I nte rna t io na l J o urna l o f   P o wer   E lect ro nics   a nd   Driv e  S y s t em   ( I J P E DS)   Vo l.  16 ,   No .   2 ,  J u n e   20 25 ,   p p .   974 ~ 9 8 1   I SS N:  2088 - 8 6 9 4 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijp ed s . v 16 .i 2 . p p 9 7 4 - 981           974     J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij p e d s . ia esco r e. co m   Sy stem - on - chi p d esig n f o r impro v e d switch ing  ang le  driv en   35 - lev el LUO   pro g ress io n - ba sed m ulti - lev el  inverte r       J o s eph Ant ho ny   P ra t ha p,  J .   K a nti  P ra s a d,  Viv eka na nd a   Reddy ,   Chin t ha pa ll i Suh e il   D e p a r t me n t   o f   El e c t r o n i c s a n d   C o mm u n i c a t i o n   En g i n e e r i n g ,   S c h o o l   o f   E n g i n e e r i n g ,   P r e s i d e n c y   U n i v e r si t y ,   B e n g a l u r u ,   I n d i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ap r   9 ,   2 0 2 4   R ev is ed   J an   2 8 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   Ma r   1 ,   2 0 2 5       Th is  a rti c le  c o n c e n trate s  o n   th e   d e v e lo p m e n t  o f  t h e   IC  lay o u t  fo r  t h e   d riv i n g   sw it c h e s  o f  th e   i n v e rter  with   imp r o v e d   sw it c h in g   c o n tro l .   Th is  w o r k   u se s  th e   imp ro v e d   n o n - c a rrier  sw it c h in g   p a tt e rn   a lg o ri th m s  to   h a v e   p re c ise   c o n tro l  o f   in v e rter  sw it c h e s  wi th   twin   o b j e c ti v e s  o f  i)   re d u c in g   t h e   to tal  h a rm o n ic   d isto rti o n   ( THD ) %   a n d   ii )  d e v e l o p i n g   a   d e d ica ted   sy ste m   o n   c h i p   fo r  t h e   imp ro v e d   sw it c h i n g   c o n tr o l  o f   th e   3 5 - lev e l  sw it c h e d   lad d e r  m u lt i - lev e l   in v e rter .   T h e   DC  v o l tag e   o f  t h e   i n p u ts  to   t h e   in v e rter  is  d e sig n a ted   b a se d   o n   th e   LUO   p r o g re ss io n ,   wh ich   c o n sists   o f   a n   imp ro v e d   m a th e m a ti c a l  fo rm u la   fo r   d e ri v in g   it s  v a lu e s.  C o n v e n ti o n a ll y ,   t h e   m u lt i - le v e l  in v e rter  c ircu it s  a re   d riv e n   b y   t h e   p u lse   wid t h   m o d u latio n   si g n a ls  b y   o v e rlap p in g   th e   m o d u latin g   sin e   wa v e   with   d iffere n t  lev e ls  o f  tri a n g le  wa v e s ,   su c h   a s  p h a se   d isp o siti o n ,   p h a se   o p p o site  d isp o siti o n ,   a n d   a lt e rn a te  p h a se   o p p o site  d isp o si ti o n ,   u ti li z e d   to   d riv e   v a ri o u s   v o lt a g e   s o u rc e   i n v e rter  to p o lo g ies .   Alt h o u g h   th e   M LI  d e sig n   c o n c e n trate s  o n   m in ima l  THD% ,   fa c to rs  li k e   a c c u ra c y ,   m in im u m   n u m b e r  o f   sw it c h e s,  a n d   c o st d e m a n d s f o r  a d v a n c e d   sw it c h i n g   stra te g y   a lg o ri th m s.  Th i s   p a p e r  c o m p a re s  th e   imp ro v e d   sw it c h in g   a n g le  m e th o d   t o   t h e   e x isti n g   a lg o rit h m   b y   c o n si d e rin g   V P E AK ,   V R M S ,   a n d   % THD  fo r  t h e   3 5 - lev e l  LUO   p ro g re ss io n - b a se d   sw it c h e d   lad d e r  in v e rter .   Th e   IC   lay o u t  f o r  th e   imp ro v e d   sw it c h in g   c o n tro l   is d e v e lo p e d   u s in g   th e   h a rd wa re   d e sc rip ti o n   lan g u a g e   c o d e   in   th e   C a d e n c e   to o l   a n d   v a li d a ted   b y   c ro ss - c o m p il in g   in   S im u li n k   M ATLAB.   K ey w o r d s :   I m p r o v ed   s witch in g   a n g le    L UO  p r o g r ess io n   Per f o r m an ce   a n aly s is   Switch ed   lad d er   in v e r ter   Switch in g   p atter n   Sy s tem - on - ch ip   T h is i s  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 :   J o s ep h   An th o n y   Pra th ap   Dep ar tm en t o f   E lectr o n ics an d   C o m m u n icatio n   E n g in ee r i n g ,   Sch o o l o f   E n g in ee r in g ,   Pre s id en cy   Un iv er s ity   I tg alp u r ,   R ajan ak u n te,   Yela h a n k a,   B en g alu r u ,   I n d ia   E m ail:  jo s ep h . an th o n y @ p r esid en cy u n iv er s ity . in       1.   I NT RO D UCT I O N   I n v er ter s   co n tr ib u te  to   th e  g e n er atio n   o f   AC   o u tp u t  b y   m ak i n g   u s e  o f   p o wer   elec tr o n ic  cir cu its .   T h e  cir cu it  to p o lo g y   o f   th e  in v e r ter   co n s is ts   o f   DC   s o u r ce s   an d   s witch es  th at  ar e  co n tr o lled   b y   t h e  d r iv e.   T h e  m u lti - lev el  in v er ter   ( MLI )   cir cu it  p er f o r m a n ce   is   d ep en d en t  o n   th e  n u m b e r   o f   s witch es  u s ed   i n   th e  to p o lo g y ,   with   less   to tal  h ar m o n ic  d is to r tio n   ( T HD ) %  [ 1 ] - [ 3 ] .   T h e   m u lti - lev el  in v er ter   to p o lo g y   wi th   s y m m etr ic   an d   asy m m etr ic  DC   v alu es  h as  m in im u m   c o s t  [ 4 ] .   T h e  i n cr e ased   co s t  ca n   b e   er ad icate d   b y   a n   asy m m e t r ical  s tr u ctu r e  th at  g iv es  lar g e   v o ltag e  lev els  with   m i n im u m   s witch es  [ 5 ] .   T h e   m in im izatio n   i n   th e   s witch   co u n t   tr ig g er s   th e  d ec r ea s e  o f   s witch in g   lo s s es a n d   th e  co s t o f   th e  t o p o lo g y   [ 6 ] .   C o n v en tio n ally ,   th e  d r i v e  f o r   th e  s witch es  in v o lv es  p u ls e  w id th   m o d u latio n   ( PW M )   s ig n als  f o r   th e  g en er atio n   o f   AC   o u t p u t.  T h e  PW M  s ig n als  ar e  g en er ated   with   a  lo w  f r e q u en c y   to   c o m p en s ate  f o r   th e   co m p lex ity   o f   t h e  s witch in g   p atter n s   [ 7 ] .   T h e   p ar am e ter s   o f   th e   in v er te r   s witch es  ar e  m an ip u lated   m ath em atica lly   to   co m p ar e  wi th   th e  d if f e r en t to p o lo g ies o f   th e  ML I   [ 8 ].   T h e  T HD%  ev al u a ti o n   is   p i v o t al  f o r   th e  v a li d ati o n   o f   a n y   M L I   to p o l o g y .   T h e  r e d u c ti o n   i n   th e   T H D%  o f   th e   i n v e r te r   is   c o m p a r e d   wi t h   t h e   L S   a n d   P S - b as e d   SP W M   g e n e r a ti o n   to   im p l em en t   t h e   ML I   u s i n g   t h e   l ess e r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po w  E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       S ystem - on - ch ip   d esig n   fo r   imp r o ve d   s w itch in g   a n g le  d r iven 3 5 - leve l LUO   …   ( Jo s ep h   A n t h o n y  P r a th a p )   975   s witc h es   AC   o u tp u t   f o r   t h e   M L I   le v e ls   is   p o s s i b le   f o r   b o t h   s y m m e tr ica l a n d   asy m m et r ic al  DC   s o u r ce s   b y   u s i n g   th e   d o u b l e  s o u r ce   d o u b l e  d i o d e  d o u b l e  s wit ch   [ 9 ] .   T h e   as y m m et r i ca l   M L I   t o p o l o g y   c an   a c h ie v e  h i g h   le v e ls   i n   th e   o u t p u t,   h o we v e r ,   th e   c o m p lex it y   i n   th e   ci r c u i t to p o l o g y   d em a n d s   s e p a r a te   v o lta g e   s o u r c es  w it h   t h e   i n c r e ase   in   c o s t   [ 1 0 ] .   Alt h o u g h   t h er e   is   a   ti n y   r e d u c ti o n   in   t h e   T H D%   wi th   th e   C HB   c o m p ar ed   to   th e  T C HB   t o p o l o g y ,   th e   C HB   to p o l o g y   g o es   u n d e r   t wice   t h e   s t r ess   i n   s wit ch in g   as   th e   T C HB   [ 1 1 ] .   T h e  s ele cti o n   o f   s wi tc h es   wi th   its   co u n t   a n d   t h e   o p ti m iz e d   ca l cu l ati o n   o f   t h e   s w itc h i n g   an g l es  f o r   t h e   M L I   ex h i b i ts   l o w er   T H D% [ 1 2 ] .   R ec en tly ,   th er e  h a v e  b ee n   s ev er al  in clu s io n s   an d   m o d if ic atio n s   in   th e  ML I   to p o l o g y   s ee k in g   a   s p ec if ied   p ar am eter .   B y   m a k in g   u s e  o f   a  lev el  s h if ter   i n   th e   f u s io n   o f   c r o s s   cr o s s - co n n ec t in g   s witch   in v er ter   ( C C SI)   an d   a  m o d if ied   m u ltil ev el  in v er ter   ( MM L I ) ,   h ig h er   lev els  o f   AC   o u tp u t  wer e  ac h iev ed   [ 1 3 ] .   T h e  ML I   with   o n ly   o n e  v o ltag e  s o u r ce   an d   a  ca p ac ito r   attain s   h ig h   v o ltag e  lev els  with   lo w  d is to r tio n   in   th e  h a r m o n ics  [ 1 4 ] .   T h e   p o s itio n al  m o d if icatio n   o f   th e   DC   in p u ts   wil l  r ed u ce   th e  c u r r en t   h ar m o n ics  in   th e  ML I   o u tp u t  [ 1 5 ] .   T h e  p ea k   in p u t  en e r g y   ca n   b e  h ar v ested   with   a  m u lti - in p u t  d u al - o u tp u t   ML I   t o p o l o g y   [ 1 6 ] .   T h e  a d d itio n   o f   a   s witch   ca p ac ito r   h as  b ee n   a d v an tag eo u s   in   th e   o f   lo we r   r ip p l es,  lo wer   s witch   co u n t,  an d   im p r o v e d   v o ltag e   g ain   f o r   th e  h y b r id - b ased   ML I   [ 1 7 ] .   T h e  ab ilit y   to   r ed u ce   th e  am p litu d e  o f   th e  h a r m o n ics  is   ac h iev ed   b y   th e  s p ec tr u m   d is tr ib u tio n   in   th e  ML I   cir cu i t  an d   f in d s   ap p licatio n s   in   co m m u n icatio n   a n d   d e f en s e   eq u ip m en t,  an d   h ea v y   v eh icles [ 1 8 ] ,   [ 1 9 ] .   T h e  in clu s io n   o f   th e  i n teg r ated   b o o s t  f ly b ac k   co n v er ter   en h a n ce s   th e  3 1 - lev el  ML I   to   b e  ef f icien t  [ 2 0 ] .   T h e  f au lt  to ler an ce   in   th e  ML I   cir cu it  is   en h an ce d   b y   th e  a d d itio n   o f   r e d u n d an t  s witch es.  T h e  m er it  o f   th is   ad d itio n   is   th e  ab ilit y   to   id en tify   m u ltip le  f au lts   with o u t a f f e ctin g   th e  p er f o r m an ce   o f   th e  p o wer   in v er ter .   [ 2 1 ] .   T h e  u s e  o f   s witch es  with   h ig h   f r eq u en c y   in   p o s itiv e  lev els  an d   v o ltag e  r e v er s ed   in   n eg ativ e  lev els  o f   th e  ML I   o b s er v ed   th at  t h e  lo s s   o f   5 0 %  i n   T HD%  is   th e   s am e  as  th e   s p e cif ied   o u tp u t  v o ltag e   [ 2 2 ] .   T h e   m o d u latio n - b ased   PW M  is   in v o lv ed   i n   th e   g e n er atio n   o f   th e   AC   o u t p u t  t o   em p h asize   th e  f l u ctu atio n s   a n d   f lic k er   in   th e   ML I   [ 2 3 ] .   T h e  ad v e n t  o f   FP GA  with   th e  s witch in g   co n tr o l o f   th e  ML I   cir cu it  is   ess en tial  to   g en er ate  th e  AC   o u tp u t  with   lo w  co s t  an d   lo wer   T HD%.   T h e  ac cu r ac y   a n d   s p ee d   o f   s witch in g   in   th e  ML I   cir cu its   ar e   im p r o v ed   wh en   im p lem en ted   u s in g   t h e  FP GA  d ev ice  [ 2 4 ] .   T h e  FP GA  d ev ice   u s ag e  in   th e  co n tr o l  o f   c ascad ed   ML I   r ed u ce s   th e  T HD%  an d   elim in ates  3 rd   an d   5 th   h ar m o n ics .   T h is   p a p er   p r o p o s es  an   im p r o v ed   s witch in g   an g le  alg o r ith m   with   th e  s tate  o f   ch ar g e   ( SOC )   lay o u t f o r   t h e  3 5 - lev el  L UO - b ased   p r o g r ess io n   s witch ed   lad d er   i n v er ter .       2.   P RO P O SE D  M E T H O D:   I C  L AYO U T   F O R  T H E   P RO P O SE D  3 5 - L E V E L   L UO   P R O G RE SS I O N - B AS E D  M UL T I - L E V E L   I N VE R T E R   T h e  p r o p o s ed   m eth o d   co n ce n t r ates  o n   th e  g en er atio n   o f   th e  I C   lay o u t  p lan   f o r   th e  s witch in g   p atter n s   o f   th e   m u lti - lev el   in v er te r   ( M L I )   g e n er ated   b y   th e   u s e  o f   an   im p r o v ed   n o n - ca r r ier   s witch in g   a n g le  m et h o d .   i n   th is   wo r k ,   th e  s witch   p atter n s   ar e  p r o d u ce d   f o r   t h e  ML I   t h at  h as  its   in p u t  DC   v alu es  b ased   o n   t h e  L UO  p r o g r ess io n .   T h e  L UO  p r o g r e s s io n - b ased   ML I   to p o lo g y   co n s is ts   o f   1 4   s witch es  to   b e  d r i v en   to   g en er ate  th e   AC   o u tp u t.  T h e  ch allen g e  lies   in   th e  p r ec is e  p atter n in g   o f   t h ese  s witch es  a s   r eq u ir e d   f o r   th e  AC   g en er atio n .   T h e  d esig n   f lo w  f o r   th e  p r o p o s ed   m eth o d   is   d e p icted   in   Fig u r e   1 .   T h e  p r o p o s ed   m eth o d   co u ld   g en e r ate  an y   lev el  o f   ML I   f r o m   3   to   8 1 .   I n   th is   wo r k ,   th e  35 - lev el  L UO  p r o g r ess io n - b ased   ML I   is   u s ed   to   g en er ate  th e  AC   o u tp u t.  T h e  L UO  p r o g r ess io n - b ased   ML I   u s es  th e  p o wer   cir cu itry   to p o l o g y   as  g iv en   in   F ig u r e  2 .   T h e  L UO  p r o g r ess io n - b ased   m u lti - lev el  in v er ter   u s es th e  f o r m u la  as g i v en   in   ( 1 )   a n d   ( 2 ) .     V i = i ,                   if         i ≤ 2 ;               ( 1 )               =   7   X   3 i − 2     , if     i ≥ 3   ( 2 )     W h er e  Vi   is   th e  in p u t v o ltag es   o f   th e  L UO  p r o g r ess io n   in v er ter .   Fo r   th e  3 5 - lev el   L UO  p r o g r ess io n - b ased   ML I   cir cu it,   th e  v o ltag e  s o u r ce s   o f   1   V,   2   V,   7   V,   an d   2 1   V  ar e  u s ed   t o   g i v e  1 7   p o s itiv e  le v els,  1 7   n eg ativ e   lev els,  an d   1   ze r o   lev el  f o r   t h e  AC   o u t p u t.  T h e  lev el  v o ltag es   co m b in ed   f o r   th e  g en er atio n   o f   AC   o u tp u t  a r e  g iv e n   in   T ab le   1 .   T h e  alg o r ith m   u tili ze s   an   i m p r o v e d   n o n - ca r r ier   an g le  ev alu atio n   m eth o d   to   d e r iv e  th e  lev els  o f   th e  m u lti - lev el  in v er ter .   I n   th is   wo r k ,   th e   a n g les  ar e  p r o d u ce d   b ased   o n   th e  im p r o v ed   Half   Heig h t  E v en t  m an ip u latio n   m et h o d   wh ich   ca n   p r esen t  t h e  an g les  in   s eq u en ce   till   th e  h alf   an d   in   alter n ate  s eq u e n ce   af ter   th e  h alf   o f   th e  p o s itiv e  an d   n e g ativ e  cy cles  with   an   ad d itio n   o f   I n te g er   v alu e  ‘ 1 ’ .   T h e  e q u atio n   f o r   th e   HHM   alg o r ith m   is   g iv en   in   ( 3 ) .       α =  − 1 [ ( ( − 1 2 ) 2 − 1 ) + 1 ]   ( 3)     W h er e  i =   1 , 2 , …. − 1 2 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po w  E lec  &   Dr i Sy s t ,  Vo l.  16 ,   No .   2 ,  J u n e   20 25 :   9 7 4 - 9 8 1   976   S e l e c t   t h e   l e v e l s   f o r   Pr o g r e s s i o n b a s e d M L I   ( " m "   =   6 3 ) S e l e c t   t h e   P r o g r e s s i o n   f o r M L I   t o p o l o g y ( L U O P R O G R E S S I O N ) D e c i d e   t h e   n u m b e r   o f   s w i t c h e s   f o r L u o   Pr o g r e s s i o n   ( " n "   =   1 4 ) E v a l u a t e   t h e   S w i t c h i n g   a n g l e s   f o r   t h e 1 4   s w i t c h e s   u s i n g   I m p r o v e d HHM - S A M D ig it iz e t h e   e v a l u a t e d   a n g l e s   w i t h r e s o l u t i o n   o f   2 8   b i t s D e v e l o p   t h e H D L   c o d e   f o r   t h e   1 4 S w i t c h   p a t t e r n s   o f L u o   Pr o g r e s s i o n S y n t h e s iz e   t h e   d e v e lo p e d   s w it c h in g p a t t e r n   c o d e   u s in g X il in x   T o o l G e n e r a t e   t h e   I C   la y o u t   f o r   t h e 14 S w i t c h   p a t t e r n s   o f L u o   Pr o g r e s s i o n     Fig u r e  1 .   Desig n   f lo w  f o r   th e  p r o p o s ed   3 5 - lev el  L UO  p r o g r ess io n - b ased   SLI       + - + + + - - - - S 4 S 3 S 2 S 1 S 5 S 6 N 2 N 1 V 1 = 1 V V 2 = 2 V V 3 = 7 V V 4 = 2 1 V R L O A D a 1 a 2 b 1 b 2 W 1 W 2     Fig u r e  2 .   C ir cu it d iag r am   f o r   t h e  L UO  p r o g r ess io n - b ased   s w itch ed   lad d er   m u lti - lev el  in v e r ter   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po w  E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       S ystem - on - ch ip   d esig n   fo r   imp r o ve d   s w itch in g   a n g le  d r iven 3 5 - leve l LUO   …   ( Jo s ep h   A n t h o n y  P r a th a p )   977   T h e  ( 3 )   p r esen ted   f o r m u la  is   m an ip u lated   in   th e  f l o atin g   p o in t  f o r   t h e  an g les.  T h ese  a n g les  ar e  tr an s lated   in to   d ig ital v alu es w ith   2 8   r eso lu tio n s .   T h e   x - a x is   a n g les f r o m   0 ° t o   3 6 0 °  o f   a   cy c le  ar e  co n v er ted   as  0   to   2 5 5   b its   in   d ig ital  f o r m at.   T h e  L UO  p r o g r ess io n - b ased   in v er ter   co n s is ts   o f   two   p ar ts   o f   t h e  v o ltag e   s witch es  n am ely   DC   v o ltag e  lad d er   s witch es  an d   p o lar ity   s witch es  as  s h o wn   in   Fig u r e  2 .   T h e  DC   v o lt ag e  lad d er   s witch es   co m b i n e  th e   DC   v o ltag es th r o u g h   th e   s witch es a s   r eq u ir ed   f o r   th e  lev el  in   th e  i n v er ter   d esi g n .   As  s h o wn   in   Fig u r e  1 ,   th e  c o d e  f o r   th e  p r o p o s ed   m eth o d   is   d ev elo p e d   u s in g   th e  HDL   lan g u ag e.   T h e   b eh av io r al   s ty le  o f   th e  HDL   co d e  is   u s ed   t o   g e n er ate  th e   s witch   p atter n s   o f   th e   ML I .   T h e  s y n th esis   o f   t h e  d ev elo p e d   co d e  is   v alid ated   u s in g   th e  E DA  to o ls   n am ely   X ilin x   an d   ca d en ce .   T h e  I C   lay o u t  is   o b tain e d   b y   m ak in g   u s e  o f   th e  g en u s   an d   i n n o v u s   to o ls   in   th e  ca d en ce .       T ab le  1 .   Vo ltag e  le v el  co m b in atio n   f o r   th e  3 5 - lev el  L UO  p r o g r ess io n - b ased   ML I   P o si t i v e   l e v e l s   V o l t a g e s   N e g a t i v e   l e v e l s   V o l t a g e s   0   0   0   0   1   1   V   - 1   - 1   V   2   2   V   - 2   - 2   V   3   1   V   + 2   V   - 3   - 1   V   - 2   V   4   7   V   - 2   V   - 1   V   - 4   - 7   V   +   2   V   +   1   V   5   7   V   - 2   V   - 5   - 7   V   +   2   V   6   7   V   - 1   V   - 6   - 7   V   + 1   V   7   7   V   - 7   - 7   V   8   7   V   +   1   V   - 8   - 7   V   - 1   V   9   7   V   +   2   V   - 9   - 7   V   - 2   V   10   7   V   +   2   V   +   1   V   - 10   - 7   V   - 2   V   - 1   V   11   2 1   V   - 7   V   - 2   V   - 1   V   - 11   - 2 1   V   +   7   V   +   2   V   +   1   V   12   2 1   V   - 7   V   - 2   V   - 12   - 2 1   V   +   7   V   +   2   V   13   2 1   V   - 7   V   - 1   V   - 13   - 2 1   V   +   7   V   +   1   V   14   2 1 V   - 7   V   - 14   - 2 1   V   +   7   V   15   2 1   V   - 7   V   +   1   V   - 15   - 2 1   V   +   7   V   - 1   V   16   2 1   V   - 7   V   +   2   V   - 16   - 2 1   V   +   7   V   - 2   V   17   2 1   V   - 7   V   +   2   V   +   1   V   - 17   - 2 1   V   +   7   V   - 2   V   - 1   V       3.   RE SU L T S AN D  D I SCU SS I O N   T h e  p r o p o s ed   m eth o d   f o r   t h e  d ev elo p m e n t  o f   I C   lay o u t  f o r   th e  3 5 - lev el  L UO  p r o g r ess io n   s witch ed   lad d er   m u lti - lev el  in v e r ter   is   v alid ated   u s in g   MA T L AB   an d   E DA  ca d en ce   to o l .   T h e  MA T L AB   to o l is u tili ze d   to   v er if y   th e  f u n ctio n ality   o f   t h e  alg o r ith m   to   co r r ec tly   g en er ate  th e  s witch   p atter n s   o f   th e  ML I   cir cu it.  T h e   Switch   p atter n s   in   d ig ital  f o r m   ar e  d e v elo p ed   u s in g   t h e  H DL   co d e  an d   tr an s lated   in t o   X ilin x   Simu lin k   B lo ck   to   b e  cr o s s - co m p iled   as  g iv en   in   Fig u r e  3 .   T h is   cr o s s - co m p ilin g   o p tio n   p r o v id es  an   o p p o r t u n ity   to   in ter lin k   th e  d ev elo p e d   n o n - ca r r ier - b ased   s witch   p atter n s   in   HDL   with   th e  an alo g   t o p o lo g y   o f   th e   s witch ed   lad d e r   in v er ter .  T h e  ex ec u tio n   o f   th e  cr o s s - co m p iled   s etu p   p r o d u ce s   th e   A C   o u tp u t  f o r   th e  3 5 - le v el  L U O  p r o g r ess io n - b ased   SLI   as  d ep icted   in   Fig u r e  4 .   T h e  p ar am etr ic  ev alu atio n   f o r   th e  p r o p o s ed   m eth o d   is   ca r r ied   o u t  f o r   th e  T HD %  an d   is   s h o wn   in   Fig u r e  5 .   T h e  T HD%  v alu e  f o r   th e   3 5 - lev el  L UO  p r o g r ess io n   SLI   is   2 . 5 9 %  wh ich   is   r elativ el y   lo w  co m p ar e d   to   th e  [ 2 5 ]   th at  u s ed   8   b its   o f   r eso l u tio n   f o r   th e  HDL   i n   th e  s witch in g   o f   H - b r id g e   C ML I   to p o lo g y .   T ab le  2   p r o v es  th e  m er it  o f   th e  T HD%  f o r   th e  p r o p o s ed   m eth o d   is   lo w  in   co m p ar is o n   with   th e   HC ML I   cir cu it.  Als o ,   th e  n u m b er   o f   s witch es  u tili ze d   is   o n ly   6   f o r   t h e  L PS L I   wh er ea s   th e  HC ML I   u s es  1 2   s witch es.  T h e  o b jectiv e  o f   th i s   p ap er   is   attai n ed   lo wer   T HD%  f o r   th e  g iv en   3 5 - lev el  L UO  b ased   SLM L I   b y   m ak in g   u s e  o f   th e  im p r o v ed   H HM - SAM.   T ab le  3   v alid ates t h e  en h an ce m e n t o f   th e  p r o p o s ed   m eth o d   with   th e  v alu e  o f   2 . 5 9 %  in   T HD  c o m p a r ed   to   t h e  2 . 6 4 %  in   T HD  f o r   t h e  co n v en tio n al  SAM  alg o r ith m .   T h e  o th er   o b ject   o f   d e v elo p in g   th e  SOC   is   d ep i cted   in   Fig u r e   6 .   T h e  I C   lay o u t   p lan   f o r   t h e  3 5 - lev el  L PS L I   s witch in g   alg o r ith m s   is   d ev elo p ed   b y   m ak i n g   u s e  o f   ca d en ce   E DA  to o ls .   Ov er all,   th r ee   to o ls   ar e  u s ed   f o r   th e  I C   ch ip   lay o u t  d esig n   n am ely   in cisi v e,   g e n u s ,   an d   in n o v u s   f o r   s im u latio n ,   s y n th esis ,   an d   I C   lay o u t  r esp ec tiv ely .       T ab le  2 .   C o m p a r is o n   o f   th e  p r o p o s ed   3 5 - lev el  L PS L I   cir cu it with   th e  H - b r id g e  C HM L I   M e t h o d s   Le v e l   N o   o f   sw i t c h e s   R e s o l u t i o n   TH D %   [ 2 5 ]   35   12   2 8   &   2 12   b i t s   3 . 2 8 %   P r o p o se d   met h o d   35   6   2 8   b i t s   2 . 5 9 %     T ab le  3 .   C o m p a r is o n   o f   th e  p r o p o s ed   im p r o v e d   HHM - SAM  with   th e  co n v en ti o n al  HHM - SAM   M e t h o d s   Le v e l   V RM S   V P E A K     TH D %   Ex i s t i n g   HHM   35   1 2 . 0 5   1 7 . 0 4   2 . 6 4 %   I mp r o v e d   HHM   35   1 2 . 0 3   1 7 . 0 1   2 . 5 9 %     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po w  E lec  &   Dr i Sy s t ,  Vo l.  16 ,   No .   2 ,  J u n e   20 25 :   9 7 4 - 9 8 1   978       Fig u r e  3 .   Simu lin k   m o d el  f o r   th e  p r o p o s ed   3 5 - lev el  L UO  p r o g r ess io n - b ased   Xilin x   b l o ck           Fig u r e  4 .   AC   o u tp u t f o r   th e  3 5 - lev el  L UO  p r o g r ess io n - b ased   ML I   u s in g   th e  Xilin x   Simu lin k   b lo ck s           Fig u r e  5 .   T HD%  ca lcu latio n   f o r   th e  3 5 - lev el  L UO  p r o g r ess io n - b ased   ML I   u s in g   th e   Xilin x   Simu lin k   b l o ck s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po w  E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       S ystem - on - ch ip   d esig n   fo r   imp r o ve d   s w itch in g   a n g le  d r iven 3 5 - leve l LUO   …   ( Jo s ep h   A n t h o n y  P r a th a p )   979       Fig u r e  6 .   I C   c h i p   lay o u t f o r   th e  3 5 - lev el  L UO  p r o g r ess io n - b ased   ML I   u s in g   ca d e n ce   to o l       4.   CO NCLU SI O N   T h e   p r o p o s e d   3 5 - l e v e l   L U O   b a s e d   s w i t c h e d   l a d d e r   m u l t i - l e v e l   i n v e r t e r   i s   d r i v e n   b y   t h e   i m p r o v e d   s w i t c h i n g   a n g l e   m e t h o d   d r i v e n   s w i t c h   p a t t e r n s   t o   e x h i b i t   T H D %   a s   l o w   a s   2 . 5 9 %   c o m p a r e d   t o   t h e   c o n v e n t i o n a l   a n g l e   f o r m u l a t i o n   m e t h o d   w i t h   t h e   T H D %   o f   2 . 6 4 % .   T h e   a p p l i c a t i o n - s p e c i f i c   S O C   i s   s u c c e s s f u l l y   d e s i g n e d   f o r   t h e   p r o p o s e d   i m p r o v e d   n o n - c a r r i e r   s w i t c h i n g   p a t t e r n s   o f   t h e   3 5 - l e v e l   L UO   p r o g r e s s i o n - b a s e d   s w i t c h e d   l a d d e r   i n v e r t e r .  F u t u r e   w o r k   c o u l d   b e   i n v e s t e d   i n   t h e   f a u l t   a n a l y s i s   o f   t h e s e   d r i v i n g   s w i t c h e s   u s i n g   a   d e e p   l e a r n i n g   a l g o r i t h m .       ACK NO WL E DG E M E NT S   T h e  au th o r s   wo u ld   lik e  to   th a n k   th e  Pre s id en cy   Un iv er s ity ,   B en g alu r u   f o r   p r o v id i n g   th e  VL SI  ca d en ce   lab   in   u tili zin g   th e  E DA  to o ls   an d   f o r   th e  c o n tr ib u tio n   to   th is   r esear ch   ar ticle .       F UNDING   I NF O R M A T I O N   Au th o r s   s tate  n o   f u n d in g   in v o lv ed .       AUTHO R  CO NT RI B UT I O NS ST A T E M E N T   T h is   jo u r n al   u s es  th e  C o n t r ib u to r   R o les  T a x o n o m y   ( C R ed iT)   to   r ec o g n ize   in d iv i d u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po w  E lec  &   Dr i Sy s t ,  Vo l.  16 ,   No .   2 ,  J u n e   20 25 :   9 7 4 - 9 8 1   980   Na m e  o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   J o s ep h   An th o n y   Pra th ap   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓       ✓   ✓   ✓   ✓   ✓     J .   Kan ti Pr asad     ✓   ✓     ✓   ✓     ✓   ✓   ✓       ✓     Viv ek an an d a   R ed d y     ✓   ✓     ✓   ✓   ✓       ✓           C h in th ap alli Su h eil     ✓   ✓     ✓   ✓       ✓                 C   :    C o n c e p t u a l i z a t i o n   M   :    M e t h o d o l o g y   So   :    So f t w a r e   Va   :    Va l i d a t i o n   Fo   :    Fo r mal   a n a l y s i s   I   :    I n v e s t i g a t i o n   R   :    R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi   :    Vi su a l i z a t i o n   Su   :    Su p e r v i s i o n   P   :    P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu   :    Fu n d i n g   a c q u i si t i o n         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT   Au th o r s   s tate  n o   co n f lict o f   in t er est.       DATA AV AI L AB I L I T Y   T h e  d ata  th at   s u p p o r t  th e  f in d in g s   o f   th is   s tu d y   ar e  a v ailab l e  f r o m   th e  co r r esp o n d in g   au t h o r ,   [ J AP] ,   u p o n   r ea s o n ab le  r eq u est.       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   M .   K a r a k ı l ı ç   a n d   M .   N .   A l ma l ı ,   “ D e si g n   o f   h y b r i d   sw i t c h e d   d i o d e   m u l t i l e v e l   i n v e r t e r   u si n g   s i n g l e   D C   so u r c e , ”   J o u rn a l   o f   El e c t r i c a l   En g i n e e ri n g   a n d   T e c h n o l o g y ,   v o l .   1 9 ,   n o .   7 ,   p p .   4 1 6 9 – 4 1 8 0 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s4 2 8 3 5 - 024 - 0 1 8 3 2 - 9.   [ 2 ]   M .   A .   N .   D o ss ,   N .   K a l a i a r a si ,   K .   S u b a ,   B .   S a t h i s h k u m a r ,   L.   R a mes h ,   a n d   S .   G .   F e r n a n d e z ,   “ O p e n   c i r c u i t   sw i t c h   f a u l t   d e t e c t i o n   i n   mu l t i l e v e l   i n v e r t e r   u si n g   a r t i f i c i a l   n e u r a l   n e t w o r k , ”   AI P  C o n f e re n c e   Pro c e e d i n g s ,   v o l .   3 0 3 7 ,   n o .   1 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 6 3 / 5 . 0 1 9 6 3 6 5 .   [ 3 ]   M .   A mi r ,   M .   S .   A l a m ,   A .   H a q u e ,   F .   I .   B a k h s h ,   a n d   N .   S h a h ,   “ D e s i g n   a n d   i mp l e m e n t a t i o n   o f   a   r e d u c e d   sw i t c h   sev e n t e e n - l e v e l   mu l t i l e v e l   i n v e r t e r   f o r   g r i d   i n t e g r a t i o n   o f   b a t t e r y   st o r a g e   s y st e m, ”   J o u rn a l   o f   En e r g y   S t o ra g e ,   v o l .   8 6 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e s t . 2 0 2 4 . 1 1 1 2 1 3 .   [ 4 ]   V .   S i n g h ,   K .   K .   K A R R I ,   a n d   S .   P a t t n a i k ,   “ P e r f o r m a n c e   a sses sme n t   o f   a   n e w   r e d u c e d   c o m p o n e n t   m u l t i l e v e l   i n v e r t e r   w i t h   d i scr e t e   mo d u l a t i o n   t e c h n i q u e s , ”   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   P o w e r E l e c t r o n i c s ,   v o l .   1 9 ,   n o .   1 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 5 0 4 / i j p e l e c . 2 0 2 4 . 1 0 0 5 9 1 4 6 .   [ 5 ]   A .   R a d h a k r i s h n a n ,   E .   S .   A r a s a n ,   B .   C .   R a m a l i n g a m,  a n d   K .   C h a n d r a se k a r a n ,   “ A   n e w   a sy mm e t r i c   H - 6  st r u c t u r e d   mu l t i l e v e l   i n v e r t e r   w i t h   r e d u c e d   p o w e r   c o m p o n e n t s , ”   S y m m e t ry ,   v o l .   1 6 ,   n o .   1 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / sy m 1 6 0 1 0 0 7 2 .   [ 6 ]   A .   T.   A .   A r u l a p p a n ,   M .   S e l v a r a j ,   a n d   A .   A l a d i a n ,   “ S H E  P W M   b a se d   2 1   l e v e l   i n v e r t e r s   w i t h   h a r d w a r e   a n a l y s i s,”   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   Po w e r   El e c t ro n i c s  a n d   D ri v e   S y s t e m s ,   v o l .   1 5 ,   n o .   2 ,   p p .   9 9 3 – 1 0 0 0 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j p e d s. v 1 5 . i 2 . p p 9 9 3 - 1 0 0 0 .   [ 7 ]   U .   G a j u l a ,   K .   M a n i v a n n a n ,   a n d   N .   M .   R e d d y ,   “ P e r f o r m a n c e   a n a l y si s  f o r   i n d u c t i o n   m o t o r   f e d   b y   r e d u c e d   s w i t c h   s y mm e t r i c a l   mu l t i l e v e l   i n v e r t e r   t o p o l o g y , ”   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   P o w e r  E l e c t r o n i c s   a n d   D r i v e   S y st e m s ,   v o l .   1 5 ,   n o .   2 ,   p p .   9 2 5 – 9 3 4 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j p e d s. v 1 5 . i 2 . p p 9 2 5 - 9 3 4 .   [ 8 ]   R .   M e m o n ,   M .   A .   M a h a r ,   A .   S .   L a r i k ,   a n d   S .   A .   A .   S h a h ,   “ A n   a s y mm e t r i c a l   m u l t i l e v e l   i n v e r t e r   w i t h   m i n i m u m  v o l t a g e   s t r e ss  a n d   f e w e r   c o m p o n e n t s  f o r   p h o t o v o l t a i c   r e n e w a b l e - e n e r g y   s y st e m,”   C l e a n   E n e r g y ,   v o l .   8 ,   n o .   1 ,   p p .   1 – 2 2 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 9 3 / c e / z k a d 0 7 3 .   [ 9 ]   V .   K u b e n d r a n ,   Y .   M o h a m e d   S h u a i b ,   S .   V i d y a s a g a r ,   V .   K a l y a n a s u n d a r a m ,   a n d   K .   S a r a v a n a n ,   “ Th e   d e v e l o p me n t   o f   a   g e n e r a l i z e d   mu l t i l e v e l   i n v e r t e r   f o r   sy mm e t r i c a l   a n d   a sy mm e t r i c a l   DC   s o u r c e s  w i t h   a   mi n i mi z e d - ON   st a t e   sw i t c h , ”   Ai n   S h a m s  En g i n e e r i n g   J o u rn a l ,   v o l .   1 5 ,   n o .   2 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . a s e j . 2 0 2 3 . 1 0 2 3 5 8 .   [ 1 0 ]   B .   M o s e p e l e ,   R .   S a m i k a n n u ,   a n d   L.   A mu h a y a ,   “ A   s t r u c t u r a l   r e v i e w   o n   r e d u c e d   sw i t c h   c o u n t   a n d   h y b r i d   m u l t i l e v e l   i n v e r t e r s, ”   Fro n t i e rs  i n   E n e r g y   Re s e a rc h ,   v o l .   1 2 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 3 3 8 9 / f e n r g . 2 0 2 4 . 1 3 9 6 1 4 9 .   [ 1 1 ]   O .   I .   M o h a mm e d ,   L.   A .   M o h a mm e d ,   a n d   A .   M .   T.   I b r a h e e m   A l - N a i b ,   “ D e s i g n   a n d   a n a l y s i s   o f   se v e n   mu l t i l e v e l   c a sca d e d   H - b r i d g e   i n v e r t e r   c o n t r o l l e d   b y   F P G A , ”   N T U   J o u rn a l   o f   En g i n e e ri n g   a n d   T e c h n o l o g y ,   v o l .   3 ,   n o .   3 ,   S e p .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 5 6 2 8 6 / n t u j e t . v 3 i 3 . 8 6 3 .   [ 1 2 ]   T.   A .   H u sse i n ,   D .   I sh a k ,   a n d   M .   Ta r n i n i ,   “ A   t h r e e - p h a se   m u l t i l e v e l   i n v e r t e r   sy n t h e s i z e d   w i t h   3 1   l e v e l s   a n d   o p t i mal   g a t i n g   a n g l e s   b a s e d   o n   t h e   G A   a n d   G W O   t o   su p p l y   a   t h r e e - p h a se   i n d u c t i o n   m o t o r , ”   E n e r g i e s ,   v o l .   1 7 ,   n o .   5 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e n 1 7 0 5 1 2 6 7 .   [ 1 3 ]   L.   V i j a y a r a j a ,   S .   G a n e sh   K u mar ,   M .   R i v e r a ,   a n d   E .   B a b a e i ,   “ P e r f o r ma n c e   e n h a n c e me n t   o f   r e d u c e d   c o mp o n e n t   mu l t i l e v e l   i n v e r t e r   w i t h   o p t i m a l   p l a c e m e n t   o f   l e v e l   s h i f t e r , ”   I EE E  L a t i n   Am e r i c a   T r a n s a c t i o n s ,   v o l .   2 2 ,   n o .   6 ,   p p .   5 0 2 – 5 1 1 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TLA . 2 0 2 4 . 1 0 5 3 4 3 1 0 .   [ 1 4 ]   P .   K a r   e t   a l . ,   “ A   n o v e l   r e d u c e d   c o mp o n e n t   h i g h   b o o s t   mu l t i l e v e l   i n v e r t e r ,”  I EEE  Ac c e ss ,   v o l .   1 2 ,   p p .   1 2 4 6 5 8 – 1 2 4 6 8 0 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 4 . 3 4 5 0 7 2 0 .   [ 1 5 ]   A .   B .   B a r n a w i ,   A .   R .   A .   A l f i f i ,   Z.   M .   S .   E l b a r b a r y ,   S .   F .   A l q a h t a n i ,   a n d   I .   M .   S h a i k ,   “ R e v i e w   o f   mu l t i l e v e l   i n v e r t e r   f o r   h i g h - p o w e r   a p p l i c a t i o n s, ”   Fr o n t i e rs  i n   E n g i n e e r i n g   a n d   B u i l t   E n v i r o n m e n t ,   v o l .   4 ,   n o .   2 ,   p p .   7 7 – 8 9 ,   M a y   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 8 / F E B E - 05 - 2 0 2 3 - 0 0 2 0 .   [ 1 6 ]   S .   J.   S a l e h i ,   M .   A .   S .   N e j a d ,   a n d   H .   R .   N a j a f i ,   “ A   n e w   m u l t i - i n p u t   t w o - o u t p u t   sw i t c h e d - so u r c e   mu l t i l e v e l   i n v e r t e r   b a se d   o n   h a r v e s t   o f   ma x i m u m e n e r g y   f o r   p h o t o v o l t a i c   a p p l i c a t i o n s, ”   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   Po w e r  El e c t r o n i c s ,   v o l .   1 9 ,   n o .   2 ,   p p .   1 6 7 – 1 9 2 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 5 0 4 / I JP ELE C . 2 0 2 4 . 1 3 6 5 6 1 .   [ 1 7 ]   K .   Je n a   e t   a l . ,   “ A   n o v e l   mu l t i g a i n   s w i t c h e d - c a p a c i t o r - b a s e d   t o p o l o g y   w i t h   r e d u c e d   p a r t   c o u n t , ”   I n t e rn a t i o n a l   T ra n s a c t i o n s  o n   El e c t r i c a l   En e r g y   S y s t e m s ,   v o l .   2 0 2 4 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 5 / 2 0 2 4 / 2 9 4 4 8 4 6 .   [ 1 8 ]   Q. - T.   Tr a n ,   “ A n   a p p l i c a t i o n   o f   n e u r a l   n e t w o r k - b a s e d   sl i d i n g   m o d e   c o n t r o l   f o r   m u l t i l e v e l   i n v e r t e r s , ”   En g i n e e ri n g ,   T e c h n o l o g y   &   Ap p l i e d   S c i e n c e   Re s e a rc h ,   v o l .   1 4 ,   n o .   1 ,   p p .   1 2 5 3 0 – 1 2 5 3 5 ,   F e b .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 4 8 0 8 4 / e t a sr . 6 5 1 6 .   [ 1 9 ]   S .   S .   K .   K u m a r   a n d   P .   K .   D h a l ,   “ D e s i g n   a n d   i mp l e m e n t a t i o n   o f   n o v e l   v a r i a n t s  o f   m u l t i - l e v e l   i n v e r t e r s  f o r   t r a c t i o n   a n d   h e a v y   v e h i c l e   a p p l i c a t i o n s, ”   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   P o w e rt r a i n s ,   v o l .   1 2 ,   n o .   1 ,   p .   5 4 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 5 0 4 / I JP T. 2 0 2 3 . 1 2 9 6 7 1 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po w  E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       S ystem - on - ch ip   d esig n   fo r   imp r o ve d   s w itch in g   a n g le  d r iven 3 5 - leve l LUO   …   ( Jo s ep h   A n t h o n y  P r a th a p )   981   [ 2 0 ]   A .   P r a v e e n a   a n d   K .   S a t h i s h k u m a r ,   “ P o w e r   q u a l i t y   i mp r o v e m e n t   u si n g   a   3 1 - l e v e l   m u l t i - l e v e l   i n v e r t e r   w i t h   b i o - i n s p i r e d   o p t i mi z a t i o n   a p p r o a c h , ”   Fr o n t i e rs  i n   E n e r g y   Re s e a rch ,   v o l .   1 2 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 3 3 8 9 / f e n r g . 2 0 2 4 . 1 2 6 4 1 5 7 .   [ 2 1 ]   V .   R a m a n a r a y a n a ,   K .   N .   R a o ,   B .   K u m a r ,   a n d   S .   V .   K .   N a r e s h ,   “ A   s i n g l e - p h a se  f i v e - l e v e l   m u l t i l e v e l   i n v e r t e r   w i t h   r a t e d   p o w e r   f a u l t - t o l e r a n t   f e a t u r e , ”   A EU   -   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   E l e c t r o n i c s   a n d   C o m m u n i c a t i o n s ,   v o l .   1 9 0 ,   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . a e u e . 2 0 2 4 . 1 5 5 6 4 5 .   [ 2 2 ]   B .   P r a g a t h i ,   S .   K u m a r ,   P .   R .   K u mar i ,   a n d   A .   R .   S i n g h ,   “ P e r f o r ma n c e   e v a l u a t i o n   o f   h y b r i d   m u l t i l e v e l   i n v e r t e r   w i t h   a   h i g h - f r e q u e n c y   sw i t c h i n g   t e c h n i q u e , ”   J o u rn a l   o f   En g i n e e ri n g   a n d   A p p l i e d   S c i e n c e ,   v o l .   7 0 ,   n o .   1 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 8 6 / s 4 4 1 4 7 - 0 2 3 - 0 0 2 6 7 - 9.   [ 2 3 ]   K .   S a r k e r ,   K .   S a r k a r ,   J.   S a r k e r ,   P .   B h o w m i k ,   D .   C h a t t e r j e e ,   a n d   S .   K .   G o sw a m i ,   “ P o w e r   q u a l i t y   i n v e st i g a t i o n   w i t h   mu l t i l e v e l   i n v e r t e r   b y   p h o t o v o l t a i c - f e d   d y n a m i c   v o l t a g e   r e s t o r e r , ”   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   Mo d e l l i n g   a n d   S i m u l a t i o n ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 0 / 0 2 2 8 6 2 0 3 . 2 0 2 4 . 2 3 2 7 6 4 7 .   [ 2 4 ]   E.   N o o r sal ,   A .   R o n g i ,   I .   R .   I b r a h i m,  R .   D a r u s,  D .   K h o ,   a n d   S .   S e t u m i n ,   “ D e si g n   o f   F P G A - b a se d   S H E  a n d   S P W M   d i g i t a l   sw i t c h i n g   c o n t r o l l e r s  f o r   21 - l e v e l   c a sca d e d   H - b r i d g e   mu l t i l e v e l   i n v e r t e r   m o d e l ,”  Mi c ro m a c h i n e s ,   v o l .   1 3 ,   n o .   2 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / mi 1 3 0 2 0 1 7 9 .   [ 2 5 ]   J.  A .   P r a t h a p   a n d   T.   S .   A n a n d h i ,   “ F i e l d   p r o g r a mm a b l e   g a t e   a r r a y - b a s e d   n e w   f u si o n   c o n t r o l   f o r   p h o t o v o l t a i c   i n v e r t e r , ”   C o m p u t e rs   a n d   El e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g ,   v o l .   9 8 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c o m p e l e c e n g . 2 0 2 2 . 1 0 7 7 3 8 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS       J o se p h   A n th o n y   Pra th a p           wa s  b o r n   i n   1 9 8 1   i n   P o n d ich e rr y .   He   h a s  o b tain e d   B. E .   [El e c tro n ics   a n d   C o m m u n ica ti o n ]  a n d   M . Tec h .   [VL S I  De sig n ]  d e g re e s  in   2 0 0 3   a n d   2 0 0 7 ,   re sp e c ti v e ly ,   a n d   t h e   P h . D.  in   F P G A  b a se d   P o we r  Co n v e rters   in   2 0 1 7   fr o m   An n a m a lai   Un iv e rsity ,   Tam il   Na d u ,   I n d ia.  He   h a s  p u t  i n   22   y e a rs  o f  se rv ice   in   tea c h in g   a n d   re se a rc h .   He   is  c u rre n tl y   a n   As so c iate   P r o fe ss o r  in   t h e   De p a rtme n t  o f  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 t   P re sid e n c y   U n iv e r sity ,   Be n g a l u ru ,   Ka rn a tak a ,   In d ia.   He   is   a   S e n io r   M e m b e r   o f   IEE E  a n d   h a s  in it iate d   t h e   fo r m a t io n   o f  t h e   IEE E  S tu d e n t   C h a p ters   in   h is  c a re e r.   His  re se a rc h   in tere sts   in c l u d e   VLS I   d e si g n ,   d e v e lo p m e n t  o f  d ig it a l  sw it c h   p a tt e rn s,  F P G A  c o n tr o l  tec h n iq u e s   fo r  p o we r  c o n v e rters ,   a n d   p h o t o v o lt a ic  p o we r  e lec tro n ics   c o n v e rters .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a t   e m a il :  jo se p h . a n th o n y @p re sid e n c y u n iv e rsit y . in .         J .   K a n ti   Pra sa d           is  c u rre n tl y   p u rsu i n g   a   B a c h e lo r   o f   T e c h n o l o g y   (B. Tec h . )   i n   El e c tro n ics   a n d   Co m m u n ica ti o n   En g i n e e rin g   a t  P re sid e n c y   Un i v e rsity ,   l o c a ted   in   Ba n g a l o re ,   In d ia.  Ac ti v e l y   e n g a g e d   in   re se a rc h   p ro jec ts,  he   d e m o n stra tes   a   c o m m it m e n t  to   in terd isc i p li n a r y   a p p ro a c h e s  in   a d d re ss in g   e n g i n e e rin g   c h a ll e n g e s.  His  c o n tri b u t io n s  wit h in   a c a d e m ia  a n d   in d u stry   u n d e rsc o re   h is  d e d ica ti o n   t o   a d v a n c in g   k n o wle d g e   a n d   d riv i n g   tec h n o lo g ica l   in n o v a ti o n .   His  re se a rc h   in tere sts  e n c o m p a ss   re n e wa b le  e n e rg y   sy ste m s ,   m a c h in e   lea rn in g   a p p li e d   t o   p o we r  sy ste m s,  se m i c o n d u c to r  d e v ice   fa b rica ti o n ,   a n d   wire les s  c o m m u n ica ti o n   p ro t o c o ls.  He   c a n   b e   c o n tac ted   at   e m a il :  k a n ti p ra sa d 8 1 0 @g m a il . c o m .         Viv e k a n a n d a   Re d d y           is  p u rs u in g   a   Ba c h e lo r   o f   Tec h n o l o g y   i n   E lec tro n ics   a n d   Co m m u n ica ti o n   En g in e e rin g   a t  P r e sid e n c y   Un iv e rsit y ,   Ba n g a lo re ,   I n d ia.  Viv e k a n a n d a   a c ti v e ly   d e m o n stra tes   h is   c o m m it m e n t   to   th e   p r o fe ss io n   t h ro u g h   h is   m e m b e rsh ip   in   th e   In stit u te  o f  El e c tri c a l  a n d   El e c tro n ics   En g i n e e rs  (IE EE ).   He   h a s  a lrea d y   m a d e   a   m a rk   in   th e   field   with   a   p u b li s h e d   p a p e r  o n   OTF S   m o d u latio n   a t  a n   IEE E  c o n fe re n c e .   His  p a ss io n     fo r  e lec tro n ics   is  m u l ti fa c e ted ,   e n c o m p a ss in g   VLS I   d e sig n ,   P CB  la y o u t,   wire les s   c o m m u n ica ti o n s,   a n d   t h e   e v e r - e v o lv in g   fiel d   o f  m a c h in e   lea rn in g .   H e   c a n   b e   c o n tac ted   a t  e m a il :   v iv e k a n a n d a re d d y 0 5 0 1 @ g m a il . c o m .         Chi n th a p a ll i  S u h e il           is   c u rre n tl y   p u rsu in g   a   Ba c h e lo r   o f   Tec h n o l o g y   (B. Tec h . )  in   El e c tro n ics   a n d   Co m m u n ica ti o n   En g i n e e rin g   a t  P re sid e n c y   Un i v e rsity ,   l o c a ted   in   Ba n g a l o re ,   In d ia.  His  p ro ficie n c y   in   c o m m u n ica ti o n   s y ste m s  is  e v id e n t  t h ro u g h   h is  c o n fe re n c e   p a p e r  o n   OTF S   m o d u latio n ,   wh ich   sh o wc a se s  h is   e x p e rti se   i n   si g n a l   p ro c e ss in g   tec h n iq u e s.  Ac ti v e l y   e n g a g e d   in   re se a rc h   p r o jec ts,  he   d e m o n stra te d   a   c o m m it m e n t  t o   i n terd isc ip li n a ry   a p p ro a c h e s  i n   a d d re ss in g   e n g in e e rin g   c h a ll e n g e s.  His  re se a rc h   in tere sts  e n c o m p a ss   p o we r  e lec tro n ics ,   a rti ficia l  in telli g e n c e   a p p l ied   t o   p o we r  sy ste m s,  VLS I  tec h n o lo g y ,   a n d   c h a n n e l  m o d u lati o n .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a t  e m a il :  c h in t h a p a ll isu h e i l1 2 3 @g m a il . c o m .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.