I nte rna t io na l J o urna l o f   Adv a nces in Applie d Science s   ( I J AAS)   Vo l.   10 ,   No .   1 ,   Ma r ch   2 0 2 1 ,   p p .   60 ~ 69   I SS N:  2 2 5 2 - 8 8 1 4 ,   DOI 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijaas.v 1 0 . i 1 . p p 60 - 69          60       J o ur na l ho m ep a g e :   h ttp : //ij a a s . ia esco r e. co m   Sing le phas e sev e n level  Z - so urc e c a sca ded  H - bridg e  inverter   for pho tov o ltaic s y stems       K .   M .   Venk a t a cha la m 1 V.   S a ra v a na n 2 ,   M .   A.   K .   B o re less a 3 ,   K .   T .   M .   U.   H em a pa la 4   1, 2 De p a rtme n o El e c tri c a a n d   El e c tro n ics   En g in e e rin g ,   Ar u n a En g in e e rin g   Co ll e g e ,   T iru v a n n m a lai ,   Tam il n a d u ,   I n d ia   3, 4 De p a rtme n o El e c tri c a En g in e e rin g ,   Un iv e rsity   o M o ra t u wa ,   M o ra tu wa ,   S ri   L a n k a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u n   8 ,   2 0 2 0   R ev is ed   Oct  1 9 ,   2 0 2 0   Acc ep ted   Dec   2 3 ,   2 0 2 0       Th e   m u lt il e v e in v e rter  (M LI)   is  id e n ti fie d   a a   v iab le  p o we e lec tro n ic  u n it   fo d istri b u ted   e n e rg y   c o n v e rsio n   a p p li c a ti o n s.  I n   th is   p a p e r   d is c u ss e th e   p e rfo rm a n c e   o f   a   si n g le  p h a se   se v e n   le v e Z   (imp e d a n c e so u rc e   c a sc a d e d   H - b rid g e   in v e rter  to p o lo g y   su i ted   f o so lar  p h o to v o lt a ic  sy ste m s.  m o d ifi e d   sin u so i d a p u lse   wi d th   m o d u latio n   tec h n iq u e   is  u se d   to   c o n tr o th e   sw it c h e o t h e   H - b rid g e   i n v e rter.   T h e   si m u latio n   re su lt s   a re   o b tain e d   in   term o f   in v e rter  o u tp u v o lt a g e   a n d   h a r m o n ic  a n a ly sis  c o n firms   imp ro v e m e n in   v o lt a g e   b o o st   a n d   re d u c ti o n   i n   h a rm o n ic  d ist o rti o n   o f   th e   su g g e st e d   in v e rter  to p o lo g y .   Th e   e x p e rime n tal  re su l ts  m a tch   th e   sim u latio n   v a lu e s,  a v e rifi e d   th ro u g h   a   sc a led - d o w n   p ro t o ty p e .   K ey w o r d s :   Sev en   lev el   Sin g le  p h ase   So lar   p h o to v o ltaic  s y s tem   Z SI   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 :   V.   Sar av an an   Dep ar tm en t o f   E lectr i ca l a n d   E lectr o n ics E n g in ee r i n g   Ar u n ai  E n g i n ee r in g   C o lleg e   T ir u v an n a m alai  6 0 6   6 0 3 ,   T am iln ad u ,   I n d ia   E m ail: v s ar an ae c@ y ah o o . c o . i n       1.   I NT RO D UCT I O N   Dis tr ib u ted   en er g y   s y s tem s   e m p lo y in g   f u el  ce ll  an d   PV  ar r ay   ca n   ea s ily   co n f ig u r with   d if f er e n t   to p o lo g ies  o f   p o wer   c o n v er s i o n   u n its   f o r   ex am p le   m u ltil ev el  in v er ter s   a r im p lem e n te d   f o r   elec tr if icatio n   o v er   th y ea r s .   R ec en t a d v an c em en ts   o f   m u ltil ev el  in v er ter s   eith er   in   th eir   o p er atin g   p r i n cip le  an d   m o d u latio n   s tr ateg y   f o cu s ed   f o r   in d u s tr ial  ap p licatio n s   an d   u tili ty   s y s tem s   ar f o u n d   t o   b in ter esti n g   a n d   g r o win g   f o r   th e   ap p licato n s   o f   r ea ctiv p o wer   co m p en s atio n ,   r en ewa b le  e n e r g y   s y s tem   p o wer   co n v er s io n ,   r eso n an ce   cir c u it,  UPS p o wer   co n v er s io n   u n it a n d   elec tr ic - d r iv v eh icles [ 1 ] - [ 6 ] .     Mu lti - lev el  in v er ter s   ar e   d esig n ed   with   p h o to v o ltaic  v o lta g s o u r ce ,   s em ico n d u cto r   s witch in g   d e v ice  an d   ca p ac ito r ,   an d   th eir   p e r f o r m an ce   an d   o u t p u ar e v alu a te d   b y   th eir   s tep .   T h s em ico n d u cto r   s witch in g   d ev ice  m u s b ab le  to   with s t an d   th v o ltag s u r g th at  o cc u r s   wh en   s witch in g   s witch es.  T h m ain   f u n ctio n   o f   m u ltil ev el  i n v er ter s   is   to   c o n v er th e   d p o wer   t o   th d esire d   am o u n o f   ac   p o wer   [7 ] [ 8 ] .   T h to p ic   u n d er   s tu d y   is   ca s ca d ed   m u ltil ev el  in v er ter ,   wh ich   is   m o d u lar   in   n atu r an d   it  ca n   b co n f ig u r ed   with   m u ltip le  m o d u les  [ 9 ] - [ 1 3 ] .   No n - tr an s f o r m er   p o wer   co n v er ter s   ar e   u s ed   f o r   th e   p u r p o s o f   m ak i n g   s u ch   s y s tem   l o w   co s t,  wh ich   is   th e   u n iq u f u n ct io n   o f   m u l tilev el   in v er ter s   a r as  d escr ib ed   in   [ 1 4 ] - [ 2 0 ] .   Me r its   an d   d em e r its   o f   ca s ca d ed   m u lti - lev el   in v er te r s   ar d is cu s s ed   th r o u g h   m an y   ap p licatio n s   in   [ 2 1 ] - [ 2 4 ] .   I n f u s io n   o f   Z - s o u r ce   n etwo r k   in t o   th e   ex is tin g   m u l tilev el  an d   o th er   i n v er ter   to p o lo g ies  im p r o v es  th e   v o ltag e   b o o s tin g   ca p ab ilit y   wh ich   ca n   b p r ef er a b ly   u s ed   f o r   p h o to v o ltaic  s y s tem s   [ 2 5 ] [ 2 6 ] .   I n   th is   p ap e r ,   Z - s o u r ce   C ascad ed   H - b r id g m u lti - lev el  in v e r ter   with   s y m m etr ic  co n f ig u r atio n   its   s tead y - s tate  o p er atio n   is   d is cu s s ed   in   s ec tio n   2 ,   th e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ad v   Ap p l Sci   I SS N:  2 2 5 2 - 8 8 1 4       S in g le  p h a s s ev en   leve l Z  s o u r ce   ca s ca d ed   b r id g i n ve r ter fo r   p h o to vo lta ic  …  ( K .   M .   V en ka ta ch a la m )   61   em p lo y ed   m o d u latio n   tech n iq u is   ex p lain ed   in   s ec tio n   3 ,   Simu latio n   an d   its   ex p er im en tal  d is cu s s io n s   ar e   d ea lt in   s u b s eq u en t sectio n s .       2.   T O P O L O G DE SCRI P T I O N:   Z - SO URCE C ASCA DE D   M L I   F O P SYS T E M S   Fig u r 1   s h o ws  th t h r ee   H - b r id g es  ar co n n ec ted   in   ca s ca d e   m o d e   to   co n v er t   th p h o to v o ltaic  ar r ay   dc   o u tp u to   t h d esire d   ac   p o wer .   T h o u tp u o f   t h ese  th r e b r id g es  is   ad d ed   to g eth er   a n d   ca lcu lated   as  th e   to tal  ad d ed   v alu o f   th in v er t er .   T h s ev en   lev el  s tep p ed   e x p r ess io n   o f   th is   s y s tem   is   b u ilt in   Fig u r 2 .   E ac h   p h o to v o ltaic  p a n el   is   co n n ec ted   i n   s er ies  an d   p a r allel   co n n ec tio n   m o d e   an d   t h eir   o u tp u is   co n n ec ted   to   ea ch   in d i v id u al   H - b r id g es.  T h v o ltag o u t p u o f   H - b r id g es  d e p en d s   o n   th v alu o f   th e   p h o to v o ltaic  s y s tem   in p u to   th em .   Als o   th e   n u m b er   o f   H - b r id g es  d ep en d s   o n   th n u m b er   o f   p h o to v o ltaics   ar r ay   in   th at  s y s tem .   B etter   v o ltag an d   cu r r en ca n   b o b ta in ed   in   s in u s o id al   d esig n   b y   i n cr ea s in g   th le v els  o f   th in v er ter .   Als o   m u lti - le v el  is   co n s id er ed   t o   b v er y   ef f ec tiv wh en   co m p a r ed   to   t wo   lev el  co n v er ter .   T h is   allo ws th u s o f   s m aller   lo w - p ass   f ilter s   f o r   h ar m o n ic  r ed u ctio n   [ 2 7 ] [ 2 8 ] .           Fig u r 1 .   Po wer   ci r cu it o f   s in g le  p h ase  s ev en   lev el  Z - s o u r ce   ca s ca d ed   H - b r id g in v e r ter           Fig u r e   2 .   Ou t p u v o ltag wav e f o r m   o f   s in g le  p h ase  s ev en   lev el  Z - s o u r ce   ca s ca d ed   H - b r id g e   in v er ter       T h p r o p o s ed   s in g le  p h ase  s ev en   lev el  ca s ca d ed   H - b r id g Z - s o u r ce   in v er te r   to p o lo g y   is   f o r m ed   b y   h av in g   p h o to v o ltaic  ar r ay   co n n ec ted   s er ies  in ter lin k ed   s in g le  p h ase  two   lev el  in v er ter   an d   its   o u tp u v o ltag Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N : 2 2 5 2 - 8 8 1 4   I n t J Ad v   Ap p l Sci Vo l.   10 ,   No .   1 Ma r c h   2 0 2 1 60     69   62   is   d ep en d s   o n   t h n u m b e r   o f   s in g le  p h ase  in v er ter   co n n ec te d   in   cir cu it.  T h n u m b e r   o f   o u tp u v o ltag le v els   ( m )   in   th e   p h ase  v o ltag o f   s y m m etr ical  ca s ca d ed   ML I   is   g i v en   b y   ( 1 ) .     = 2 + 1   ( 1 )     W h er e,   N - n u m b er   o f   s in g le  p h ase   in v er ter .   I n   o th er   w o r d s ,   ty p ical  ca s ca d ML I   r eq u i r es  a   p h o t o v o ltaic  ar r ay s   f o r   2   + 1    .   I f   t h in v er ter   p h ase  v o ltag e   s tep s   ar e   ca lcu l ated   as  a   v alu e   o f   q ,   th e n   th lin e   v o ltag o f   th in v e r ter   is   ca lcu lated   as   ( 2 ) ,     = 2 + 1   ( 2 )     an d   also ,   th s tep s   lev el  f o r   th r ee   p h ase  d if f e r en t ty p es o f   lo a d   co n n ec tio n   ca n   b ca lcu lted   as   ( 3 ) .     = 2 1   ( 3 )     T h ac   o u tp u v o ltag o f   each   s in g le - p h ase   H - b r id g in v er t er   an d   th to tal  s u m   o f   o u tp u t   v o ltag ( V o )   v al u e   o f   th m u ltil ev el  in v er ter   as d e ter m in ed   b y   u s in g   ( 4 ) .       =  1 +  2 +  3   ( 4 )     T h ca s ca d ed   H - b r id g m u lti - lev el  in v er ter   d esire d   s in u s o id a l o u tp u v o ltag ca n   ca lcu late  b y   u s in g   u s in g   ( 5 ) .     = s in   ( ω t )   ( 5 )     T o   d esig n   ca s ca d ed   m u ltil ev e in v er ter   r eq u ir ed   n u m b er   o f   s witch es  f o r   ea c h   p h ase  o r   ea ch   H - b r id g e   ca n   esti m ate  as p er   ( 6 ) .        =   4   ( 6 )     T h o p e r atin g   p r in cip le   o f   Z SI  Mo d u le  ca n   b e   ex p lain ed   as  f o llo ws.  T h e   Z - s o u r ce   i n v er ter   is   o p er atin g   at  two   s tate  o f   o p er atio n   s u ch   as  s h o o t - th r o u g h   a n d   n o n - s h o o t - th r o u g h   s tates.  W h en   th in v er ter   is   o p er atin g   at  s h o o t - th r o u g h   s tate,   th p h o to v o itaic  d o u tp u p o wer   is   co v er tin g   in to   ac   p o wer   an d   n o n - s h o o t - th r o u g h   s tates c o n d itio n   th e   p o wer   co n v er s io n   is   ze r o   b ec au s o f   d c - lin k   v o ltag is   ze r o .   T h p o wer   b alan ce   e q u atio n   o each   Z - s o u r ce   in v e r ter   as   ( 7 ) .     PN   PN     ( 1 ) + 0   =    a   ( 7 )     W h er e,   ν PN  a n d   i PN   a r ea ch   H - b r id g e   in v er ter   in p u v o ltag an d   cu r r e n v alu es,   V a   an d   i a   ar each   H - b r i d g in v er ter   o u tp u v o ltag an d   c u r r en v al u es   an d   is   d u t y   r atio   o f   t h Z - s o u r ce   i n v er ter .   T h Z - s o u r ce   in v er ter   o u tp u v o ltag is   d eter m in ed   as   ( 8 ) .     ν             ν   PN   ( 8 )     W h er m   d ef in e d   as M   s in   ω t,  -   m o d u latio n   in d ex .   Fro m   ( 7 )   an d   ( 8 ) ,   PN   is   d ed u ce d   as  ( 9 ) .      =  2 ( 1 ) (   ( 2  ) ) =  + ̃    ( 9 )     B o th      an d   ̃    af f ec t th m o d u le  v ar iab les   1 ,  2 ,  1   an d    2 .     1 = 1 + ̃ 1 2 = 2 + ̃ 2   1 = 1 + ̃ 1 2 = 2 + ̃ 2   ( 1 0 )     T h im p ed a n ce   d esig n   o f   Z SI  n etwo r k   [ 2 9 ]   is   g iv e n   b y   ( 1 1 ) .     = 2 PV ( 1 ) 3     = 3  8 PV ( 1 )   ( 1 1 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ad v   Ap p l Sci   I SS N:  2 2 5 2 - 8 8 1 4       S in g le  p h a s s ev en   leve l Z  s o u r ce   ca s ca d ed   b r id g i n ve r ter fo r   p h o to vo lta ic  …  ( K .   M .   V en ka ta ch a la m )   63   T s I m ,   an d     ar th Switcin g   ti m p er io d ,   m a x im u m   p h ae   cu r r en an d   an g le  b etwe en   th v o ltag an d   cu r r en t   o n   in v e r ter   o u tp u t.     an d     ar v o ltag an d   c u r r e n t r ip p le  f ac to r s .       3.   M O DUL AT I O T E CH NIQ UE   Ph ase  s h if ted   s in u s o id al  PW s witch in g   s tr ateg y   ca n   b wid ely   ad o p ted   f o r   ca s ca d ed   Z SI  wh ich   is   b ased   o n   class ical  s in u s o id al  p u ls wid th   m o d u latio n .   Her e   t h tr ian g u lar   s ig n al  is   tak en   as  th ca r r ier   an d   th e   s ig n al  is   co m p ar ed   to   th s in u s o id al  m o d u latin g   s ig n al.   T h f r eq u e n cy   v alu o f   th o u tp u v o ltag o f   th e   in v er ter   d ep en d s   o n   t h ese  two   s ig n als.  T h o u tp u f r e q u e n cy   v al u o f   th in v er ter   ca n   b ch a n g ed   to   th e   d esire d   lev el  b y   ch an g i n g   t h s ig n al  f r eq u en c y   o f   th tr ian g u lar   ca r r ier .   T h tr ian g u lar   ca r r ier   s ig n al  f r eq u e n cy   is   tak en   as a n   o d d   m u ltip lier   f o r   t h elim in atio n   o f   ev en   h ar m o n ics at  th o u tp u t o f   th i n v er ter .   T h tr ian g u lar   ca r r ier   s ig n al  is   ( N c)   r esp o n s ib le  f o r   th s witch in g   lo s s es  o f   each   in v er ter .   So ,   b y   s elec tin g   th r ig h tr ian g u lar   c ar r ier   it  is   p o s s ib le  to   g et  ef f e ctiv in v er ter   o u tp u v o ltag e   with   lo co n v er s io n   lo s s es.   T h n u m b er   o f   ca r r ier s ,   n c   ess en tial to   g en er ate  m - lev el  in v er ter   o u tp u t is g iv e n   b y     n c   m     1   ( 1 2 )     All  th tr ian g u lar   ca r r ier   s ig n als  h av th e   s am p ea k - p e ak   am p litu d e   an d   f r e q u en c y   wh ich   ar e   d esig n ated   as  A c   an d   f c   r esp e ctiv ely ,   wh er ea s   th s in g le  s in u s o id al  r ef er en ce   o r   m o d u lati n g   s ig n al  h as  p ea k - p ea k   am p litu d o f   A m   a n d   ca r r ier   f r eq u e n cy   f m .   Sin u s o id al  s ig n al  as c o n s id er ed   as a   r ef er e n ce   s ig n al  is   alwa y s   m atch ed   with   th ca r r ier   s ig a n   o f   tr ian g u lar   s ig n al.   W h en   th s in u s o id al  s ig n al  am p litu d is   m o r th an   th e   tr ian g u lar   s ig n al  am p litu d e,   t h s with ch in g   p u ls is   p r o d u ce d   an d   it’s g i v en   to   t h in v er te r   g ate  s ig n al.   T h im p o r tan t   f ac t o r s   o f   th m o d u latio n   p r o ce d u r [ 3 0 ] - [ 3 6 ]   ar e   t h r atio   o f   th ca r r ier   a n d   r ef er en ce   f r eq u e n cy   k =f c /f m w h er e,   f c   a n d   f m   ar f r eq u en cy   o f   th tr ia n g u lar   an d   th s in u s o id al   s ig n al,   r esp ec tiv ely .   T h e   m o d u latio n   in d e x   M   A m   ( m '   * A c ) ,   m ' ( m - 1 ) /2 .   W h er A m,   A c   a n d   m   a r th e   m o d u lati n g   s ig n al   am p litu ted ,   p ea k - p ea k   tr ian g u lar   s ig n al  am p litu d e   an d   in v er ter   o u tp u lev el,   r esp ec tiv ely .   T r ad it io n ally ,   th o u tp u t   v o ltag o f   th in v e r ter   ca n   b ex p r ess   in   Fo u r ier   s er ies ex p a n s io n   as   ( 1 3 ) .     V pn  ( ω t)   =  (    +   ) = 1   ( 1 3 )     W h en   th v alu is   a 0   a n   0 ,   th in v er ter   is   o p er atin g   at  o d d   s y m m etr ic   co n d itio n ,   it  is   r ep r esen ted   in   ( 1 4 )   Fo u r ier   s er ies   f o r m .     pn (  )   = = 1 n   s in ( )   ( 1 4 )       4.   SI M UL A T I O N S   AND  D I SC USSI O N S   T ab le  1   s h o ws  th s im u latio n   p ar am eter s   u s ed   f o r   th p r o p o s ed   in v er ter ,   h a v in g   DC   v o lta g s o u r ce s ,   Z   n etwo r k   p ar am eter s   an d   r esis tiv lo ad .   Simu latio n s   h av b ee n   d e v elo p ed   in   MA T L AB /SIM UL I NK   en v ir o n m en t.   T h e   o u tp u v o lt ag o f   ea c h   H - b r id g e   in v e r te r   is   o b tain ed   b y   em p l o y in g   t h g ate   p u ls e.   T h o u tp u v o ltag o f   th ea ch   H - b r id g in v er ter   d eliv er s   in   th s h ap o f   alter n atin g   q u asi - s q u ar wav ef o r m .   Fig u r 3   s h o ws  th s witch in g   tim in g s   o f   th e   in v er ter   to   p r o d u ce   a   q u asi - s q u ar o u tp u t   wav ef o r m   b y   p h ase   s h if ted   p u ls wid th   m o d u latio n   m eth o d   f o r   A= 5   an d   f =5 0 .   Var io u s   s im u lated   wav e f o r m s   lik b o o s ted   DC   lin k   v o lta g es,   v o ltag e   ac r o s s   th e   th r ee   H - b r i d g es,  an d   o u tp u AC   v o ltag es  ( Vo ltag wav ef o r m   ac r o s s   th th r ee   b r id g es  an d   th lo ad )   a r s h o wn   in   Fig u r 4   an d   Fig u r e   5 . T h r m s   v o ltag o b ta in ed   f o r   th p r o p o s ed   in v er te r   is   3 2 . 7 3   with   Z   n etwo r k   an d   2 8 . 8 8   with o u t   Z   n etwo r k .   A d d in g   Z   n etw o r k   b o o s ts   th v o ltag b y   1 3 . 3 3 %.    T h o b tain e d   p ea k   v o ltag is   ab o u 4 5 . 2 7   with   a   T HD  v alu o f   2 1 . 2 0 %.  Als o ,   th e   p e ak   v o ltag e   acr o s s   th th th r ee   H - b r id g e s   ar 1 4   V,   1 5 . 2 7   V ,   an d   1 6 . 0 1   with   T HD  v al u es  o f   3 2 . 2 1 %,  3 1 . 1 7 % ,   an d   4 1 . 4 4 r esp ec tiv ely .   Ho wev er ,   ad d in g   s u itab le  v alu o f   in d u cto r f ilter   will  s u b s eq u en tly   r ed u ce   th T HD   with in   5 with   th s am p ea k   v o ltag e.   Fig u r e   6   is   s h o wi n g   s im u lated   o u tp u ac   v o ltag e   o b s er v ed   th r o u g h   Fo u r ier   win d o w   a n d   Fig u r 7   i s   s h o win g   f ilter ed   ( Usi n g   in d u cto r   f ilter ,   L f )   p h ase  v o ltag w av ef o r m   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N : 2 2 5 2 - 8 8 1 4   I n t J Ad v   Ap p l Sci Vo l.   10 ,   No .   1 Ma r c h   2 0 2 1 60     69   64       Fig u r e   3 .   Switch in g   p u ls es g e n er atio n   f o r   th b r id g es 1 ,   2 ,   a n d   3       T ab le  1 .   Simu latio n   p ar am eter s   C o m p o n e n t s   P a r a me t e r s   D C   v o l t a g e   s o u r c e s (V d c 1   ,   V dc 2   V dc 3 )   1 2   V   e a c h   n e t w o r k   L 1     L 6   C 1     C 6   4 0   mH   6 0 0 0   µ F   I n d u c t o r   f i l t e r   ( L f )   4 0   mH   R e si st i v e   L o a d   ( R )   5 0             Fig u r e   4 .   B o o s ted   DC   lin k   v o l tag es,  ap p ea r ed   ac r o s s   th b r i d g es 1 ,   2 ,   a n d   3   ( to p   to   b o tto m )   0 0.0 5 0.1 0.1 5 0.2 0.2 5 0.3 0.3 5 0.4 0.4 5 0.5 0 0.5 1 Sw itc hin g P uls e s f or  Bri dg e  1 0 0.0 5 0.1 0.1 5 0.2 0.2 5 0.3 0.3 5 0.4 0.4 5 0.5 0 0.5 1 Sw itc hin g P uls e s f or  Bri dg e  2 0 0.0 5 0.1 0.1 5 0.2 0.2 5 0.3 0.3 5 0.4 0.4 5 0.5 0 0.5 1 Tim e  (S e c) Sw itc hin g P uls e s f or  Bri dg e  3 0 0.0 5 0.1 0.1 5 0.2 0.2 5 0.3 0.3 5 0.4 0.4 5 0.5 -20 0 20 B O O S T E D   D C   L I N K   V O L T A G E   A C R O S S   B R I D G E   1 0 0.0 5 0.1 0.1 5 0.2 0.2 5 0.3 0.3 5 0.4 0.4 5 0.5 -20 0 20 B O O S T E D   D C   L I N K   V O L T A G E   A C R O S S   B R I D G E   2 0 0.0 5 0.1 0.1 5 0.2 0.2 5 0.3 0.3 5 0.4 0.4 5 0.5 -20 0 20 T i m e   ( S e c ) B O O S T E D   D C   L I N K   V O L T A G E   A C R O S S   B R I D G E   3 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ad v   Ap p l Sci   I SS N:  2 2 5 2 - 8 8 1 4       S in g le  p h a s s ev en   leve l Z  s o u r ce   ca s ca d ed   b r id g i n ve r ter fo r   p h o to vo lta ic  …  ( K .   M .   V en ka ta ch a la m )   65       Fig u r e   5 .   Simu lated   o u tp u t A C   v o ltag es ( v o ltag wav e f o r m   ac r o s s   b r id g es 1 ,   2 ,   3 ,   an d   th e   lo ad )     ( to p   to   b o tto m )           Fig u r e   6 .   Simu lated   o u tp u t a v o ltag o b s er v ed   th r o u g h   Fo u r ier   win d o w           Fig u r e   7 .   Fil ter ed   ( Usi n g   i n d u cto r   f ilter ,   L f )   p h ase  v o ltag w av ef o r m       0 0 . 0 5 0 . 1 0 . 1 5 0 . 2 0 . 2 5 0 . 3 0 . 3 5 0 . 4 0 . 4 5 0 . 5 - 1 0 0 0 100 L O A D   V O L T A G E 0 0.0 5 0.1 0.1 5 0.2 0.2 5 0.3 0.3 5 0.4 0.4 5 0.5 -20 0 20 V O L T A G E   A C R O S S   B R I D G E   1 0 0.0 5 0.1 0.1 5 0.2 0.2 5 0.3 0.3 5 0.4 0.4 5 0.5 -20 0 20 V O L T A G E   A C R O S S   B R I D G E   2 0 0.0 5 0.1 0.1 5 0.2 0.2 5 0.3 0.3 5 0.4 0.4 5 0.5 -20 0 20 Tim e (Se c) V O L T A G E   A C R O S S   B R I D G E   3 0 . 4 7 5 0 . 4 8 0 . 4 8 5 0 . 4 9 0 . 4 9 5 0 . 5 - 5 0 - 4 0 - 3 0 - 2 0 - 1 0 0 10 20 30 40 50 Tim e (Se c) 0 0.0 5 0.1 0.1 5 0.2 0.2 5 0.3 0.3 5 0.4 0.4 5 0.5 -60 -40 -20 0 20 40 60 Tim e  (S e c) Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N : 2 2 5 2 - 8 8 1 4   I n t J Ad v   Ap p l Sci Vo l.   10 ,   No .   1 Ma r c h   2 0 2 1 60     69   66   5.   E XP E R I M E N T A L   RE SUL T S   T h p r o p o s ed   s ev e n - lev el  ca s ca d ed   Z - s o u r ce   in v e r ter   cir cu i h as  b ee n   test ed   with   th r ee   DC   s o u r ce s   o f   1 2   V   with   a n   R   l o ad   o f   5 0     an d   th e   o th er   test   p a r am eter s   u s ed   f o r   s im u latio n .   T h co n tr o s ch em e   is   p r o g r a m m ed   with   f ix ed - p o i n T I - T MS3 2 0 2 8 1 2   d ig ital  s ig n al  p r o ce s s o r   ( DSP)  an d   p r o g r am m ab le  lo g ic   d ev ice.   T h co n tr o l   s ig n als  ar s en to   i n s u lated   g ate   b ip o lar   tr an s is to r s   ( I GB T s )   th r o u g h   o p tical  f ib er   ca b les.   T h p h ase - s h if ted   p u ls wid th   m o d u latio n   tech n iq u h as  b ee n   im p lem en ted   f o r   co n tr o llin g   s ev en - lev el  ca s ca d ed   Z   s o u r c in v e r ter   f e ed in g   r esis tiv lo ad .   T h s ec tio n alize d   v iew  o f   v a r io u s   co m p o n e n ts   p r esen i n   th o v e r all  ex p er im en tal  s etu p   is   s h o wn   i n   Fig u r 8 .   I t   co n s i s ts   o f   p o wer   s u p p ly   s ec tio n ,   p r o v id e d   to   g i v d c   s u p p ly   to   th d r iv er   cir cu it  an d   in v er ter   s ec tio n   f o r   e n er g izi n g   th v a r io u s   p ass iv elem en ts   p r esen in   it.  T h e   r eg u lat ed   d s u p p ly   o f   + 5   a n d   ± 1 5   is   g iv e n   to   th e   d r iv e r   cir cu it  I R   2 1 1 0   a n d   in v er ter   s ec tio n   r esp ec tiv ely   th r o u g h   I C s   L M   7 8 0 5 ,   L 7 8 1 5 ,   an d   L 7 9 1 5   af ter   b u f f er in g   ac tio n s   with   lo n o is im m u n ity   with   r esp ec t   to   o u tp u im p e d an ce   v ar iatio n s .   T h s witch in g   s i g n als  to   th ese  I GB T   s witch es  ar g iv en   th r o u g h   I R   2 1 1 0   d r iv er s   with   au to n o m o u s   h ig h   an d   lo s id r e f er en ce d   o u t p u ch an n els  wh ich   o p er ate  u p   to   5 0 0   v o lts   with   a   f ea tu r o f   h ig h   p u ls cu r r en b u f f er   s tag d esig n ed   f o r   m in i m u m   d r iv er   cr o s s   co n d u ctio n   o f   s tan d a r d   C MO S   o u tp u t,  d o wn   to   3 . 3   lo g ic  s u itab le  f o r   in v er ter   ap p licatio n s .   Op to is o lato r   I C   T L 2 5 0   is   u s ed   f o r   g ate  d r iv in g   p u r p o s es  an d   I C   4 5 0 6 ,   I C   4 0 8 1   f o r   b u f f er i n g   ac tio n s .   C o n tr o s ig n als  o b tain ed   f r o m   th FP GA  co n tr o ller   ar g iv en   to   th in v er ter   s ec t io n   th r o u g h   th ese   I C s .   T h in v er ter   cir c u it  m o d u le  u s es  I GB T   p ac k   n a m e ly   FS B B 2 0 C H6 0 I C   with   p r o tectio n   a n d   g ate   d r iv in g   f u n ctio n s .   XI L I NX  S p ar tan   3 E   FP GA  XC 3 S1 0 0 E f ield   p r o g r am m a b le  g ate   ar r a y   ( FP GA)   h as  b ee n   ch o s en   to   im p lem en th p u ls wid th   m o d u lati o n   d u to   its   f ast  p r o to ty p in g ,   s im p le  h ar d war e,   an d   s o f twar d esig n .   DC   v o ltag o f   1 2   is   g iv en   to   t h th r ee   H - b r id g es  in d iv id u ally   a n d   th o u tp u v o ltag wav ef o r m   is   o b s er v ed   th r o u g h   p o wer   a n aly ze r   g e n er atin g   o u tp u m a g n itu d o f   3 8   V   with   g r i d   f r eq u en cy   n ea r ly   5 0   Hz  wh ich   is   s h o wn   in   Fig u r 9 .   F FT  s p ec tr u m   o f   th o u tp u t v o ltag wav ef o r m   is   m ea s u r ed   s h o win g   T HD  v alu e   o f   9 . 4 % a s   s h o wn   in   Fig u r e   1 0 .           Fig u r e   8 .   E x p er im e n tal  s etu p   o f   th s y s tem           Fig u r e   9 .   E x p er im e n tal  v o ltag wav ef o r m   m ea s u r ed   ac r o s s   th r esis tiv lo ad   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ad v   Ap p l Sci   I SS N:  2 2 5 2 - 8 8 1 4       S in g le  p h a s s ev en   leve l Z  s o u r ce   ca s ca d ed   b r id g i n ve r ter fo r   p h o to vo lta ic  …  ( K .   M .   V en ka ta ch a la m )   67       Fig u r e   1 0 .   FF T   s p ec tr u m   o f   th ex p er im en tal  v o ltag wav e f o r m       6.   CO NCLU SI O N   Z - s o u r ce   ca s ca d ed   m u ltil ev el  in v er ter s   p lay   a n   im p o r tan r o le  in   v ar io u s   p o wer   co n v er s io n   p lace s .   T h ey   a r o f f - g r id   an d   g r id   i n teg r ated   s o lar   p h o to v o ltaic  s y s tem ,   f u el  ce ll,   an d   UPS  p o wer   c o n v e r s io n   s y s tem s .   T h is   m u ltil ev el  in v er ter   h as  lo elec tr o m ag n eti i n ter f er en ce ,   h ig h   o p er atin g   ef f icien cy ,   lo w   s witch in g   lo s s ,   h ig h   q u ality   v o ltag an d   h ig h er   o p er atin g   v o ltag e.   T h s im u latio n   an d   h a r d war r esu lts   r ea ch   d ec is io n   to   a n   ex ce s s iv le v el.   T h p r o p o s ed   in v er ter   ex h ib its   well  p er f o r m an ce   an d   i s   m o s s u itab le  f o r   s o lar   p h o tv o ltaic  ap p licatio n s .       ACK NO WL E DG E M E NT S   T h is   wo r k   was  s u p p o r te d   b y   I n d o - Sri  L a n k J o in R esear c h   Pro g r am   b y   De p ar tm en o f   Scien ce   &   T ec h n o lo g y   ( DST) ,   G o v er n m en o f   I n d ia   an d   Min is tr y   o f   Scien ce ,   T ec h n o lo g y   &   R esear ch   ( MST R ) ,   Go v er n m e n o f   Sri  L an k a,   th r o u g h   g r a n in   aid s   ( DST - I C - 3 4 2 5 . 6 0 . 7 9 8 . 1 4 . 0 0 . 3 1 & 3 5 )   a n d   MST R /T R /AG R /0 3 /0 2 /1 3   r es p ec tiv ely .       RE F E R E NC E S   [1 ]   S a m ir  Ko u ro ,   M a ri u sz   M a li n o ws k i,   K.  G o p a k u m a r,   Jo se p   P o u ,   Le o p o ld o   G .   F ra n q u e lo ,   Bin   Wu ,   Jo se   Ro d rig u e z ,   M a rc e lo   A.  P é re z ,   a n d   Jo se   I.   Le o n ,   Re c e n Ad v a n c e s a n d   I n d u stri a Ap p li c a ti o n o M u lt il e v e l   Co n v e rters   IEE T ra n sa c ti o n o n   In d u stri a El e c tr o n ics ,   v o l .   5 7 ,   n o .   8 ,   p p .   2 5 5 3 - 2 5 8 0 ,   2 0 1 0 .   [2 ]   F .   Z.   P e n g   a n d   J.  S .   Lai,   M u lt il e v e c a sc a d e   v o lt a g e   so u rc e   in v e rte wit h   se p a ra te  D so u rc e s ,   Un it e d   S tate P a ten US  RE  3 7 1 2 6   (5   6 4 2   2 7 5 ),   Ap r   2 0 0 1 .   [3 ]   Ha n   k e u n   Ja n g ,   M u lt il e v e in v e rt e u sin g   c a sc a d e   c o n fi g u ra ti o n   a n d   c o n tro me th o d   t h e re o f ,   Un i ted   S tate P a ten t   8 0 1 8 3 3 1 ,   S e p   2 0 1 1 .   [4 ]   Ke v in   P .   Ke p ley ,   Ca sc a d e d   mu lt il e v e in v e rte a n d   me th o d   f o o p e ra ti n g   p h o to v o lt a ic  c e ll a a   ma x imu p o we r   p o i n t ,   U n it e d   S tate s P a ten A p p li c a ti o n   2 0 1 3 0 2 8 5 4 5 7 ,   Oc 2 0 1 3 .   [5 ]   Jin g b o   Li u ,   Th o m a No n d a h l,   Z h o n g y u a n   C h e n g   a n d   Na v id   Zarg a ri,   C a sc a d e d   b rid g e   (CHB)   i n v e rte lev e sh if t   PW M   wit h   ro ta ti o n U n it e d   S tate s P a ten Ap p li c a ti o n   P u b li c a ti o n   0 0 3 6 5 5 7   A 1 ,   F e b   2 0 1 4 .   [6 ]   G n a n a   P ra k a sh   M ,   Ba lam u ru g a n   M ,   Um a sh a n k a S ,   Ne w   M u l ti lev e I n v e rter  w i th   Re d u c e d   Nu m b e o f   S witch e s,”   In ter n a ti o n a J o u r n a l   o P o we r E lec tro n ics   a n d   Dr ive   S y ste m ,   v o l.   5 ,   n o .   4 ,   p p .   6 3 - 7 0 ,   2 0 1 4 .   [7 ]   Jo   Ro d g u e z ,   Jih - S h e n g   La   a n d   F a n g   Zh e n g   P e n g ,   M u lt il e v e In v e rters S u r v e y   o f   To p o l o g i e s,  Co n tro ls,   a n d   Ap p li c a ti o n s,”   IEE E   T ra n sa c ti o n s o n   I n d u stria l   El e c tro n ics ,   v o l.   4 9 ,   n o .   4 ,   p p .   7 2 4 - 7 3 8 ,   2 0 0 2 .   [8 ]   Jih - S h e n g   Lai  a n d   F a n g   Zh e n g   P e n g ,   M u lt il e v e l   Co n v e rters   -   A   Ne Bre e d   o f   P o we Co n v e rters ,   IEE E   T ra n sa c ti o n o n   In d u stry   A p p li c a ti o n s ,   v o l.   3 2 ,   n o .   3 ,   p p .   5 0 9 - 5 1 7 ,   1 9 9 6 .   [9 ]   Ke it h   Co rz in e   a n d   Ya k o v   F a m il i a n t,   Ne Ca sc a d e d   M u lt il e v e Brid g e   Driv e ,   IEE T ra n s a c ti o n o n   P o we r   El e c tro n ics ,   v o l.   1 7 ,   n o .   1 p p .   1 2 5 - 1 3 1 ,   2 0 0 2 .   [1 0 ]   Ke it h   A.  Co rz i n e ,   M i k e   W.   W iele b sk i,   F a n g   Z .   P e n g ,   a n d   Ji n   Wa n g ,   C o n tr o o f   Ca sc a d e d   M u l ti l e v e In v e rters ,   IEE T ra n sa c ti o n o n   Po we r E le c tro n ics ,   v o l.   1 9 ,   n o .   3 ,   p p .   7 3 2   - 7 3 8 ,   2 0 0 4 .   [1 1 ]   M a riu sz   M a li n o ws k i ,   K.   G o p a k u m a r,   Jo se   Ro d rig u e z   a n d   M a rc e lo   A.   P é re z ,   S u r v e y   o n   Ca sc a d e d   M u lt il e v e l   In v e rters ,   IEE T ra n sa c ti o n s o n   In d u stria El e c tro n ics ,   v o l .   5 7 ,   n o .   7 ,   p p .   2 1 9 7 - 2 2 0 6 ,   2 0 1 0 .   [1 2 ]   Ba b a e E ,   Ira n   Alil u ,   S   a n d   Laa li ,   S ,   Ne G e n e ra To p o lo g y   f o Ca sc a d e d   M u lt il e v e In v e rters   W it h   Re d u c e d   Nu m b e o Co m p o n e n ts  Ba se d   o n   De v e lo p e d   Brid g e ,”   IEE T r a n sa c ti o n o n   I n d u stria El e c tro n ics ,   v o l.   6 1 ,   n o .   8 ,   p p .   3 9 3 2 - 3 9 3 9 ,   2 0 1 4 .   [1 3 ]   S u re sh   Na tara jan ,   R.   S a m u e Ra j e sh   Ba b u ,   Co m p a riso n   o f   Ca sc a d e d   H - b rid g e   I n v e rters   f o Ha rm o n ic  M it i g a ti o n   Co n sid e ri n g   Va ri o u s L o a d s ,”   I n ter n a ti o n a J o u rn a o f   Po we r E lec t ro n ics   a n d   Dr ive   S y ste m ,   v o l.   8 ,   n o .   1 ,   p p .   1 0 - 1 9 ,   2 0 1 7 .   [1 4 ]   S é rg io   Da h e r,   J ü rg e n   S c h m id   a n d   F e rn a n d o   L.   M .   A n tu n e s,  M u lt i lev e In v e rter  To p o l o g ies   f o S tan d   Alo n e   P V   S y ste m s,”   IEE T r a n sa c ti o n o n   In d u stria El e c tro n ics ,   v o l .   5 5 ,   n o .   7 ,   p p .   2 7 0 3 -   2 7 1 2 ,   2 0 0 8 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N : 2 2 5 2 - 8 8 1 4   I n t J Ad v   Ap p l Sci Vo l.   10 ,   No .   1 Ma r c h   2 0 2 1 60     69   68   [1 5 ]   Re m u Teo d o re sc u ,   F re d e   Blaa b jerg ,   Jo h n .   K.  P e d e rse n ,   Ek re m   Ce n g e lci,   a n d   P ra sa d   N.  En j e ti ,   M u lt il e v e l   In v e rt e b y   Ca sc a d in g   In d u strial  VSI,   IEE T ra n s a c ti o n o n   I n d u stria El e c tro n ics ,   v o l.   4 9 ,   n o .   4 ,   pp .   8 3 2 - 8 3 8 ,   2 0 0 2 .   [1 6 ]   Leo n   M .   T o l b e rt, F a n g   Zh e n g   P e n g , Ti m   Cu n n y n g h a m   a n d   Jo h n   N.  Ch ias so n , Ch a r g e   Ba lan c e   Co n tr o S c h e m e fo r   Ca sc a d e   M u lt il e v e Co n v e rter  i n   Hy b ri d   El e c tri c   Ve h icle s , ”  IEE T ra n sa c ti o n o n   In d u stri a El e c tr o n ics ,   v o l .   4 9 ,   n o .   5 ,   p p .   1 0 5 8 - 1 0 6 4 ,   2 0 0 2 .   [1 7 ]   P o h   C h ian g   Lo h ,   Do n a ld   G ra h a m e   Ho lme s,  a n d   Th o m a A.  Li p o ,   Im p lem e n tatio n   a n d   Co n tro o Distrib u te d   P WM   Ca sc a d e d   M u lt il e v e In v e rters   with   M i n ima Ha rm o n ic  D isto rti o n   a n d   C o m m o n   M o d e   Vo lt a g e , ”  IEE E   T ra n sa c ti o n o n   Po we El e c tro n i c s ,   v o l.   2 0 ,   n o .   1 ,   p p .   9 0 - 9 9 ,   2 0 0 5 .   [1 8 ]   Jo   Ro d r íg u e z ,   S teffe n   Be rn e t,   Bin Wu ,   Jo r g e   O.   P o n tt   a n d   S a m ir  Ko u ro ,   M u lt il e v e l   Vo lt a g e   S o u rc e   Co n v e rter   To p o lo g ies   f o I n d u strial  M e d i u m   Vo lt a g e   Dri v e s ,”   IEE T ra n s a c ti o n s o n   I n d u stria l   El e c tro n ics ,   v o l.   54 n o .   6 ,   p p .   2 9 3 0 - 2 9 4 5 ,   2 0 0 7 .   [1 9 ]   E.   Vill a n u e v a ,   P .   C o rre a ,   J.   Ro d rig u e z ,   a n d   M .   P a c a s,  Co n tr o l   o a   sin g le  p h a se   c a sc a d e d   H   b r id g e   m u lt il e v e l   in v e rter  f o r   g ri d   c o n n e c ted   p h o to v o lt a ic   sy ste m s,”   IEE E   T ra n sa c ti o n o n   I n d u stria l   El e c tro n ics , v o l.   5 6 ,   n o .   1 1 ,   pp.   4 3 9 9 - 4 4 0 6 ,   2 0 0 9 .   [2 0 ]   Ha it h a m   Ab u   Ru b ,   Jo a c h im  Ho lt z ,   Jo se   Ro d rig u e z ,   a n d   G e   Ba o m in g ,   M e d iu m - Vo lt a g e   M u lt il e v e Co n v e rters S tate   o t h e   Art,   Ch a ll e n g e s,  a n d   Re q u irem e n ts  in   In d u strial  Ap p li c a ti o n s , ”  IEE E   T ra n sa c ti o n o n   In d u stri a l   El e c tro n ics ,   v o l.   5 7 ,   n o .   8 ,   p p .   2 5 8 1 - 2 5 9 6 ,   2 0 1 0 .   [2 1 ]   Y.M .   P a rk ,   J.Y.  Y o o ,   a n d   S . B .   Le e ,   P ra c ti c a imp lem e n tatio n   o P WM   sy n c h ro n iza ti o n   a n d   p h a se - sh ift   m e th o d   fo r   c a sc a d e d   H - b rid g e   m u l ti lev e i n v e rters   b a se d   o n   a   sta n d a rd   se rial  c o m m u n ica ti o n   p r o to c o l ,   IEE E   T ra n sa c ti o n o n   In d u stry   Ap p li c a ti o n s ,   v o l.   4 4 ,   n o .   2 ,   p p .   6 3 4 - 6 4 3 ,   2 0 0 8 .   [2 2 ]   S .   Va z q u e z ,   J.  I .   Leo n ,   L.   G .   F r a n q u e l o ,   J.  J .   P a d il la  a n d   J.  M .   Ca rra sc o ,   DC  v o lt a g e   ra ti o   c o n t ro stra teg y   fo r   m u lt il e v e c a sc a d e d   c o n v e rte rs  fe d   with   a   si n g le  d c   so u rc e ,   IEE E   T ra n s a c ti o n s   o n   In d u stri a El e c t ro n ics ,   v o l.   5 6 ,   n o .   7 ,   p p .   2 5 1 3 - 2 5 2 1 ,   2 0 0 9 .   [2 3 ]   F a rid   Kh o u c h a ,   S o u m ia  M o u n a   Lag o u n ,   K h o u d ir  M a ro u a n i,   Ab d e laz iz  Kh e lo u a n d   M o h a m e d   El   Ha c h e m Be n b o u z id ,   Hy b rid   Ca sc a d e d   Brid g e   M u lt i lev e I n v e rter   In d u c ti o n   M o to r   Driv e   Dire c T o r q u e   C o n tr o l   fo r   Au to m o ti v e   Ap p li c a ti o n s,”   IEE E   T ra n sa c ti o n o n   In d u stri a El e c tr o n ics ,   v o l .   5 7 ,   n o .   3 ,   p p .   8 9 2 - 8 9 9 ,   2 0 1 0 .   [2 4 ]   B.   Dio n g ,   H.   S e p a h v a n d ,   a n d   K .   A.  C o rz in e ,   Ha rm o n ic  d isto r ti o n   o p ti m iza ti o n   o c a sc a d e d   H - b rid g e   in v e rters   c o n sid e ri n g   d e v ice   v o lt a g e   d r o p s   a n d   n o n - in teg e d c   v o lt a g e   ra ti o s,”   IEE T ra n sa c ti o n o n   In d u str ia El e c tro n ics v o l.   6 0 ,   n o .   8 ,   p p .   3 1 0 6 - 3 1 1 4 ,   2 0 1 3 .   [2 5 ]   M o h a m a d   Re z a   Ba n a e i,   Ali  Re z a   De h g h a n z a d e h ,   Ali  F a z e a n d   Ai d a   Ba g h b a n y   Os k o u e i,   S witch i n g   a lg o rit h m   f o r   sin g le  so u rc e   b o o st  m u lt i lev e l   in v e rter  with   a b il it y   o v o lt a g e   c o n tr o l”,  IET   P o we El e c tro n ics , v o l.   6 ,   n o .   7 ,   p p .   1 3 5 0 - 1 3 5 9 ,   2 0 1 3 .   [2 6 ]   V.  S a ra v a n a n ,   M .   Ara v i n d a n ,   V.   Ba a laji,   M .   Aru m u g a m ,   Ex p e r ime n tal  Ve rifi c a ti o n   o f   S i n g le   P h a se   S o u rc e   In v e rter   f o r   P h o t o v o lt a ic  A p p li c a t io n s,”   In ter n a t i o n a l   J o u r n a l   o P o we El e c tro n ics   a n d   Dr ive   S y ste m ,   v o l.   9 ,   n o .   2 ,   p p .   6 9 8 - 7 0 3 ,   2 0 1 8 .     [2 7 ]   Y.  Li u ,   B .   G e ,   H.  Ab u   Ru b   a n d   F .   Z.   P e n g ,   An   e ffe c ti v e   c o n tr o l   m e th o d   f o q u a si  so u rc e   c a sc a d e d   m u lt il e v e l   in v e rter  b a se d   g rid   t ie  sin g le  p h a se   p h o t o v o lt a ic  p o we sy ste m ,   IEE T ra n sa c ti o n o n   In d u stri a I n fo rm a t ics ,   v o l.   10,   n o .   1 ,   p p .   3 9 9 - 4 0 7 ,   2 0 1 4 .   [2 8 ]   R.   P a lan isa m y ,   K.  Vijay a k u m a r,   M a x imu m   Bo o st  C o n tro f o 7 - lev e Z - S o u rc e   Ca sc a d e d   H - Brid g e   In v e rter,”   In ter n a t io n a J o u rn a o P o we r E lec tro n ics   a n d   Dr ive   S y ste m ,   v o l.   8 ,   n o .   2 ,   p p .   7 3 9 - 7 4 6 ,   2 0 1 7 .     [2 9 ]   Do n g se n   S u n ,   Ba o m in g   G e ,   Xin g y u   Ya n ,   Da q ian g   Bi,   Ha o   Z h a n g ,   Y u sh a n   Li u ,   Ha it h a m   Ab u   R u b ,   Laz h a Be n   Bra h im  a n d   F a n g   Z h e n g   P e n g , M o d e li n g ,   Im p e d a n c e   De sig n ,   a n d   Eff icie n c y   A n a ly sis  o Q u a si  Z   S o u rc e   M o d u le   in   Ca sc a d e d   M u lt il e v e P h o to v o l t a ic  P o we S y ste m ,   IEE E   T ra n sa c ti o n o n   In d u stri a El e c tro n ics ,   v o l.   6 1 ,   n o .   1 1 ,   pp.   6 1 0 8 - 6 1 1 7 ,   2 0 1 4 .   [3 0 ]   Ja v ier  Ch a v a rría,  Do m i n g o   Biel,   F ra n c e sc   G u in jo a n ,   Ca rl o M e z a   a n d   Ju a n   J.  Ne g r o n i ,   En e r g y   Ba l a n c e   Co n tr o o f   P Ca sc a d e d   M u lt il e v e l   G r id   Co n n e c ted   In v e rters   Un d e r   Lev e S h ift e d   a n d   P h a se   S h ift e d   P WM s,”   IEE E   T ra n sa c ti o n o n   In d u stri a El e c tr o n ics ,   v o l .   6 0 ,   n o .   1 ,   p p .   9 8 - 1 1 1 ,   2 0 1 3 .   [3 1 ]   Leo n   M .   T o l b e rt,   F a n g   Zh e n g   P e n g ,   Th o m a G .   Ha b e tl e r,   M u lt il e v e P WM   M e th o d a t   Lo w   M o d u latio n   I n d ice s”   IEE E   T ra n sa c ti o n o n   Po we r E le c tro n ics ,   v o l.   1 5 ,   n o .   4 ,   p p .   7 1 9 - 7 2 5 ,   2 0 0 0 .   [3 2 ]   S iri ro j   S ir isu k p ra se rt,   Ji h - S h e n g   Lai,   Ti a n - Hu a   Li u ,   Op ti m u m   Ha rm o n ic  Re d u c ti o n   Wi t h   a   Wi d e   Ra n g e   o f   M o d u latio n   In d e x e f o M u lt il e v e Co n v e rters , ”  IEE T ra n s a c ti o n o n   In d u stri a El e c tro n ics ,   v o l.   4 9 ,   n o .   4 ,   pp 875 - 8 8 1 ,   2 0 0 2 .   [3 3 ]   Zh o n g   Du ,   Leo n   M .   To l b e rt,   Bu r a k   Oz p in e c i,   a n d   Jo h n   N.  C h ias so n ,   F u n d a m e n tal  F re q u e n c y   S wit c h in g   S trate g ies   o a   S e v e n   Lev e H y b ri d   Ca sc a d e d   Brid g e   M u lt il e v e In v e rter,”  IEE T ra n s a c ti o n o n   Po we El e c tro n ics ,   v o l .   2 4 ,   n o .   1 ,   p p .   25 - 3 3 ,   2 0 0 9 .   [3 4 ]   Ho ss e in   S e p a h v a n d ,   Ji n g s h e n g   L i a o ,   M e h d F e rd o ws i ,   In v e stig a t i o n   o n   Ca p a c it o Vo lt a g e   Re g u lati o n   i n   Ca sc a d e d   Brid g e   M u lt il e v e l   Co n v e rters   Wi t h   F u n d a m e n tal  F re q u e n c y   S witch in g ,   I EE T ra n sa c ti o n s   o n   I n d u stria l   El e c tro n ic s ,   v o l.   5 8 ,   n o .   1 1 ,   pp.   5 1 0 2 - 5 1 1 1 ,   2 0 1 1 .   [3 5 ]   Vin c e n Ro b e rg e ,   M o h a m m e d   T a rb o u c h i,   a n d   F ra n c is  Ok o u ,   S tr a teg ies   to   Ac c e lera te  Ha rm o n ic  M in imiz a ti o n   i n   M u lt il e v e I n v e rters   Us i n g   a   P a r a ll e G e n e ti c   Alg o rit h m   o n   G ra p h ica P ro c e ss in g   Un i t ,”   IE EE   T ra n sa c ti o n s   o n   P o we r E lec tro n ics ,   v o l .   2 9 ,   n o .   1 0 ,   pp .   5 0 8 7 - 5 0 9 0 , 2 0 1 4 .   [3 6 ]   Ra jas e k a S e lv a m u th u k u m a ra n ,   Ab h ish e k   G a rg ,   a n d   Ra jes h   G u p ta,  Hy b ri d   M u lt ica rrier  M o d u la ti o n   to   Re d u c e   Lea k a g e   Cu rre n in   a   Tran sfo rm e rles Ca sc a d e d   M u lt il e v e I n v e rte fo P h o to v o l taic   S y ste m s ,”   IEE T ra n sa c ti o n s   o n   P o we r E lec tro n ics ,   v o l.   3 0 ,   n o .   4 ,   pp 1 7 7 9   - 1 7 8 3 ,   2 0 1 5 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ad v   Ap p l Sci   I SS N:  2 2 5 2 - 8 8 1 4       S in g le  p h a s s ev en   leve l Z  s o u r ce   ca s ca d ed   b r id g i n ve r ter fo r   p h o to vo lta ic  …  ( K .   M .   V en ka ta ch a la m )   69   B I O G RAP H I E S   O F   AUTH O RS       M r.   Ve n k a tac h a lam   M   re c e iv e d   Ba c h e lo r   De g re e   in   El e c tri c a a n d   El e c tro n ics   E n g i n e e rin g   fro m   An n a   U n iv e rsit y ,   Ch e n n a i n   t h e   y e a 2 0 1 4 .   He   h a re c e iv e d   M a ste De g re e   i n   E lec tri c a Driv e a n d   C o n t ro f ro m   P o n d ic h e rry   Un iv e rsity ,   P u d u c h e rry   in   t h e   y e a 2 0 1 6 .   C u rre n tl y   h e   is  p u rsu i n g   P h . D.  d e g re e   in   El e c tri c a En g i n e e rin g ,   An n a   Un i v e rsity ,   Ch e n n a i.   His  a re a   o re se a rc h   in c lu d e re n e wa b le  e n e rg y ,   i n v e rt e rs  a n d   m icro - g ri d .   He   p u b li sh e d   1 0   p a p e rs   in   c o n fe re n c e a n d   jo u r n a ls.           Dr.  V.  S a ra v a n a n   wo r k i n g   a P r o fe ss o in   De p a rtme n o El e c tri c a &   El e c tro n ics   En g i n e e rin g ,   Aru n a E n g i n e e rin g   Co ll e g e ,   Ti r u v a n n a m a lai,   Tam il n a d u ,   I n d ia a n d   h a s b e e n   c a rry in g   o u &   a c ti v it ies   sp o n so re d   b y   v a rio u a g e n c ies   o G o v e rn m e n t   o f   In d ia  i n   t h e   a re a   o re n e wa b le  e n e rg y   sy ste m s.  He   h a tea c h in g /i n d u stri a e x p e rien c e   o a b o u 1 5   y e a rs.  His  re se a r c h   in tere sts  in c lu d e   S o lar  P h o to v o lt a ic  P o we S y ste m s,  Distrib u ted   Re n e wa b le  En e r g y   S y ste m s,  S m a rt  /M icro g ri d .   He   p u b li sh e d   m o re   th a n   7 0   re se a rc h   p a p e rs  i n   Na ti o n a l/ I n tern a ti o n a l   Jo u rn a ls/C o n fe re n c e s/Ex h ib i ti o n s .           M . A.  K.   S .   B o ra les sa wo rk in g   in   De p a rtme n o f   El e c tri c a En g in e e rin g ,   Un iv e rsity   o M o ra t u wa ,   S ril a n k a .   He   wa stu d ied   fr o m   2 0 1 2   to   2 0 1 7   i n   Un iv e rsit y   o f   M o ra tu wa ,   S ril a n k a .   .   He   h a s   a u th o re d   1 5   p a p e rs  in   Na ti o n a l/ I n tern a ti o n a J o u r n a ls.Hi re se a rc h   a re a   i n c lu d e sMi c r o g ri d a n d   M u lt iag e n S y ste m s.           Dr.  He m a p a la  K.T . M . wo rk i n g   a P r o fe ss o in   De p a rtme n o El e c tri c a En g i n e e rin g ,   Un iv e rsity   o M o ra tu wa ,   S ril a n k a .   He   h a d   c o m p lete d   P h . in   U n iv e rsity   o G e n o v a   in   t h e   y e a 2 0 0 9 .   He   h a a u t h o re d   9 0   p a p e rs i n   Na ti o n a l/ I n tern a ti o n a l   Jo u rn a ls .   He   a c ted   a Co o rd in a to r -   P G   Ce rti fc a te  in   In d u str ial  Au t o m a ti o n   ( 2 0 1 5   t o   ti ll   d a te)  a n d   M e m e b - M e m b e o th e   B o a rd   o f   stu d ies   (2 0 1 7   to   ti ll   d a te).S h e   c o n siste n tl y   re c e iv e d   Re se a rc h   Ex c e ll e n c e   Aw a rd   (Re c e iv e d   2 0 1 5 ).   His  re se a rc h   a re a   in c lu d e sIn d u strial  Ro b o ti c s,  Hu m a n it a rian   De m in in g ,   S e rv ice   a n d   su rv e il lan c e   ro b o ti c s,  P o we sy ste m   c o n tro l   a n d   S m a rt  G rid .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.