I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica a nd   Co m p ute E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   9 ,   No .   2 A p r il   201 9 ,   p p .   9 1 7 ~9 2 5   I SS N:  2 0 8 8 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v9 i 2 . pp 917 - 9 2 5          917       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   Si m ula tion  o v a r io us  DC - DC   co nv erte rs  f o   pho tov o ltaic sy stem       R.   P a la nis a m y ,   K .   Vij a y a k u m a r,   V.   Ven k a t a cha la m ,   R.   M a no   Na ra y a na n,    D.   Sa ra v a na k u m a r,   K .   Sa ra v a na n   De p a rtme n o f   El e c tri c a a n d   El e c tro n ics   E n g in e e rin g ,   S R M   In st it u t e   o f   S c ien c e   a n d   T e c h n o lo g y ,   Ka tt a n k u lath u r ,   Ch e n n a i,   In d ia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u n   7 ,   2 0 1 8   R ev i s ed   Sep   26 ,   2 0 1 8   A cc ep ted   Oct   23 ,   2 0 1 8       T h is  w o rk   e x p lain th e   c o m p a riso n   o f   v a rio u d c - d c   c o n v e rters   f o r   p h o to v o lt a ic  sy ste m s.  In   re c e n d a y   in su f f i c ien e n e rg y   a n d   c o n ti n u e s   in c re a sin g   in   f u e c o st,  e x p lo ra ti o n   o n   re n e w a b le  e n e r g y   s y ste m   b e c o m e s   m o re   e ss e n ti a l.   F o r   h ig h   a n d   m e d iu m   p o w e a p p li c a ti o n s,  h ig h   i n p u s o u rc e   f ro m   r e n e wa b le  s y ste m s   li k e   p h o to v o lt a ic  a n d   w in d   e n e rg y   s y ste m   tu rn   in to   d if f icu lt   o n e ,   w h ich   lea d to   in c re a se   o f   c o st  f o in sta ll a ti o n   p r o c e ss .   S o   th e   g e n e ra ted   v o lt a g e   f ro m   P V   sy ste m   is  b o o ste d   w it h   h e lp   v a r io u b o o st   c o n v e rte d e p e n d o n   t h e   a p p li c a ti o n s.  He re   th e   v a rio u c o n v e rt e rs  a re   li k e   b o o st  c o n v e rter,  b u c k   c o n v e rt e r,   b u c k - b o o st  c o n v e rter,  c u k   c o n v e rter,    se p ic  c o n v e rter  a n d   z e ta  c o n v e rter  a re   a n a ly se d   f o p h o to v o lt a i c   s y ste m ,   w h ich   a re   v e ri f ied   u sin g   m a tl a b   sim u li n k .           K ey w o r d s :   B o o s t c o n v er ter   B u ck   co n v er ter   B u ck - b o o s t c o n v er ter   C u k   co n v er ter   Ma x i m u m   p o w er   p o in tr ac k i n g   ( MP PT)   P h o to v o ltaic  ( P V)   s y s te m   Sep ic  co n v er ter   an d   ze ta  co n v er ter   Co p y rig h ©   2 0 1 9   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   All  rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   R .   P alan is a m y   Dep ar t m en t o f   E lectr ical  an d   E lectr o n ics E n g i n ee r in g ,     SR I n s tit u te  o f   Sc ien ce   a n d   T ec h n o lo g y ,     Kattan k u lath u r ,   C h en n ai,   I n d i a.   E m ail:  k r s p alan i@ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   T h g ig a n tic  u til izatio n   o f   n atu r al   f u el  s u c h   a s   co al,   o il  s o u r ce s   a n d   n at u r al  g ase s   co n ta m in a tes   at m o s p h er a n d   g r ad es  i n   s o m b r e f f ec to   e n v ir o n m e n o f   th w o r ld   [ 1 ] .   So   to   av o id   th li m i tatio n s   o f   n o n - r en e w ab le  s y s te m   li k e n er g y   w aste   an d   e n v ir o n m e n tal  p o llu tio n ,   w h ic h   lead s   to   p o wer   g en er atio n   u s i n g   r en e w ab le  s y s te m s   li k e   P a n d   w i n d   en er g y   s y s te m   [ 2 ] ,   [ 3 ] .   P h o to v o ltaic  p o w er   co n tr a p tio n   is   co n s i s te n an d   m o r in ex p en s i v s o u r c o f   elec tr icit y   in   p asto r al  ar ea   n et w o r k   a n d   ac tin g   m aj o r   r o le  in   th en lar g e m e n o f   d is s e m in a ted   elec tr ical  s y s te m s   [ 4 ] .   P s y s te m s   ar s o lar   en er g y   s u p p ly   s y s te m s ,   w h ic h   m o r eo v er   s u p p l y   p o w er   d ir e ctl y   to   elec tr ical  ap p licatio n s   o r   s o m e   s to r ag s y s te m s   l i k g r id   o r   b atter y     s ch e m [ 5 ] ,   [ 6 ] .     So lar   p o w er   en er g y   ca n   b em p lo y ed   in   t w o   m ain   c u s to m s .   Firstl y   t h in ca r ce r ate  h ig h   t e m p er atu r e   ca n   b w o r n   as  s o lar   t h er m al  p o w er   en er g y ,   w i th   r ele v an ce s   in   s p ac h ea t in g   [ 7 ] .   A n   ad d itio n al  s u b s tit u te  i s   th co n v er s io n   o f   o cc u r r en ce   s o lar   r ad iatio n   to   elec tr ical   en er g y ,   w h ic h   is   t h m ai n l y   ex p lo itab le  f o r m   o f   en er g y   s o u r ce   [ 8 ] .   T h is   ca n   b ac co m p li s h ed   w it h   f ac ili tate  o f   s o lar   p h o to v o ltaic  ce lls   o r   w it h   ab s o r b ed   s o lar   en er g y   p o w er   p la n t s .   T h g r i d   co n n ec ted   P s y s te m   d o es   n o n ec ess itate  b atter y   b e ca u s t h g r id   ca n   ac cu m u late  t h p o w er   e n g e n d er ed   b y   th P ar r a y   [ 9 ] .   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.  9 ,   No .   2 A p r il 2 0 1 9   :   9 1 7   -   9 2 5   918       Fig u r 1 .   B lo ck   d iag r a m   o f   s y s te m   o u tli n e       T h s w itc h ed   d c - d co n v er te r s   ass i s in   e s ca lati n g   th v o ltag b eg i n n i n g   lo w   b atter y   v o lta g s o u r ce   th er eb y   s m o o th   t h p r o g r ess   o f   in   ac h ie v ed   s y n c h r o n ized   DC   o u tp u v o lt ag w h ic h   w o u l d   m o d er atel y   n ec ess itate  n u m er o u s   b atter y   v o lta g s o u r ce s   [ 1 0 ] .   Gen er all y   to   i m p r o v t h o u tp u t   o f   r en e w ab le   en er g y   s y s te m ,   t h d c - d co n v er ter s   e m p lo y ed .   T h r elev an ce   o f   d c - d co n v er ter s   e n g r o s s   th f o llo w i n g   r eq u ir e m en ts   li k h i g h   s tep   u p   o u tp u v o ltag g ai n ,   lo w   i n p u cu r r en a n d   lo w   cu r r en r ip p les,  h ig h   o u tp u t   v o ltag a n d   lo w   v o lta g r ip p les  a n d   h ig h er   ef f icie n c y [ 1 1 ] ,   [ 1 2 ] .   T h v ar io u s   d c - d co n v er t er s   ar d esig n   w ith   h elp   o f   co n v e n tio n al  co u p l ed   in d u cto r ,   s w itc h ed   ca p a cito r ,   cla m p in g   d io d es  an d   co n tr o lled   p o w er   s e m ico n d u cto r   d ev ice,   w h ic h   is   co n tr o lled   b y   d u t y   r atio .   B ased   o n   d u t y   r atio   o f   d c - d co n v er ter   th o u tp u v o ltag ca n   b in cr ea s ed   o r   d ec r ea s ed .   T h b lo ck   d iag r a m   o f   s y s te m   o u tli n is   s h o w n   in   F ig u r e   1.   T h is   p ap er   g iv e s   id ea   ab o u t   co m p ar is o n   o f   v ar io u s   d c - d co n v er ter s   f o r   p h o to v o ltaic   s y s te m s ,     w h ic h   ar b o o s co n v er ter ,   b u ck   co n v er ter ,   b u c k - b o o s co n v er ter ,   cu k   co n v er ter ,   s ep ic  co n v er ter   an d   ze ta  co n v er ter   ar an al y s ed   w it h   v a r io u s   d u t y   r atio   co n d itio n s .   T h s y s te m   i s   v er i f ied   u s in g   m atl ab   / si m u li n k   to o l.       2.   P SYST E M   AND  M P P T   AL G O R I T H M   2 . 1 .     P s y s t em   m o dellin g   A   p h o to v o lta ic  ( P V)   ce ll  u n it  o r   p h o to elec tr ic  ce ll  u n it  is   p o w er   s e m ico n d u cto r   d ev ice  th a ex ch a n g es  l ig h e n er g y   s o u r ce   to   elec tr ical  e n er g y   s o u r ce   b y   P ef f ec co n d itio n   [ 1 3 ] .   I f   t h e n er g y   s o u r ce   o f   p h o to n   o f   li g h i s   s u p er io r   to   t h b an d   g ap   a f ter w ar d s   th e   el ec tr o n   is   r elea s ed   a n d   t h elec tr o n   f lo w   g en er ate s   cu r r en t so u r ce .   Nev er th e less   a   p h o to v o ltaic  ce ll u n it i s   d is s i m ilar   f r o m   p h o to d io d u n it.  I n   p h o to d io d u n it   lig h s o u r ce   f alls   o n   n - c h an n e s e m ico n d u cto r   j u n ctio n   p o in an d   o b tain   r eh ab ilit ated   in to   cu r r en o r   v o ltag e   s ig n al  b u p h o to v o ltaic  ce ll   u n it  is   f o r ev er   f o r w ar d   b iased   co n d itio n   [ 1 4 ] .   P ar r ay   m o d ell in g   cir cu it   i s   s h o w n   in   F ig u r 2 .           Fig u r 2 .   P ar r ay   m o d ellin g   cir cu it       A   P ar r a y   u n it  co n tai n s   o f   n u m er o u s   p h o to v o ltaic  c ells   i n   s er ie s   co n n ec tio n s   a n d   p ar allel   co n n ec tio n s .   Ser ies  co n n ec te d   s ch e m es   ar ac co u n tab le  f o r   escalati n g   th e   v o lta g o f   t h s y s te m   w h ile   th e   p ar allel  co n n ec ted   s ch e m es   ar ac co u n tab le  f o r   escala tin g   t h c u r r en i n   t h s y s te m   [ 1 5 ] .   I n   g e n er all y   s o lar   ce ll  s ch e m ca n   b d esig n e d   b y   cu r r en s o u r ce   an d   an   u p tu r n ed   d io d ass o ciate d   in   p ar allel  to   s y s te m .     I h as  it s   o w n   s er ies  r esi s tan ce   an d   p ar allel  r esis ta n ce   to   i m p r o v th s y s te m   v o ltag e   an d   cu r r en [ 1 6 ] .     Ser ies  r esis ta n ce   is   d u to   im p ed i m e n i n   th p ath   o f   el ec tr o n s   f lo w   f r o m   n - c h a n n el   s e m ico n d u cto r   to     p - ch a n n e s e m ico n d u cto r   j u n ctio n   p o in an d   p ar allel  r esis tan ce   is   d u to   th leak a g cu r r en t,  th s y s te m       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:  2 0 8 8 - 8708       S imu la tio n   o f v a r io u s   d c - d c   co n ve r ters   fo r   p h o to vo lta ic  s ystem   ( R .   P a la n is a my )   919   o u tp u t c u r r e n t f r o m   th p h o to v o ltaic  ar r a y   u n it d ep en d s   o n ,                                         ( 1 )                                                 ( 2 )     W h er I p   is   th e   r ev er s s at u r atio n   c u r r en o f   th e   d io d e,   y   is   th elec tr o n   ch ar g e,   Vd d   is   t h v o ltag e   ac r o s s   t h e   d io d e,   w   is   B o ltz m an n   co n s ta n t a n d   is   t h j u n c tio n   te m p e r atu r e,   f r o m   E q u atio n s   ( 1 )   an d   ( 2 ) ,                                                         ( 3 )                                                                    ( 4 )     I n   in s tr u ct  to   r ep r esen tatio n   th s o lar   p an el  u n i t,  it  n ec es s ita tes  t w o   d io d s ch e m m o d el s   b u in   t h e   p r o j ec ted   p er f o r m a n ce ,   it  is   i n ad eq u ate  to   th s in g le  d io d m o d el.   A l s o ,   th s h u n r esi s ta n ce   is   v er y   elev a ted   an d   ca n   b d eser ted   d u r in g   t h e   p ath   o f   th d is c u s s io n   [ 1 3 ] .     2 . 2 .     M P P T   a lg o rit hm   ( P &O   m et ho d )   A   d is ti n cti v s o lar   p an el  u n it  ex ch a n g es  o n l y   3 0   to   4 0   p er c en o f   th i n cid en li g h s o lar   ir r ad iatio n   s o u r ce   in to   elec tr ical  en er g y   s o u r ce .   T o   im p r o v th e f f icie n c y   o f   t h P s y s te m   t h Ma x i m u m   p o w er   p o in t   tr ac k in g   tech n iq u ( MP PT)   m et h o d   is   u s ed .   A cc o r d in g   to   Ma x i m u m   P o w er   T r an s f er   th eo r e m ,   th p o w e r   o u tp u o f   cir cu i is   i m p r o v e d ,   w h e n   s y s te m   s o u r ce   i m p ed an ce   m atc h es  w i th   t h lo ad   im p ed a n ce   o f   t h P V   s y s te m .   P - s y s te m   c h ar ac te r is tics   cu r v o f   p h o to v o ltaic   ce ll  u n it  a n d   tr ac k i n g   o f   MP v alu b y   P & O   m et h o d   b en ea th   q u ic k l y   alter i n g   ir r ad ian ce   i s   s h o w n   i n   F ig u r 3.         Fig u r 3 .   ( a)   P - ch ar ac ter is ti cs c u r v o f   p h o to v o ltaic  ce ll  ( b )   tr ac k in g   o f   MP P   b y   P & al g o r ith m   u n d er   r ap id ly   v ar y i n g   ir r ad ian ce       P er tu r b   &   Ob s er v ( P & O)   i s   t h o n e   o f   MP PT   m eth o d ,   w h i ch   s i m p le   an d   ea s y   to   d esi g n .   I e m p lo y s   o n l y   o n v o lta g s en s o r   u n it,   to   s en s t h e   P ar r a y   v o lta g v alu e   a n d   s o   th e   co s o f   ac co m p li s h m en i s   v er y   less   a n d   th er e f o r u n co m p lica ted   to   ex ec u te.   T h ti m i n tr i ca c y   o f   t h i s   MP PT   alg o r ith m   is   v er y   m in i m u m ,   b u o n   attai n m en ex tr e m el y   s ec u r to   th r ea c h   MP P   it  d o esn d is co n t in u at  t h MP P   an d   m a in ta in   o n   d is q u ieti n g   o n   b o th   th d ir ec ti o n s   o f   t h s y s te m .     T h P er tu r b   &   Ob s er v MP PT   s ch e m co n d itio n s   t h at  w h e n   th w o r k in g   v o ltag s o u r ce   o f   th P p an el  u n it  is   p er t u r b ed   b y   d i m i n u tiv a u g m e n tat io n ,   i f   th en s u in g   r ev o l u tio n ize  in   c h a n g i n   p o w er   Δ P   is   p o s itiv c h ar g e   ( Δ P >0 ) ,   th e n   it  tr an s f o r m   to   b u d g e   i n   t h t r ac k   o f   MP P   an d   it   r e m ai n   o n   d is q u ieti n g   i n   t h e   s a m e   d ir ec tio n   o f   s y s te m .   I f   Δ P   is   n e g ati v c h ar g e   ( Δ P <0 ) ,   it lea v e s   ab s e n f r o m   t h d ir ec t io n   o f   MP P   an d   th e   in d icatio n   o f   p er tu r b atio n   ab o u n d i n g   h as   to   b d is to r ted .   T h f lo w ch ar f o r   P & O   al g o r ith m   i s   s h o wn     in   F ig u r 4.       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.  9 ,   No .   2 A p r il 2 0 1 9   :   9 1 7   -   9 2 5   920       Fig u r 4 .   Flo w c h ar f o r   P & alg o r ith m       3.   CO M P ARIS O O F   VARIO US D C - DC  CO NV E RT E R S   T h d c - d co n v er ter   is   elec tr o n ic  s y s te m   w h ic h   co n v er ts   d c   s o u r ce   v o lta g f r o m   o n v o lt ag r an g e   to   an o th er   v o lta g r a n g e.   I at t r ac ts   m an y   r e s ea r ch er s   to   b o o s o r   i n cr ea s es   o u tp u v o lta g f r o m   th e   r en e w ab le   en er g y   s y s te m s   li k f u el  ce ll,   P s y s te m   a n d   w in d   e n er g y   s y s te m .   T h co n v e n tio n al  d c   d co n v er ter s   ar p o w er   s w itc h i n g   co n v er ter   wh ich   i n n ate l y   in tr o d u ce s   ce r tain   a m o u n r ip p le  i n   c u r r en o u tp u t,   w h ich   is   m i n i m is ed   w it h   h elp   o f   ad v a n ce d   d c - d co n v er ter s   lik s e p ic  co n v er ter   an d   ze ta  co n v er ter .   Gen er all y   th e   co n v e n tio n al  d c - d co n v er ter s   o n l y   ap p licab le  f o r   lo w   p o w er   ap p licatio n s ,   w h ic h   ar d ev elo p ed   to   h ig h   p o w er   ap p licatio n s   u s i n g   is o l ated   a n d   n o n   is o lated   co n v er ter s .   I n   F ig u r 5   s h o w s   th d iag r a m   f o r   b o o s t   co n v er ter ,   w h ic h   i s   u s ed   to   b o o s in p u d v o lta g e.   W h e n   th p o w er   s w itc h   i s   O co n d itio n ,   t h in d u cto r   ch ar g e n er g y   i n   t h f o r m   o f   e lectr o m ag n etic  f ield   a n d   d is ch ar g en er g y   w h e n   p o w er   s w it ch   is   o f f   co n d itio n .   T h ti m co n s t a n R C   o f   t h c ir cu it  d ep en d s   o n   t h ca p ac ito r   s ize.   T h o u tp u v o ltag b o o s lev el  d ep en d s   o n   th d u t y   r atio   o f   th s w itc h   an d   ap p lied   in p u t v o ltag e,   w h ich   is   d ef in ed   as,                                               ( 5 )     W h er e,   Vo   is   o u tp u t v o lta g e,   Vi    in p u v o ltag a n d   G -   d u t y   r atio .             Fig u r 5 .   C ir cu it d ia g r a m   o f   b o o s t c o n v er ter     Fig u r 6 .   C ir cu it d ia g r a m   o f   b u ck   co n v er ter   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:  2 0 8 8 - 8708       S imu la tio n   o f v a r io u s   d c - d c   co n ve r ters   fo r   p h o to vo lta ic  s ystem   ( R .   P a la n is a my )   921   I n   F ig u r 6   s h o w s   th d iag r a m   o f   B u ck   co n v er ter ,   w h ich   i s   th o u tp u v o lta g is   les s   th an   th at  o f   ap p lied   in p u v o lta g e,   h er w h e n   th s w itc h   is   O co n d itio n ,   th c u r r en f lo w s   t h r o u g h   in d u cto r   an d   ca p ac ito r .   T h s w itc h   b r in g s   t o   o f f   co n d itio n   t h s u p p l y   i s   d is co n n ec ted   f r o m   s o u r ce ,   w h ich   lead s   m in i m is e   th v o lta g t h an   s o u r ce   v o lta g e.   T h o u tp u t v o ltag eq u at io n   is   w r i tten   a s ,                                       ( 6 )           Fig u r 7 .   C ir cu it d ia g r a m   o f   b u ck   -   b o o s co n v er ter       Si m i lar l y   b u c k - b o o s t   co n v er ter   u s ed   to   d o   th e   b o th   in cr e ase  t h v o lta g le v el  a n d   d e cr ea s th e   v o ltag e   le v el  o f   ap p lied   i n p u t   v o lta g e.   T h o u tp u t   v o lta g eq u atio n   ca n   b d ef i n ed   as,   C ir cu it   d iag r a m   o f     b u ck   -   b o o s t c o n v er ter ,   w h ic h   is   s h o w n   i n   F ig u r 7 .                                               ( 7 )             Fig u r 8 .   C ir cu it d ia g r a m   o f   c u k   c o n v er ter     Fig u r 9 .   C ir cu it d ia g r a m   o f   s ep ic  co n v er ter           Fig u r 1 0 .   C ir cu it d iag r a m   o f   ze ta  co n v er ter       c u k   co n v er ter   r en o v ate s   d in p u v o lta g to   d o u tp u v o ltag w i th   r ev er s ed   p o lar ity ,   w h ich   i s   s h o w n   i n   F ig u r 8 .   C o m p ar e d   to   b u ck ,   b o o s an d   b u ck -   b o o s co n v er ter ,   th cu k   co n v er ter   u s e s   an   ex tr a   in d u cto r   a n d   ca p ac ito r   to   s to r th e n er g y .   W h e n   t h p o w e r   s w itc h   is   ON  co n d itio n ,   th c u r r en th r o u g h   in d u cto r   s tar ts   to   in cr ea s li n e ar l y .   An d   w h e n   th p o w er   s w i tch   is   o f f   co n d itio n ,   t h d io d ca r r ies  th cu r r en t;   th en er g y   i s   tr an s f er r ed   f r o m   in d u cto r   to   ca p ac ito r   C 2 ,   r esu lt  i n   d ec r ea s in g   th i n d u cto r   cu r r en v alu e .     T h v o ltag is ,                                                   ( 8 )     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.  9 ,   No .   2 A p r il 2 0 1 9   :   9 1 7   -   9 2 5   922     T h s in g le  e n d ed   p r i m ar y   in d u cto r   co n v er ter   i s   ca lled   a s   SEP I C   co n v er ter ,   w h ic h   g e n er ates  t h e   o u tp u d v o ltag i s   g r ea ter   th an ,   less   t h an   o r   eq u al  to   ap p lied   in p u d v o ltag e.   I ts   m o d i f ie d   f r o m   b u c k -   boos co n v er ter ,   w h ic h   is   s h o w n   in   F ig u r 9   &   ca n   b o p er ated   i n   co n ti n u o u s   a n d   d is co n ti n u o u s   m o d o p er atio n ,   w h e n   p o w er   s w itc h   is   ON  co n d itio n ,   t h i n d u cto r   L 1   s tar ts   to   ch ar g i n g   an d   w h e n   b r in g s   to   o f f   co n d itio n   t h e   in d u cto r   L 2   s tar ts   to   d is ch ar g i n g   t h r o u g h   ca p ac ito r   C 1 ,   d io d an d   ca p ac ito r   C 2 .   Fro m   t h at  th v o lta g ca n   ab le  in cr ea s e,   d ec r ea s o r   eq u al  to   ap p lied   v o ltag b ased   o n   th d u t y   r atio   ap p lied   to   th p o w er   s w i tch .   Si m i lar l y   ze ta  co n v er ter   p r o v i d es  p o s itiv e   o u tp u v o lta g f r o m   t h ap p lied   d s o u r ce ,   w h i ch   m a y   b e   g r ea ter   o r   less   t h an   t h ap p lied   in p u v o lta g e.   I t c o n s i s ts   o f   2   in d u cto r s   a n d   2   ca p ac ito r s   an d   cla m p in g   d io d e,   w h ic h   i s   s h o w n   i n   F ig u r e   1 0 .   W h en   s w itc h   s   is   ON  co n d itio n ,   i n d u cto r   L 1   i s   c h ar g i n g   a n d   w h e n   o f f   co n d it io n   its   s tar ts   t o   d is c h ar g in g   t h r o u g h   C 1   ca p ac ito r ,   L 2   in d u cto r   an d   C 2   ca p ac ito r ,   s i m ilar   to   s e p ic  co n v er ter   w h ic h   ca n   b o p er ated   in   co n tin u o u s   an d   d is co n tin u o u s   m o d o p er atio n .   T h o u tp u v o lta g eq u atio n   is   s a m b o o s co n v er ter ,   w h ic h   is   s h o w n   i n   E q u atio n   ( 6 ) .       4.   SI M UL A T I O R E S UL T AND  DIS CUSS I O N   T h r ec ital  o f   t h v ar io u s   d c - d co n v er ter   w it h   P s y s t e m   a u t h en tica ted   b y   u s i n g   MA T L A B   s i m u lat io n   u n d er   d if f er en t   P ar r a y   o p er atin g   s it u atio n s .   I n   Fig u r 1 1   &   F ig u r 1 2   s h o w s   s i m u li n k   m o d el  f o r   P ar r ay   an d   P & MP PT  alg o r ith m .   T h p er f o r m a n ce   o f   th s y s te m   is   tes ted   w it h   v ar i o u s   s o lar   r ad iatio n s   f r o m   4 0 0 W /m 2   to   8 0 0 W /m 2   a n d   v ar io u s   te m p er at u r es ( 0 -   3 8 )   C .             Fig u r 1 1 .   P ar r ay   m o d el       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:  2 0 8 8 - 8708       S imu la tio n   o f v a r io u s   d c - d c   co n ve r ters   fo r   p h o to vo lta ic  s ystem   ( R .   P a la n is a my )   923       Fig u r 1 2 .   P & MPPT   alg o r ith m       I n   Fig u r 1 3   s h o w s   d u t y   r atio   g en er atio n   f r o m   MP PT   al g o r ith m ,   w h ic h   v ar io u s   f r o m   0   to   1 .     T h v ar io u s   d c - d co n v er ter s   ar test ed   w i th   P s y s te m   in p u d v o lta g o f   2 0 V.   T h b o o s co n v er ter   g en er ate s   o u tp u 4 8 d c,   w h ich   is   2 . 4   ti m e s   o f   ap p lied   in p u v o lta g e,   w h ich   i s   s h o w n   in   F ig u r 1 4 .     I n   F ig u r 1 5   s h o w s   t h b u c k   d v o ltag e   o f   1 2 w i th   h elp   b u ck   co n v er ter .   An d   n eg at iv e   v o lta g g en er ate d   w it h   h elp   o f   b u c k - b o o s t a n d   c u k   co n v er ter   as  - 3 2 d c,   w h ic h   is   s h o w n   in   F ig u r 1 6   &   Fig u r e   1 7   r esp ec tiv el y .           Fig u r 1 3 .   P u ls e s   o f   MP PT   al g o r ith m           Fig u r 1 4 .   Ou tp u v o lta g o f   b o o s t c o n v er ter     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.  9 ,   No .   2 A p r il 2 0 1 9   :   9 1 7   -   9 2 5   924         Fig u r 1 5 .   Ou tp u v o lta g o f   bu ck   co n v er ter           Fig u r 1 6 .   Ou tp u v o lta g o f   b u ck   b o o s t c o n v er ter           Fig u r 1 7 .   Ou tp u v o lta g o f   c u k   co n v er ter           Fig u r 1 8 .   Ou tp u v o lta g o f   s ep ic  co n v er ter   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:  2 0 8 8 - 8708       S imu la tio n   o f v a r io u s   d c - d c   co n ve r ters   fo r   p h o to vo lta ic  s ystem   ( R .   P a la n is a my )   925       Fig u r 1 9 .   o u tp u t v o lta g o f   z eta  co n v er ter       Si m i lar l y   in   F ig u r 1 8   s h o w s   th o u tp u t   v o lta g o f   s ep ic  co n v er ter   w it h   3 0 d a n d   ze ta  co n v er ter   b o o s in p u t   v o ltag e   to   5 0   d c,   w h ic h   is   s h o w n   in   F ig u r 1 9 ,   w h ich   is   b etter   o u tp u t   v o l tag t h a n   t h e   o th er   co n v e n tio n al  d c - d co n v er ter s .       5.   CO NCLU SI O N   Gen er all y   v ar io u s   d c - d co n v er ter   to p o l o g ies  ar u s ed   f o r   e n er g y   co n v er s io n   s y s te m .   I n   t h is   p ap er ,   th r en e w ab le  en er g y   s o u r ce   is   ap p lied   to   v ar io u s   d c - d co n v er ter s   ar b o o s co n v er t er ,   b u ck   co n v er ter ,     b u ck - b o o s co n v er ter ,   cu k   c o n v er ter ,   s ep ic  an d   ze ta  co n v er ter   ar an al y s ed .   T h o u tp u v o lta g o f   t h e   co n v er ter s   ar v ar ied ,   w h ic h   a ttain s   as  i n cr ea s ed ,   d ec r ea s ed   o r   eq u al  to   ap p lied   v o ltag d e p en d s   o n   t h d u t y   r atio   p r o d u ce d   f r o m   th P & MP PT   alg o r ith m .   T h v ar i o u s   d c - d co n v er ter s   o u tp u v o ltag ar v er if ied   u s i n g   m at lab /s i m u lin k .         RE F E R E NC E S   [1 ]   Ya n g ,   W .   L i,   Y.  Zh a o ,   a n d   X .   He De sig n   a n d   a n a l y sis  o f   a   g rid   c o n n e c ted   P V   p o w e s y st e m ,   IEE T ra n s.P o we r   El e c tro n .,  v o l.   2 5 ,   n o .   4 ,   p p .   9 9 2 1 0 0 0 ,   A p r.   2 0 1 0 .   [2 ]   J.  S e lv a ra a n d   N.  A .   Ra h im ,   M u lt il e v e in v e rter  f o g rid - c o n n e c ted   P V   sy st e m   e m p lo y i n g   d ig it a P I   c o n tro ll e r , IEE T ra n s.   In d .   El e c tro n . ,   v o l.   5 6 ,   n o .   1 ,   p p .   1 4 9 1 5 8 ,   Ja n .   2 0 0 9 .   [3 ]   L .   S .   Ya n g ,   T .   J.  L ian g ,   H.  C.   Lee ,   a n d   J.  F .   Ch e n ,   No v e h ig h   ste p - u p   DC DC  c o n v e rter  w it h   c o u p led - i n d u c t o r   a n d   v o lt a g e   d o u b ler circ u it s ,   IEE T ra n s.  In d .   El e c tro n . ,   v o l.   5 8 ,   n o .   9 ,   p p .   4 1 9 6   4 2 0 6 ,   S e p .   2 0 1 1 .   [4 ]   Q.  Zh a o   a n d   F .   C.   L e e ,   Hi g h - e fficie n c y ,   h ig h   ste p - u p   DC DC  c o n v e rters ,   IEE T ra n s.  Po we El e c tro n .,  v o l.   1 8 n o .   1 ,   p p .   6 5 7 3 ,   Ja n .   2 0 0 3 .   [5 ]   R.   P a lan isa m y ,   K.  V ij a y a k u m a r   M a x i m u m   Bo o st  Co n tr o f o 7 - lev e z - so u rc e   c a sc a d e d   h - b ri d g e   in v e rter  ,   In ter n a t io n a J o u rn a l   o P o we r E lec tro n ics   a n d   Dr ive   S y ste ms ( IJ E PDS ) ,   v o 8 ,   Iss u e   2 ,   Ju n e   2 0 1 7 .   [6 ]   W .   Yu ,   H.   Qia n ,   a n d   J.  S .   L a i,   De sig n   o f   h ig h - e f f icie n c y   b i d irec ti o n a l   d c d c   c o n v e rter  a n d   h ig h - p re c isio n   e ff ici e n c y   m e a su re m e n t ,   IEE T ra n s P o we r E lec tro n . ,   v o l.   2 5 ,   n o .   3 ,   p p .   6 5 0   6 5 8 ,   M a r.   2 0 1 0 .   [7 ]   Y.  R.   J.  W a a n d   R.   Y.  Du a n ,   Hig h   ste p - up  c o n v e rter  w it h   c o u p l e d   in d u c to r ,   IEE T ra n s .   Po we r   El e c tro n .,  v o l.   20 ,   n o .   5 ,   p p .   1 0 2 5 1 0 3 5 ,   S e p .   2 0 0 5 .   [8 ]   R.   P a lan isa m y ,   K.  V ij a y a k u m a r,   Ko m a ri  Nik h il ,   M a d h u m a th Iy e r,   Ra m a c h a n d a Ra o , A   P ro p o s e d   S VM  f o 3 - lev e T ra n s f o r m e r - les s   Du a In v e rter  S c h e m e   f o G rid   Co n n e c ted   P V   S y ste m   In d ia n   J o u rn a o S c ien c e   a n d   T e c h n o l o g y ,   2 0 1 6   No v ,   9 (4 2 ).   [9 ]   P o h   Ch ian g   L o h ,   F e n g   G a o ,   F re d e Blaa b jerg ,   a n d   S o k w e il i m .   O p e ra ti o n a A n a ly sis  a n d   M o d u lat io n   Co n tro l   o f   T h re e L e v e Z - S o u rc e   I n v e rters   W it h   En h a n c e d   O u tp u W a v e f o r m   Qu a li t y IEE T ra n sa c ti o n   o n   P o we El e c tro n ics ,   Ju ly   2 0 1 0 .   Vo l. 2 4 ,   N o . 7 .   [1 0 ]   S . C. T a n ,   Y.M . L a i,   C. K.  T se ,   I m p le m e n tatio n   o f   P u lse - W id th -   M o d u latio n   b a se d   S li d in g   M o d e   Co n tr o ll e f o Bo o st co n v e rters ,   IEE P o we r E lec tro n ics   L e tt e rs ,   v o l. 3 ,   No . 4 ,   De c .   2 0 0 6 ,   p p . 1 3 0 - 1 3 5 .   [1 1 ]   S . S . M u ley ,   R. M . Na g a r a l e ,   S li d in g   M o d e   Co n tr o Of   Bo o st  c o n v e rter,”  IJ ET AE   IS S N:2 2 5 0 - 2 2 5 9 ,   v o l. 3 ,   Iss u e   9 ,   S e p t. 2 0 1 3 .   [1 2 ]   R.   P a lan isa m y ,   A . U M u ta w a k k il ,   K.  V ij a y a k u m a H y st e re sis S V M   f o c o u p le d   in d u c t o z   so u rc e   d io d e   c lam p e d   3 - lev e in v e rter  b a se d   g rid   c o n n e c ted   P sy ste m ,   In te rn a ti o n a J o u rn a o P o we El e c tro n ics   a n d   Dr ive   S y ste ms (IJEP EDS ) ,   v o 7 ,   Iss u e   4 ,   De c   2 0 1 6 .   [1 3 ]   Q.  Zh a o   a n d   F .   C.   L e e Hi g h - e fficie n c y ,   h ig h   ste p - u p   DC DC  c o n v e rters ,   IEE T ra n s.  Po we El e c tro n .,  v o l.   1 8 n o .   1 ,   p p .   6 5 7 3 ,   Ja n .   2 0 0 3 .   [1 4 ]   W .   Yu ,   H.   Qia n ,   a n d   J.  S .   L a i,   De sig n   o f   h ig h - e f f icie n c y   b i d irec ti o n a l   d c d c   c o n v e rter  a n d   h ig h - p re c isio n   e ff ici e n c y   m e a su re m e n t,   IEE T ra n s P o we r E lec tro n . ,   v o l.   2 5 ,   n o .   3 ,   p p .   6 5 0   6 5 8 ,   M a r.   2 0 1 0 .   [1 5 ]   Y.  R.   J.  W a a n d   R.   Y.  Du a n ,   Hig h   ste p - u p   c o n v e rter  w it h   c o u p l e d   in d u c to r,   IEE T ra n s .   Po we r   El e c tro n .,  v o l.   20 ,   n o .   5 ,   p p .   1 0 2 5 1 0 3 5 ,   S e p .   2 0 0 5 .   [1 6 ]   L . L . Bu c iare ll i,   B. L .   G ro ss m a n ,   E. F . Ly o n   a n d   N . E.   Ra sm u ss e n ,   T h e   e n e rg y   b a lan c e   a ss o c iate d   w it h   th e   u se   o f   a   MP P T   in   1 0 0   k W   p e a k   p o w e s y s tem ,   in   IEE .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.