I nte rna t io na l J o urna l o f   Appl ied P o wer   E ng i neer ing   ( I J AP E )   Vo l.  11 ,   No .   1 Ma r ch   2 0 2 2 ,   p p .   14 ~ 24   I SS N:  2252 - 8 7 9 2 DOI 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijap e . v 1 1 . i 1 . p p 1 4 - 24          14       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij a p e . ia esco r e. co m   Ana ly sis  of  switch ed impeda nc e so u rce/qua si - impe da nce so urce  DC - D co nv ert er s for pho tov o ltaic   sy stem       Sa pa v a t h Sre enu,  J a lla   Upenda r,   B o g im i Siris ha   D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   En g i n e e r i n g ,   U n i v e r s i t y   C o l l e g e   o f   E n g i n e e r i n g   ( A ) ,   O sman i a   u n i v e r si t y ,   H y d e r a b a d ,   I n d i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Dec   1 6 2 0 2 1   R ev is ed   J an   2 8 2 0 2 2   Acc ep ted   Feb   8 ,   2 0 2 2       Th is  p a p e p ro p o se th e   s witch e d   imp e d a n c e   so u rc e   c o n v e rter  ( S ZS C)   o r   sw it c h e d   q u a si  imp e d a n c e   so u rc e   DC - DC   c o n v e rter  (S - q ZS C)  b a se d   p h o to v o lt a ic  ( PV )   g r id - c o n n e c ted   sy ste m s.  To   in c re a se   th e   v o lt a g e   fro m   lo lev e to   h i g h   le v e l,   a ll   P g ri d - c o n n e c ted   sy ste m n e e d   ste p - u p   DC - DC  c o n v e rters .   Th is   ste p - u p   fa c to c a n   b e   i n c re a se d   b y   c o n n e c ti n g   th e   term in a ls   o a   trad it i o n a l   q u a si  im p e d a n c e   s o u rc e   DC - DC  c o n v e rter  wit h   a n   a d d it i o n a l   d io d e   a n d   a   sw it c h .   I n   t h is  p r o p o se d   c o n v e rter,  t h e   c a p a c it o n o o n ly   se rv e a a   fil ter.  It  is,  h o we v e r,   b o u n d   i n   se ries   to   th e   c h a rg i n g   l o o p o t h e   in d u c to rs .   O n   t h e   o n e   h a n d ,   sa tu r a ted   in d u c to rs   c a n   tri g g e i n sta b il it y ,   w h ich   c a n   b e   a v o id e d .   Wh e n   u se d   fo d c - a c   c o n v e rsio n ,   h o we v e r,   th e   m o d u lati o n   in d e x   o th e   b a c k e n d   H - b rid g e   c a n   b e   se t o   a   wid e ra n g e .   As   c o m p a re d   to   e x isti n g   Z - so u rc e - b a se d   sy ste m s,   a   sh o rt e d u t y   p e rio d   re su lt s   in   a   h i g h e r   b o o st   fa c to r.   K ey w o r d s :   DC - DC   co n v er ter   I m p ed an ce - s o u r ce   c o n v e r ter   PV a r r ay   Qu asi im p ed an ce   s o u r ce   co n v er ter     T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   B o g im i Sir is h a   Dep ar tm en o f   E lectr ical  E n g i n ee r in g ,   U n iv er s ity   C o lleg o f   E n g in ee r i n g   ( A)   Osma n ia  Un iv er s ity ,   Hy d er ab ad ,   T elan g a n a - 5 0 0 0 0 7 ,   I n d ia   E m ail: sirish ab @ o s m an ia. ac . i n       1.   I NT RO D UCT I O N   T h in cr ea s ed   u s o f   r en ewa b le  en er g y   h as   b ee n   f u ele d   b y   th g lo b al  en e r g y   cr is is   [ 1 ] .   On o f   th e   m o s im p o r ta n p lay e r s   in   t h b attle  a g ain s th e n er g y   cr is is   is   s o lar   en er g y .   As  s h o wn   in   Fig u r e   1 ,   p h o to v o ltaic  ( PV )   ar r ay s   ar e   lo d s o u r ce   v o ltag th a r eq u ir es  h ig h   s tep - up  DC - DC   co n v er ter     to   tr an s f o r m   to   h ig h er   v o ltag l ev el  b ef o r co n n ec tin g   t o   g r id - co n n ec t e d   in v e r ter   [ 2 ] ,   [ 3 ] .   Ho wev er ,   h i g h er   s witch in g   d u ty   cy cles  is   n ee d ed   to   ac h iev e   th e   h ig h   v o ltag g ain ,   wh ich   d ec r ea s es  ef f icien cy   an d   ca u s es   in d u cto r   s atu r atio n .   T r a d itio n al  im p ed an ce   s o u r ce   in v e r ter   ( Z SI)   h as  m an y   f laws,  in clu d in g   h i g h   in r u s h   cu r r en t,  d is co n tin u o u s   in p u cu r r en t,   an d   h ig h er   v o ltag e   s tr ess   o n   co n d e n s er s   [ 4 ] [ 1 1 ]   s u g g ests   q u asi  im p ed an ce   s o u r ce   in v e r ter s   to   o v er c o m lim itatio n s .   T h b o o s f ac to r   o f   th Z SI  c an   b in cr ea s ed   u s in g   a   v ar iety   o f   m eth o d s .   W h en   d io d es,  in d u cto r s   an d   ca p ac it o r s   ar co n n ec ted   to   th Z - s o u r ce   n etwo r k ,   f o r   ex am p le,   h i g h er   d c - lin k   v o lt ag is   g en er ated   [ 1 2 ] ,   [ 1 3 ] .   ca s ca d ed   q u asi - Z - s o u r ce   n etw o r k   [ 1 4 ]   is   u s ed   in   th to p o lo g y   to   ac h iev h ig h er   v o ltag g ai n .   C u r r en tly ,   r esear c h   o n   th Z - s o u r ce   n etwo r k   f o cu s es  p r im a r ily   o n   th e   co n v er s io n   o f   DC - AC   p o wer ,   d esp ite  th f ac th at  th Z - s o u r ce   n etwo r k ,   with   its   u n iq u ad v an tag es,  ca n   also   b u s ed   in   th co n v er s io n   o DC - DC   [ 1 5 ] ,   [ 1 6 ] .   Fig u r e   2   d ep icts   th in itial  im p e d an ce   s o u r ce   DC - DC   co n v er ter   s   with   1 /( 1 - 2 * D)   b o o s f ac to r   ( s witch   d u ty   cy cle  is   D) .   Yu   et  a l.  [ 1 7 ]   d ef in ed   h y b r id   t h r ee   Z - to p o l o g y   b o o s co n v er ter   th at  Un it e   tr ad itio n al  Z - s o u r ce   to p o l o g y   in   a   n u m b e r   o f   d if f er e n wa y s .   T h e   b o o s f ac to r ,   w h ich   i s   b est  s u ited   to   PV   ap p licatio n s ,   ca n   b e   g r ea ter   t h an   1 /( 1 - 4 D) .   T h m ain   d is ad v an tag is   th at  it  n ec ess itates  lar g n u m b er   o f   p ass iv m ater ials ,   m ak in g   it m o r ex p e n s iv an d   lar g er   i n   v o lu m e.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       A n a lysi s   o f sw itch ed   imp ed a n ce   s o u r ce /q u a s i - imp ed a n c s o u r ce   DC - DC   co n ve r ter s   … ( S a p a va t h   S r ee n u )   15       Fig u r 1 .   T h g r i d - co n n ec ted   p h o to v o ltaic  s y s tem       T h is   wo r k   in tr o d u ce s   a   n o v el  class   o f   DC - DC   co n v er ter   d es ig n ed   f o r   PV  s y s tem s   with   lo p ass iv e   co m p o n en ts .   B y   co n n ec tin g   th s tan d ar d   o u t p u p o r ts   o f   th i m p ed an ce   s o u r ce / q u asi - im p ed an ce   s o u r ce   to p o lo g y   with   o n m o r s witch   an d   d io d e   as  s h o wn   in   Fi g u r e   1 .   W h en   th s witch es  ar s witch ed   o n ,   th e   o u tp u ca p ac ito r   n o o n ly   ac ts   as  th DC   co n n ec tio n .   H o we v er ,   i is   b o u n d   in   ca s ca d ed   to   th ch ar g in g   l o o p s   o f   th e   in d u ct o r s .   T h e   p r o p o s ed   b o o s co n v er ter ,   W ill  ac h i ev th id e n tical  v o ltag e   g ai n   o f   1 /( 1 - 4 D)   with   f ewe r   m o d u les  th an   th h y b r id   th r ee   Z - to p o lo g y   b o o s co n v er ter s   in   less er   u n it  co s an d   h ig h   p o wer     d en s ity   [ 1 7 ] .   I n   a n o th e r   way ,   f o r   th s am b o o s tin g   v o lta g e,   th latest  to p o lo g ies  n ee d   lo d u ty   r atio ,   r esu ltin g   in   s m aller   in d u cto r s   an d   a   lo wer   r is k   o f   in d u ctiv e   s atu r a tio n   [ 1 8 ] .   Fig u r e   2 ( a)   d ep icts   th s tan d ar d   im p ed an ce   s o u r ce   co n v er ter   c ir cu it,  wh ich   in clu d es  th two   in d u ct o r s   ( L 1   a n d   L 2 )   an d   two   ca p ac ito r s   ( C 1   an d   C 2 )   in   an   X - s h ap e.   Fig u r 2 ( b )   in d icate s   o n s witch in g   cy cle.   T h q u asi - Z - s o u r ce   in v er ter s   ( q Z SIs)   co n tin u o u s   cu r r en m o d s tat co n s is ts   o f   two   s tates:  s h o o t - th r o u g h   an d   n o n - s h o o t - th r o u g h .   Fig u r e   2 ( c )   r ep r esen ts   ch an g ea b le  in p u c u r r en t h at  ca n   a r is wh en   th e   cir cu it  s tar ts   to   in cr ea s th e   c u r r en b y   t u r n in g   a   p o r tio n   o f   th e   s h o r t z er o   s tates in to   o p e n   ze r o   s tates d ep en d i n g   o n   th lo a d   co n d itio n   an d   c ap ac itan ce   v alu e.           ( a)   ( b )         ( c)     Fig u r 2 .   T h o r i g in al  Z - s o u r c co n v er te r   of   ( a)   th s tan d ar d   Z - s o u r ce   DC - DC   co n v er ter ,   ( b )   DC - DC   co n v er ter   with   co n s tan t in p u t c u r r en t th at  u s es a   q u asi - im p ed an ce   s o u r ce ,   an d   ( c)   DC - DC   co n v er ter   with   ch an g ea b le  in p u t c u r r e n t th a t u s es a   s tan d ar d   q u asi - im p e d a n ce   s o u r ce       Fig u r 3   s h o ws  th p r o p o s ed   s witch ed - Z - s o u r ce   d c - ac   in v e r ter   as  an   ex a m p le.   T h b o o s f ac to r   o f   th f r o n ten d   s witch ed - Z - s o u r c e   n etwo r k   is   1 /( 1 - 4 D) ,   wh ich   allo ws  f o r   s u b s tan tial  v o ltag g ain   with   lo                                                                                 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g ,   Vo l.  11 ,   No .   1 Ma r ch   2 0 2 2 1 4 - 24   16   d u ty   c y cle.   As  a   r esu lt,  th e   b a ck en d   H - m o d u latio n   B r id g e’ s   in d ex   ca n   b e   tu n e d   to   wid e r   r an g e.   As  in d icate d   in   Fig u r 3 ,   th er ar e   s ev er al  d if f er en t ty p es  o f   f u n ctio n in g   a s :   -   Mo d 1 :   d u r in g   th Sh o o t - t h r o u g h   s itu atio n ,   th o u tp u s id o f   th im p ed an ce   n etwo r k ,   i.e .   th in v er ter   b r id g ter m i n als,  is   s h o r t - cir cu ited   b y   co m b in atio n   o f   s e m ico n d u ct o r   s witch es  ( S 21 ,   S 22 ,   S 23   an d   S 24 ) .   T h in p u d io d D 1   tu r n s   o f f   d u r i n g   th is   tim i n ter v al,   a n d   en e r g y   is   tr an s m itted   f r o m   ca p ac ito r s   to   in d u cto r s   [ 1 9 ] [ 2 2 ] .   T h s to r e d   en er g y   is   s en t o   th l o ad   i n   th in v er ter ' s   n ex ac tiv e   s witch in g   s tates,  an d   th in p u d io d c o n d u cts.   -   Mo d 2 :   th e   p r im a r y   cir cu it  alter n ates  b etwe en   two   ac tiv an d   two   ze r o   s tates  d u r in g   th n o n - s h o o t - th r o u g h   co n d itio n .   Du r in g   th is   m o d th d io d es D 1 , D 2 ,   an d   D 3   ar r ev er s b iased   an d   s witch es S 21   an d   S 24   ca n   b t u r n ed   o n   at  s am tim e.   T h in d u cto r s   L 1   an d   L 2   s t o r en e r g y   wh ile  th ca p ac ito r s   C 1 ,   C 2 ,   an d   C 3   ar d is ch ar g ed ,   an d   th en e r g y   s to r ed   in   ca p ac ito r   C 3   is   s u p p lied   to   th lo a d .             Fig u r 3 .   T h p r o p o s ed   d c/ac   i n v er ter   s witch ed   im p e d an ce   s o u r ce   cir c u it to p o lo g y       2.   M O DE L I NG   T H E   P C E L L   p h o to v o ltaic   ( PV)   m ater ial  is   o n th at  ca n   co n v e r p h o t o n   in to   elec tr ical  en er g y .   E lectr o n s   ca n   b r elea s ed   f r o m   an   at o m   b y   p h o to n s   with   s h o r wav elen g th s .   On   co n d u ct o r ,   elec tr o n s   ca n   f lo an d   f o r m   a n   elec tr ic  cu r r en t.  T h s u n   p r o v id es  th en er g y   r eq u ir e d   to   b r ea k   th b o n d s .   T h is   is   s ig n i f ican o p p o r tu n ity   b ec au s th ea r th ' s   s u r f ac r ec eiv es  6 0 0 0   tim es  th to tal  d aily   en er g y   co n s u m p tio n .   PV  m o d u le  ca n   b d escr ib ed   u s in g   an   eq u iv alen cir cu it  th at  in clu d es  cu r r en s o u r ce ,   d io d e ,   an d   r esis to r   to   r ep r esen in ter n al  r esis tan ce .   W h en   th s u n ' s   r ay s   s tr ik th s o lar   ce ll,  cu r r en t is g en e r ated   as:     = (  + ( 2 98 ) 100 )   ( 1 )     W h e r e   =   s h o r t   c i r c u i t   c u r r e n t ,   =   t e m p e r a t u r e   c o n s t a n t ,    =   i r r a d i a n c e ,   a n d   =   t e m p e r a t u r e   i n   K el v i n .   C u r r en f lo win g   th r o u g h   th d io d I D   d eter m in es  th o u tp u cu r r en f r o m   th s o lar   ce ll,  an d   cu r r en t   f lo ws to   th in ter n al  r esis tan ce     [ 2 ] .   T h eq u atio n   th e n   b ec o m es:     =   ( 2)     In   ( 3 ) ,   m u s t b u s ed   to   c o m p u t cu r r en f lo ws in   d io d e.     =   [ ^ ( ( +  ) )  1 ]   ( 3 )     W h er e   0 (  ) = s atu r atio n   cu r r en t ,   =   v o l tag ac r o s s   s o lar   ce ll ,    =   s er ies  b r an ch   r esis tan ce ,   =   B o ltzm an n   co n s tan t ,   =   ch ar g o f   an   elec tr o n   ( 1   ̅ = 1 . 6 0 2 × 10 19 c ) ,   an d   =   id ea lity   f ac to r   ( I d ea lly   1 ) .   Fro m   Fig u r 4 ,   PV  m o d u le  o u tp u t c u r r e n t a n d   v o ltag r elatio n s h ip   is   g iv en   b y   ( 4 ) .     =   [ ^ ( ( +  ) )  1 ] (   +     )   ( 4 )     Fro m   ( 4 ) ,   t h I - V   ch a r ac ter is tic  cu r v e   ca n   b o b tain ed   wh ich   g iv es  o p er atio n   o f   th e   s o l ar   p an el.   At  f i x ed   tem p er atu r e   an d   ir r a d ian ce ,   th m ee tin g   o f   th e   I - V   ch ar ac te r is tic  cu r v a n d   th l o ad   ch ar ac ter is tics   is   th s o lar   p an el' s   o p er atio n al  p o in t.   T h e   o p er ativ e   p o s itio n   o f   t h e   p an e g o es  f r o m   ze r o   r esis tan ce   to   in f in ite  r esis tan ce ,   r esu ltin g   in   th a p p ea r an c o f   o p en   cir c u it v o ltag (  )   [ 2 3 ] [ 3 0 ] .   T h m u ltip licatio n   o f   h ig h est  v alu o f   th e   v o ltag e   an d   cu r r e n g iv es  m a x im u m   p o wer .   As  s h o wn   in   Fig u r 5 ,   wh en   t h p a n el  v o l tag r ea ch es  v o ltag at  m a x i m u m   p o wer   ( ) ,   PV  m o d u le   o p er ates  at  its   m ax im u m   p o wer .   B y   m o d if y i n g   th e   lo ad ,   th m a x im u m   p o wer   ca n   b o b tain ed ,   w h ich   w ill  ca u s th cu r r en t   f lo win g   in   th e   cir cu it is   lim ited   an d   i n   ad d itio n   to   th p an el  v o ltag e.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       A n a lysi s   o f sw itch ed   imp ed a n ce   s o u r ce /q u a s i - imp ed a n c s o u r ce   DC - DC   co n ve r ter s   … ( S a p a va t h   S r ee n u )   17         Fig u r 4 .   PV c ell  eq u i v alen t c i r cu it     Fig u r 5 .   PV m o d u le  ch a r ac te r is tic  cu r v e       3.   WO RK I NG   PR I N C I P L A N D   C I R C U I TO PO LO G I E S   OF   T H PR OP O S E D   C ON V ER T ER S   T h f o llo win g   s im u latio n   is   m ain ly   f o c u s ed   o n   f ir s n etw o r k   i.e . ,   s witch ed - Z SC ,   s in ce   th cir cu it  co n f ig u r atio n s   o f   th p r o p o s e d   th r ee   cir cu its   ar id en tical.   T h f o llo win g   o th e r   two   SQZSC s   ca n   also   b an aly ze d   with   s im ilar   tech n iq u e.   T h c r itical  cu r r en m o d ( C R M)   is   s u b s et  o f   eit h er   th e   co n tin u o u s   co n d u ctio n   m o d ( C C M)   o r   th d is co n tin u o u s   co n d u ctio n   m o d ( DC M) .   T wo   ca s es  ( C ases   1   an d   2 )   m ay   ap p ea r   in   C C u n d er   d if f er in g   co m b in atio n s   o f   in d u ctan ce ,   d u ty   cy cle,   an d   lo a d   r esis tan ce ,   b u o n ly   in   ca s e   3   m a y   ap p ea r   in   Dis co n tin u o u s   C o n d u ctio n   Mo d e .   T h r o u g h o u lo o p ,   ea ch   an d   ev er y   cir cu it  h as  d if f er en t   s tate  [ 2 0 ] ,   [ 2 1 ] .   All o f   th cir c u it  s tates a r f o u n d   in   t h two   m o d es wh ich   ar d ep icted   in   F ig u r es   6 ( a) - ( e)   ( s ee   Ap p en d ix ) .   I n   Fig u r e   6 ( a)   th e   r ef er en ce   d ir ec tio n s   f o r   ea ch   v ar iab le  ar s h o wn   i)   C ase  1   -   State1     State2 ,     ii)  C ase  2   -   State1     State2     State3 ,   an d   iii)   C ase  3   -   State1     State2     State  3 .   I n   t h is   s tate,   th v o ltag es  ac r o s s   th th r ee   ca p ac ito r s   ca n   b ca lc u lated   u s in g   KVL .   Sta te1     State2     State3     State4 .   Fo r   th s ak e   o f   s im p licity ,   ass u m in g i all  id ea p o wer   co m p o n e n ts ii )   L 1 = L 2   an d   C 1 = C 2   ar ig n o r e d an d   iii )   L 1 = L 2   a nd  C 1 = C 2 .   Fig u r e   6 ( b )   r ep r esen ts   th cu r r en lo o p   co r r esp o n d in g   to   s tate1 ,   wh ich   in d icat es  cu r r en th r o u g h   L 1 & C 1   ar e   eq u al.   Fig u r e   6 ( c)   in d icate s   p ath   o f   th e   cu r r e n ts   f o r   State2 .   Fig u r e   6 ( d )   i n d icate s   th cu r r en ts   p ath   in   s tate3 ,   f u r th e r   Fig u r e   6 ( e)   r ep r es en ts   p ath   o f   cu r r e n ts   co r r esp o n d in g   to   State4       4.   I M P E DANC E   N E T WO RK   M AT H E M AT I CA L   ANA L YSI S     L et  u s   as s u m in g   th at  th ca p ac ito r s   ( C 1 &C 2 )   an d   in d u cto r s   ( L 1 &L 2 )   h av id en tical  v alu es .   th in p u v o ltag is   Vd ; th o u tp u t v o ltag Vi; ser ies ar m   in d u cto r s   L 1   an d   L 2 ; p ar allel  ar m   ca p ac ito r s   C 1   an d   C 2 .   An   im p ed an ce   s o u r ce   in v er ter   eq u iv alen t c ir cu it  m o d el  is   d er iv ed   f r o m   Fig u r 7   in   ( 5 ) - ( 1 5 ) ;      1 =  2 =    ( 5 )      1 =  1 =      ( 6 )      =  , = 2       = 0     At  s witch in g   cy cle  T      = 0          ( 7 )     = 0     =       = 2  0   ( 8 )     W h er = 0 + 1   an d   th d s o u r ce   v o l tag is   .   T h a v er ag v o ltag o f   th in d u ct o r s   s h o u ld   b ze r o   in   s tead y   s tate  af ter   o n s witch in g   cy cle  ( T ) .      = ( 0 .  + 1 ( 0  ) ) / = 0      / 0 = 1 / ( 1 0 )   ( 9 )     Similar ly ,   th Av g   DC   v o ltag e   ac r o s s   th in v er ter   b r id g ca n   b d eter m in e d   u s in g   ( 8 ) .     = ( 0 0   + 1 ) ( 2  0 ) /     ( 1 0 )   = ( 2  1 / ) ( 1 0 / )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g ,   Vo l.  11 ,   No .   1 Ma r ch   2 0 2 2 1 4 - 24   18   2  = 0     Fro m   ( 1 0 )   1 0 / ( 1 0 ) = 2  . 1 / ( 1 0 )      = 0   1 / ( 1 0 )     T h m ax im u m   d c - lin k   v o ltag e   o f   th in v er ter   b r id g e   is ,       =   = 2    0 = / ( 1 0 )   0 = 0   h er = / ( 1 0 )   i.e .   ( 1 1 )     B o o s t f ac to r   is   B ,   Ou tp u t p ea k   p h ase  v o ltag o f   th e   in v er ter   is ,        = / 2   ( 1 2 )     Her m o d u latio n   in d e x   is   an d   s o u r ce   v o ltag      = 0 / 2   ( 1 3 )     B ef o r s elec tin g   an   ac ce p tab le   b u ck - B o o s t f ac t o r ,   th V ca n   b s tep p ed   d o wn   a n d   u p   ( B B )     . =   ( r an g e   f r o m   0   to   1 )   ( 1 4 )     T h ca p ac ito r   v o ltag is      1 =  2 = = ( 1 0 / ) 0 / ( 1 2 0 / )   ( 1 5 )           Fig u r 7 .   I m p ed a n ce   s o u r ce   in v er ter   eq u iv alen t c ir cu it       5.   E F F E C T   O F   T H E   P ARA SI T I P AR AM E T E RS O F   T H E   E F F I C I E N CY   5 . 1 .     P o wer   s wit ching   lo s s   C o n d u ctio n   lo s s   an d   s witch in g   lo s s   ar two   ty p es  o f   lo s s es  in   p o wer   s witch es.  T h co n d u ctin g   lo s s   ca n   b m ea s u r e d   u s in g   Fig u r 7.     = 8 2       ( 1 6 )     T h p o we r   s witch   l o s s   ca n   b d eter m in ed   b y   lin ea r izin g   th v o ltag es  an d   cu r r e n ts   o f   th c o m m u n icate   s witch es  [ 2 0 ] ,   [ 2 1 ]   as c h an g t h eir   s tates,     P s = 2   f s   . V 0 . I L   ( t on   +   t o f f ) 3   ( 1 7 )     T h in p u p o wer   ca n   b ca lcu lated   u s in g   ( 1 1 )   as  wh e r th s witch in g   f r eq u e n cy   is   f s   an d   t o f f   an d   t on   ar th e   s witch   tu r n - o f f   an d   t u r n - o n   d e lay s .     5 . 2 .     Dio de  po wer   lo s s   R ev er s r ec o v er y   l o s s   an d   co n d u ctio n   lo s s   ar th two   f o r m s   o f   d io d p o wer   lo s s es.  C o n d u ctio n   lo s s   is   d en o ted   b y      _ = 3   ( 1     )     ( 1 8 )     Dio d es r ev er s r ec o v er y   l o s s   is   g iv en   b y ,     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       A n a lysi s   o f sw itch ed   imp ed a n ce   s o u r ce /q u a s i - imp ed a n c s o u r ce   DC - DC   co n ve r ter s   … ( S a p a va t h   S r ee n u )   19    =  1 1   +  2 2   +  3 3   ( 1 9 )     W h er D 1 , D 2   an d   D 3   d io d es a n d   Q RR1 , Q RR2   an d   Q RR3   r ev e r s r ec o v er y   ch ar g o f   d io d es r e s p ec tiv ely .     5 . 3 .     I nd uct o lo s s   An   id ea in d u cto r   h as  ze r o   p o wer   lo s s   b ec au s i h as  n o   r es is tan ce   an d   ju s in d u ctan ce ,   = 0 ,   an d   n o   p o wer   is   d is s ip ated   with in   th co il.  A   d ev ice   th at  s to r es  en er g y   as  an   elec t r o m ag n etic  f ield   an d   m ea s u r es   in   h en r y s   is   k n o wn   as  an   i n d u cto r   ( H) ,   C o n d u ctio n   lo s s es  will  o cc u r   in   p r ac tical  in d u cto r   with   in ter n al  r esis tan ce .   So ,   th co n d u ctio n   lo s s   ca n   b m ea s u r ed ,   d ec id es  th k ey   p o wer   lo s s .        = 2 2   ( 2 0 )     5 . 4 .     Ca pa ci t o lo s s   T h ca p ac ito r s   to tal  p o wer   lo s s es a r ca lcu lated   as,         = 2     ( 1 5 )   ( 2 1 )     T h en ,   th d er iv e d   to tal  co n d u c tio n   lo s s es a r      =    +    +    +        ( 2 2 )     T h in p u p o wer   ca l c u lated   as,       = =   ( 2 3 )     Fo llo win g   th at,   th p r o p o s ed   SZSC   ef f icien cy   ca n   b d eter m in ed   b y   u s in g     =  /  = Pi     P co n d     ( Ps   +   PR RD ) Pi     ( 2 4 )       6.   CO NT RA ST S   WI T H   P RE V I O US Z - SO U RCE  T O P O L O G I E S   Fu r th er m o r e ,   as  s h o wn   in   T a b le  1 ,   th p r o p o s ed   to p o lo g y   o u tp u is   d if f e r en tiated   to   t h at  o f   th e   co n v er ter s   in   [ 1 7 ] ,   [ 2 2 ] [ 3 0 ] .   T h ca p ac ity   t o   b o o s is   cr itical  m etr ic  f o r   ass ess in g   th ef f icien cy   o f   d c - d c   co n v er ter .   W h en   th v o ltag e   g ain   is   g r ea ter   t h an   5 ,   with   t h s am d u ty   r atio   t h p r o p o s ed   wo r k   p r o d u ce s   a   h ig h er   b o o s f ac to r   th an   th o th er   c o n v e r ter s .   Alth o u g h   th b o o s f ac to r   is   th s am e   as  in   [ 1 7 ] ,   wh ich   is   a   co m p licated   h y b r i d   th r ee   ca s c ad Z - n etwo r k   b o o s co n v er te r .   T o   p u t   it  an o th er   way ,   t h p r o p o s ed   to p o lo g y   d r am atica lly   d ec r ea s es  th n o .   o f   p ass iv elem en ts   n ee d e d   to   ac h iev th i d en tical  b o o s tin g   ca p ab ilit y .   T h er e   ar two   a d v an ta g es,  th e   f ir s o n to   d ec r ea s th p r o b ab ilit y   o f   in d u ctiv s atu r atio n ,   a n d   th s ec o n d   o n e   to   in cr ea s th m o d u latio n   in d ex   ( MI ) .   As  co n s eq u en ce ,   w h e n   u s in g   th two - s tag e   dc - ac   c o n v er s io n ,   wid er   r an g ca n   b r eser v ed   f o r   th MI   o f   th e   p o s ter io r   H - b r id g e.   C o m p o n en n u m b er s   ar e   also   co m p ar e d   i n     T ab le  1   b etwe en   to p o lo g ies  an d   th p r o p o s ed   o n e.   T h p o s ter io r   H - b r id g is   r ep lace d   with   d io d e,   o u tp u t   ca p ac ito r   an d   s witch   in   ea ch   s tr u ctu r to   co n v er it  to   d c - d co n v e r ter .   I n   co m p ar is o n   to   p r o p o s ed   h y b r i d   th r ee - Z - n etwo r k   b o o s co n v e r ter ,   T h e   n ew  o n h as  th id en tical  1 /( 1 - 4 D)   v o ltag g ai n   b u u s es  2   f ewe r   in d u cto r s ,   4   f ewe r   ca p ac ito r s ,   an d   1   f ewe r   d io d e   an d   a d d in g   an o th e r   s witch   f ea tu r in cr e ases   p o wer   d en s ity   wh ile  lo wer in g   co s t.   W h e n   t h e   v o l t a g e   g a i n   G > 5 ,   a s   i l l u s t r a t e d   i n   F i g u r e   8 ,   t h e   s u g g e s t e d   t o p o l o g y   p r o d u c e s   a   g r e a t e r   b o o s t   f a c t o r   t h a n   o t h e r   c o n v e r t e r s   a t   t h e   s a m e   d u t y   r a t i o ,   w h i l e   t h e   b o o s t   f a c t o r   i s   t h e   s a m e   a s   i n   [ 1 8 ] ,   w h i c h   i s   a   c o m p l e x   h y b r i d   3 - Z - n e t w o r k   b o o s t   c o n v e r t e r .   T h e   m a t l a b - s i m u l i n k   d e t a i l e d   s p e c i f i c a t i o n s   a r e   g i v e n   i n   T a b l e   2 .       T ab le   1 .   C u r r e n t a n d   v o ltag p ar am eter s   in   Switch ed - Z SC /S QZ SC s   V o l t a g e   c o m p o n e n t s   C u r r e n t   c o m p o n e n t s   M o d e s   S ZSC   C S Q ZSC   D S Q ZSC   M o d e s   S ZSC   C S Q ZSC   D S Q ZSC   O u t p u t   v o l t a g e   ( V o )   1 1 4    1 1 4    1 1 4    I n p u t   c u r r e n t ( I i )   1 1 4 0   1 1 4 0   1 1 4 0   V o l t a g e   o n   t h e   c a p a c i t o r   C 1 ( V c 1 )   1 2 1 4    1 2 1 4    2 1 4    C u r r e n t   st r e s o f   t h e   i n d u c t o r   L 1 ( I L1 )   1 1 4 0   1 1 4 0   1 1 4 0   V o l t a g e   o n   t h e   c a p a c i t o r   C 2 ( V c 2 )   1 2 1 4    2 1 4    2 1 4    C u r r e n t   st r e s o f   t h e   i n d u c t o r   L 2 ( I L2 )   1 1 4 0   1 1 4 0   1 1 4 0   S 1   a n d   S 2   sw i t c h e s   a r e   u n d e r   v o l t a g e   st r e ss   ( V s1   a n d   V s2 )   1 1 4    1 1 4    1 1 4    S 1   a n d   S 2   sw i t c h e s   a r e   u n d e r   v o l t a g e   st r e ss (V s 1   a n d   V s 2 )   2 1 4 0   2 1 4 0   2 1 4 0         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g ,   Vo l.  11 ,   No .   1 Ma r ch   2 0 2 2 1 4 - 24   20       Fig u r 8 .   T h r elatio n s h ip   b et wee n   v ar iatio n s   o f   v o ltag g ai n   with   r esp ec t to   v a r iatio n   o f   d u ty   r atio       T a b l e   2 .   S i m u l i n k   s p e c i f i c a t i o n s   S . N O   P a r a me t e r s   V a l u e   1   R e f e r e n c e   i r r a d i a n c e   ( W / m 2 )   1 0 0 0   2   R e f e r e n c e   T e m p e r a t u r e ( 2 5 + 2 7 3 ) ( K )   2 9 8 K   3   N o .   o f   p a r a l l e l   s t r i n g o f   a n   a r r a y   2   4   N o .   o f   ser i e s   c o n n e c t e d   mo d u l e   f o r   st r i n g     4   5   O . C     v o l t a g e   ( V o c )   68V   6   S . C   c u r r e n t   ( I sc)   7 . 5 A   7   S w i t c h i n g   F r e q u e n c y ( f sw )   2 5 K H Z   8   I n d u c t o r s   ( L1 = L 2 )   3 2 0 µ H   9   C a p a c i t o r s ( C 1 = C 2 )   3 4 0 µ F   10   Lo a d   r e si s t o r   1 0 0   11   O u t p u t   p o w e r   ( P o u t )   4 4 0 . 7 w       7.   SI M UL A T I O N   R E S U L T S   Fo r   1 0 0 d c/ac   co n v er s io n ,   2 1 5   d v o ltag o u tp u t is u s e d ,   an d   v o ltag in p u t is set b y   c o n n ec tin g   f o u r   PV  p an els  in   s er ies  s eq u e n ce .   T h s im u latio n   p ar am eter s   ar as  f o llo ws,  b ased   o n   th p r ev io u s   an al y s es ;   i )   Vi  is   6 8   v o lts ii )   f s   i s   2 5   k Hz;  an d   th e   s er v ice  p e r io d   i s   0 . 2 ;   iii th e v alu ate  o u tp u t   p o wer   is   1 8 5   w as   ex p ec ted ;   iv )   L 1 =L 2 = 3 2 0 µH ,   with   p ar asit ic  r esis tan ce   o f   2 8 - m v )   C 1 =C 2 =C 3 =3 3 0 µF,   with   1 0 - m   eq u iv alen t seq u en ce   r esis tan ce vi )   Switch es S 1   an d   S 2   h av an   o n - s tate  r esis tan ce   o f   1 4 . 5 m ;   v ii )   T h d io d es  D 1 ,   D 2 ,   an d   D 3   h av e   f o r w ar d   v o ltag d r o p   o f   1 V.   Fig u r 9   s h o in p u in d u cto r   c u r r en ts ,   f o r   o n e,   ar e   s im u lated   wav ef o r m s   in   s witch ed   Z SC / s witch ed   QZ S C s   a s   well  as   v o ltag ac r o s s   ca p ac ito r s   2 1 5 [ V/d iv ]   ( Vc2 =V c4 =2 1 5 V) .     Fig u r 1 0   s h o ws  th p r o p o s ed   co n v er ter   with   PV - ar r a y   is   o p er ated   at  its   MPPT  u n d er   r ad i atio n   lev el  o f   1 0 0 0   W /m 2 ,   th v o ltag at   PV - ar r ay   is   6 8 . 4 with   r esp e ct  to   t im in   s ec o n d s ,   C u r r en t   at  PV - ar r ay   is   7 with   r esp ec to   tim in   s ec o n d s   an d   th p o wer   at  PV - ar r a y   is   4 7 8 . 8 W   ( P pv =V pv  *I pv )   with   r esp ec to   tim e.   T h lo ad   d r aws 4 4 0 . 7 W   o f   p o wer   with   r esp ec t to   tim in   s ec o n d s ,   as sh o wn   in   Fig u r 1 1 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       A n a lysi s   o f sw itch ed   imp ed a n ce   s o u r ce /q u a s i - imp ed a n c s o u r ce   DC - DC   co n ve r ter s   … ( S a p a va t h   S r ee n u )   21       Fig u r e   9 .   Stead y   s tate  p er f o r m an ce   o f   th e   p r o p o s ed   SZSC ' s   s im u latio n   wav ef o r m s   at  0 . 2   d u ty   cy cle,   g ate  s ig n al  S1 ,   iL1 ,   v C 2   a n d   v C 4   ( v C 2 = v C 4 =2 1 5 v )           Fig u r 1 0 .   Stead y   s tate  an d   s ta r tin g   p er f o r m a n ce   o f   MPPT - b ased   P& b eh av io r   v o ltag e,   c u r r en t a n d   p o wer             Fig u r 1 1 .   Stead y   s tate  p er f o r m an ce   wav ef o r m s   o f   l o ad   p o wer       Sh o wn   in   Fig u r e   1 2 ( a)   s h o ws  p er ce n tag o f   b atter y   SOC   ( % )   is   7 9 . 9 9   with   r esp ec tim in   s ec o n d s ;   Fig u r 1 2 ( b )   s h o ws  th o p e r atio n   o f   i n d u cto r   cu r r en d is ch ar g ed   f r o m   2 5 0 to   - 0 . 5 f lo th r o u g h   it.     Fig u r e   1 2 ( c )   s h o ws v o ltag e   ac r o s s   in d u cto r   5 2 with   r esp ec t   to   tim in   s ec o n d s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g ,   Vo l.  11 ,   No .   1 Ma r ch   2 0 2 2 1 4 - 24   22       Fig u r 1 2 .   Stead y   s tate  wav ef o r m s   o f   ( a )   b atter y   SOC   ( %),   ( b )   b atter y   cu r r e n t ,   an d   ( c)   b atter y   v o ltag e       8.   CO NCLU SI O N   I is   s u g g ested   t h at  a   s er ies  o f   s witch ed   im p e d an ce   s o u r ce /s witch ed   q u asi - Z SC s   with   m o d if ied   to p o lo g y   b d ev elo p e d   f o r   Ph o to v o ltaic  s y s tem s .   B y   p u ttin g   an   ex tr a   s witch   an d   d io d t o   o r d i n ar y   Z S/q Z DC - DC   co n v er ter   s ,   th in cr ea s ed   b o o s f ac to r   u p   to   1 /( 1 - 4 D) .   T o   ac h iev h ig h er   v o ltag g ain   wh ile  av o id in g   th in s tab ilit y   in d u ce d   b y   in d u cto r   s atu r atio n ,   s h o r d u t y   cy cle  is   u s ed .   T h b o o s r ati o   o f   th p r o p o s ed   co n v er ter s   is   th s am as  th h y b r id   th r ee   Z - n etwo r k   b o o s co n v er ter s .   T h at  wer r ec e n tly   p r o p o s ed ,   b u with   f ewe r   p ass iv co m p o n en ts ,   all o win g   f o r   h i g h er   p o wer   d en s i ty   an d   lo wer   u n it  co s ts .   T h o p er atin g   p r i n cip les   o f   th ese  d ev ices  ar d etailed   i n   th is   p ap er ,   as  ar th p ar am eter s   o f   cu r r e n an d   v o ltag e,   a s   well  as  co n v er s io n   ef f icien cy   o f   th p ar asit ic  p ar a m eter s   th ef f ec ts .   E v en tu ally ,   r esu lts   o f   th s im u latio n   p r o v id ed   to   s u p p o r th e   p r o p er ties   an d   th eo r etica l a n aly s is   p r ev io u s ly   m en tio n ed .       APPENDI X           ( a)   ( b )           ( c)   ( d )     Fig u r 6 .   Op e r atin g   s tates o f   S Z SC ; ( a)   s p ec if icatio n s   o f   r ef e r en ce   d ir ec tio n s ,   ( b )   c u r r e n t lo o p   o f   th p r o p o s ed   SZSC   in   State1 : S an d   S o n D 1 , D an d   D o f f ,   ( c)   cu r r en t l o o p   o f   th p r o p o s ed   SZSC   in   State2 : D 1 , D an d   D o n ; S an d   S 2   o f f ,   an d   ( d )   c u r r en t lo o p   o f   th p r o p o s ed   S Z SC   in   State3 : D 1 , D an d   D o n ; S an d   S o f f   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       A n a lysi s   o f sw itch ed   imp ed a n ce   s o u r ce /q u a s i - imp ed a n c s o u r ce   DC - DC   co n ve r ter s   … ( S a p a va t h   S r ee n u )   23     (e )     Fig u r 6 .   Op e r atin g   s tates o f   S Z SC ; ( e)   th p r o p o s ed   SZSC 's   cu r r en t l o o p   i n   State  4   is   as: S 1 , S 2 , D 1 , D 2 ,   an d   D 3   ar all  tu r n ed   o f f   ( co n tin u e )       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   N .   Jav a i d   e t   a l . ,   A n   I n t e l l i g e n t   L o a d   M a n a g e m e n t   S y st e m Wi t h   R e n e w a b l e   En e r g y   I n t e g r a t i o n   f o r   S mar t   H o m e s,”   I EEE   Ac c e ss v o l .   5 ,   p p .   1 3 5 8 7 1 3 6 0 0 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 1 7 . 2 7 1 5 2 2 5 .   [ 2 ]   H .   S u r y o a t mo j o   e t   a l . ,   D e s i g n   o f   M P P B a se d   F u z z y   L o g i c   f o r   S o l a r - P o w e r e d   U n ma n n e d   A e r i a l   V e h i c l e   A p p l i c a t i o n ,   i n   2 0 1 8   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   En g i n e e ri n g ,   A p p l i e d   S c i e n c e s ,   a n d   T e c h n o l o g y   ( I C EA S T ) ,   P h u k e t ,   Th a i l a n d ,   Ju l .   2 0 1 8 ,   p p .   1 4 d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C EA S T. 2 0 1 8 . 8 4 3 4 4 3 0 .   [ 3 ]   S .   B o g i m i ,   A   g r i d   i n t e r c o n n e c t e d   n e s t e d   n e u t r a l - p o i n t   c l a m p e d   i n v e r t e r   w i t h   v o l t a g e   s y n c h r o n i z a t i o n   u si n g   s y n c h r o n o u s   r e f e r e n c e   f r a m e   c o n t r o l l e r ,   I n t e rn a t i o n a l   J o u r n a l   o f   Ap p l i e d   P o w e E n g i n e e ri n g   ( I J AP E) ,   v o l .   1 0 ,   n o .   4 ,   p .   3 6 4 ,   D e c .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j a p e . v 1 0 . i 4 . p p 3 6 4 - 3 7 2 .   [ 4 ]   W .   T u sh a r ,   J .   A .   Zh a n g ,   C .   Y u e n ,   D .   B .   S mi t h ,   a n d   N .   U l   H a ssa n ,   M a n a g e me n t   o f   R e n e w a b l e   En e r g y   f o r   a   S h a r e d   F a c i l i t y   C o n t r o l l e r   i n   S mar t   G r i d ,   I EEE   Ac c e ss ,   v o l .   4 ,   p p .   4 2 6 9 4 2 8 1 ,   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 1 6 . 2 5 9 2 5 0 9 .   [ 5 ]   G .   Z h a n g ,   B .   Zh a n g ,   Z.   L i ,   D .   Q i u ,   L.   Y a n g ,   a n d   W .   A .   H a l a n g ,   A   3 - Z - N e t w o r k   B o o st   C o n v e r t e r ,   I E EE  T ra n s a c t i o n o n   I n d u st r i a l   El e c t r o n i c s ,   v o l .   6 2 ,   n o .   1 ,   p p .   2 7 8 2 8 8 ,   J a n .   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI E. 2 0 1 4 . 2 3 2 6 9 9 0 .   [ 6 ]   B .   A x e l r o d ,   Y .   B e r k o v i c h ,   a n d   A .   I o i n o v i c i ,   S w i t c h e d - C a p a c i t o r / S w i t c h e d - I n d u c t o r   S t r u c t u r e s   f o r   G e t t i n g   Tr a n sf o r merl e ss   H y b r i d   D C D C   P W M   C o n v e r t e r s ,   I EEE  T ra n s a c t i o n o n   C i rc u i t a n d   S y st e m I :   Re g u l a Pa p e rs ,   v o l .   5 5 ,   n o .   2 ,   p p .   6 8 7 6 9 6 ,   M a r .   2 0 0 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TC S I . 2 0 0 8 . 9 1 6 4 0 3 .   [ 7 ]   R. - J.  W a i ,   C . - Y .   L i n ,   R . - Y .   D u a n ,   a n d   Y . - R .   C h a n g ,   H i g h - Ef f i c i e n c y   D C - D C   C o n v e r t e r   W i t h   H i g h   V o l t a g e   G a i n   a n d   R e d u c e d   S w i t c h   S t r e ss,”   I EEE   T ra n s a c t i o n o n   I n d u s t ri a l   E l e c t r o n i c s ,   v o l .   5 4 ,   n o .   1 ,   p p .   3 5 4 3 6 4 ,   F e b .   2 0 0 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI E. 2 0 0 6 . 8 8 8 7 9 4 .   [ 8 ]   M .   Z h u ,   T.   W a n g ,   a n d   F .   L.   Lu o ,   A n a l y s i o f   v o l t a g e - l i f t - t y p e   b o o st   c o n v e r t e r s,”   i n   2 0 1 2   7 t h   I EEE  C o n f e re n c e   o n   I n d u s t ri a l   El e c t r o n i c s   a n d   A p p l i c a t i o n s (I C I EA) ,   S i n g a p o r e ,   S i n g a p o r e ,   J u l .   2 0 1 2 ,   p p .   2 1 4 2 1 9 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C I EA . 2 0 1 2 . 6 3 6 0 7 2 5 .   [ 9 ]   M .   P r u d e n t e ,   L.   L .   P f i t s c h e r ,   G .   E mm e n d o e r f e r ,   E .   F .   R o m a n e l i ,   a n d   R .   G u l e s ,   V o l t a g e   M u l t i p l i e r   C e l l A p p l i e d   t o   N o n - I so l a t e d   D C D C   C o n v e r t e r s ,   I EE T r a n s a c t i o n o n   Po w e r   E l e c t r o n i c s ,   v o l .   2 3 ,   n o .   2 ,   p p .   8 7 1 8 8 7 ,   M a r .   2 0 0 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TPE L. 2 0 0 7 . 9 1 5 7 6 2 .   [ 1 0 ]   B .   S i r i s h a   a n d   P .   S .   K u mar,   S V P W M   B a s e d   G e n e r a l i z e d   S w i t c h i n g   S c h e mes  f o r   S e v e n   Le v e l   D C M LI   I n c l u d i n g   O v e r   M o d u l a t i o n   O p e r a t i o n   -   F P G A   I mp l e me n t a t i o n ,   i n   T EN C O N   2 0 1 9   -   2 0 1 9   I E EE  R e g i o n   1 0   C o n f e re n c e   ( T E N C O N ) ,   K o c h i ,   I n d i a ,   O c t .   2 0 1 9 ,   p p .   2 1 3 5 2 1 4 2 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TEN C O N . 2 0 1 9 . 8 9 2 9 3 8 0 .   [ 1 1 ]   J.  A n d e r s o n   a n d   F .   Z.   P e n g ,   F o u r   q u a si - Z - S o u r c e   i n v e r t e r s,   i n   2 0 0 8   I EE P o w e E l e c t r o n i c s   S p e c i a l i s t C o n f e re n c e ,   R h o d e s,   G r e e c e ,   J u n .   2 0 0 8 ,   p p .   2 7 4 3 2 7 4 9 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / P ES C . 2 0 0 8 . 4 5 9 2 3 6 0 .   [ 1 2 ]   Y u   T a n g ,   S h a o j u n   X i e ,   C h a o h u a   Z h a n g ,   a n d   Z e g a n g   X u ,   I mp r o v e d   Z - S o u r c e   I n v e r t e r   W i t h   R e d u c e d   Z - S o u r c e   C a p a c i t o r   V o l t a g e   S t r e s a n d   S o f t - S t a r t   C a p a b i l i t y ,   I E EE  T ra n s a c t i o n o n   P o w e El e c t r o n i c s ,   v o l .   2 4 ,   n o .   2 ,   p p .   4 0 9 4 1 5 ,   F e b .   2 0 0 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TPE L. 2 0 0 8 . 2 0 0 6 1 7 3 .   [ 1 3 ]   M i a o   Z h u ,   K u n   Y u ,   a n d   F a n g   Li n   L u o ,   S w i t c h e d   I n d u c t o r   Z - S o u r c e   I n v e r t e r ,   I E EE  T r a n s a c t i o n s   o n   P o w e El e c t r o n i c s ,   v o l .   2 5 ,   n o .   8 ,   p p .   2 1 5 0 2 1 5 8 ,   A u g .   2 0 1 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TPEL. 2 0 1 0 . 2 0 4 6 6 7 6 .   [ 1 4 ]   M. - K .   N g u y e n ,   Y . - C .   Li m ,   a n d   G . - B .   C h o ,   S w i t c h e d - I n d u c t o r   Q u a s i - Z - S o u r c e   I n v e r t e r ,   I E EE   T ra n s a c t i o n s   o n   Po w e r   El e c t r o n i c s ,   v o l .   2 6 ,   n o .   1 1 ,   p p .   3 1 8 3 3 1 9 1 ,   N o v .   2 0 1 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TPE L. 2 0 1 1 . 2 1 4 1 1 5 3 .   [ 1 5 ]   D .   V i n n i k o v ,   I .   R o a st o ,   R .   S t r z e l e c k i ,   a n d   M .   A d a mo w i c z ,   S t e p - U p   D C / D C   C o n v e r t e r W i t h   C a sc a d e d   Q u a si - Z - S o u r c e   N e t w o r k ,   I E EE  T r a n s a c t i o n o n   I n d u s t ri a l   El e c t ro n i c s ,   v o l .   5 9 ,   n o .   1 0 ,   p p .   3 7 2 7 3 7 3 6 ,   O c t .   2 0 1 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI E. 2 0 1 1 . 2 1 7 8 2 1 1 .   [ 1 6 ]   J.  Z e n g ,   J .   W u ,   Z .   Y u ,   a n d   J .   Li u ,   S w i t c h e d   Z - so u r c e   D C - D C   c o n v e r t e r ,   i n   I E C O N   2 0 1 7   -   4 3 r d   A n n u a l   C o n f e re n c e   o f   t h e   I EEE  I n d u s t r i a l   El e c t r o n i c S o c i e t y ,   B e i j i n g ,   O c t .   2 0 1 7 ,   p p .   8 0 3 9 8 0 4 4 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I EC O N . 2 0 1 7 . 8 2 1 7 4 1 0 .   [ 1 7 ]   Z.   H .   Y u ,   J.   Z e n g ,   a n d   J.   F .   L i u ,   A n   u l t r a - h i g h - v o l t a g e   g a i n   D C - D C   c o n v e r t e r   f o r   r o o f - m o u n t e d   so l a r   c e l l e l e c t r i c   v e h i c l e ,   i n   2 0 1 7   7 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   Po w e r E l e c t ro n i c s S y s t e m s a n d   A p p l i c a t i o n s   -   S m a rt   M o b i l i t y ,   Po w e r   T ra n sf e &   S e c u ri t y   ( PES A) ,   H o n g   K o n g ,   D e c .   2 0 1 7 ,   p p .   1 5 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / P ESA . 2 0 1 7 . 8 2 7 7 7 2 3 .   [ 1 8 ]   H .   S h e n ,   B .   Zh a n g ,   a n d   D .   Q i u ,   H y b r i d   Z - S o u r c e   B o o st   D C D C   C o n v e r t e r s,”   I EEE  T r a n s a c t i o n o n   I n d u st r i a l   El e c t r o n i c s ,   v o l .   6 4 ,   n o .   1 ,   p p .   3 1 0 3 1 9 ,   Ja n .   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI E. 2 0 1 6 . 2 6 0 7 6 8 8 .   [ 1 9 ]   N .   S u b h a n i ,   R .   K a n n a n ,   A .   M a h m u d ,   a n d   F .   B l a a b j e r g ,   Z‐ so u r c e   i n v e r t e r   t o p o l o g i e s   w i t h   sw i t c h e d   Z‐ i m p e d a n c e   n e t w o r k s:   A   r e v i e w ,   I ET  p o w e r   e l e c t r o n . ,   v o l .   1 4 ,   n o .   4 ,   p p .   7 2 7 7 5 0 ,   M a r .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 4 9 / p e l 2 . 1 2 0 6 4 .   [ 2 0 ]   G .   Z h a n g   e t   a l . ,   A n   I mp e d a n c e   N e t w o r k   B o o st   C o n v e r t e r   W i t h   a   H i g h - V o l t a g e   G a i n ,   I E EE  T r a n sa c t i o n s   o n   Po w e r   El e c t r o n i c s ,   v o l .   3 2 ,   n o .   9 ,   p p .   6 6 6 1 6 6 6 5 ,   S e p .   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TP EL . 2 0 1 7 . 2 6 7 3 5 4 5 .   [ 2 1 ]   M .   P o k h a r e l ,   A .   G h o sh ,   a n d   C .   N .   M .   H o ,   S mal l - S i g n a l   M o d e l l i n g   a n d   D e si g n   V a l i d a t i o n   o f   P V - C o n t r o l l e r W i t h   I N C - M P P U si n g   C H I L,   I EE T r a n sa c t i o n o n   E n e rg y   C o n v e rsi o n ,   v o l .   3 4 ,   n o .   1 ,   p p .   3 6 1 3 7 1 ,   M a r .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TE C . 2 0 1 8 . 2 8 7 4 5 6 3 .   [ 2 2 ]   D .   M .   V i l a t h g a m u w a ,   C .   J .   G a j a n a y a k e ,   a n d   P o h   C h i a n g   L o h ,   M o d u l a t i o n   a n d   C o n t r o l   o f   T h r e e - P h a s e   P a r a l l e l e d   Z - S o u r c e   I n v e r t e r f o r   D i s t r i b u t e d   G e n e r a t i o n   A p p l i c a t i o n s ,   I E EE  T r a n sa c t i o n o n   En e r g y   C o n v e rsi o n ,   v o l .   2 4 ,   n o .   1 ,   p p .   1 7 3 1 8 3 ,   M a r .   20 0 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TE C . 2 0 0 8 . 2 0 0 2 3 1 4 .   [ 2 3 ]   J.  Z e n g ,   J.   W u ,   J.   L i u ,   a n d   H .   G u o ,   A   Q u a s i - R e so n a n t   S w i t c h e d - C a p a c i t o r   M u l t i l e v e l   I n v e r t e r   W i t h   S e l f - V o l t a g e   B a l a n c i n g   f o r   S i n g l e - P h a s e   H i g h - F r e q u e n c y   A C   M i c r o g r i d s,”   I E EE  T r a n s a c t i o n o n   I n d u st ri a l   I n f o rm a t i c s ,   v o l .   1 3 ,   n o .   5 ,   p p .   2 6 6 9 2 6 7 9 ,   O c t .   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI I . 2 0 1 7 . 2 6 7 2 7 3 3 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.