Int ern at i onal  Journ al of  P ower E le ctr on i cs a n d  Drive  S ystem s   ( IJ PEDS )   Vo l.   1 2 ,  No.   1 ,  M a r   202 1 , p p.  249 ~ 257   IS S N:  20 88 - 8694 ,  DOI: 10 .11 591/ ij peds . v 1 2 .i 1 . pp 249 - 257           249       Journ al h om e page :  http: // ij pe ds .i aescore.c om   Improvi ng outp ut cu rrent  of ind uctor - cell  based fiv e - lev el CSI  using hy steresis  curr ent c ontrolle r       Suro s o ,  Win asi s ,  Pri sw ant o ,  Sh olikha h   Depa rtment  o f  E le c tri c al E ngin eering,   Jend eral  So edi rm an  Univ ersit y,   Purbali ngg a ,   Indone sia       Art ic le  In f o     ABSTR A CT    Art ic le  history:   Re cei ved   M a y 20,  2020   Re vised  Jan  19 , 202 1   Accepte d  Fe b   2 , 2 02 1     Curre nt  sourc e  inve rt er  (CSI)  oper ates  to  out put  a  spe ci fi ed   ac   cur ren t   wave form  fro m  dc  cur r ent   sourc es.   T al king   abou t  power  qua li ty ,   har monics   distort ion  of   ac  wave form  is  a  p roble m  of   an  in ver te r   ci r cui t .   G ene ra ti ng  a  mul tilevel  cur r e nt  wave form   will   ha v e  l ess  har monics  co nte nt  tha n  a  tra ditiona l  thre e - le ve l  cur ren t   wa vef orm.  In   add ition  to   non - id eal   conditions   of  power   sw it c hes,   i.e.  voltage   drop   in   diode s ,   conduc tors   or   controll ed   sw it che s,  the   p e rform ance  of   cu rre nt  cont rol le r   appl i ed  in   an  in ver te r   c ir cuit  will   consid era b l y  aff e ct   the  ac  w ave form   quality  produc ed  by   inv ert er   ci r cuit.   Thi s  p ape r   pre se nts  and   discusse s  application   of   hystere sis  cur ren t  cont rol le r   in  th e  f ive - l evel   H - bridge  with   inductor - c el l   c urre nt  sour ce  in ver te r .   The  cur ren t  cont rol l e r  per forma n ce   w as  com par ed  wit h  the   proport ion al   integra l   cur ren t   cont rol ler.  Som e   t est  r es ult s  are  pr ese nted  and   d iscussed  to   expl ore   the   adv antage s  of  hystere sis  co ntrol ler  in  r edu ci ng  th e  cur r ent  rippl e   and   har monics di stor ti on  of   output c u rre nt.   Ke yw or d s :   Inver te r   Power  i nduct or   Ri pp le   This   is an  open   acc ess arti cl e   un der  the  CC  BY - SA   l ic ense .     Corres pond in g  Aut h or :   Su r oso   Dep a rtme nt of  Ele ct rical  En gi neer i ng   Jen der al   S oe dirm a n  Un i ver sit y   Jl. M a yjen  S ungkono k m. 5,   Bl at er,  Pur balingga,  Ja wa  Te ng a h 5 3371, I ndonesi a   Emai l:  su r oso.t e@uns oed.ac.i d       1.   INTROD U CTION   Power  in ve rter s  gen e rati ng  th ree  or  m or e  le vel  ac  wa veform  cal le d  as  m ulti le vel  inv ert ers  [ 1] - [ 3].   The  pro du ce d  wav e f or m   has   le ss  harmo nics   co ntent,  le ss   vo lt age   or  c urr ent  stress ,  a nd   it   need s  small er  siz e   of   outp ut  filt er .  Mult il evel  in ver te r   ci rc uit  gen e rati ng  a  mu lt il evel  volt age  wav e f or m   know n  as  mul ti le vel   vo lt age   s ource   inv e rter  (VSI ).   Whereas ,  a   mu l ti le vel  in ver te r   pr oduci ng  a  m ulti le vel  current  wa veform   cl assifi ed  as  m ulti le vel cu r re nt  sour ce i nv e rt er ( C SI) [4 ] - [6].   In   s om e  util iz at ion s  as  in   hi gh   powe r  ac  mo to r  dr ive ,  a nd   re new a ble  powe r  ge ner at ion ,  c urre nt  so urce   in ver te r  offer s   s om e   merit s  tha n  i ts  dual ,  volt age   sou rce  in ve rter.  D riving  ac   m oto r   us in g  current   so urce  in ver te r  will   giv e  be nef it   su c h  as  le ss  stress  of  mo to r’s  windi ng   i ns ulati on,  because   the  volt age   wav e f or m  has  le ss  dv / dt  [7] - [ 11].   In   t he  re ne wab le   powe r  gen e rati on  ap pl ic at ion ,  cu rr e nt   so urce  in ver t er  has   natu ral bo os t u p vo lt age  ca pa bili ty that ca n no t  be o btaine d usin g v oltage  sour ce  in ver te r  [ 12] - [ 17].   Gen e rati ng  a n  ac   cu rr e nt   w avefor m   with   minimu m   ha r monics  c onte nt   is  a n  imp ort ant  as pect   i n  dev el opment  of  a  c urren t  s ource  i nverter   [ 18] - [ 20].   In c re asi ng   t he  le ve l  numb e r  of  a c  curre nt  is  a  good  al te rn at ive  s olu ti on.  H owev e r,   it   will   introdu ce  an oth e r  pro blem  s uch   as  increasi ng  ci rcu it   com ple xity  of  inv e rter  [ 21] - [ 24].   A no t her   a ppr oach   is  by  increasin g  t he  ou t pu t  filt er  siz e  of  in ver t er .  Nev e rtheless ,  it   will   augment   the   s iz e  an d  co st  of  in ve rter   ci r cuit  [ 25] - [ 27].  I mp le me ntin g  a n  e ff ect i ve  con t ro ll er   is   a no t her   al te rn at ive to  a ddress  t his  power q ualit y pro blem  [28] - [ 35] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8 694   In t J   P ow  Ele c  &  Dr i   S ys t ,   V ol .  12 , N o.   1 ,  Ma rch   202 1   :   249   –   257   250   This  pa per  dis cussses   a n  im plementat io n  of  hyste resis   c urre nt  c o ntro ll e r  i n  a n  in duct or - cel l  based  five - le vel  CS I   ci rcu it .   The   cu rr e nt  c on t ro ll er   was   te s te d  a nd  exa m ined   to  e xplo re  it s  perfor mance.   Fu rt hermo re,   t he  hyste resis   current   co ntr ol le r  was   c omp ared  with  t he   pr opor ti onal   integral   ( PI)  c urren t  con t ro ll er   in  orde r  t o  in vesti gate  the   ef fect ivit y  of  cu rr e nt  c on tr oller  i n  reducin g  th e  cu rr e nt  rip ple  an d  harmo nics le ve l of the i nv e rte r’ s  outp ut c urr ent w a ve form.       2.   INV E RTER   CIRC UITS   Figure  1  pr e se nts  a  co nf i gura ti on   of  fi ve - le ve l  CSI  const ruct ed  by  us i ng   H - br i dg e  a nd  i nducto r  cel l   ci rcu it s  pr e viously   de velo pe d  by  a ut hor  i n  [ 18].  T he  ci rc ui t  is  able   to   ge ne rate  a  five - le ve l  curre nt  waveform   from   the   th re e - le vel  c urre nt   ge ne rated   by  the   H - br i dg e   in ver te r  t hro ugh  en er gizin g  a nd   de - en er gizing  op e rati ons  of   i nducto r,   L c .  W hi le ,  the  main  dc  in put  cu rr e nt   is  gen e rated   by  the  s witc h  Q c ,   an d  diode  D f  from   dc  po wer   s our ce,  V in .  T he  c urre nt  mag nitu de   of   I Lc   is  co ntro ll ed  t o  achie ve  a  fi ve - le vel  ac  current  wavefor m   gen e rati on.   I n  this  case,   the   c urren t   ma gn it ude  of  in duct or - cel l  is  adju ste d  as  a   hal f  of  dc   cu rr e nt,  I Li .   I de al ly,  the  in du ct or  c urren t  is   a  c onsta nt  dc   cu rr e nt  with   no  rip ple.  Howe ver,   beca us e  of   fi nite  induct or   s iz e,  the   rip ple of c urre nt w il l ap pea r.   Ri pp le   of  c urre nt  fl ow i ng thru  inducto r  cel l  ( Δ L c )   ca n be cal culat ed  as   ( 1) :     ∆  =  . .       ( 1)     In  (1) ,  I LC   is   th e  cu rr e nt   of  i nduct or  cel l,  f s   is  the  o pe rati on   f reque ncy o f  pow e r   switc he s,   an d  R  is   the   load  resist ance   [1 8 ].   From  t his  eq uatio n,   we   can  minimi ze  the  cu rr e nt  rip ple  by  i ncr easi ng  the  i nducto r  siz e ,   or   s pee d  up  t he   switc hing  fr e qu e nc y.   Howe ver,  enla rg i ng   the  induct or   si ze  will   increas e  vo l um e  a nd  weig ht  of   i nverter .  W hile  increa sin g  the  s witc hing  fr e qu e nc y  will   escal at e  more   ene rgy  l os ses  cause d  by  swit chin g  losses.       Q 1 Q 2 Q 3 Q 4 C f L o a d Q C L i I P W M I L i V i n Q C 4 Q C 1 Q C 3 Q C 2 L c D C   C u r r e n t - S o u r c e I L c D F     Fig ure   1 .   Five - le vel Inv e rter  Ci rcu it s [1 8 ]       Figure  2  prese nts  the   pre viou sly  im plement ed  pro portio na l  integral   (PI)   current   co ntr oller  em ployed   to  gove r n  the  c urren t  flo wing  in  the  in duct or   I Lc   [ 18].   E rro r s  betwee n  t he  ref e ren ce  a nd  act ual  curre nts   wer e   processe d  by  P I  gain   sta ge .  T he  out put  sig na ls   of  P I   co ntr oller  wer e   m odulate d  by  the   tria ngular   sig na l  with   const ant f r eq ue ncy  a nd am plit ud e as s how n  i n  the f i gure.  Se le ct ion  of en e r gizing  a nd d ee nergizi ng oper at ion s   of  in duct or  I Lc   wa s   al s o  dete rmin e d  by   this   cu rr e nt   co ntr oller.   Gai ns  of   the   P I  c ont r ol le r  K p   a nd  K i  were  determi ned  to   achieve   a  good   pe rformance   of  c urren t  c ontr oller  by  co ns i de rin g  the   ti me  respo ns e,   an d  r ipp le   factor o f  i nduc tor  c urre nt whi ch  ca n be  d et er mined as  (2) (3 ) :     = .  2        (2)     =  .   (3)     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  P ow Elec   & Dri S ys t   IS S N:  20 88 - 8 694       Impr ovin g ou t pu t c ur re nt  of inducto r - cel l  based  fi ve - le vel   CSI usi ng h yst eresi s cu rr ent  con tr oller   ( Sur os o )   251   of  w hich   K p   a nd  K i   are   the   pro portion al   a nd  inte gr al   ga ins,  res pecti ve ly.  L t   is  total   inducta nce   see n  by  inv e rter, ω cr   is  the trian gula r f reque ncy ,   a nd  V in   is i n put v ol ta ge  of i nv e rter  circuit .           Fig ure   2 .   Pro portio nal - inte gral  cu r ren t  co ntr oller [1 8 ]       Figure  3 (a)   is  t he  pro pose d  hy ste resis  curre nt  con tr o ll er  w hi ch  was  us e d  to   set   the  cur r ent   flow i ng   i n  the  inducto r  I Lc .  This  c on t ro ll e r  re placed  the  PI   cu rrent  c on t ro ll er  of   i nv e rter  ci rcu it   in  Fi gure  2.   N o   tria ngular   carrier   w as  ne eded  to   m od ulate   the   outp ut  sig nal  of  hyste resis   co ntr oller.  The   hy s te resis  ba nd  of  the   con t ro ll er  was  var ie d  to  achie ve  small er  ri pple   of   t he  cu rrent  I Lc .  Fig ure  3(b)   pr e sents  t he  pri n ci ple  w ork  of  the  hyste resis  cur ren t  c on t ro l l er  app li e d  in  the  in ver te r  ci r cuits.  I ref   is  the   ref e nce  cu rr e nt   con tr oller,  w hile  I Lc   is  the  act ual  c urren t  t hru  i nducto r - cel l.  T hi s  cu rr e nt  fluct uates  in   a  hyste resis  band  ∆ I,  or  within   up pe r  a nd  lowe r  hyste res is  li mit s .  The  PWM  outp ut  s ign al s  will   re gula te   the  opera ti on   of  po wer   switc hes  of   in du ct or - cel l   ci rcu it .  T he   transist or s   w ere  s witc he d  tu rn - O N  a nd  tu r n - OF F   if  t he  a ct ual  cu rr e nt  s urpasses   the   hy ste resis   band.  T he  im plemente d  PWM  mod ulati on  te ch nique  wa s  the   same   wi th  the   in ver te r   ci rcu it   a pply i ng  P I   current  c ontrol le r.   S o  the  bas ic   diff e ren ce   is  only  in   the  c urren t  c ontroll er.  I n  a  hyste r esi s  curre nt  co ntr ol,   switc hing  fr e quenc y  is  not fi xed,  howe ver it s max im um ( f max )  value  can   be dete rmi ned  as (4):      =  ∆ .   (4)     Fr om  (4),  the   hy ste resis  ba nd  (∆I)  ca n  al s o  be  deter min ed.  I n  t his  cas e,  t he   ma xim um  s witc hing  fr e qu e nc y  (f ma x )  is  t he  mai n  const raint  relat ed  t o  the   s witc hing  fr e quenc y  a bili ty  of  t he   po wer  switc hes  of   inv e rter  ci rc uit .  Hi gh  s peed  powe r  s witc hes   su c h  as  powe r  M O SFET s  w il l  be  s uitable   for  small er   hyste resis   value  t han I GB Ts.           (a)     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8 694   In t J   P ow  Ele c  &  Dr i   S ys t ,   V ol .  12 , N o.   1 ,  Ma rch   202 1   :   249   –   257   252       (b)     Figure   3 .   (a )  H ys te resis   c urre nt contr oller,  (b) Its  pr i nciple  work       3.   RESU LT S  AND DI SCUS S ION   To  ver i fy  the   performa nce  of  tw o  c urre nt  c on t ro ll ers ,  s ome   com pute r  simulat ions  were  co nducte d.  The  te st   pa ra mete rs  of  pow er  in ve rter  a re   detai le d  in   T able  1.  The   ci rcu it   was   te ste d  us in g  po wer  PS IM  so ft war e .  T w o  current   co ntr ol   meth ods   we re  separ at el y   im p le mented   to   a dj us t  the   c urren t   in   the   in duct or  cel l,   I Lc , i.e.  PI cu rrent co ntr oller a nd hystere sis o ne.   Figure  4  s how s  the   te st  re su l ts  ind ic at in g  a  five - le vel  P W M   c urre nt  (I 5Le vel ),   loa d  cu rr e nt  ( I Load )  a nd   the  c urren t   of   the  i nducto r   cel l  (I Lc )  w hen  P I   cu rr e nt  c ontr ol le r  was   em ployed .  In  this   te s t,  the   gai n  of  t he  PI  con t ro ll er   was  90  with  ti me   c on sta nt  value   0.1  s .   A   fi ve - l evel,  an d  a  pur e  sin usoidal   cu rr e nt   wer e   pro du ce d  pro per ly   by  in ver te r   ci rcu it .  The  e nlar ged   f igures  of  in du ct or - cel l  c urre nt  wa vefo rm  i nclu ding  the  s ta rt - up  transient  wer e  sh ow n  in  Fi gur e  5( a )  an d  5( b).  Re su lt   of   set tl ing   ti me  meas ureme nt  of   c urr ent  I Lc   was  0.0 014  s   with  ma ximum   transient  c urre nt  mag nitu de  4.1  A   durin g  sta rting   of   i nv e rte r  ci rcu it .  Wh il e   the  rip ple  fact or   of   current  I Lc   was  3 . 75%.         Table  1.  T est   p aramete rs .   Para m eters   Valu e   DC smoo th in g  inducto r,  L i   1  m H   Ind u cto r  cell,  L c   5  m H   Carrie r  f requ en cy   2 2  kHz   Main f requ en cy   6 0  Hz   DC p o wer  so u rce,  V in   1 6 0  V   Cap acito r  filte r,  C f   5  µF   Load   Res isto r  8  Ω,  ind u cto r  1 .2 m H         Figure   4 .   Five - le vel, loa d  c urr ent and i nduct or cel l  current  us i ng P I  c urren t c ontr oller       To  in vestigat e   the  ha rm on ic s   con te nt  of  the   PWM  outp ut  current,  Fig ur e   6  prese nts  the   sp ect r um  analysis  of h a r monics o f  t he PW M  c urren t  wav e f or m . T he  h ig hest ma gnit ud e  of the l ow f re quenc y har monic s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  P ow Elec   & Dri S ys t   IS S N:  20 88 - 8 694       Impr ovin g ou t pu t c ur re nt  of inducto r - cel l  based  fi ve - le vel   CSI usi ng h yst eresi s cu rr ent  con tr oller   ( Sur os o )   253   com pone nt  wa s  the   7 th   orde r.   Its  value   w as  ab out  0.1 %.  Al l  ma gn i tud es   of  l ow  fr e qu e nc y  harmo nics   com pone nts  w ere less t han 1% . T he  mea sur ed  T H D value  of the l oad cu rrent wa s  0.59 % .   Fu rt hermo re,   Figure   7  s how s  the   te st  res ults  of   in ver te r   ci rcu it   wh e n  hyste resis   cu rre nt  c on t ro ll er   was   ap plied.   T he  hyste resis   ba nd   of  the   c on trolle r   was   set   at   0.0 2A.   A   fi ve - le vel  P W M,  a nd  pure   sin usoidal  current  wav e f orms  wer e  al s o  gen e rated  well   us in g  this  c ontrolle r.   T he  cl os e - up  fi gures  of   t he  in du ct or - cel l  current   wa ve forms   we re  pres ented   in   Fig ur e  8.  T he   wa ve f orm  i nclu des  t he  s ta rt - up  tra ns ie nt   of  i nduc tor - cel l  current.   F or  thi s  co ntr oller,  t he   meas ur e d  set tl ing   ti me  was  0.001 3  s ,  wh il e  the  rip ple  fac tor  of  cu rr e nt  I Lc   was  1%.   He nce,  c ompa red  with   th e  pro portio nal  integral  c urre nt   con t ro ll er,   th e  set tl ing   ti me  of   hyste resis  c urr ent   con t ro ll er  was fast er tha n PI  c urren t c ontr oller.  In   an oth e r word , th e  PI cu rr e nt contr oller  r es pons e  was sl ow e r   than  t he  hyste r esi s  cu rr e nt  co ntr oller.  In  cas e  of  ri pp le   fact or   of  in duct or  cel l  cur re nt,   th e  hyste resis  c urre nt  con t ro ll er  was  on l y  1  % .  The  resu lt   was  al s o  mu c h  bette r  be cause  it s  rip ple  was  m uch   s mall er  than  t he   ripp le   factor  i n  t he  P I  c urre nt  c on t r oller,   i.e.   3.75%.  T he   ma xi mu m   mag nitu de  of  i nducto r - cel l  tra ns ie nt   current  durin g  sta rtin g  was  al so   s mall er  than  t he  PI   current  c on t ro l le r.   I ts  val ue  w as  arou nd   4.0 2  A ,  only.  It  wa s  0.08   A   lo wer  t han th e PI co ntr oller.           (a)   (b)     Figure  5. (a )  E nlar ged  in du ct or   cel l curre nt  us in g  P I  c urre nt  co nt ro ll er  duri ng   sta rt - up tra ns ie nt,  (b) enla rg e d  rip ple of in duc tor  cel l c urren t         (a)     (b)     Figure  6. Ha rm on ic s   co ntent  of f i ve - le vel P W M  c urren t:  (a )  f re qu e nc y   ra ng e  0 - 50 kHz,     (b) fre qu e nc y r ang e  0 - 2400  H z       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8 694   In t J   P ow  Ele c  &  Dr i   S ys t ,   V ol .  12 , N o.   1 ,  Ma rch   202 1   :   249   –   257   254       Figure   7.   O utput wa ve forms   with  hyste resis  curre nt contr ol le r: f ive - le vel ,  load cu rr e nt a nd in du ct or - cel l  current           (a)   (b)     Figure  8. (a )  E nlar ged w a veform  of  i nducto r  cel l cu rr e nt  duri ng starti ng, (b )  e nlar ged cu rr e nt r i pp le       Figure  9  pro vi des  the  harmo ni cs  analysis  of   the  five - le vel  P W M   cu rr e nt  in   case  of   hyste r esi s  current   con t ro l.  T he  hig he st  mag nitu de  of  the  harm on ic   c ompone nt  was  th e  7 th   harmo nic  orde r.   Its  m ag nitu de   was   about  0.1%.   A ll   of   l ow  ha r monics  c omponents   we re  le s s  tha n  0.1%.  The  measu re d  TH D  value   f or  loa d  current   w as  0.57%.   This   value  is   al s o  l ow e r  t han  the   T H D  value   us in g  PI  cu rr e nt  c ontrolle r.  F urt he r,  Fig ur e   10   prese nts  out pu t  wa veform  resu lt s  durin g  l oad  cha nge  te s t  of   i nv e rter  ci r cuit.  The   resist ance  of   powe r  load  was  c hange d  f ro m  8  Ω  to  be   16  Ω.  As  ca n  be  ob se r ved   t ha t  even  th ough   the  resist or   l oa d  c hange d  100%,   it   did   not  af fect  mu c h  to   the  i nducto r - cel l  c urren t  rip ples.   A  relat ion s hi p  betwee n  T H D  of   five - le ve l  PWM   current f or d iff eren t values of   dc  in put  cu rr e nt  is  prese nted  in   Fig ur e   11. T he  hy ste resis  c urren t  c ontroll er  was   able to  ma ke  in ver te r  circ uit g ener at in g bett er  qu al it y of fi ve - le vel c urren t  wav e f or m .     0,0 00 0,0 01 0,0 02 0,0 03 0,0 04 0,0 05 3,9 0 3,9 5 4,0 0 4,0 5 4,1 0 4,1 5 4,2 0     I Lc  (A) Frequency  (Hz) 0,0 2 0,0 3 0,0 4 0,0 5 0,0 6 3,9 0 3,9 5 4,0 0 4,0 5 4,1 0 4,1 5 4,2 0     I Lc  (A) Frequency  (Hz) Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  P ow Elec   & Dri S ys t   IS S N:  20 88 - 8 694       Impr ovin g ou t pu t c ur re nt  of inducto r - cel l  based  fi ve - le vel   CSI usi ng h yst eresi s cu rr ent  con tr oller   ( Sur os o )   255     (a)     (b)     F igure  9.   Ha rm on ic s  ma gn it ud es of  five - le vel  curre nt w it h h ys te resis c ontr oller:  ( a )  f re quency ra nge  0 - 50  kH z , (b ) fre qu e ncy ra nge  0 - 240 Hz           Fig ure   1 0.   Curre nt  wave for ms du ring  lo ad cha nge   te st   of inverter c irc uit s   with  hyst ere sis c on trol l er           Fig ure   1 1.   Re l at ion s hip   betw een T H D of   fiv e - le vel c urren t  and ma gn it ud e  of in put cu rr e nt       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8 694   In t J   P ow  Ele c  &  Dr i   S ys t ,   V ol .  12 , N o.   1 ,  Ma rch   202 1   :   249   –   257   256   4.   CONCL US I O N   The   pa per  dis cusse d  a n  ap pl ic at ion   of  hy st eresis  c urre nt  con t ro ll er   f or  a  fi ve - le vel   H - br i dg e   with  inducto r - cel l  c urren t  s ource  i nv e rter.  The  c on t ro ll er  gove r ns   the   c urre nt  in  inducto r  cel l  to  bear   a  five - le vel  current   w ave f orm.   A   c ompa rison  t o  PI  c urren t   co ntr oller,   the   hy ste resis   cu rr e nt   co ntr oller  ha d  ad va ntages   relat ed  to  s ma ll er  ripp le ,  fas te r  res pons e,  and   l ow e r  ma gn it ude  of   i nducto r - cel l  cu rrent  duri ng   t ra ns ie nt.   Fu rt hermo re,   it   was   al so  a ble  to  ou t pu t   a  bet te r  ac  c urre nt  with  l ow e r  ha r monic  c on te nts .  I n  case  of  res pons e  ti me,  the  hyste resis  c urren t  c on t ro ll er  was   f ast er  tha n  t he  PI   c urre nt  co nt ro ll er.   Bot h  c ontr ollers  wer e   worked   well  contr olli ng  the  in ver te r  c ircuit  to pr od uc e a f i ve - le vel  current  wa vefo rm .       REFERE NCE S   [1]   J.  Rodiguez,   J .   S .   L ai ,   and   F.  Z .   P eng,   “Mult i le v el   inve rt er:   a  surve y  of  topol og ie s,   cont rols,   and  ap pli c at ion , ”  IEEE  Tr ansacti ons on Indus trial   E le c tronic s ,   vo l. 49, n o.   4 ,   pp .   724 - 73 8,   2002 .   [2]   N.  Va zque z ,   H.   Lope z ,   C.   Hern a ndez ,   E.  Va zquez,  R.   Os orio,  an d  J.   Arau ,   “A   di ffe ren t   mul t il ev e l  cur ren t  sour ce   inve rt er”,  IE EE  Tr ansacti ons on Indus trial   E le c tronic s ,   vo l. 57, n o.   8 ,   pp .   2623   –   2632,   2010 .   [3]   J.  L ai,  and   F.   Z.  Peng,   “Mult i level   conve r te r - a   new  bre ed   of   po wer  conv erters”,  IE EE  Tr ansactions   on  Industry   Appl ic a ti ons ,   vo l.   32 ,   no .   3 ,   pp .   5 09 - 517,   1996 .   [4]   Z  H.  B ai ,   and  Z.   C .   Zh ang,  “ Conforma ti on   o f  mul t il ev el   cur r ent   sourc e  conv ert er   topol og ie s  using  the   du al i t y  princ iple , ”  I EEE   Tr ansacti ons on   Powe r  Elec tron ic s,   vo l. 23, no.  5,   pp .   2260 - 226 7,   2008 .   [5]   F.  L .   M.   Antune s,  A .   C .   Braga,  a nd  I.  Barbi .   Applicati on   of  a  g en era l iz ed   cur ren t   mul tilevel  cell   t o  cur r ent   sour ce  inve rt ers.   I EE E   Tr ansacti ons on Power  E le c troni cs ,   vol .   46 ,   no .   1 ,   pp .   31 - 38 ,   199 9 .   [6]   K.  Gnana s am ba ndam ,   A.   K.   R at hore ,   A .   Edpu gant i ,   D .   Srin iv asa n,   and   J.   Ro drigue z ,   “Curr e nt - fed   multil evel  conve rt ers:   an   o ver vie w   of   ci r c uit  topol og ie s,   modul ation   tech nique s,   and   app li c at ions , ”  IEEE   Tr ansacti ons   o n  Powe r E le c troni cs ,   vol .   32 ,   no .   5 ,   pp .   3382 - 3401 ,   2016.   [7]   S.  Kw ak,   and   H.  A.  Tol iy at,  “ Multi le v el   conv ert er   topol ogy   u sing  two  type s  of  cur ren t - sourc e  inv ert ers , ”  I E EE  Tr ansacti ons on Indus try  Applica ti ons ,   vo l. 42, no .   6 ,   pp .   1558 - 15 64,   2006 .   [8]   B.   Wu ,   Hig h   po wer  conv ert ers a nd  AC dri ves .   Pi sca ta way ,   NJ : IE EE   Press ,   2017 .    [9]   B.   Wu,  J.   Pontt ,   J.   Rodrigu ez,   S.  B ern e t,  and   S.   Kouro,  “Curr ent - source   conve r ter  and   cyc lo conv ert er   topol ogi es   for  industri a l  m edi um - vol ta g e  d rive s , ”  I EEE  Tr ansacti ons  Industrial  El e ct ro ni c s,   vol.   55 ,   no.   7 ,   pp.   2786 - 2797 ,   2008.   [10]   S.  Kouro,   J.   Ro drigue z ,   B.   Wu ,   S.   Bern et ,   and  M.  Pere z,  “Poweri ng   the  fu ture  of  industry :  h igh - power  ad justa bl e  spee d  driv e topo logi es , ”  I EE E   In dustry  Applicati on  Magazine ,   vo l.   18 ,   no .   4 ,   pp .   2 6 - 39,   2012 .   [11]   H.  L ee,   S.   Jung,   and  S.   Sul,   “ A  c urre nt   cont ro ll e r  design  for   cur re nt  sourc e  inve rt er - fed   AC   machin e  dr ive  sys te m , ”   IEE E   Tr ansacti o ns on  Powe r   Ele ct ronics ,   vol .   28 ,   no.   3,   pp.   1366 - 1381,   201 2 .   [12]   S.  A.   Azmi,   G.   P.  Adam ,   and   B.   Williams,   “Ne w  dir ec t   r egul ar - sa mpl ed   p ulse - wid th  modu la t ion   ap pli c abl e   for   grid   and  isl andi ng  op era t ion  of   cur r en t  source   inv ert er s , ”  IET   Powe r  E le c tronic s ,   vol. 7 ,   no .   1 ,   pp .   220 - 236,   2014 .   [13]   J.  M.  C arr asc o ,   L.   G .   Franqu el o ,   J.  T.  Bi al asi ewi cz ,   E .   G al ván ,   R .   C .   Porti ll o   Gui sado,   Ma .   Ánge l es  Mar tí n   Prats ,   J.   Igna ci o  Le ón ,   a nd  N.  Moreno - Alfonso,  “Power - el e ct roni c  sys te ms  for  the   gr id   int egr at ion  of  r ene wabl e  en erg y   source s: a surve y , ”  I EEE  Tr ansacti ons on   Industrial Elect ronics ,   vol.   53 ,   no .   4 ,   pp .   1002 - 1016 ,   20 06.   [14]   P.  G.  Barbosa ,   H.  A.  C.   Brag a,  M .   C .   Barbosa ,   and  E .   C.   Tei xer ia,  “ Boost  cu rre nt  mu lt i le ve l  inve rt er  and  i ts  appl i ca t ion  on  s ingl e  ph ase   grid   connect ed  pho t ovolt aic  sys te m , ”   IEEE  Tr ansacti ons  on  Pow er  El e ct ronics ,   vol.   21,   no .   4 ,   pp .   11 16 - 1124,   2006 .   [15]   L.   S.  Gar ci a ,   G.  M.  Buia t ti ,   L.   C .   de  Freitas,  and  E.   A.  A.  Co el ho,   “Dua l  tr ansform erl ess  single - st a ge  cur ren t  sourc e  inve rt er  with   en er gy  m ana g em e nt  con trol   st rate gy, ”   I EEE  Tr ansacti ons  on  Po wer  Elec troni cs ,  vol.  28 ,   no.   10 ,   pp  4644 - 4656,   2 012 .   [16]   L.   S .   Gar c ia,  H .   J.Avel ar,  L .   C .   de   Freitas,  J .   B. Viei r a  Jr. ,   E.  A.  A.Coelho,   V.  J.   Fari as,   and  L.   C .   G   Freitas,   “E va lua t ion  of   a  singl e - stage  c urre nt  sourc e  in ver te r   with  h igh   volt ag e  g ai n  su ppli ed  by   a   PE M  fue l  ce l l , ”  I ET   Powe r E le c tron i cs,   vol .   5 ,   no .   9 ,   pp.   1 834 – 1846 ,   2012.   [17]   F.  Bla ab je rg ,   Z .   Chen,   and  S.  B.   Kjae r ,   “Power  elec troni cs  as  eff icient  interfa ce   in  d isperse d  power  gene r at io n  sys te m , ”  IE EE   T rans act ions o n  P ower  Elec troni cs ,   vol .   19 ,   no .   5 ,   p p.   1184 - 1194 ,   2 004.   [18]   Suros o ,   and  T .   Noguchi,   “Mult i le ve l  cur r ent  w a vef orm  g ene r at i on  using  inducto r  cells  and   H - bri dge  cur r ent   sour ce  inve rt er , ”  IE EE  Tr ansacti ons on Power  E le c troni cs ,   vol .   27 ,   no .   3 ,   pp .   1090 - 1098 ,   2012.   [19]   Suros o,   D.   T .   Nugroho,  and   T .   Nogu chi ,   “A  nine - l eve l   hybr i d  cur r ent  sourc e  inve rt er   using   co mm on - emi t ter  topol ogy  and   ind uct or - c el l , ”   Inte r nati onal  Journal   of  Pow er  Elec tr onic s  and  Dr iv e   Syste ms ,   vol .   10,   no.   2,   pp.   852 - 859,   2019 .   [20]   T.   Ha lkosaa r i,  K.  Kuus ela,  and  H .   Tuusa ,   “E ff ect  of  non - idealiti es  on  the  per for mance   of   th e  3 - ph a s e  cur r ent   sourc e   PWM  conve rt er,”   Proc ee d ing  of   IEE E   32nd  Annu al  Pow er  Elec tronic s Spe ci al ists Conf ere n ce ,   pp .   654 - 659,   2001.   [21]   Suros o  and   T.  Noguchi,  “A   si ngle - phase   mul t il ev el  cur r ent - so urc e   conv ert e r  using  H - bridge  and  DC   cur r ent   modul es, ”   In te rn ati onal Journal of  Pow er  Elec tr onic s and  Dr ive System ,   vo l. 4, n o.   2 ,   pp .   165 - 17 2,   2014 .   [22]   Suros o,   and  T. Noguc hi,   “Nove l   H - bridge   multil e vel   cur r ent - sourc e  PWM i nver te r w it h  inductor - c e ll s , ”  Con fe ren ce  Proce ed ings o f   I PE C ,   pp.   445 - 45 0,   2010 .   [23]   K.  Iwaya ,   and  T .   Noguch i,  “No vel   cur ren t - sourc e  mul t il ev el  in ver te r   driv en  by   single  ga t e   driv e  power   supply, ”   El e ct rica l  Eng in ee ring  in Japan ,   vol.   166 ,   no .   2 ,   p p.   10 - 16 ,   2010 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  P ow Elec   & Dri S ys t   IS S N:  20 88 - 8 694       Impr ovin g ou t pu t c ur re nt  of inducto r - cel l  based  fi ve - le vel   CSI usi ng h yst eresi s cu rr ent  con tr oller   ( Sur os o )   257   [24]   Suros o,   A.  N.   Aziz,  and  T .   Nog uchi ,   “Five - le v el  PWM  inve r te r   with  a   single  D C  power  sourc e  for  DC - AC  power  conve rsion , ”  In t e rnational   Journ al  of   Powe r   Elec tronic s and  Dr ive  Syst ems ,   vol .   8 ,   no .   3 ,   pp .   1230 - 1237,   2017 .   [25]   T.   Noguch i,  an d  Suros o,   “Ne w   mul t il ev el  cur r ent - source   PW M  inve rt er  w it h   full - br idge   ind uct or  ce l ls,”   IE EJ  Tr ansacti ons on Indus try  Applica ti ons ,   vo l. 130, n o.   6 ,   pp .   808 - 81 5,   2010 .   [26]   T.   Noguch i,   and   Suros o,   “Re vi e w  of  novel   mul t i le ve l  cur r ent - sou rce   inv erters  wit h  H - bridge   and   com mon - em i tt er  base d  topo logi es , ”  Proceedi ngs o f  IE EE E nergy   C onve rs ion  Congr ess and  Ex p ositi on ,   pp .   4006 - 40 11,   2010 .   [27]   Suros o,   D.  T.  N ugroho,   and  Winasis,  “T hr ee - l e vel   common - emitt er   cur ren t - source   power   inve r t er  wi th  si mpl if ied  DC  cur ren t - sour ce   ge ner a ti on , ”  Journal  of  Enginee ring  Sc ie n ce   and  Technol ogy ,   vol.   13 ,   no .   12,   pp.   4027 - 4038 ,   2018.   [28]   Y.  L .   Kam eswari ,   and   O.   C.   Sek har ,   “Fuz zy  logic  cont r ol le d   har moni c   suppress or  in   c asc ad ed   m ult ilevel  inve rt er , ”  Inte rnational   Jo urnal  of Powe r  El e ct ronics  and   Dr iv e  Syst ems ,   v ol.   7 ,   no .   2 ,   pp .   3 03 - 310,   2016 .   [29]   Suros o  and  T .   Noguchi,  “A  n e w  three - le v el  cu rre nt - source   PW M  inve rt er   and   it s  app li c ation  f or  grid   c onn ec t e d  powe r  condition er, ”   En ergy   Con ve rs ion  and  Man ageme nt ,   vol .   51 ,   no .   7 ,   pp .   1491 - 1499,   2010 .   [30]   J.  Dao,  D.  Xu ,   and  B .   Wu,  “ A  novel   cont ro l   sche m e  for   cu rre nt - source   con ver te r - b ase d  P MS G  wind  ene r gy  conve rsion  sys tems , ”  I EEE  Tr ansacti ons on Pow er  Elec tr oni cs ,   v ol.   24 ,   no .   4 ,   pp .   963 – 972,   2009 .   [31]   H.  Komurc ugil,  “Ste ady - st at e  an al ysis  and  passiv it y - base d  cont rol   of  single - phas e  PWM  cur ren t - so urc e  inv erters , ”  IEE E   Tr ansacti o ns on  Industrial Elect ronics,   vol .   57,   no.   3,   pp.   10 26 - 1030,   2009 .   [32]   J.  Dao,   D .   Xu,   B .   W u ,   and  N.   R.   Za rga r i,  “Unif i e d  DC - li nk  cur re nt  control  for   lo w - volt age  ride - t hrough  in  cur ren t - source - base d   wi nd  en erg y   conv e rsion  sys te ms, ”   I EE E   Tr ansacti o ns  on   Powe r   E lectronic s ,   vo l.  26 ,   no.   1 ,   pp.   288 – 297,   2011 .   [33]   S.  Dong,   Q.   Zh ang,  S.   Cheng,  “In duct or   cur ren t  r ippl e   co mpa r i son  bet we en   ZSVM 4  and  ZSVM 2  for  Z - sourc e   inve rt ers , ”  IEEE   Tr ansacti ons on   Powe r  Elec tron ic s ,   vo l.   31,   no.   11,   pp .   7592 - 75 97,   2015 .   [34]   P.  Karupp ana n ,   “A  nov el  ad apt i ve - fuz zy   hyst er esis  cur ren t   con trol ler - base d   a ctive   power   li n e   condi ti on ers  for  power  qu ality   en hanc e me nt , ”   Int ernati onal   Journ al  of   Powe r   Elec tronic s ,   vo l. 5, n o.   3/4 ,   pp .   262 - 2 67,   2013 .   [35]   M.  Della  Kr achai ,   K.   Melouk ,   M.   Kedda r ,   “ Inve stigating  si ne - band   hysteres is  cont rol   of   photov olt a ic - gr i d  conne c te d   inv erter, ”   In te r nati on al  Journal  o f   P ower  E le c tronics   and  Dr ive   Sys te m  (I JPEDS),   v ol.  11,   no .   2 ,   pp .   969 - 976,   2020 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.