I AE I nte rna t io na l J o urna l o f   Art if icia l In t ellig ence   ( I J - AI )   Vo l.   4 ,   No .   3 Sep tem b er   201 5 ,   p p .   105 ~ 112   I SS N:  2252 - 8938          105       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s jo u r n a l.c o m/o n lin e/in d ex . p h p /I J AI   Fu zz y  Lo g ic Cont ro ller f o Ca sca ded H - Bridg e Mul t ilev el  Inv erte r       N.   Siv a k u m a r 1 ,   A.   Su m a t hi 2   De p a rtm e n o f   El e c tri c a a n d   El e c tro n ics   En g in e e rin g ,   Ja y a lak sh m In stit u te o f   T e c h n o lo g y ,   T h o p p u r - 6 3 6 3 5 2 ,   In d ia   2   El e c tro n ics   a n d   C o m m u n ica ti o n   En g in e e rin g ,   A d h iy a m a a n   Co ll e g e   o f   En g in e e rin g ,   Ho su r - 6 3 5 1 0 9       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ma y   2 5 ,   2 0 1 5   R ev i s ed   J u l y   1 5 ,   2 0 1 5   A cc ep ted   A u g u s t   4 ,   2 0 1 5       T h is  p a p e p ro p o se f u z z y   lo g ic  c o n tro ll e b a se d   se v e n - lev e h y b rid   in v e rter  f o p h o to v o lt a ic   sy ste m w it h   si n u so i d a p u lse   w id t h - m o d u latio n   (S P W M tec h n iq u e s.  M u lt i - L e v e In v e rter   tec h n o l o g y   h a v e   b e e n   d e v e lo p e d   in   th e   a re a   o f   h ig h - p o w e m e d iu m - v o lt a g e   e n e rg y   sc h e m e ,   b e c a u se   o f   th e ir  a d v a n tag e s   su c h   a d e v ice o f   h ig h   d v /d ra ti n g ,   h ig h e sw it c h in g   f re q u e n c y ,   u n li m it e d   p o w e p ro c e ss in g ,   sh a p e   o f   o u tp u w a v e f o r m   a n d   d e sire d   lev e l   o f   o u tp u t   v o lt a g e ,   c u rre n a n d   f re q u e n c y   a d ju stm e n t. T h is  to p o lo g y   c a n   b e   u se d   th e re   b y   e n a b li n g   th e   sc h e m e   to   re d u c e   th e   T o tal  H a r m o n ic  Disto rti o n   (T HD f o r   h ig h   v o lt a g e   a p p li c a ti o n s.  T h e   M a x i m u m   P o w e P o in T ra c k in g   a l g o rit h m   is  a lso   u se d   f o e x trac ti n g   m a x i m u m   p o w e f ro m   th e   P V   a rra y   c o n n e c ted   to   e a c h   DC  li n k   v o lt a g e   lev e l.   T h e   M a x i m u m   P o w e P o i n T ra c k in g   a lg o rit h m   is  so lv e d   b y   P e rtu r b   a n d   Ob se rv e m e th o d . It  h a h ig h   p e rf o rm a n c e   w it h   lo w   T o tal  Ha r m o n ic  Disto rti o n   a n d   re d u c e d   b y   th is  c o n tro stra t e g y .   T h e   p ro p o se d   sy ste m   h a v e ri f ie d   a n d   T HD   is  o b tain e d   b y   u sin g   M AT LAB/si m u li n k . T h e   re su lt   is  c o m p a re d   w it h   th e   h a r d w a re   p ro t o ty p e   w o rk in g   m o d e l.   K ey w o r d :   Fu zz y   lo g ic  C o n tr o ller   H - B r id g I n v er ter   Mu ltil e v el  I n v er ter   P h o to v o ltaic  ( P V)   s y s te m   p u ls w id t h - m o d u lated   ( P W M)     T HD   Co p y rig h ©   2 0 1 5   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 :   N. Siv a k u m ar ,   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 ,   J ay ala k s h m i I n s tit u te  o f   T ec h n o lo g y ,     T h o p p u r - 6 3 6 3 5 2 ,   I n d ia.   E m ail:  n atesa n s iv a @ y ah o o . co . in       1.   I NT RO D UCT I O N     Mu ltil e v el  v o ltag s o u r ce   in v er ter   h as  m a n y   ad v an ta g es  co m p ar ed   to   th eir   co n v e n tio n al   m et h o d s . C ascad ed   H - b r id g i n v er ter   p r o v id es  s tep p ed   A C   v o ltag w a v f o r m   w i th   le s s er   h ar m o n ics  at  h i g h er   lev els  b y   co m b i n i n g   d i f f er e n r an g es  o f   D C   v o lta g s o u r ce s . T h co m p o n e n ts   o f   i n v er ter   f ilter   cir cu it  ar r ed u ce d   b y   i n cr ea s i n g   s tep   le v el  o f   t h in v er ter   to   t h s h ap ed   v o ltag w a v f o r m ,   r ed u ce d   s w itc h in g   v o lu m e,   v er y   lo w   T HD  a n d   r ed u ce d   co s t.  T h s ev er al  v o lta g s o u r ce s   o n   t h D C   s id o f   t h co n v er ter   m ak e s   m u ltil e v el  tec h n o lo g y   g o r g eo u s   f o r   p h o to v o ltaic  ap p licatio n s .   B ec au s t h m u ltil ev el  i n v er ter s   ar e   class i f ied   in to   t w o   t y p es  n a m e l y   d is ti n ct  s o u r ce   an d   m u l tis o u r ce   m u ltil e v el  i n v er ter .   I n   th co n v en t io n al  n in e   an d   s ev e n   lev el  H - b r id g m u lt ilev el  i n v er ter s ,   t h T HD  co n s id er ab ly   h ig h   an d   th o u tp u p er f o r m an ce   i s   lo w   w h e n   co m p ar ed   to   th p r o p o s ed   h y b r id   H - b r id g m u ltil e v el  in v er ter .   I is   f o u n d   t h at  t h T HD  w ill  b r ed u ce d   w it h   i n cr ea s es i n   o u tp u t le v els .     As  s o lar   en er g y   i s   o n o f   t h m o s p r o m is i n g   n o n - co n v en t io n al   e n er g y ,   th P s y s te m s   ar b ec o m i n g   m o r an d   m o r p o p u lar .   I n   r ec en y ea r s   ap p l y i n g   m u ltil e v el  i n v er ter s   to   P V   en er g y   s y s te m s   i s   g etti n g   m o r an d   m o r attr ac tio n   d u to   th lar g p o w er   d em an d s .   P h o to v o ltaic  ( P V)   C o n v er ter s   ar u s u all y   co n s is tin g   o f   t w o   s t a g es  [ 3 ] ,   d c/d b o o s ter   an d   a   P u ls eW id th   Mo d u lated   ( PW M)   in v er ter .   T h ca s ca d in g   tech n iq u o f   co n v er ter s   h a s   s o m d is ad v a n ta g es  s u c h   a s   ef f i cien c y   is s u e s ,   in ter ac t io n s   b et w ee n   it s   s ta g es   a n d   p r o b lem s   w it h   t h Ma x i m u m   P o w er   P o in t   T r ac k in g   ( MP PT ) .   T h er ef o r th p ar o f   th elec tr ical  en er g y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8938   IJ - AI    Vo l.   4 ,   No .   3 Sep tem b e r   201 5 :   1 0 5     1 1 2   106   p r o d u ce d   is   u tili ze d   f o r   m ai n t ain   th u tili t ies.  I n   th is   p ap er   w p r o p o s ed   s in g le - p h ase  H - b r id g m u lti lev e l   co n v er ter   f o r   P s y s te m s   g o v er n ed   b y   f u zz y   lo g ic  co n tr o ll er   ( FL C ) / m o d u lato r   w it h   SP W M.   T h is   p ap er   is   o r g an iz ed   as  f o llo w s ,   b r ief   ab o u ca s ca d h - b r id g m u l ti - lev el  i n v er ter   in   s ec tio n   2 ,   Sectio n   3   d is cu s s ed   ab o u p r i n cip le  an d   o p er atio n   o f   C HB ML I   . Sectio n   4   d is cu s s es  t h f u zz y   lo g ic  co n tr o l   s tr ateg y   an d   Mo d u latio n   tech n iq u e s   o f   C HB M L I . Sectio n   5   d is cu s s ed   ab o u h ar d w ar i m p le m e n tat io n .   T h Si m u latio n   r esu lts   ar d is c u s s ed   in   s ec tio n   6   an d   co n cl u d in g   in   s ec tio n   7 .       2.   CASCAD E   H - B RIDG E   M UL T I - L E VE L   I N VE R T E R   A   C HB ML I   co n s is ts   o f   s er ies  o f   H - b r id g ( s i n g le - p h ase   f u l l - b r id g e)   i n v er ter   u n its .   T h g e n er al   f u n ctio n   o f   t h i s   C HB M L I   is   to   s y n th e s ize  d esire d   v o lta g f r o m   s e v er al  s ep ar ate  d s o u r ce s ,   w h ic h   m a y   o b tain   f r o m   b atter ies,  f u e ce l ls ,   o r   s o lar   ce lls .   Fig u r 1   s h o w s   Sin g le - P h ase  Stru ct u r o f   C HB M L I   w it h   s ep ar ate  d s o u r ce s .   E ac h   s ep ar ate  d s o u r ce   is   co n n ec ted   t o   s in g le - p h ase  f u ll - b r id g in v er ter .   E ac h   i n v er ter   lev el  ca n   g e n er ate  t h r ee   d i f f e r en v o ltag e   o u tp u ts ,   + Vd c,   0 ,   an d   Vd c.   T h o u tp u p h a s v o ltag e   lev e i s   d ef in ed   b y   m   2 s +1 ,   s   n o .   o f   d s o u r ce s .         Fig u r 1 .   S in g le - P h ase  Str u ct u r o f   C ascad ed   H - B r id g M u lti - L ev e l I n v er ter       C HB ML I   h as  b ee n   r ec eiv i n g   w id atte n tio n   d u to   it s   n u m er o u s   ad v an tag e s   as  d c/a in ter f ac e.   C HB ML I   is   t h f o c u s   o f   t h is   p ap er   d u to   its   co m p o n e n t s   r eq u ir ed   is   th least  to   ac h ie v th s a m n u m b er   o f   v o ltag le v els.  T h ci r cu it  la y o u is   in   m o d u lar   s tr u ct u r e,   w h ich   m ea n s   f au lt y   m o d u le  c an   b r ep lace d   w ith   an o th er   m o d u le  w it h o u t a f f ec t in g   th r e s t o f   t h cir c u it.  T h ac   o u tp u ts   o f   t h i n v er ter s   ar co n n ec ted   i n   s er ie s   s u c h   t h at  th s y n t h e s ized   v o lt ag w a v e f o r m   i s   t h s u m   o f   t h i n v er ter   o u tp u t s .   I r eq u ir e s   th least  n u m b er   o f   co m p o n e n t s   co m p ar ed   to   o th er   ML I . I t c an   g e n er ate  al m o s t s in u s o id al  w av e f o r m   v o ltag wh ile  o n l y   s w itch in g   o n ti m p er   f u n d a m e n tal  c y cle  i m p r o v ed   . Hi g h   e f f icie n c y   i s   o b tain ed   d u to   its   m i n i m u m   s w itc h i ng  f r eq u en c y .       3.   P RINCI P L E   A ND  O P E RA T I O O F   CH B M L I   A   C HB ML I   co n s is t s   o f   b asic   H - b r id g m o d u le s   co n n ec ted   in   s er ies.  T h is   s ec tio n   w i ll  ex p lain   t h e   w o r k i n g   p r in cip le  o f   th H - b r i d g m o d u le  a n d   h o w   t h C HB ML I   m o d u les  ar ab le  to   g e n e r ate  s in g le - p h a s ac  o u tp u v o ltag e. T h s tr u ctu r o f   th s in g le  H - b r i d g m o d u le  as s h o w n   i n   Fi g u r 1 ,   it c o n s is t o f   s ep ar ate  d s o u r ce   ( SDC S),   f o u r   s e m ico n d u cto r   s w itc h in g   d ev ice s   a n d   f o u r   d io d es.  S w itc h es,  SW 1 ,   SW 2 ,   SW 3   an d   SW 4   ar s w itc h ed   in   3   d if f er en t   s eq u en ce s   to   g e n er ate  o u tp u v o ltag e s   ac r o s s   A B   o f   t h H - b r id g m o d u le. T h e   o u tp u v o lta g co n s is o f   th r ee   v o ltag le v els,  w h ic h   ar +V d c,   - Vd an d   ze r o   v o lt.  T o   o b t ain   +V d c,   s w itc h e s   SW 1   an d   SW 4   ar tu r n   ON’ .   T o   o b tain   Vd c,   s w i tch e s   S W 2   an d   SW 3   ar e   tu r n   ON .   T o   o b tain   z er o   v o lt,   s w itc h es SW 1   an d   SW 2   o r   SW 3   an d   SW 4   ar e   tu r n   O N’ .   T h f ir s m o d o f   o p er atio n   o f   s in g le  H - b r i d g C HB M L I   as   s h o w n   i n   F ig u r 2   an d   i ts   s eq u en ce   o f   o p er atio n   f o r   th f ir s m o d as r ev ea led   in   f o llo w i n g   p o in ts ,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ - AI     I SS N:  2252 - 8938       Th Op tima l Th r esh o ld in g   Tech n iq u f o r   I ma g S e g men ta io n   u s in g   F u z z y… .   ( P.   R a mb a b u )   107   1.   SW 1   &   SW 4   ar tu r n   ON   2.   SW 2   &   SW 3   ar tu r n   O FF   3.   R es u lted   +V d at  ter m i n al  AB .   T h s ec o n d   m o d o f   o p er atio n   o f   s in g le  H - b r id g C HB M L I   as sh o w n   i n   Fi g u r 3   an d   its   s eq u en ce s   o p er atio n   o f   th s ec o n d   m o d as r ev ea le d   in   f o llo w i n g   p o in t s ,   1.   SW 2   &   SW 3   ar tu r n   ON   2.   SW 1   &   SW 4   ar tu r n   O FF   R es u lted   - Vd at  ter m in al  AB .   T h th ir d   m o d o f   o p er atio n   o f   s i n g le  H - b r i d g C HB M L I   as   s h o w n   in   Fig u r 4   an d   its   s eq u en ce   o f   o p er atio n   f o r   th s ec o n d   m o d as r e v ea l ed   in   f o llo w i n g   p o in t s ,   1.   SW 1   &   SW 2   ar tu r n   ON   a n d   SW 3   &   SW 4   ar tu r n   OFF .   A lter n atel y ,   2.   SW 3   &   SW 4   ar tu r n   ON   a n d   SW 1   &   SW 2   ar tu r n   OFF .   3.   R es u lted   ze r o   v o lt a t te r m i n a l A B .             Fig u r 2 .   First  Mo d o f   O p er atio n   Fig u r 3 .   Seco n d   Mo d o f   O p er atio n           Fig u r 4 .   T h ir d   Mo d o f   O p er atio n       T h p r in cip le  o f   o p er atio n   is   t o   s y n th e s ize  t h o u tp u v o lta g o f   ea ch   m o d u le   to   f o r m   s t ep - lik e   ac   v o ltag e   w a v ef o r m   ac r o s s   ter m in al  Van .   T h n u m b er   o f   o u tp u p h ase  v o lta g le v els   i n   C HB ML I   is   d ef i n ed   b y   m =2 s +1 ,   W h er e,   s   i s   t h e   n u m b er   o f   d s o u r ce s .   Fi g u r 5   s h o w s   t h o u tp u w a v e f o r m   p r o d u ce d   b y   s u m m i n g   u p   t h i n v er ter   o u tp u ts   o f   p ar allel  le v el  i n v er ter .   I n   g e n er al,   t h Va n   o u tp u t v o l tag i s   p r o d u ce d   b y   s u m m i n g   u p   th o u tp u t v o lta g o f   ea ch   m o d u le  w it h   d if f er en t d u t y   c y cle.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8938   IJ - AI    Vo l.   4 ,   No .   3 Sep tem b e r   201 5 :   1 0 5     1 1 2   108       Fig u r 5 .   Ou tp u W av e f o r m   o f   C ascad ed   H - B r id g Mu ltil e v e l I n v er t er       T h o u tp u v o ltag e   is   a l m o s s in u s o id al.   T h g r ea ter   th e   n u m b er   o f   H - b r id g m o d u le s   i n   s i n g le - p h ase  s tr u ct u r e,   th m o r s tep   th Va n   o u tp u v o lta g w ill  b th er ef o r p r o d u cin g   a n   AC   w a v e f o r m   clo s er   to   a   s in u s o id al  w a v e f o r m .   E ac h   H - b r id g m o d u le  g e n er ates   q u asi s q u ar w a v ef o r m   b y   p h ase  s h i f ti n g   it s   p o s itiv an d   n eg at iv p h a s le g s   s w i tch i n g   ti m i n g s .       4.   F U Z Z L O G I CO N T RO L   ST RA T E G Y   P I   co n tr o is   d ev elo p ed   u s in g   t h co n tr o s y s te m   to o lb o x .   T h g ate  s ig n al s   ar g en er ated   u s i n g   SP W s tr ateg y .   T h s ev en   l ev el  o u tp u o f   th ca s ca d ed   in v er ter   is   f ed   to   th lo ad   th r o u g h   L C   f ilter   to   p r o d u ce   s in u s o id al  o u tp u ( Vo )   w h ic h   is   co m p ar ed   w it h   th r ef er en ce   v o lta g ( Vr ef )   to   g en er ate  th er r o r   s ig n al  ( e) .   T h in p u to   th P I   co n tr o ller   is   e.   T h o u tp u o f   th P I   c o n tr o ller   i.e   th co m p en s ati n g   s i g n al  ( C s )   is   ad d ed   w ith   t h r e f er en ce   s i g n al   to   y ield   t h r eq u ir ed   m o d u latin g   s i g n a ( m s )   a n d   is   u s ed   to   g e n er ate  t h g ati n g   p u ls es.  T h u s   v o lta g e   f ee d b ac k   lo o p   is   estab lis h ed   to   r ea lize  th r eq u ir ed   s in u s o i d al  o u tp u v o lta g e.   Fig u r 6   s h o w s   th b lo ck   d ia g r a m   o f   M L I   w ith   P I   co n tr o l.  P I   co n tr o ller   s ettin g s   Kp   an d   Ki  ar d esig n ed   i n   th is   w o r k   u s i n g   Z ie g ler     Nich o ls   tu n i n g   tec h n iq u e.   T h d e s ig n ed   v al u es  o f   Kp   an d   Ki  ar 0 . 1   an d   0 . 0 1   s ec - r esp ec tiv el y .           Fig u r 6.   B lo ck   Diag r a m   o f   M L I   w it h   P I   C o n tr o l       4 . 1 .     Sin us o ida l puls w idth  m o d ula t io n   T h co n tr o p r in cip le  o f   th Si n u s o id al  P W is   to   u s s ev er al  tr ian g u lar   ca r r ier   s ig n als  k e ep in g   o n l y   o n m o d u lati n g   s i n u s o id al  s ig n al.   Fo r   a n   m - le v el  i n v er ter ,   E q u atio n   ( 2 )   is   g iv e n ,   t h ( m - 1 )   tr ian g u lar   ca r r ier s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ - AI     I SS N:  2252 - 8938       Th Op tima l Th r esh o ld in g   Tech n iq u f o r   I ma g S e g men ta io n   u s in g   F u z z y… .   ( P.   R a mb a b u )   109   ar n ee d ed   f o r   s et  th f r eq u e n c y   a n d   a m p li tu d v alu e.   T h e   ca r r ier   h as  th s a m f r eq u e n c y   f a n d   t h s a m e   p ea k - to - p ea k   a m p lit u d A C .   T h m o d u lati n g   s i g n al s   ar s in u s o id al  o f   f r eq u en c y   f m   a n d   am p lit u d Am .   E ac h   ca r r ier   s ig n al  i s   co m p ar ed   w it h   t h m o d u lati n g   s ig n al s   at  e v er y   i n s ta n t.  E ac h   co m p ar i s o n   s w itc h es  th e   s w itc h   " o n "   if   t h m o d u lat in g   s i g n al   i s   g r ea ter   th a n   th e   tr ian g u lar   c ar r ier   ass ig n ed   to   th at   s w i tch .   Fig u r 7   s h o w s   t h p h a s o p p o s itio n   an d   d is p o s iti o n   o f   P W M.           Fig u r 7 .   P h ase  O p p o s itio n   D i s p o s itio n   P W M       T h m ai n   p ar a m eter s   o f   t h m o d u latio n   p r o ce s s   ar th f r eq u en c y   r atio   k = f c/ f m ,   w h er e   f is   t h e   f r eq u en c y   o f   t h ca r r ier s ,   a n d   f m   i s   t h f r eq u e n c y   o f   t h m o d u lati n g   s ig n al.   T h d ef in i tio n   o f   Mo d u latio n   I n d ex   ( MI )   ca n   b clar if ied   in   th E q u atio n   ( 1 )   is   g iv e n   b y ,     MI =A m   / ( m   * Ac)               ( 1 )     W h er Am   t h a m p lit u d o f   t h m o d u lati n g   s i g n al,   A   i s   th p ea k - to - p ea k   v al u e     m '=  ( m -   1 ) /2                 ( 2 )     W h er m   is   t h n u m b er   o f   le v el  ( w h ich   i s   o d d )       5.   H ARDWA R E   I M P L E M E NT AT I O N   T h h ar d w ar u n it  o f   t h p r o p o s ed   m et h o d   in c lu d es   th e   s o lar   en er g y   s o u r ce s ,   h y b r id   m u ltil e v el   in v er ter ,   b u ck - b o o s co n v er ter ,   MO SF E T   Dr iv er   cir cu i t,  an d   co n tr o ller .   Als o   it  e x p lai n s   t h r esu lt   an al y s is   o f   r en e w ab le  en er g y   s y s te m s   f o r   an   alter n ate  f o r m   o f   p o w er   u n d er   th eir   h ar d w ar i m p le m en tatio n .   A d if f er en t   in te n s it ies  o f   s u n li g h t,  p r o v id es  d if f er en le v els  o f   in p u v o ltag to   th b u c k - b o o s co n v e r ter   an d   th en   to   th e   b atter y   w h ic h   th er eb y   p r o v id es  co n s ta n o u tp u v o ltag e.   T h is   is   f u r t h er   co n v er ted   to   AC   u s in g   s i n g le   p h ase  as y m m etr ic  m u ltil e v el  i n v er ter   w h ich   f ee d s   t h n o n - li n ea r   lo ad s .   Fig u r 8   s h o w s   th e   h ar d w ar s et u p   o f   C HM L I .           Fig u r 8 .   Har d w ar S etu p   o f   C HM L I     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8938   IJ - AI    Vo l.   4 ,   No .   3 Sep tem b e r   201 5 :   1 0 5     1 1 2   110   T h s o lar   p an el  is   en er g ized   d u to   th lig h in te n s ities   o n   t h s u r f ac o f   th p an el.   T h b u ck - b o o s t   co n v er ter   is   u s ed   a f ter   t h s o lar   en er g y   s o u r ce   to   s tep   u p / s tep   d o w n   th DC   v o lta g e.   T h b o o s co n v er ter   p r o d u ce s   r eg u lated   o u tp u v o ltag e. T h o u tp u o f   t h p an el   ch ar g es  t h b atter y   an d   th e n   it  is   g iv e n   to   th e   in v er ter .   T h b atter y   d is c h ar g es  w h e n e v er   t h er is   ab s e n ce   o f   s u n li g h t.  T h co n tr o ll er   ca n   co n tr o th e   s w itc h in g   a n g le  o f   t h in v er te r ,   an d   b u ck - b o o s co n v er ter .   T h DC   s u p p l y   is   g iv e n   to   t h H y b r id   m u ltil e v el   in v er ter   w h ich   co n v er ts   t h DC   in to   A C   v o ltag e.   T h d u t y   c y cle  o f   th MO SF E T   s w itc h   ad j u s ts   it s el f   au to m at icall y   to   p r o d u ce   co n s ta n . T h o u tp u o f   t h AC   is   s ev e n   le v el  s tep p ed   o u tp u v o lta g es.  T h av ailab le  A C   v o lta g is   ap p lied   to   ex ten d   n o n - li n ea r   lo ad s .     5 . 1   B uck - bo o s t   co nv er t er   T h b asic  p r in cip le  o f   B u ck - B o o s co n v er ter   co n s i s ts   o f   t w o   d is ti n ct  s tate s   th at  is   i n   th o n   s tate,   th s w i tch   is   clo s ed ,   r es u lti n g   i n   a n   in cr ea s in   t h i n d u c to r   cu r r en an d   i n   th o f f   s tate ,   th s w itc h   i s   o p en   an d   t h o n l y   p at h   o f f er ed   to   i n d u cto r   c u r r en is   th r o u g h   t h e   f l y   b ac k   d io d D,   t h ca p ac it o r   C   an d   th e   lo ad   R .   T h ese  r esu lt s   i n   tr an s f er r in g   t h en er g y   ac c u m u lated   d u r in g   t h o n   s ta te  i n to   t h ca p ac ito r .   Fig u r 9   s h o w s   t h e   cir cu it d iag r a m   o f   b o o s t c o n v e r ter .           Fig u r 9 .   B u ck   B o o s t Co n v er ter       W h en   B o o s co n v er ter   o p er ates  in   co n ti n u o u s   m o d e,   th cu r r en t h r o u g h   t h i n d u c to r   ( I L )   n e v er   f alls   to   ze r o .   I n   s o m ca s es,  t h a m o u n o f   e n er g y   r eq u ir ed   b y   th lo ad   is   s m all  e n o u g h   to   b tr an s f er r ed   in   a   ti m s m aller   t h an   t h w h o le  c o m m u tatio n   p er io d .   I n   t h is   ca s e,   th e   cu r r en t h r o u g h   th in d u cto r   f all s   to   ze r o   d u r in g   p ar o f   th p er io d   an d   th co n v er ter   is   s aid   to   b o p er ated   in   d is co n tin u o u s   m o d an d   th in d u c to r   is   co m p lete l y   d is c h ar g ed   at  t h e n d   o f   th co m m u tat io n   c y cl e.       6 .   SI M UL AT I O R E S UL T   A ND  DIS C USS I O N   I n   t h is   p r o p o s ed   7   lev el  C HB ML I   ca n   b s i m u la ted   b y   u s i n g   M A T L A B /Si m u li n k   to o b o x .   I n   t h i s   s etu p   w ar u s i n g   s i x   I GB T   s w itc h es  i n s tead   o f   n in a n d   s ev en   s w itc h es  in   th e x is tin g   t o p o lo g y .   F ig u r 1 0   s h o w s   t h s i m u latio n   d iag r a m   o f   C HB M L I .   T h d r iv er   cir cu it   p r o d u ce s   p u ls e s   ac co r d in g   to   t h v o lta g s en s ed   f r o m   th e   v o lta g m e asu r e m en t   b lo ck .   T h in v er ter   h as  b ee n   b u ilt  u s in g   MO SF E T s   as  th s w itc h in g   d ev ices.  T h r o u g h   th co n tr o ller   cir cu it   th co n tr o lled   g ate  s ig n al  ar g iv e n   as  i n p u to   th MO S FE T .   A th at  ti m th p u ls o f   t h f ir s MO SF E T   is   s h o w n   in   F ig u r 11 .             Fig u r 1 0 .   Si m u latio n   Dia g r a m   o f   C HB ML I   C ir cu it   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ - AI     I SS N:  2252 - 8938       Th Op tima l Th r esh o ld in g   Tech n iq u f o r   I ma g S e g men ta io n   u s in g   F u z z y… .   ( P.   R a mb a b u )   111         Fig u r 1 1   S w itc h i n g   P u ls es  f o r   MO SF E T       Fig u r 1 2   E x p er i m en ta l R es u l t f o r   th P r o p o s ed   7   L e v el  I n v er ter             Fig u r 1 3 .   FF T   A n al y s i s   o f   C HB ML I   u s in g   6   S w itc h es     Fi g u r 1 4 .   FF T   A n al y s i s   o f   7 - L e v el  I nv er ter   u s i n g   6   S w itc h es  w i th   R L   L o ad       7.   CO NCLU SI O N     T h is   p ap er   h as  p r esen ted   f u zz y   lo g ic  co n tr o ller   b ased   s ev en - lev el  h y b r id   i n v er ter   f o r   p h o to v o ltai c   s y s te m s   w i th   m in i m u m   n u m b er   o f   s w i tch e s .   A   s in u s o id al  p u ls w id t h - m o d u latio n   ( SP W M)   tech n iq u h as   b ee n   p r o p o s ed   h er e.   Fro m   th o b tain ed   r es u lt   it  is   f o u n d   t h at  f u zz y   lo g ic  co n tr o ller   g i v es  r ed u ce d   T HD  co m p ar ed   to   co n v e n tio n a s i n g le  ca r r ier   m o d u latio n   an d   it  g iv e s   b etter   q u alit y   o u tp u t.  Fro m   th s i m u la tio n   r esu lt   it  is   o b s er v ed   t h at  t h c u r r en d i s to r tio n   is   g r ea tl y   r ed u ce d   a f ter   h ar m o n ic  r ed u ctio n   an d   i i s   w it h i n   th e   li m it  to   m ee th I E E E   5 1 9 - 1 9 9 2   s tan d ar d . T h er ef o r e,   th u s e   o f   P h o to v o ltaic  ( P V)   m o d el  is   r ec o m m e n d ed   f o r   th p r o p o s ed   in v er ter   w it h   r ed u ce d   an d   m i n i m u m   n u m b e r   o f   s w itc h es.  Hen ce ,   s e v en - lev el  in v er ter   w it h   r ed u ce d   co m p o n e n t a lo n g   w i t h   f u zz y   lo g ic  co n tr o lled   SP W tech n iq u w i ll e n h a n ce   t h q u alit y   o f   t h o u tp u v o ltag a n d   p r o v id es a   b etter   ef f icien c y   s u ited   f o r   P ap p lica tio n s .       RE F E R E NC E S   [1 ]   A rto n   Jo h a n   L u b is ,   Erw in   S u sa n to ,   U n a n g   S u n a ry a .   I m p le m e n tatio n   o f   M a x im u m   P o w e P o in T ra c k in g   o n   P h o t o v o lt a ic Usin g   F u z z y   L o g ic  A l g o rit h m .   T EL KOM NIKA ,   2 0 1 5 1 3 ( 1 ): 3 2 ~ 4 0 .   [2 ]   YR  M a n ju n a th a ,   A n a n d   B.   A   M u lt il e v e DC  L in k   In v e rter  w i th   Re d u c e d   N u m b e o S w it c h e a n d   Ba tt e ries .   In ter n a t io n a J o u rn a o P o we E lec tro n ics   a n d   Dr ive   S y ste ms .   2 0 1 4 4 ( 3 ) .   [3 ]   Ra m a li n g e s w a r a   Ra o ,   KS  S r ik a n th .   Im p ro v e m e n o f   P o w e Qu a li ty   u sin g   F u z z y   L o g ic  Co n tro ll e i n   G rid   Co n n e c ted   P h o to v o lt a ic  Ce ll   Us i n g   UP QC .   In ter n a ti o n a J o u rn a o Po we El e c tro n ics   a n d   Dr ive   S y ste ms .   2 0 1 4 ;   5 ( 1 ) .   [4 ]   S e n o   P a n jaitan ,   A r y a n to   Ha rto y o .   A   L i g h ti n g   Co n tro l   S y ste m   i n   Bu i ld i n g b a se d   o n   F u z z y   L o g i c .   In ter n a ti o n a l   J o u rn a o P o we r E lec tro n ics   a n d   Dr ive   S y ste ms ,   2 0 1 0 ;   8 ( 3 ) .   [5 ]   Ab u b a k k a r   S id d ik   A ,   S h a n g e e th a   M .   I m p le m e n tatio n   o f   F u z z y   L o g ic  c o n tro ll e in   P h o t o v o lt a ic  P o w e r   g e n e ra ti o n   u sin g   Bo o st  C o n v e rter  a n d   Bo o s In v e rter .   In ter n a ti o n a J o u rn a l   o P o we El e c tro n ics   a n d   Dr ive   S y ste ms ,   2 0 1 2 ;   2 ( 3 ) .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8938   IJ - AI    Vo l.   4 ,   No .   3 Sep tem b e r   201 5 :   1 0 5     1 1 2   112   [6 ]   XS   L i,   e a l.   A n a l y sis  a n d   S im p li f ica ti o n   o f   T h re e - Di m e n sio n a S p a c e   V e c to P W M   f o T h re e - P h a se   F o u r - L e g   In v e rters .   IEE T ra n sa c ti o n o n   I n d u stri a El e c tro n ics 2 0 1 1 ;   58 4 5 0 - 4 6 4 .   [7 ]   A ru l m o z h i y a l ,   Ba s k a ra n .   I m p le m e n tatio n   o f   a   F u z z y   P Co n tr o ll e f o S p e e d   Co n tro o f   In d u c t io n   M o t o rs   Us in g   F P GA .   J o u rn a l   o f   Po we r E lec tro n ics .   2 0 1 0 1 0 :   6 5 - 71 .   [8 ]   D   Zh a n g ,   e a l .   Co mm o n   M o d e   C irc u la ti n g   Cu rr e n C o n tr o o I n t e rle a v e d   T h re e - Ph a se   T wo - L e v e Vo lt a g e - S o u rc e   Co n v e rte rs   wit h   Disc o n ti n u o u s S p a c e - Vec to r M o d u la ti o n .   2 0 0 9   IE EE   En e rg y   Co n v e rsio n   Co n g re ss   a n d   Ex p o sit io n ,   2 0 0 9 1 - 6 3 9 0 6 - 3 9 1 2 .   [9 ]   Ho ss e in   S a d e g h   L a fm e jan i,   Ha ss a n   Zara b a d ip o u r .   F u z z y   Co n tro o f   Ya w   a n d   Ro ll   A n g les   o f   a   S i m u late d   He li c o p ter  M o d e I n c lu d e A rti c u late d   M a n ip u lato rs .   I n d o n e sia n   J o u rn a o El e c trica En g in e e rin g   a n d   In fo rm a t ics ,   2 0 1 5 ;   3 ( 3 ):   1 7 2 ~ 1 7 6 .   [1 0 ]   Z   Yin h a i ,   e a l.   N o v e S VP W M   M o d u l a ti o n   S c h e me .   I n   A p p li e d   P o w e El e c tro n ics   C o n f e re n c e   a n d   Ex p o siti o n ,   2 0 0 9 .   A P EC  2 0 0 9 .   T w e n t y - F o u rt h   A n n u a IE EE ,   2 0 0 9 :   1 2 8 - 1 3 1 .   [1 1 ]   JH En slin ,   DB  S n y m a n Co m b in e d   lo w - c o st,  h ig h - e f f icie n in v e rter,  p e a k   p o w e trac k e a n d   re g u lato f o P a p p li c a ti o n s.   IEE T ra n .   Po we El e c tro n .   1 9 9 1 ;   6 ( 1 ):  73 8 2 .   [1 2 ]   Hu a ,   L in ,   sh e n .   I m p le m e n tatio n   o f   a   DSP - c o n tro ll e d   p h o to v o lt a ic  s y st e m   w it h   p e a k   p o w e r   trac k in g .   IEE E   T ra n s.  I n d .   El e c tro n .   1 9 9 8 ;   45 ( 1 ):   99 1 0 7 .   [1 3 ]   T F   W u ,   CH  Ch a n g ,   ZR  L iu ,   T Yu S i n g le - S ta g e   c o n v e rte rs   fo p h o t o v o lt a ic  p o we re d   li g h ti n g   sy st e ms   wit h   M PP T   a n d   c h a r g in g   fe a tu re s i n   P r o c .   IE EE   A P EC,   1 9 9 8 1 1 4 9 1 1 5 5 .   [1 4 ]   M   Ko lh e ,   J Jo sh i,   D P   Ko th a ri.   P e rf o rm a n c e   a n a l y sis   o f   a   d irec tl y   Co u p led   p h o t o v o lt a ic  w a ter - p u m p in g   s y ste m .   IEE T ra n s.  E n e rg y   Co n v .   2 0 0 4 1 9 ( 3 ):  6 1 3 6 1 8 .   [1 5 ]   L   S o lero ,   F   Ca ricc h i,   F   Cre sc imb in i ,   Ho n o ra ti ,   F   M e z z e tt i,   Per fo rm a n c e   o a   1 0   k W   p o we e lec tro n ic  in ter f a c e   fo r co mb i n e d   wi n d / PV   is o la ted   g e n e ra ti n g   sy ste ms .   i n   P ro c .   I EE P ES C,   1 9 9 6 1 0 2 7 1 0 3 2 .   [1 6 ]   S Kja e r,   JK   P e d e rse n ,   F   Blaa b jerg ,   A   re v ie w   o f   sin g le - p h a se   g ri d - c o n n e c ted   in v e rters   f o p h o to v o lt a ic  m o d u les IEE T ra n s.  I n d .   Ap p l.   2 0 0 5 41 ( 5 ):   1 2 9 2 1 3 0 6 .   [1 7 ]   S Ch ian g ,   KT   Ch a n g ,   CY  Ye n .   Re sid e n ti a p h o t o v o lt a ic  e n e rg y   s to ra g e   s y st e m .   IEE E   T ra n s.  In d .   El e c tr on.   1 9 9 8 ;   4 5 ( 3 ):  3 8 5 3 9 4 .   [1 8 ]   Na g a   A n a n th   D,  V e n k a ta  Na g e s h   Ku m a r,   De sig n   o f   S o lar  P V   C e ll   Ba se d   In v e rter   f o Un b a lan c e d   a n d   Disto rted   In d u strial  L o a d s,  I n d o n e sia n   J o u rn a o E lec trica E n g i n e e rin g   a n d   In fo rm a ti c s,   2 0 1 5 3 ( 2 ) 7 0 - 77 .   [1 9 ]   G S h re sth a ,   L   G o e l A   stu d y   o n   o p ti m a siz in g   o f   sta n d - a lo n e   p h o t o v o lt a ic  sta ti o n s .   IE EE   T r a n s.   En e rg y   Co n v .   1 9 9 8 13 ( 4 ):  3 7 3 3 7 8 .       B I O G RAP H I E S   O F   AUTH O RS        N.S iv a k u m a c u rre n tl y   p u rsu in g   h is  P h . D   i n   El e c tri c a a n d   El e c tro n ics   En g in e e rin g   a A n n a   Un iv e rsit y   Ch e n n a i,   a n d   w o rk in g   a A s sista n p ro f e ss o a Ja y a la k sh m In stit u te  o f   T e c h n o lo g y .   He   re c e iv e d   h is  B. in   El e c tri c a a n d   El e c tro n ics   En g in e e rin g   a n d   M . in   P o w e El e c tro n ics   Driv e f ro m   A n n a   Un iv e rsit y   C h e n n a i,   I n d ia.  He   h a 9   y e a rs  i n   tea c h in g   a n d   1 5   y e a rs  o f   in d u strial  e x p e rien c e   a v a rio u l e v e ls.   His  re se a rc h   in tere st  in c lu d e v a riab le  f re q u e n c y   d riv e s   a n d   g re e n   e n e rg y   so lu ti o n s ,   d e sig n   o f   e n e rg y   c o n se rv a ti o n   e q u ip m e n ts,   m u lt lev e l   in v e rter a n d   so lar  p o w e c o n v e rters .   P u b l ish e d   9   in ter n a ti o n a jo u r n a ls  a n d   p a rti c ip a ted   in   8   i n tern a ti o n a l   c o n f e re n c e s.  He   i th e   li f e   m e m b e o f   In d ian   S o c iety   o f   T e c h n ica Ed u c a ti o n   (IS T E).   e m a il :n a tes a n siv a @ y a h o o . c o . i n         Dr.A . S u m a th w o rk in g   a a   P ro f e ss o r/ He a d   o f   El e c tro n ics   a n d   C o m m u n ica ti o n   En g i n e e rin g   a A d h i y a m a a n   c o ll e g e   o f   En g i n e e rin g .   S h e   c o m p lete d   h e r   P h . D.,   in   E lec tro n ics   a n d   c o m m u n ica ti o n   En g i n e e rin g   a A n n a   Un iv e rsit y ,   Ch e n n a i.   S h e   h a m o re   th a n   1 8   y e a rs  o tea c h in g   e x p e rien c e .   S h e   p u b li sh e d   o v e r   2 0   tec h n ica p a p e rs  in   N a ti o n a l,   I n tern a ti o n a j o u r n a ls   a n d   c o n f e re n c e s.  H e re s e a rc h   in tere st  in c lu d e re n e w a b le  e n e rg y   so u rc e s,  m u lt lev e l   in v e rter,  im a g e   p ro c e ss in g   a n d   d ig it a sig n a p r o c e ss in g .   S h e   is  th e   li f e   m e m b e o f   In d ian   S o c iety   o T e c h n ica E d u c a ti o n   (IS T E).   e m a il su m a th i_ 2 0 0 5 @re d if fm a il . c o m       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.