I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   8 ,   No .   1 Feb r u ar y   201 8 ,   p p .   1 4 1 ~ 1 4 9   I SS N:  2088 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 8 i 1 . p p 1 4 1 - 1 4 9           141       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s co r e . co m/ jo u r n a ls /in d ex . p h p / I JE C E   S i m pli fied  Desi g n and  Mo deling   o Bo o st Conv erte r f o Photo v o ltaic Sy te m       Arj y a dh a ra   P ra dh a n B ha g a ba t   P a nd a   S c h o o o f   El e c tri c a En g in e e ri n g ,   KIIT   Un iv e rsit y ,   In d ia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Au g   3 0 ,   2 0 1 7   R ev i s ed   Dec   2 0 ,   2 0 1 7   A cc ep ted   J an   4 ,   2 0 1 8     T h e   P h o to v o lt a ic  sta n d a l o n e   sy st e m   is  g a in in g   it h ig h   im p o rtan c e   m o stl y   f o ru ra a p p li c a ti o n   li k e   p v   w a ter  p u m p in g ,   so lar  l ig h ti n g ,   b a tt e ry   c h a rg in g   e tc.Co n sid e ri n g   e n v iro n m e n tal  e ff e c ts  a n d   sc a rc it y   o f   f o ss il   f u e th e   tren d   h a d e v e lo p e d   to w a rd th e   u se   o f   m o re   a n d   m o re   re n e wa b le  e n e rg y . In   th is  p a p e a   b a sic   c ir c u it   o f   b o o st  c o n v e rter  is  d e sig n e d   in   M A TL A B/S i m u li n k   w it h   c o n sta n d c   so u rc e   v o lt a g e .   Ho w e v e a   c o m p a ra ti v e   stu d y   h a a lso   b e e n   d o n e   f o th e   c o n v e rter  c o n n e c ted   w i th   p v   sy ste m   d irec tl y   w it h   th e   c o n v e rter  c o n n e c ted   w it h   m p p trac k in g   t e c h n iq u e .   P e rtu r b   a n d   Ob se rv a n c e   (P & O)  a lg o rit h m   is   i m p le m e n ted   f o p ro v id in g   th e   n e c e ss a r y   d u t y   p u lse   a n d   m a k e th e   sy ste m   o p e ra te  a m a x i m u m   p o w e p o in t. T h e   b o o st  c o n v e rter  c o n n e c ted   w it h   P sy ste m   w it h o u m p p o p e ra tes   a a n y   o th e p o i n o th e th e n   th e   m a x i m u m   p o w e p o in a n d   h e n c e   th e   o u t p u t   v o lt a g e   d e c re a se s.Bu w it h   m p p th e   p r o p o se d   sy ste m   p e r f o r m s b e tt e r.   K ey w o r d :   C o n v er ter   Fu zz y   I r r ad ian ce   Kn ee   p o in t   Sn u b b er   Co p y rig h ©   2 0 1 8   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   A r j y ad h ar P r ad h an ,     Sch o o l o f   E lectr ical  E n g i n ee r i n g ,   KI I T   Un iv er s i t y ,   KI I T   R o ad ,   B h u b n esh w ar ,   Od is h a,   I n d ia.   E m ail:  ar y aa . d h ar aa @ y ah o o . c o m       1.   I NT RO D UCT I O N     T h o v er   d ep en d en ce   o f   r e n e w ab le  e n er g y   li k co al,   o il,  g as  ca u s es  g lo b al  w ar m i n g   an d   en v ir o n m e n tal  d e g r ad atio n   wh ich   g r ea tl y   a f f ec t s   t h w o r ld   p o p u latio n .   I n   co m p ar is o n   to   o th er   r en e w ab le   en er g y   p h o to v o ltaic  s o u r ce   is   b ig g est  s o u r ce   o f   co n tr ib u t io n   to   w o r ld   elec tr icit y   g e n er atio n   [ 1 ] ,   [ 2 ] .   So lar   p o w er   ca n   b u tili ze d   in   t w o   w a y s   s o lar   p h o to v o ltaic s   an d   s o lar   th er m al.   D u to   v ar y i n g   w ea t h er   co n d itio n   th o u tp u t   o f   t h p an e al w a y s   v ar ie s   d ep en d i n g   o n   ir r ad ian ce   a n d   te m p er atu r e.   As   r esu l o f   w h ic h   a   co n s ta n d v o lta g ca n n o b e   s u p p lied   to   th e   lo ad .   Hen ce   b o o s co n v er ter s   ar u s ed   to   b o o s u p   t h v ar iab le   d v o ltag to   f i x ed   d as  d esir ed   b y   th lo ad .   B u in   ca s o f   ac   lo ad   an   ad d itio n al  i n v er ter   is   u s ed   to   co n v er t   d v o ltag to   ac   v o lta g [ 3 ] ,   [ 4 ] .   T h o u tp u p er f o r m an ce   o f   th s o lar   ce lls   i n   ter m s   o f   e f f i cien c y   d ep en d s   o n   v ar io u s   f ac to r s   li k te m p er at u r e,   s o ilin g ,   s h ad i n g   w h ic h   r ed u ce s   t h p er f o r m a n ce s .   He n ce   m ax i m u m   p o w er   p o in tr ac k in g   is   t h s o lu tio n   f o r   o p er atin g   th P s y s te m   a t   u n iq u p o in ca ll ed   k n ee   p o in w h ich   p r o v id es  th m a x i m u m   p o w er   ir r esp ec tiv o f   an y   w ea t h er   o r   lo a d   co n d itio n s   [ 5 ] .   Var io u s   au th o r s   h av s u g g e s ted   d if f er e n t y p e s   o f   MP PT   t ec h n iq u es.  So m ar li k P er tu r b   an d   o b s er v an ce   m e th o d ,   I n cr e m e n tal   co n d cu ctan ce   m et h o d ,   co n s t an v o l ta g m et h o d ,   s h o r tci r cu it  cu r r e n t,  f u zz y   lo g ic  m et h o d   an d   ANN     m et h o d   [ 6 ] .   Am o n g   a ll  t h is   m et h o d s   P   an d   tec h n iq u i s   s i m p le  a n d   m o s t   w id el y   u s ed .   T h I n m et h o d   o p er ates m o r s u cc es s f u ll y   d u r in g   t h ch a n g i n g   w ea th er   co n d itio n s   b u t a t t h s a m ti m t h co m p le x it y   o f   t h e   cir cu it  also   i n cr ea s e s   [ 7 - 1 0 ] .   T h o th er   m eth o d s   ar al s o   u s ed   d ep en d in g   o n   th e ir   co m p u tatio n a ti m an d   s y s te m   r eq u ir e m e n t.   Fo r   MP PT   im p le m e n tatio n   d c - d co n v er ter   is   n ee d ed   i n   t h s y s te m .   W h e n   th e   lo ad   r eu ir e m en i s   h ig h er   v o ltag w ca n   g o   f o r   e ith er   b o o s t c o n v er ter   o r   b u ck - b o o s t c o n v er ter   o r   cu k   co n v er t er   b u t si m p le  b o o s co n v er ter   is   m o r e f f icien c d u to   less   co m p le x   cir cu i tr y   i n   co m p ar is o n   to   o th er   co n v er ter s .   S.Da is o n   et  al   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  8 ,   No .   1 Feb r u ar y   201 8   :   1 4 1     1 4 9   142   h as  d e s ig n ed   a   co n v er ter   w it h   f lo atin g   s w itc h   in   ac ti v e   s ta te  w h ich   ca n   is o late   th e   i n p u t   f r o m   th e   P p an el  u n d er   t h co n d itio n   w h e n   th e   ac   u n it   is   i n   o f f   s tate.   T h is   e f f icien c y   o f   t h i s   co n v er ter   i s   f o u n d   to   b ar o u n d   9 5 . 3 %.  Ho w ev er   t h i s   i n cr ea s e s   t h co m p le x it y   in   th e   cir cu i [ 1 1 ] .   T h is   p ap er   r ep r esen ts   t h d esi g n   o f   b o o s t   co n v er ter   to   g et  i n cr ea s ed   v o l tag e. A s   s h o w n   in   Fig u r 1   p h o to v o ltaic  s y s te m   is   u s ed   t o   s u p p l y   th s tep   u p   co n v er ter   an d   f u r th er   t h b o o s co n v er ter   is   co n n ec ted   to   th lo ad .   T h n ec ess ar y   d u t y   p u l s to   th co n v er ter   s w itc h   is   o b tain ed   f r o m   m p p u n i t b y   u s i n g   P an d   alg o r it h m .               Fig u r 1 .   R ep r esen tatio n   o f   B o o s t c o n v er ter   co n n ec ted   w it h   s o lar   p v   s y s te m   in   b lo ck   d iag r a m       2.   B O O ST   CO NVER T E R:   F UNDA M E NT AL   P R I NC I P L E   B o o s t c o n v er ter   is   h i g h l y   e f f icien t p o w er   elec tr o n ic  d ev ice  in   w h ich   th i n p u v o lta g is   s tep p ed   u p   w it h o u th u s o f   tr an s f o r m er .   B u in   th p r o ce s s   o f   s tep - u p   th to tal  p o w er   in p u to   th s y s te m   i s   m ai n tai n ed   f i x ed   to   th at  o f   t h o u tp u o f   th s y s te m   w h ic h   is   ac h ie v ed   b y   r ed u ci n g   th c u r r en t.  T h e   p r o ce s s   o f   en er g y   tr an s f er   is   ca r r ied   o u b y   v a r io u s   ele m e n ts   li k in d u cto r ,   p o w er   s w itc h ,   d io d an d   f ilter ca p ac ito r .   T h e   elec tr o n ic  s w itc h   ta k en   h er is   m o s tl y   p o w er   MO S FET   b u s tu d ies  al s o   s h o w s   th at  I GB T   c an   also   b u s ed   f o r   s w itc h in g   p u r p o s e.   Gen er all y   f o r   s i m p le  d esig n   cir cu it s   p u ls w id t h   m o d u lat io n   tech n i q u es  ar u s ed   f o r   s w itc h in g   p u r p o s e.   T h er a r t w o   d if f er en m o d es  o f   o p er atio n   o f   B o o s c o n v er ter   i.e   C o n t in u o u s   co n d u c tio n   m o d e,   C C an d   Dis co n tin u o u s   co n d u ct io n   m o d e,   DC M.   Fig u r 2   s h o w s   th b asic  d iag r a m   s h o w i n g   t h e   w o r k i n g   o f   b o o s t c o n v er ter           Fig u r 2 .   B asic d iag r a m   s h o w i n g   t h w o r k i n g   o f   b o o s t c o n v e r ter       3.   B O O ST   CO NVER T E R:   O P E RA T I O ANA L Y SI S   T h DC - D C   s tep   u p   co n v er ter   o p ea r ates  in   t w o   m o d es.T h e   b asic  d if f er en ce   i n   b o th   th m o d es  is   th e   f lo w   o f   i n d u cto r   cu r r e n t.  I n   th f ir s t   m o d t h c u r r en th r o u g h   t h i n d u cto r   f lo w s   co n ti n u o u s l y   w h er as   i n   t h e   s ec o n d   m o d th cu r r en th r o u g h   t h in d u cto r   co m es  to   ze r o   f o r   an   in ter v al  o f   ti m b ef o r th n e x tu r n   o n   o f   th s w itc h   ( Fi g u r 5   a n d   Fig u r 6 ) .   A g ai n   t h C C m o d o p er ates  in   t w o   w a y s   i.e   T UR ON  m o d ( Mo d e   1 )   an d   T UR OFF  m o d ( Mo d 2 ) .   Du r in g   m o d 1   th p o w er   s w i tch   i s   m ad ON  as  d ep ic ted   in   Fig u r 3 .   As   r esu lt  w it h   th t u r n i n g   o n   o f   th s w itc h   th s u p p l y   c u r r en in p u to   th cir cu i f o llo w s   p ath   th r o u g h   th e   in d u cto r   co n n ec ted   in   s er ie s   an d   th p o w er   s w itc h .   I n   th i s   m o d t h en er g y   g ets  s to r ed   in   th I n d u cto r   w h er e   as  th r esi s tiv lo ad   as  s h o w n   in   th F ig u r 3   is   s u p p lied   b y   th ca p ac ito r   cu r r en t.   Mo d 2   o p er atio n   s tar ts   as  p o w er   s w itc h   is   s w itc h ed   OF F.  I n   th is   m o d as  th s w itc h   is   tu r n ed   o f f   n o   m o r cu r r en t   w ill  f lo w   th r o u g h t   th is   p ath   w h er a s   t h c u r r en w il l ta k t h p at h   t h r o u g h   i n d u cto r ,   d io d e,   ca p ac ito r   an d   r esis ti v lo ad .   Fi g u r 4   s h o w s   th e   p ath   o f   f lo w   o f   cu r r en d u r in g   tu r n   o f f   p r o ce s s .   Ag ai n   d u r in g   t h is   p er io d   th e   en er g y   w h ic h   w a s   s to r in   th e   i n d u cto r   d u r i n g   o n   ti m e   g et s   d i s ch ar g ed   to   t h r esis ti v lo ad . T h u s   th e   v o lta g at  t h ter m i n al  i s   h ig h er   t h an   t h s u p p l y   v o lta g e   as th n a m s u g g e s t step   u p   o r   b o o s t c o n v er ter .   I n   th C C m o d th c u r r en f lo w i n g   t h r o u g h   th i n d u cto r   n ev er   co m e s   to   ze r o .   Hen ce   v alu o f   I n d u cta n ce   ca n   b ca lcu lated   b y   th g i v en   eq u a tio n   as  s h o w n   b elo w :                                                                ( 1 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       A   S imp lifi ed   Desig n   a n d   Mo d e lin g   o f B o o s t Co n ve r ter fo r   P h o to vo lta ic  S ytem   ( A r jya d h a r a   P r a d h a n )   143       Fig u r 3 T u r n   ON/ OFFo p er atio n             Fig u r 4 T u r n   OFF o p er atio n         I n   th E q u atio n   ( 1 )   L m in   i s   th m i n i m u m   v al u o f   in d u ct an ce ,   s o   w h ile  ca lcu lati n g   t h v alu o f   in d u cta n ce   o f   i n d u cto r   ca r s h o u ld   b tak e n   t h at   th e   v a lu e   is   m o r t h an   t h m i n i m u m   v al u e.   R o   r ep r esen t s   i s   th r esis ta n ce   o f   t h lo ad   an d   Fs   th s w i tch i n g   f r eq u e n c y .   Si m i lar il y   t h ca p ac itan ce   lea s allo w ed   v a lu ei. e.   C m in   i s   g i v e n   b y   th r elat io n :                                                    ( 2 )     Fro m   th E q u at io n   ( 2 )   Vr f   is   t h v o lta g r ip p le  f ac to r   w h ic h   is   g i v e n   b y   th e x p r ess io n                                      ( 3 )             Fig u r 5 .   W av ef o r m s   at  C o n t i n u o u s   co n d u ctio n   m o d o f   B o o s t c o n v er ter     Fig u r 6 .   W av ef o r m s   at  Dis co n ti n u o u s   co n d u ctio n   m o d o f   B o o s t c o n v er ter       Fig u r 5   an d   Fi g u r 6   r ep r esen ts   t h w a v ef o r m s   o f   v o lta g an d   cu r r en i n   t h o p er atio n   o f   b o o s co n v er ter   i n   C C a n d   D C M   m o d e.   I n   D C m o d f r o m   F i g u r 6   it   is   c lear l y   s ee n   th a t h c u r r en t h r o u g h   th h as  f i n ite  v al u d u r i n g   n e g ati v i n d u cto r   v o lta h b u g o es  ze r o   d u r in g   th e   ti m p er i o d   o f   ze r o   in d u cto r   v o ltag e.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  8 ,   No .   1 Feb r u ar y   201 8   :   1 4 1     1 4 9   144   4.   P RO P O SE SYS T E M   A   b a s ic  s tep   u p   d c - d co n v er t er   is   d esi g n ed   o p er atin g   i n   co n ti n u o u s   s tate.   I n itiall y   t h i s   wo r k   s h o w s   m o d eli n g   o f   s i m p le  b o o s c o n v er ter   w i th   f i x ed   d i n p u v o ltag e   to   s t u d y   t h s tep p in g   u p   f u n ctio n   o f   t h e   co n v er ter   an d   its   v ar io u s   p ar a m eter s   ca lc u latio n   p r o ce d u r e. I n   th s ec o n d   ap p r o ac h   th e   co n v er ter   is   g i v e n   s u p p l y   f r o m   t h p v   s y s te m   w i th o u t   t h u s e   o f   co n s ta n t   d s o u r ce .   I n   b o th   t h ca s e s   th e   d u t y   p u l s es   ar g iv e n   f r o m   P W p u ls g en er ato r .   F in all y   t h B o o s co n v er ter   is   m o d eled   w it h   p v   p an el  a s   i n p u a n d   Ma x i m u m   p o w er   p o in tr ac k i n g   s y s te m   i. P er tu r b   an d   Ob s er v an ce   m e t h o d   f o r   p r o v id in g   t h n ec e s s ar y   d u t y   p u l s to   th co n v er ter   s w itc h .     4 . 1 .   Select io n o f   P o w er   s w it ch   As  s h o w n   in   F ig u r 2   th p o w er   s w itc h   co n s id er ed   m u s b h av i n g   h i g h er   v o ltag a n d   cu r r en r atin g   th an   t h i n p u t.   He n ce   i n   t h i s   s y s te m   t h e   I GB T   is   u s ed   f o r   s w itc h i n g   p u r p o s e.   Fo r   t h d esig n   p u r p o s t h e   v alu e s   o f   i n ter n a l r esis ta n ce   ta k en   i s   1 0 0 0 m   a n d   th s n u b b er   r esis tan ce   i s   tak e n   as 1 0 5   Ω.     4 . 2 .   Select io n o f   Dio de   I n   t h is   s y s te m   f o r w ar d   b iased   d io d is   co n s id er ed .   T h v ar io u s   o th er   c h ar ac ter is tic s   r eq u ir ed   f o r   t h e   s elec tio n   o f   d io d ar lik f ast  s w itc h i n g ,   s u f f icie n p ea k   an d   av er ag cu r r en h a n d lin g   ca p ac it y ,   less   f o r w ar d   v o ltag d r o p   [ 1 5 ] . T h u s   t h v al u o f   r esi s tan ce   o f   d io d is   s et  as 0 . 0 0 1   an d   s n u b b er   r esis ta n ce   as 5 0 0   Ω.     4 . 3 .   P a ra m et er   C a lcula t io n   I n   th is   p ap er   f i v b asic  p ar a m eter s   ar ca lcu lated   f o r   th m o d ellin g   o f   t h p r o p o s ed   s y s te m . T h d ata  u n d er   co n s id er atio n   ar Ou tp u v o lta g Vo   is   1 6 4   v o lt,  I n p u v o ltag Vi n   as  4 3   v o lt,  Ou tp u cu r r en I o   is     1   a m p er e,   s w itc h in g   f r eq u e n c y   ( Fs ) 2 5 k Hz,   Vo ltag e   r ip p le  f ac to r   5 a n d   as  p er   I E C   s t an d ar d   th c u r r en t   r ip p le  f ac to r   m u s t r e m ai n   w it h in   3 0 % h e n ce   f o r   th i s   s t u d y   it  is   ch o o s ed   as 2 0 %.     4 . 3 . 1.   Dut y   Cy cle  ( D)                                        ( 4 )                                             ( 5 )     4 . 3 . 2.   Ripp le  C urre nt  ( ΔI O )                                                  ( 6 )     4 . 3 . 3.   Va lue o f   I nd uct o ( L )                                               ( 7 )                                                              ( 8 )     4 . 3 . 4.   L o a d Re s is t na ce   ( Ro )                                    ( 9 )                                            ( 1 0 )     4 . 3 . 5.   Ca pa cit a nce  ( C)                                                    ( 1 1 )     4 . 4 .   P Sy s t e m   a n d M P P T   T ec hn iqu e   T h P s y s te m   i s   d esi g n ed   i n   s u ch   w a y   t h at  1 2   ch an n el s   ar co n n ec eted   in   s er ies  w it h   ea ch   s i x   n u m b er   o f   s o lar   ce lls   in   s er ies   co n n ec tio n   to   g iv e   to tal  o u t p u v o lta g o f   4 3 . 2   v o lt.  T h s h o r cir cu it  c u r r en t   o f   ea ch   s o lar   ce ll  is   7 . 3 4   a m p er an d   th o p en   cir cu it  v o lta g is   0 . 6   v o lt.  T h s o lar   ir r ad i an ce   v al u ta k en   i s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       A   S imp lifi ed   Desig n   a n d   Mo d e lin g   o f B o o s t Co n ve r ter fo r   P h o to vo lta ic  S ytem   ( A r jya d h a r a   P r a d h a n )   145   1 0 0 0   w at t/ m 2 .   T h s y s te m   p r o d u ce s   m a x i m u m   v o lta g o f   2 4 0   w att.   T h MP P T   s y s te m   u s e s   P er tu r b   a n d   Ob s er v an ce   alg o r it h m   as   s h o w n   i n   F i g u r 7 .   T h is   m e th o s   is   s i m p le,   ea s y   to   i m p le m en t   an d   lo w   co s t   h e n ce   u s ed   i n   th is   s y s te m .   I n   t h is   ap p r o ac h   th in s ta n tan eo u s   v al u es o f   v o ltag a n d   cu r r en t a r r ec o r d ed   an d   th en   th e   o u tp u p o w er   i s   ca lc u lated .   T h en   t h o p er atin g   p o in i s   p er tu r b ed   b y   a   s m all   a m o u n t.  I f   t h p o w er   i n cr ea s e s   th en   it  c h ec k s   w ea t h er   c h an g e   in   v o lta g is   p o s i tiv e,   if   y e s   it   in cr e m en t s   t h d u t y   c y cle  o r   else  it  m o v e s   i n   t h e   o p p o s ite  d ir ec tio n .           Fig u r 7 .   A l g o r ith m   o f   P an d   m et h o d       5.   M O DE L L I N G   AND  S I M UL AT I O N   T h d esig n   o f   th p r o p o s ed   s y s te m   is   d o n u s in g   M A T L A B   u s in g   v ar io u s   b lo ck s   o f   Si m   p o w er s y s te m s .   I n   t h b elo w   s h o w n   Fi g u r e   8   r ep r esen ts   th s i m u lat io n   d esi g n   o f   co n s ta n d s o u r ce   f ed   s tep   u p   co n v er ter   w it h   s i m p le  r es is tiv lo ad .   I GB T   s w itc h   i s   u s e d   as   p o w er   s w itc h   f o r   cir cu it  o n   an d   o f f   p r o ce s s .   T h n ec ess ar y   g ate  p u ls f o r   tr ig er r in g   t h cir cu it  i s   p r o v id ed   b y   p w m   p u ls g en er ato r .   I n   F ig u r e   9   th e   co n v er ter   is   co n n ec ted   to   t h s o lar   s y s te m   m ad o f   s er ies  c o n n ec ted   s o lar   ce lls .   Fig u r e   1 0   r ep r esen ts   clea r l th p r o p o s ed   m o d el  o f   t h s te p   u p   co n v er ter   co n n ec ted   w it h   p v   s y s te m   a n d   th MP P T   co n tr o u n it.   Fig u r e   11  an d   Fig u r 1 2   s h o w s   t h s u b s y s te m   f o r   p v   s y s te m   a n d   m p p t   co n tr o l u n it.           Fig u r 8 .   Mo d el  o f   b asic c o n v er ter   ( B o o s t)   in   Si m u li n k   Fig u r 9 .   P s y s te m   co n n ec te d   b o o s t c o n v er ter   w it h o u m p p t       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  8 ,   No .   1 Feb r u ar y   201 8   :   1 4 1     1 4 9   146         Fig u r 10 .   P r o p o s ed   m o d el  in   Si m u li n k       Fig u r 11 .   Si m u lin k   m o d el  o f   th MP PT   s y s te m   u s i n g   P an d   tech n iq u e       6.   RE SU L T A ND  AN AL Y SI S   T h an al y s is   h as   b ee n   ca r r ie d   o u to   v er i f y   th e   o p er atio n   o f   b o o s co n v er ter   w i th   th p ar am eter s   ca lcu lated   as  ab o v an d   co m p ar t h p er f o r m an ce   o f   th p r o p o s ed   s y s te m   i.e   th co n v er ter   w ith   t h e   co n tr o lled   p u ls es   ( m p p t)   an d   t h at  t h s y s te m   w it h o u m p p t.  Fi g u r 1 2   s h o w s   t h o u tp u v o ltag w a v ef o r m   o f   th s i m u lat io n   a s   s h o w n   i n   F ig u r 8   f o r   r esi s ti v lo ad .   W ith   t h ca lc u lated   p ar a m et er s   o f   t h I n d u cto r ,   ca p ac ito r ,   lo ad   r esis tan ce   a n d   ap p r o p r iate  ch o ice  o f   v o lta g a n d   cu r r en t   r ip p le  f ac to r   i is   f o u n d   t h at  t h e   o u tp u v o ltag ac r o s s   t h r esi s tiv lo ad   is   1 6 4   v o lt  w it h   f i x ed   d in p u v o ltag ta k e n   as   4 3   v o lt.  Hen ce   th e   d esig n ed   s tep   u p   co n v er ter   s te p s   u p   th d v o lta g e.           Fig u r 12 .   Ou tp u t v o lta g w a v ef o r m   o f   s i m p le  b o o s t c o n v er ter           Fig u r 13 .   W av ef o r m s   o f   ca p a cito r   cu r r en t,  v o lta g ac r o s s   ca p ac ito r   an d   in p u t v o lta g f o r   t h s i m u latio n   a s   s h o w n   in   F ig u r 8     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       A   S imp lifi ed   Desig n   a n d   Mo d e lin g   o f B o o s t Co n ve r ter fo r   P h o to vo lta ic  S ytem   ( A r jya d h a r a   P r a d h a n )   147                                ( a)                                       ( b )     F ig u r 1 4 .   ( a)   I cu r v f o r   th g P s y s te m ,   ( b )   P cu r v f o r   th s y s te m             Fig u r 15 .   Ou tp u t v o lta g w a v ef o r m   o f   co n v er ter   as  s h o w n   in   F ig u r 9     Fig u r 16 .   Ou tp u t v o lta g w a v ef o r m   o f   t h p r o p o s ed   m o d el  a s   r ep r esen tated   in   F ig u r 1 0           Fig u r 17 .   Du t y   p u l s es  g en er a ted   u s i n g   P   an d   tech n iq u e       Fig u r 1 3   s h o w s   t h ca p ac ito r   v o ltag e,   ca p ac ito r   c u r r en t,  f ix ed   d in p u v o ltag e   an d   co m p ar e s   t h n atu r o f   th w a v e f o r m   w i th   th at  o f   f i g u r 5   s h o w n   f o r   co n tin u o u s   co n d u ct io n   m o d e.   Fig u r 1 4 ( a )   an d     Fig u r 14 ( b )   s h o w s   t h p v   a n d   iv   c u r v o f   t h p h o to v o ltai m o d u le  d e s ig n ed   co n s id er in g   7 2   s o lar   ce lls   i n   s er ies.   F ig u r 1 5   s h o w s   t h o u tp u t   v o lta g e   o f   th e   co n v er ter   i.e .   is   1 3 0 . 1   v o lt  f o r   th e   s y s te m   d es ig n ed   w it h o u t   u s i n g   m p p t .   Fi g u r e   1 6   r ep r esen ts   t h o u tp u v o lta g w a v e f o r m   o f   t h e   d esig n ed   m o d el  as  p r o p o s ed   i.e   th e   b o o s co n v er ter   co n n ec ted   w it h   p v   a n d   m p p s y s te m .   Fro m   t h f ig u r t h v o ltag i s   f o u n d   to   b 1 6 4   v o lt  f o r   a   r esis ti v lo ad .   Fig u r 1 8   s h o w s   th d u t y   p u l s es  g en er ated   as  p er   th s i m u latio n   s h o w n   i n   F i g u r 1 2 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  8 ,   No .   1 Feb r u ar y   201 8   :   1 4 1     1 4 9   148   7.   CO NCLU SI O N   T h b asic  f u n c tio n   o f   b o o s c o n v er ter   to   s tep   u p   v o lta g f r o m   lo w er   f i x ed   v al u to   h ig h er   v al u e   ca n   b u s ed   f o r   v ar io u s   p h o to v o ltaic  s ta n d alo n as  w e ll  as  g r id   co n n ec ted   ap p licatio n s .   I n   g r id   s y s te m   u s o f   in v er ter   i s   r eq u ir ed   to   co n v er d to   ac .   B u h er in   t h is   s tu d y   f u n d a m e n tal  cir cu it  is   co n s i d er ed   f o r   s im p lici t y   in   d esi g n   a n d   to   m a k t h s y s te m   less   co m p lex .   De tailed   an al y s is   o f   t h B o o s co n v er t er   w as  d o n i n   t h i s   p ap er .   T h b asic  b o o s co n v e r ter   w a s   d esig n ed   as  p er   th ca lcu lated   p ar a m eter s .   P W M   p u ls es  ar u s ed   f o r   s w itc h in g   t h cir cu i t.  I n   t h p r o p o s ed   m o d el  u s in g   m p p co n tr o alg o r ith m   th o u tp u v o lta g is   m o r th e n   t h e   co n v er ter   d esig n   co n n ec ted   with   P w i th o u m p p t.  A s   m p p tech n iq u h elp s   to   tr ac k   t h m ax i m u m   p o w er   p o in m a k i n g   t h s y s te m   t o   o p er ate  at  th u n iq u p o in t   a ll  th e   ti m ir r esp ec ti v o f   th lo ad   an d   w ea t h er   co n d itio n s .   B u i n   t h co n v er t er   w i th o u m p p ca n   g et   t h i n p u v o lta g f r o m   P at  a n y   o t h er   p o in o t h er   t h an   m p p   p o in t.  He n ce   th s y s te m   ef f ic ien c y   d ec r ea s es.   Fu r t h er   it  is   s u g g ested   th a v ar io u s   o th er   m p p m et h o d s   ca n   b i m p le m en ted   i n   th p r o p o s ed   s y s te m   to   g et  b etter   r es u lts .       ACK NO WL E D G E M E NT S     M y   s in ce r e   th a n k s   an d   g r atit u d to   E lectr ical  d ep ar t m e n t,   K I I T   Un i v er s it y   to   g i v m e   o p p o r tu n it y   to   co n d u ct  all  k i n d   o f   test s   in   s o f t w ar an d   lib r ar y   f ac i lit y   to   r ef er   g o o d   b o o k s   an d   jo u r n als  f o r   co m p let in g   m y   w o r k   s u cc e s s f u ll y .     RE F E R E NC E S   [1 ]   E.   F ig u e re s,  G .   Ga rc e r a ,   J.  S a n d ia,  F .   G o n z a lez - Esp in ,   a n d   J.  C.   Ru b i o , S e n siti v it y   stu d y   o f   th e   d y n a m ics   o f   th re e - p h a se   p h o t o v o lt a ic  i n v e rters   w it h   a n   L CL   g rid   f il ter,”  IEE E   T ra n s.   In d .   El e c tro n . ,   v o l.   5 6 ,   n o .   3 ,   p p .   7 0 6 7 1 7 ,   M a r.   2 0 0 9 .   [2 ]   Q.  L a n d   P .   W o lf s,  A   re v ie w   o f   th e   sin g le  p h a se   p h o t o v o lt a ic  m o d u le  i n teg ra ted   c o n v e rter  to p o lo g ies   w it h   th re e   d if fe re n d c   li n k   c o n f ig u ra ti o n s,”  IEE T ra n s.  P o we r E lec tro n . ,   v o l .   2 3 ,   n o .   3 ,   p p .   1 3 2 0 1 3 3 3 ,   M a y   2 0 0 8 .   [3 ]   E.   Ko u tr o u li s,  K.  Ka laitza k is  a n d   N.  C.   V o u lg a ris,   De v e lo p m e n o f   a   m icro c o n tro ll e b a se d   p h o t o v o lt a ic   m a x i m u m   p o w e p o in trac k in g   sy ste m ,   IEE T ra n s.  O n   P o we r E lec tro n ics ,   v o l.   1 6 ,   n o .   1 ,   p p .   4 6 - 5 4 ,   2 0 0 1 .   [4 ]   S .   C.   T a n ,   Co n sta n t - F re q u e n c y   Re d u c e d - S tate   S li d i n g   M o d e   Cu r re n Co n tro l ler  f o Cu k   Co n v e rters ,   IET   Po we r   El e c tro n ics ,   V o l .   1 ,   No .   4 ,   2 0 0 8 ,   p p .   4 6 6 - 4 7 7 .   [5 ]   S a ra v a n a   S e l v a n ,   P ra tap   Na ir,   U m a y a l   U m a y a l,   A   Re v ie o n   P h o t o   Vo lt a ic  M P P T   A lg o rit h m s”   In ter n a ti o n a l   jo u rn a o E lec trica a n d   Co mp u t e r en g in e e rin g , IJ ECE ,   Vo 6 ,   No   2 ,   p p . 5 6 7 - 5 8 2 ,   A p ril   2 0 1 6 .   [6 ]   J.  Kn ig h t,   S .   S h irsa v a a n d   W .   H o ld e rb a u m ,   A n   I m p ro v e d   Re li a b il it y   Cu k   Ba s e d   S o lar In v e rter  w it h   S li d i n g   M o d e   Co n tr o l,   IEE T ra n sa c ti o n o n   Po we r E lec tro n ics ,   Vo l.   2 1 ,   No .   4 ,   2 0 0 6 ,   p p .   1 1 0 7 - 1 1 1 5 .   [7 ]   D.  B.   Co sta   a n d   C.   M .   C.   Du a rte,  T h e   ZV S - P W M   A c ti v e - Cla m p in g   Cu k   Co n v e rte r,   IEE T ra n sa c ti o n o n   In d u stria El e c tro n ics ,   Vo l.   5 1 ,   N o .   1 ,   2 0 0 4 ,   p p .   5 4 - 6 0 .   [8 ]   B.   R.   M c Ge e   a n d   R.   M .   Ne l m s,   Us in g   a   Cu k   Co n v e rte to   In ter fa c e   a   Pu lse d   L o a d   to   a   Fu e l   Ce ll ,   En e rg y   Co n v e rsio n   En g in e e rin g   C o n f e re n c e ,   2 9 - 3 1   Ju ly   2 0 0 4 ,   p p .   3 1 3 - 3 1 8 .   [9 ]   Nu r   M o h a m m a d ,   M .   Qu a m ru z z a m a n ,   M .   R.   T .   Ho ss a in ,   M .   R.   A la m ,   2 0 1 3 ,   P a ra siti c   Ef f e c ts  o n   t h e   P e rf o rm a n c e   o f   S EP IC   Co n v e rter i n   P h o t o v o lt a ic M a x i m u m   P o w e P o in t   T ra c k i n g   A p p li c a ti o n s ,   In ter n a ti o n a J o u rn a o S m a rt   Gr id   Ren e wa b le E n e rg y ,   Vo l.   4 ,   No .   1 ,   p p .   1 1 3 - 1 2 1 ,   USA .   [1 0 ]   N.  F e m ia,  G .   P e tr o n e ,   G .   S p a g n u o lo   a n d   M .   V i telli ,   Op ti mizi n g   S a m p li n g   R a te  o P& M P PT   T e c h n iq u e ,   P r o c e e d in g s o f   IEE P o w e El e c tro n ica S p e c ial  Co n f e re n c e ,   Vo l.   3 ,   2 0 0 4 ,   p p .   1 9 4 5 - 1 9 4 9 .   [1 1 ]   S . Da iso n   S tallo n ,   K. V in o th   Ku m a r,   S . S u re sh   K u m a r,   Hig h   Eff ic ien M o d u le  o f   Bo o st   Co n v e rter  in   P M o d u le,   In ter n a t io n a J o u rn a o E lec trica a n d   C o mp u ter   En g in e e rin g ,   IJ E CE   Vo 2 ,   No   6 ,   p p   7 5 8 - 7 6 5 ,   De c e m b e 2 0 1 2 .   [1 2 ]   C. - X .   L iu   a n d   L . - Q.  L iu ,   A n   I mp ro v e d   Per tu rb a ti o n   a n d   Ob se rv a ti o n   M PP T   M e th o d   o Ph o to v o lt a ic  Ge n e ra te   S y ste m,”   4 t h   IEE E   Co n f e re n c e   o n   In d u strial  El e c tro n ics   a n d   A p p li c a ti o n s,  2 5 - 2 7   M a y   2 0 0 9 ,   p p .   2 9 6 6 - 2 9 7 0 .   [1 3 ]   Am iru ll a h   Am iru ll a h ,   Ag u Kis w a n to n o ,   P o w e Qu a li t y   En h a n c e m e n o In teg ra ti o n   P h o t o v o lt a ic  G e n e ra to to   G rid   u n d e V a riab le  S o lar  Irra d ia n c e   L e v e u sin g   M P P T - F u z z y ,   I n ter n a ti o n a J o u rn a o El e c trica l   a n d   Co m p u te r   En g i n e e rin g IJ ECE ,     Vo 6 ,   N o   6 ,   p p   2 6 2 9 - 2 6 4 2 , De c e m b e 2 0 1 6 .   [1 4 ]   J.  H.  R.   En slin ,   M .   S .   W o lf ,   D.  B.   S n y m a n   a n d   W .   S w ieg e rs,  In teg ra ted   p h o t o v o lt a ic  m a x i m u m   p o w e p o in t   trac k in g   c o n v e rter,”  IEE T ra n s .   On   In d u stra il   El e c tro n ics ,   v o 4 4 ,   n o .   6 ,   p p .   7 6 9 - 7 7 3 ,   1 9 9 7 .   [1 5 ]   A rj y a d h a ra   P ra d h a n ,   Dr.  S . M . A li ,   A n a l y sis  o so lar  P V   p e rf o rm a n c e   w it h   c h a n g e   in   te m p e ra tu re ”  In ter n a ti o n a J o u rn a o A p p li e d   En g i n e e rin g   R e se a rc h   , Vo lu m e   1 1 ,   Iss u e   7 ,   1   M a y   2 0 1 6 .     [1 6 ]   A rj y a d h a ra   P ra d h a n ,   S . M . A li ,   S . K.S   P a ra sh a r,   G a u ra v   Ba n e rjee Eff e c t   o f   p a n e o rien tatio n   o n   th e   p e rf o rm a n c e   o P V   sy ste m ,   J o u rn a o   A d v a n c e me n in   M a ter ia E n g i n e e rin g ,   V o lu m e   3 ,   Iss u e   1   p p - 1 - 6 ,   M a y   2 0 1 6 .   [1 7 ]   A . P ra d h a n ,   R. Bh o l,   S . M   A li ,   En v iro n m e n tal  e ffe c a s se s m e n o n   p e rf o r m a n c e   o f   P V   p a n e l. ,   IEE In ter n a t io n a l   Co n fer e n c e   o n   Circ u it ,   Po we a n d   Co m p u ti n g   T e c h n o lo g ies ,   ICC P CT   2 0 1 5 ,   Ka n y a k u m a ri,   T a m il n a d u , 1 9   M a rc h .   [1 8 ]   A rj y a d h a ra   P ra d h a n ,   Dr.S . M . A li ,   Dr.S . K.S   P a ra sh a S tu d y   o f   v a r io u m e th o d f o im p ro v in g   th e   p e rf o r m a n c e   o f   so lar  P V   m o d u le”   IEE E   S COPE S - 2 0 1 6 ,   3 - 5 th   Oc t o b e a P a rlek h m u n d i.           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       A   S imp lifi ed   Desig n   a n d   Mo d e lin g   o f B o o s t Co n ve r ter fo r   P h o to vo lta ic  S ytem   ( A r jya d h a r a   P r a d h a n )   149   B I O G RAP H I E S   O F   AUTH O RS       Ar jy a d h a r a   P r a d h a n   is  c u rre n tl y   w o rk in g   a A s sista n P ro f e ss o in   S c h o o o f   El e c tri c a l   En g in e e rin g ,   KIIT   Un iv e rsity ,   Bh u b a n e sh w a r,   Od ish a .   S h e   is  c o n ti n u i n g   h e P h . i n   KIIT   Un iv e rsit y .   S h e   h a c o m p lete d   h e M . T e c h   in   th e   a re a   o f   so lar   p v   s y te m   w it h   th e   f o c u o n   m a x i m u m   p o w e p o in trac k in g .     S h e   w a a wa rd e d     w it h   th e   " In stit u ti o n a a w a rd "   f o b e st  p a p e r   f ro m   In stit u ti o n   o f   En g in e e rs,  Od ish a   in   t h e   y e a 2 0 1 2 .   He b ro a d   w o rk in g   a re a   is  S o lar  P h o t o v o latics   a n d   re n e w a b le  e n e rg y   s y ste m s.  S h e   h a p u b li sh e d   1 6   p a p e rs  b o t h   i n   I n ter n a ti o n a a n d   n a ti o n a jo u r n a ls.   S h e   h a a lso   p u b li sh e d   p a p e rs  in   3 0   In ter n a t i o n a a n d   n a ti o n a c o n f e re n c e s   a n d   a m o n g   th e m   6   n o o f   IEE c o n f e re n c e .   S h e   h a g u id e d   3   M . T e c h   stu d e n ts  a n d   1 2   B. T e c h   stu d e n ts.   S h e   is  a   li f e   m e m b e o f   v a rio u s p ro f e ss io n a b o d ies   li k e   S ES I,   IE,   IS T E,   IS L E,   IS C .           B h a g a b a Pa n d a   is  w o rk in g   a A s so c iate   P r o f e ss o in   S c h o o o f   El e c tri c a En g in e e rin g ,   KIIT  Un iv e rsit y .   He   h a c o m p lete d   h i P h . D   f ro m   Utk a l   Un iv e rsit y ,   V a n iv ih a r.   His  M . T e c h   i f ro m   V S S UT   Bu rla.  His  w o rk in g   a re a   is  p o w e q u a li t y   a n d   H y b rid   e n e rg y   s y ste m s.  He   h a p u b li sh e d   a   n u m b e o f   p a p e rs  in   in tern a ti o n a jo u rn a a n d   c o n f e re n c e s.  H e   h a p ro d u c e d   o n e   P h . S c h o lar  a n d   g u id e d   2 0   M . T e c h   stu d e n ts.   He   h a o n e   o n g o in g   p r o jec f ro m   T h e   In stit u te  o f   En g in e e rs,   Ko lk a ta.  He   h a o rg a n ise d   m a n y   Na ti o n a l   se m in a rs  in   th e   U n iv e rsity .   He   h a b e e n   a ss o c iate d   w it h   li f e   ti m e   m e m b e rs o f   v a rio u s im p o rtan b o d ies   li k e   IEE E,   S ES I,   IE,   I S T E .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.