I nte rna t io na l J o urna l o f   Appl ied P o w er   E ng ineering   ( I J AP E )   Vo l.  14 ,   No .   3 Sep tem b er   20 25 ,   p p .   73 3 ~ 74 2   I SS N:  2252 - 8792 DOI 1 0 . 1 1 5 9 1 /i j ap e . v 14 . i 3 . pp 73 3 - 74 2           733       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : // ija p e. ia esco r e. co m/   Fraction a l order   PID cont ro lled hy brid  C uk   co nv ert er   for  elect ric  vehicle       Na lla m i lli   P .   G .   B ha v a ni 1 , S .   Dina k a R aj 1 , K .   Su j a t ha 2 N.   Na v a pra k a s h 1 D.   E zh ila ra s a n 1   1 EC E   D e p a r t me n t ,   S a v e e t h a   S c h o o l   o f   En g i n e e r i n g ,   S a v e e t h a   I n st i t u t e   o f   M e d i c a l   a n d   T e c h n i c a l   S c i e n c e s (S I M A T S ) ,     S a v e e t h a   U n i v e r si t y ,   C h e n n a i ,   I n d i a   2 EEE  D e p a r t me n t ,   D r .   M . G . R .   E d u c a t i o n a l   a n d   R e se a r c h   I n st i t u t e ,   C h e n n a i ,   I n d i a       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ma y   2 2 ,   2 0 2 4   R ev i s ed   J u l 7 ,   2 0 2 5   A cc ep ted   A u g   3 ,   2 0 2 5       Ch o o si n g   th e   rig h t   c o n tr o ll e w it h   th e   rig h a p p r o a c h   is  o n e   o f   a n y   p o w e r   c o n v e rter' b ig g e st  c o n c e rn s.  In   o rd e to   o p ti m ise   in d u c ti o n   h e a ti n g ,   a   h y b rid   C uk   c o n v e rter  w it h   a   f ra c ti o n a l - o rd e p r o p o rti o n a l   in teg ra d e riv a ti v e   (F OP ID)  c o n tro l ler  is  b u il t.   T h e   f in d in g sh o a n   i m p ro v e d   ti m e   d o m a in   re sp o n siv e n e ss   in   th e   F O P ID   c o n tr o ll e d   c lo se d - l o o p   h y b rid   DC - DC  c o n v e rter  ( CDH C )   s y ste m .   In   o rd e to   im p ro v e   th e   in ter f a c e   b e t w e e n   th e   re so n a n in v e rter  a n d   DC  so u rc e   a n d   to   ste p   u p   v o lt a g e   w it h   les o u tp u t   rip p le,  C uk   c o n v e rters   a re   u se d .   T h e   re se a rc h   p ro jec is  c o n c e rn e d   w it h   m o d e ll in g   a n d   sim u latin g   a   h y b rid   c lo se d - l o o p   DC  c o n v e rter  s y s tem .   T h e   f in d in g sh o w   a n   i m p ro v e d   ti m e   d o m a in   re s p o n siv e n e ss   in   th e   F OP ID   c o n tro ll e d   CDH s y ste m .   T h e   su g g e st e d   a p p ro a c h   o f f e rs   a d v a n tag e su c h   a s   h ig h - p o w e d e n sity   a n d   b u c k   b o o st  c a p a b il it y .   Af ter  b e in g   in v e rted ,   th e   C u k   c o n v e rter' o u tp u is  a p p li e d   t o   a   DC  lo a d .   T h e   ti m e   re sp o n se o f   th e   c lo se d   lo o p   p ro p o rti o n a l   in teg ra l   ( PI )   a n d   F O P ID  c o n tro l led   h o m o g e n e o u c h a rg e   c o m p re ss io n   ig n it io n   ( HCCI )   sy ste m s   a re   c o m p a re d .   T h e   h a r d w a re   i im p le m e n ted   a n d   tes ted   f o t h e   CDH sy ste m   f o e lec tri c   v e h icle s.  T h e   re su lt in d ica te  th a t   th e   F O P ID  c o n tr o ll e d   CDH sy ste m   h a e n h a n c e d   ti m e   re sp o n se   a n d   b e n e f it s su c h   a h ig h - p o w e d e n sity   b u c k   b o o st ab i li t y .   K ey w o r d s :   B u ck - b o o s t c ap ab ilit y   FOP I co n tr o ller   H y b r id   C u k   co n v er ter   P I   co n tr o ller   P o w er   co n v er ter   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 :   N alla m i lli   P .   G.   B h av an i   E C E   Dep ar t m en t,  Sav ee t h Sc h o o l o f   E n g in ee r i n g   Sav ee t h I n s tit u te  o f   Me d ical  an d   T ec h n ical  Scie n ce s   ( SIM A T S) Sav ee t h Un iv er s it y   C h e n n ai,   T am il Na d u ,   I n d ia   E m ail:  b h a v a n i n p g . s s e@ s av ee th a. co m       1.   I NT RO D UCT I O   I n   r ec en y ea r s ,   th u s o f   n o n - co n v e n tio n a en er g y   s o u r ce s   h a s   ex p an d ed   ac r o s s   v ar io u s   ap p licatio n s ,   in cl u d i n g   d o m e s tic,   in d u s tr ial,   a n d   h y b r id   v eh icle  s y s te m s .   H y b r id   v e h i cles,  in   p ar ticu lar ,   r eq u ir b o th   A C   a n d   DC   s u p p ly   v o lta g es  to   o p er ate  th eir   eq u ip m e n t,  m a k i n g   h y b r id   co n v er ter s   cr u cial   co m p o n e n t s   in   t h e s s y s te m s T h ese  co n v er ter s   ar ess e n ti al  f o r   in te g r atin g   e n er g y   s o u r ce s   th r o u g h   p o w er   co n v er ter s   to   s u p p l y   v ar io u s   t y p e s   o f   lo ad s   in   E ap p licatio n s ,   in cl u d i n g   m o to r   d r iv e s ,   a u x iliar y   s y s te m s ,   a n d   b atter y   ch ar g i n g   u n it s ,   a nd   b o o s t - d er iv ed   h y b r id   co n v er ter s   h av b ee n   d esig n ed   to   ac co m m o d ate  d i f f er e n t y p es o f   lo ad s ,   w h e th er   AC   o r   DC   [ 1 ] .   P r ev io u s   r esear ch   h as  p r o p o s ed   s tan d alo n s y n c h r o n o u s   r ef er en ce   co n tr o f o r   s w itc h ed   b o o s t   in v er ter s   ( SB I )   [ 2 ] ,   an d   c o n v en t io n al  m eth o d s   h a v r elie d   o n   t w o   d is cr ete  co n v er ter s   f o r   ea ch   t y p o f   tr an s f o r m atio n   ( DC - D C   an d   DC - A C )   [ 3 ] ,   [ 4 ] .   Ho w e v er ,   ad v an ce m en ts   i n   Z - s o u r ce   to p o lo g y   h av led   to   t h d ev elo p m en o f   p r o lo n g ed   b o o s Z - s o u r ce   in v er ter s   [ 4 ] ,   an d   p u ls w id th   m o d u latio n   tec h n iq u es  h av b ee n   ex p lo r ed   f o r   o p tim izi n g   SB I   c o n tr o s tr ateg ies   [ 5 ] .   Mo r e o v er ,   th m i n i m izatio n   o f   cu r r en t   r ip p le   an d   v o ltag Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8792   I n t J   A p p l P o w er   E n g Vo l.  14 ,   No .   3 ,   Sep tem b er   20 25 :   73 3 - 74 2   734   s tr ess   i n   b o o s co n v er ter s   h as  b ee n   ac h ie v ed   th r o u g h   th u s o f   r a n d o m   m o d u latio n   in d ex es   [ 6 ] .   T h p er f o r m a n ce   o f   b o o s co n v er t er s   h as  al s o   b ee n   en h an ce d   b y   m a x i m izi n g   D C   v o ltag w it h   t h h e lp   o f   Z - s o u r ce   in v er ter s ,   o f f er i n g   s i g n i f ican i m p r o v e m e n o v er   tr a d itio n al  v o lta g e - s o u r ce   i n v er ter   [ 7 ] .   A d d itio n all y ,   C las s - E a m p lifie r s   w i th   h i g h   s w itc h in g   f r eq u e n cies   h a v e   b ee n   e m p lo y ed   to   r ed u ce   h ar m o n ic  co n te n i n   co n tr o lled - f r eq u e n c y   a m p li f ie r s   [ 8 ] .   T h d esig n   o f   clo s ed - lo o p   h y b r id   DC - D C   c o n v er ter   ( C DHC )   s y s te m   r eq u ir es   s el ec tin g   a n   ap p r o p r iate  co n v er ter   to   ac h iev o p ti m al  p er f o r m a n ce .   A   co m p ar ativ e   an al y s is   o f   p r o p o r tio n al   in te g r al   d er iv ativ ( P I D )   an d   f r ac tio n a o r d er   P I ( FO P I D)   co n tr o lle r s ,   u s i n g   o p ti m izatio n   tech n iq u es,  is   e s s e n tial  f o r   i m p r o v i n g   s y s te m   e f f icie n c y   [ 9 ] ,   [ 1 0 ] .   FOP I c o n tr o ller s   ar em p lo y ed   to   m in i m ize  er r o r s   in   th f ee d b ac k   lo o p   b y   ad j u s ti n g   p ar a m eter s   λ   an d   µ   ac r o s s   v ar io u s   iter ati o n s   [ 1 1 ] .   T h tu n in g   o f   F OP I co n tr o ller s   u s in g   ch ao tic  ato m ic  s ea r ch   al g o r it h m s   h as  s h o w n   p r o m is i n g   r esu lt s   i n   o p ti m izat io n   [ 1 2 ] .   I n   h y b r id   co n v er ter   s y s te m s ,   t h s w itc h ed   b o o s t i n v er ter   ( SB I )   s ta n d s   o u f o r   its   ab ilit y   to   p r o d u ce   b o th   i n s ta n t an eo u s   D C   a n d   A C   o u tp u ts   w i th   f e w er   f ilter   co m p o n en ts   [ 1 3 ] .   T r ad itio n al  d esig n s   t y p icall y   u t ilize  t w o   s ep ar ate  co n v er ter s b o o s t a n d   v o ltag s o u r ce   in v er ter s   ( VSI ) eith er   co n n ec ted   i n   p ar allel  o r   in   ca s ca d [ 1 4 ] .     T h ap p licatio n   o f   C DHC   s y s t e m s   w i th   p r o p o r tio n al  r eso n an ( P R )   co n tr o ller s   h as  b ee n   ex p lo r ed   f o r   in d u ctio n   h ea ti n g   [ 1 5 ] ,   w h ile   s h o r t - ter m   o n li n r ec u r s iv f o r ec asti n g   al g o r ith m   ( SH OR F A )   co n tr o ller s   h a v e   b ee n   u tili ze d   f o r   an al y zi n g   p h o to v o ltaic  ( P V)   p an els  [ 1 6 ] .   S m ar g r id   en er g y   co n s er v a ti o n ,   th r o u g h   v o lta g r ed u ctio n   tech n iq u es  an d   t h s tu d y   o f   s o lar   p an els  i n   v ar io u s   ap p licatio n s ,   h a s   als o   b ee n   ex ten s iv e l y   r esear ch ed   [ 1 7 ] ,   [ 1 8 ] .   Fu r th er m o r e,   tr an s f o r m er less   o n li n u n i n ter r u p tib le  p o w er   s u p p l y   ( UP S)  co n v er ter s ,   w id el y   r ec o g n ized   f o r   th eir   h ig h - p o w er   f ac to r   an d   e n h a n c ed   p o w er   e f f icie n c y   in   l in v o ltag ap p licatio n s   [ 1 9 ] ,   ca n   also   b ad ap ted   to   im p r o v e n er g y   e f f ic ien c y   i n   e lectr ic  v e h icle  ( E V)   s y s te m s   [ 2 0 ] .   Mo d u lar   in p u t - s er ies  o u tp u t - p ar allel   ( I SOP )   DC - DC   co n v er ter s   h av b ee n   in tr o d u ce d   f o r   h i g h - s p ee d   c h a r g i n g   o f   lo w - s p ee d   elec tr ic  v eh ic les [ 2 1 ] .   T h class if icatio n   o f   h y b r id   co n v er ter s   h a s   b ee n   ap p lied   to   s y s te m   m o d eli n g ,   f o cu s i n g   o n   v o lta g e   s o u r ce   co n v er ter s   ( VS C )   an d   cu r r en s o u r ce   co n v er ter s   ( C SC ) .   T h ese  co n v er ter s   s h ar ch ar ac ter is tic s   w ith   m o d u lar   m u ltil e v el  co n v er ter s ,   b ased   o n   t h y r is to r   a n d   s w itc h   co u n r atio s   [ 2 2 ] ,   [ 2 3 ] .   A   f o u r - ter m i n al   in ter co n n ec tio n   s ch e m i n   h y b r id   A C   to   DC   m icr o g r id s ,   c o m b i n i n g   n o r m al  a n d   lo w   v o ltag D C   an d   AC   ter m i n als,  h as  b ee n   d ev elo p ed   to   ad j u s p o w er   s u p p l y   b ased   o n   d e m a n d   an d   m an ag u n e v en   p o w er   d is tr ib u tio n   b et w ee n   m icr o g r id s   [ 2 4 ] .   P ar ticu lar ly ,   v o lta g s o u r ce   co n v er ter s   ( VS C )   an d   cu r r en s o u r ce   c o n v er ter s   ( C S C )   h a v e   b ee n   in teg r ated   in to   s y s te m   m o d elin g   w it h   an   e m p h asi s   o n   t h eir   s i m ilar itie s   to   m o d u lar   m u lti lev el  co n v er ter s .   T h ese  co n v er ter s   ar ch ar ac ter ized   b y   th eir   d esi g n ,   w h ich   i s   in f l u en ce d   b y   th e   r atio   o f   th y r i s to r s   to   s w itc h es,   as  ex p lo r ed   i n   p r ev io u s   s t u d i es  [ 2 2 ] ,   [ 2 3 ] .   Fu r th er m o r e,   th d ev elo p m e n o f   a   f o u r - ter m in a in ter co n n ec tio n   s ch e m in   h y b r id   A C   to   D C   m icr o g r id s   h as  p r o v en   e f f ec tiv in   m a n ag i n g   p o w er   s u p p l y   ad j u s t m en t s   b a s ed   o n   r ea l - t i m d e m a n d .   T h i s   ap p r o ac h   n o o n l y   allo w s   f o r   th i n teg r atio n   o f   n o r m al  a n d   lo w - v o ltag DC   an d   AC   ter m i n al s   b u al s o   i m p r o v es  p o w er   d is tr ib u tio n   e f f icie n c y ,   ad d r ess i n g   ch alle n g e s   s u ch   a s   u n ev e n   p o w er   f lo w   b et w ee n   i n ter co n n ec ted   m icr o g r id s   [ 2 4 ] .   T h m e n tio n   o f   an   i m p r o v e d   b ip o la r   A C   to   AC   co n v e r ter   as  d is tr ib u ted   f lex ib l v o ltag e   co n d itio n er   m a y   s ee m   u n r elat ed   to   th e   p r o p o s ed   w o r k   at  f ir s g la n ce .   Ho w e v er ,   its   i n tr o d u ctio n   is   r elev a n t   as   it  p r esen ts   p o ten tial  s o l u tio n   f o r   m iti g ati n g   v o lta g s a g   an d   s w ell,   w h ic h   ar cr itical  is s u es  i n   th p o w er   s u p p l y .   B y   in teg r ati n g   s u c h   co n v er ter ,   th s y s te m   ca n   m ai n tai n   v o lta g s tab ilit y ,   co n tr ib u ti n g   to   th o v er al l   r eliab ilit y   a n d   ef f icie n c y   o f   th p o w er   d i s tr ib u tio n   n e t w o r k .   T h is   co u ld   b p ar ticu lar l y   b en e f icial  w h e n   d ea lin g   w i th   f l u ct u atio n s   in   v o ltag lev el s   t h at  m i g h a f f ec o th er   co m p o n en t s   in   t h s y s te m .   Hi g h   g ai n   i n   DC - DC   co n v er ter s   h as  b ee n   ac h iev ed   t h r o u g h   v ar io u s   m eth o d s ,   in cl u d in g   t h u s o f   co u p led   in d u cto r s ,   s w itc h ed   ca p ac ito r s ,   an d   v o lt ag m u lt ip lier s   [ 2 5 ] .   Desp ite  th ese  ad v an ce m e n ts ,   e x is tin g   m ec h a n i s m s   d o   n o t   s p ec if icall y   ad d r ess   C D HC - b ased   in d u ctio n   h ea ti n g .   T h is   s tu d y   p r o p o s es  th i m p le m en tatio n   o f   FOP I co n tr o ller s   to   en h a n ce   t h d y n a m ic  r esp o n s o f   C DH C   s y s te m s   f o r   elec tr ic   v e h icle s ,   ad d r ess in g   t h is   g ap   i n   th cu r r en t r esear ch .       2.   M E T H O DO L O G Y   I n   th r ap id l y   ev o l v i n g   lan d s c ap o f   p o w er   elec tr o n ic s ,   th e   d em a n d   f o r   ef f icie n a n d   v er s atile  p o w er   co n v er s io n   s y s te m s   h as  b ec o m i n cr ea s i n g l y   cr itical,   p ar ti cu lar l y   in   ap p licatio n s   s u ch   as  elec tr ic  v eh icles  ( E Vs)  an d   r e n e w ab le  e n er g y   s y s te m s .   T r ad itio n al   co n v er ter s   o f te n   f ac li m i tatio n s   i n   m a n ag in g   b o th   AC   a n d   DC   lo ad s   s i m u l tan eo u s l y ,   lead in g   to   i n ef f icie n cie s   an d   in cr e ased   s y s te m   co m p le x it y .   A   cl o s er   ex a m i n atio n   o f   th ese  li m i tatio n s   is   p r esen ted   as f o llo w s :   -   L i m ited   f le x ib ilit y :   T r ad itio n al  co n v er ter s   ar t y p icall y   d e s ig n ed   to   h a n d le  eit h er   AC   o r   DC   lo ad s ,   n o t   b o th   s i m u lta n eo u s l y ,   w h ic h   r e s tr icts   t h eir   ap p licatio n   in   h y b r id   s y s te m s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   A p p l P o w er   E n g   I SS N:   2252 - 8792       F r a ctio n a l o r d er P I co n tr o lled   h yb r id   C u co n ve r ter fo r   elec tr ic  ve h icle   ( N a lla milli  P .   G .   B h a va n i )   735   -   R ed u ce d   e f f icie n c y W h en   f o r ce d   to   h an d le  b o th   A C   a n d   DC   lo ad s ,   tr ad itio n al  co n v er t er s   m a y   r eq u ir e   ad d itio n al  co n v er s io n   s ta g es,   l ea d in g   to   h ig h er   e n er g y   lo s s es   d u to   m u ltip le  co n v er s io n s   ( AC   to   DC   an d   v ice  v er s a) .   -   I n cr ea s ed   c o m p lex i t y T h n e ed   f o r   s ep ar ate  co n v er ter s   o r   ad d itio n al  co m p o n en ts   to   h a n d le  AC   an d   D C   lo ad s   in cr ea s es s y s te m   co m p le x it y ,   m a k i n g   d esi g n   an d   m ain t en an ce   m o r ch alle n g in g .   -   P o w er   d is tr ib u tio n   i m b ala n ce s Ma n a g i n g   th p o w er   f lo w   b et w ee n   AC   a n d   DC   lo ad s   ca n   lead   to   v o lta g e   i m b alan ce s   an d   lo w er   s y s te m   p er f o r m a n ce ,   esp ec iall y   u n d er   v ar y i n g   lo ad   co n d itio n s .   -   L i m ited   co n tr o o p tio n s T r ad itio n al  co n v er ter s   o f ten   l ac k   s o p h is ticated   co n tr o m ec h a n i s m s   to   o p ti m ize  th i n ter ac tio n   b et w ee n   AC   an d   DC   co m p o n e n ts ,   w h ic h   ca n   r ed u ce   o v er all  s y s te m   s tab ilit y   an d   r esp o n s iv e n e s s   to   ch a n g in g   co n d itio n s .     T h is   r esear ch   ad d r ess es  t h es ch alle n g es  b y   i n tr o d u ci n g   n o v e l   c o m b i n ed   D C - DC   a n d   DC - AC   c o n v er ter   ( C D HC )   s y s te m   i s   d esig n ed   to   i n te g r ate  b o th   DC   a n d   A C   o u tp u f u n ctio n alities   i n to   a   s i n g le,   u n i f ied   co n v er ter   ar ch itect u r e.   T h is   s y s te m   allo w s   f o r   th s i m u ltan eo u s   co n v er s io n   o f   DC   to   DC   an d   DC   to   AC ,   e n ab lin g   m o r e f f icie n an d   f le x ib le   p o w er   m a n a g e m en b y   s u p p o r tin g   b o th   t y p es   o f   lo ad s   w i th in   th e   s a m s y s te m .   C o n v en t io n al  p o w er   co n v er ter s   ar t y p ical l y   d esig n ed   to   h a n d le  eith er   AC   o r   DC   o u tp u ts ,   n ec es s itati n g   m u ltip le  co n v er ter s   to   m ee th d e m a n d s   o f   s y s te m s   u til izin g   b o th .   T h is   r esu lts   i n   lar g er ,   co s tlier   s y s te m s   w it h   m o r co m p lex   co n tr o m ec h a n i s m s .   P r ev io u s   r esear c h   h a s   ex p lo r ed   v ar io u s   co n v er ter   to p o lo g ies,  in cl u d in g ,   b u f e w   h av s u cc ess f u ll y   co m b i n e d   A C   a n d   DC   o u tp u t s   i n   s i n g le  s y s te m   w it h o u co m p r o m is i n g   p er f o r m a n ce .   T h p r o p o s ed   C DHC   s y s te m   b u ild s   o n   t h ese  f o u n d ati o n s ,   ad d r ess i n g   t h e   s h o r tco m i n g s   o f   e x is t in g   d esi g n s   b y   o f f er in g   s tr ea m li n e d   s o lu tio n   t h at  e n h a n ce s   ef f i cien c y   an d   r ed u ce s   s y s te m   co m p le x it y .   T h ese  li m itatio n s ,   s u c h   a s   i n e f f ic ien cies  f r o m   m u ltip le  co n v er s io n   s tag e s ,   in cr ea s ed   co m p le x it y   f r o m   s ep ar ate  AC   an d   DC   co n v er s io n   co m p o n en ts ,   a n d   ch alle n g es  i n   p o w e r   d is tr ib u tio n ,   h av e   b ee n   id en t if ied   in   t h liter at u r b u w er n o t   ex p lici tl y   s ta te d   in   th e   o r ig i n al  te x t.  T h r e v i s ed   p ar ag r ap h   n o w   ad d r ess es  t h ese  s h o r tco m i n g s   an d   p r o v id es   clea r   co n te x t   f o r   t h p r o p o s ed   C DH C   s y s t e m ,   w h ic h   ai m s   to   o v er co m th e s li m itatio n s   b y   o f f er i n g   m o r ef f icie n t,  u n i f i ed   s o lu tio n .   T h u n iq u ar c h itect u r o f   th C DH C   s y s te m   s ets   it  ap ar t;   it  u s e s   s m all  n u m b er   o f   s w itc h e s   to   p r o v id b o th   AC   an d   D C   o u tp u ts   f r o m   s in g le  v o ltag s o u r ce .   I n   ad d itio n   to   lo w er i n g   s y s te m   s ize  an d   ex p en s e,   t h is   al s o   in cr ea s es  o p er atio n al  ef f ec ti v en e s s .   I n   ad d itio n   to   i m p r o v i n g   s y s te m   r es p o n s an d   s tab ilit y ,   th in co r p o r atio n   o f   f r ac ti o n al  o r d er   p r o p o r tio n a in teg r al  d er iv ativ ( FOP I D)   co n tr o ller   y ield s   b etter   p er f o r m a n ce   th a n   co n v e n tio n al  P I   an d   P I co n tr o ller s .   T h ese   ad v a n ce m e n t s   r ep r esen t   s i g n i f ica n s tep   f o r w ar d   in   t h d ev elo p m en t o f   in teg r ated   p o w er   s y s te m s   f o r   m o d er n   ap p licatio n s .     2 . 1 .     P r o po s ed  CDH s y s t em   C DH C   s y s te m   co m p r is o f   f iv s w itc h es,  f o u r   s w itc h es  w ill  f o r m   b r id g co n v er ter   w h ic h   w i ll  ab le   to   p r o d u ce   A C   v o lta g e.   A n o t h er   s w itc h   is   ab le  to   ac as  C uk   co n v er ter   to   p r o d u ce   DC   v o ltag e.   T h co n tr o s tr ateg ie s   ar i m p le m e n ted   f o r   D C   v o ltag e.   C DH C   s y s te m   cr ea ted   b y   ch a n g in g   th s w itc h   p atter n   w it h   co n v er ter   b r id g n et w o r k .   T h s u g g e s ted   cir cu i m o d i ca t io n   is   ap p lied   to   C DH C   s y s te m   is   e x p lai n ed   in   t h e   n ex s ec tio n .   T h C DHC  s ch e m is   o b tai n ab le  in   F ig u r es   1 ( a)   an d   1 ( b ) .   T h r ea ctio n   o f   th C DHC  s y s te m   is   ch an g ed   b y   D C   s u p p l y   v o lt ag i n to   h i g h - f r eq u e n c y   A C   u s in g   r eso n an ce   i n v er ter   an d   b o o s ter ,   w h ich   i s   f ed   to   DC   lo ad   b y   a n   in p u D C   v o ltag e.   R ea l   lo ad   ( th ac t u al  v o ltag s u p p lied   to   lo ad   in   cir cu it,  ta k i n g   in to   ac co u n b o th   t h v o lta g d r o p s   an d   th r ea p o w er   r eq u ir e m en ts   o f   t h lo ad .   I is   th v o lt ag th at  i s   d ir ec tl y   ap p lied   to   th lo ad ' s   ter m i n als ,   co n s id er in g   a n y   r e s is ti v lo s s es,  v o lta g f l u ct u atio n s ,   o r   v ar iatio n s   d u e   to   th e   ch ar ac ter is tic s   o f   th p o w er   s o u r ce   an d   th lo ad   its elf )   v o ltag is   co o r d in ated   w it h   th s tab le  v alu o f   s et - v o ltag e   a n d   s tip u lated   to   th p u ls g e n er ato r .   A   ch a n g e   in   v o ltag i s   f ed   to   th FOP I c o n tr o ller   to   g et  th d esire d   DC   co n v er ter   v o ltag e.   T h y ield   v o lta g o f   th e   er r o r   d etec to r   is   s tip u lated   to   t h p u ls g e n er ato r   f o r   elec tr ic  v eh ic les.       ( a)     ( b )       Fig u r 1 .   C DHC  s y s te m   d ia g r a m s : ( a)   o v er all  s tr u ct u r an d   p o w er   f lo w   an d   ( b )   clo s ed - lo o p   co n tr o   w it h   f ee d b ac k   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8792   I n t J   A p p l P o w er   E n g Vo l.  14 ,   No .   3 ,   Sep tem b er   20 25 :   73 3 - 74 2   736   I n   th C DH C   s y s te m ,   th AC   lo ad   o u tp u w ill  b o b tain ed   b y   u s i n g   th f o u r   s w itc h es  ( T 1 T 4 ) .   Fo r   th DC   lo ad   o u tp u is   o b tain ed   b y   u s in g   T 5   s w itc h   an d   t h p ass i v ele m e n t s   ar u s ed   in   th cir cu i f o r   f ilter i n g   p u r p o s es   [ 2 6 ] .   T h m o s c h alle n g in g   a s p ec ts   o f   o p er atin g   C DH C   ar f ig u r i n g   o u t h m o d u latio n   in d ex   f o r   in v er ter   o p er atio n   an d   th s w itc h i n g   p u l s f o r   C uk   o p er atio n ,   as  w el as  th m ec h a n i s m   f o r   to tal   in p u t p o w er   to   b o th   A C   a n d   DC   lo ad s   f o r   elec tr ic  v e h icles   [ 2 7 ] .       3.   O P E RAT I O O F   CDH S YST E M   T h o p e r atio n   o f   th C DH C   s y s te m   i n v o l v es  s w i tch in g   b etw ee n   d i f f er e n m o d es  to   h a n d le  b o th   DC   an d   A C   o u tp u t s   e f f ec tiv e l y .   Fo r   clar ity ,   t h s w itc h es a r lab el ed   co n s is te n tl y   th r o u g h o u t t h e   s y s te m :   -   S w itc h es  ( S1 - S4 )   ar u s ed   t o   co n tr o th co n v er s io n   b e t w ee n   d i f f er e n v o ltag t y p e s   ( DC   to   D C ,     DC   to   AC ) .   -   I n   s o m ca s es,  T 1 - T 4   m a y   r ef er   to   s p ec if ic  s w itc h es  i n   ce r tain   co m p o n e n ts   o f   t h s y s te m ,   b u f o r   u n i f o r m it y ,   w w i ll u s S1 - S4   to   r ef er   to   all  s w itc h e s   in   t h o p er atio n .   S w itc h   ON  an d   OF c o n d itio n s :   a)   S w itc h   ON  c o n d itio n   ( S1 ,   S2 ,   S3 ,   S4 ) :   -   W h en   t h s y s te m   n ee d s   to   co n v er f r o m   DC   to   A C ,   ce r tai n   s w itch e s   ( S1   a n d   S2 )   ar t u r n ed   ON   to   allo w   t h f lo w   o f   DC   c u r r en t i n to   th i n v er ter   s tag e.   T h is   e n ab les th cr ea tio n   o f   a n   A C   o u tp u t.   -   Fo r   DC - D C   co n v er s io n ,   s w itc h es  ( S3   an d   S4 )   ar tu r n ed   ON  to   co n tr o th p o w er   f lo w   b et w ee n   th e   DC   s o u r ce s   an d   th D C   lo ad s .   b)   S w itc h   OFF  C o n d itio n   ( S1 ,   S 2 ,   S3 ,   S4 ) :   -   W h en   th e   s y s te m   n ee d s   to   s t o p   co n v er ti n g   f r o m   D C   to   AC ,   s w i tch e s   S1   a n d   S2   ar t u r n ed   OFF   to   is o late  th i n v er ter   s tag a n d   s to p   th AC   o u tp u t g e n er atio n .   -   Si m i lar l y ,   w h e n   th D C - D C   co n v er s io n   is   n o n ee d ed ,   s witch es  S3   an d   S4   ar tu r n ed   OFF  to   h al p o w er   tr an s m i s s io n   b et w ee n   t h DC   s o u r ce   an d   lo ad .   c)   S w itc h   co n tr o l l o g ic:   -   T h e   s w itc h i n g   s eq u e n ce   is   co n tr o lled   b y   p u l s e   w id th   m o d u latio n   ( P W M)   s ig n al  g en er ated   b y   th e   co n tr o ller ,   w h ic h   en s u r e s   th a o n l y   th n ec ess ar y   s w itc h e s   ar ON  at  an y   g iv e n   ti m e   to   o p tim ize  ef f icien c y   a n d   m i n i m ize  en er g y   lo s s .   -   Du r in g   o p er atio n ,   th e   co n tr o l le r   co n ti n u o u s l y   ad j u s t s   t h e   s w itc h i n g   s tates   b ased   o n   s y s t e m   d e m an d ,   en s u r in g   t h co r r ec t c o n f i g u r a tio n   f o r   b o th   A C   a n d   DC   o u tp u t r eq u ir e m e n t s .   T h C DHC  s y s te m   is   ab le  to   p r o d u ce   A C   a s   w ell  as  DC   o u tp u p o w er   w it h   t h f ed   o f   s i n g le  v o lta g e   s o u r ce .   I n   th ex i s ti n g   s y s te m ,   th DC   o u tp u is   t y p icall y   r e g u la ted   u s i n g   s h o o t - t h r o u g h   in ter v al  to   p r ev en t   is s u es  li k v o lta g s p i k es  o r   in s tab ili t y   d u r i n g   th co n v er s i o n   p r o ce s s .   Ho w ev er ,   i n   th C DH C   s y s te m ,   th e   DC   o u tp u i s   o b tain ed   b y   d ir ec tl y   co n d u cted .   A s   r es u lt,  th s h o o t - t h r o u g h   i n ter v al  i s   n o r eq u ir ed   in   th i s   s y s te m ,   s i m p li f y i n g   t h p r o ce s s   an d   i m p r o v i n g   ef f icie n c y   [ 2 8 ] .   T h C DHC  s y s te m   h as  t w o   m o d es  o f   s w itc h in g   i n ter v al s i)   A C   p o w er   i n ter v al:  I n   th i s   m o d th AC   p o w er   is   r eg u lated   b y   an   i n p u v o ltag s o u r ce ,   w h er t h S1 ,   S2 ,   S3 ,   a n d   S4   ar co n d u ct  to   p r o d u ce   AC   o u tp u p o w er   f r o m   t h AC   lo ad s   an d   ii)   DC   p o w er   in ter v a l:  I n   th is   m o d t h DC   p o w er   is   r eg u lated   s i m u l tan eo u s l y   b y   an   i n p u v o lta g s o u r c e.   Sh o o th r o u g h   is   n o t r eq u ir ed   in   th i s   s y s te m   [ 2 9 ]     3 . 1 .     Co ntr o ller  o f   CDH s y s t e m   T o   g en er ate  th p u ls f o r   th s w itc h   ( S1   to   S4 )   th p u ls wid th   m o d u latio n   i s   u s ed .   T h s w itc h in g   f r eq u en c y   o f   t h C D HC   s y s tem   is   s elec ted   as  1 0   k Hz .   Fo r   t h in v er ter   m o d e ,   S1   an d   S2   ar tu r n ed   o n   at  th e   s a m t i m w it h o u a n y   d ela y   an d   d u r atio n   o f   t h p u ls e   5 0 %.  S3   an d   S4   ar tu r n ed   o n   at  t h s a m ti m w i th   a   d elay   o f   1 0 a n d   d u r atio n   o f   th p u ls 5 0 % Fo r   t h co n v er ter   m o d d ep en d in g   o f   t h r eq u ir e m e n i f   b o o s co n v er ter   is   u s ed   th co n d u ctio n   p er io d   is   h ig h er   f r o m   5 0 to   8 0 %.  I f   b u ck   co n v er ter   is   u s ed   th e   co n d u ctio n   p er io d   is   lo w er   f r o m   5 0 to   2 0 %   t h d ela y   ti m i s   v ar ied   ac co r d in g l y .   T h o p en - lo o p   C HD C   s y s te m   i s   s h o w n   i n   Fi g u r 2 .   T h FOP I c o n tr o ller   is   u s ed   to   p er f o r m   th clo s ed   lo o p   o p er atio n   o f   C DHC  s y s te m .   f r ac tio n al   o r d e r   P I ( FOP I D)   co n tr o ll er   is   an   ex te n s io n   o f   t h tr ad itio n al  p r o p o r tio n al   in te g r al   d er iv ati v ( P I D co n tr o ller ,   w it h   t h k e y   d i f f e r en ce   b ein g   th in cl u s io n   o f   f r ac tio n al  ( n o n - i n teg er )   o r d er   ter m s   f o r   b o th   th e   in te g r al  an d   d er iv ati v p ar ts   o f   t h co n t r o ller .   T h FOP I co n tr o ller   is   co n tai n i n g   th in te g r ato r   o r d er   λ   an d   d if f er e n tiato r   o r d er   µ.   T h t r an s f er   f u n ctio n   o f   f r ac tio n al  o r d er   P I ( FOP I D)   c o n tr o ller   ex ten d s   th e   tr ad itio n al  P I co n tr o ller   b y   in co r p o r atin g   f r ac t io n al  ( n o n - in te g er )   o r d er s   f o r   t h in te g r al  an d   d er iv ati v e   ter m s .   T h g e n er al  f o r m   o f   th e   FOP I co n tr o ller   tr an s f er   f u n ctio n   is   e x p r ess ed   as   ( 1 ) .     ( ) = + 1 +   ( 1 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   A p p l P o w er   E n g   I SS N:   2252 - 8792       F r a ctio n a l o r d er P I co n tr o lled   h yb r id   C u co n ve r ter fo r   elec tr ic  ve h icle   ( N a lla milli  P .   G .   B h a va n i )   737   I n   o r d er   to   d eter m i n th v al u o f   in te g r ato r   λ   an d   d if f er en tiato r   µ  Z ieg ler - Nic h o ls   t y p tu n i n g   m et h o d   is   u s ed   to   m i n i m izin g   th er r o r   an d   o b tain in g   th n e ar est  w h ic h   w il r ed u ce   th s te ad y   s tate  er r o r   an d   s ettli n g   ti m a s   co m p ar ed   to   P I   co n tr o ller   an d   P I co n tr o ller   o f   t h C DH C   s y s te m .   T h clo s ed   lo o p   b lo ck   d iag r a m   o f   C DH C   s y s te m   f o r   elec tr ic  v e h icle s .   I n   t h clo s ed   lo o p   C DH C   s y s te m   m ai n l y   f o cu s ed   o n   DC   o u tp u to   g et  2 4   i n   o r d er   to   p r o v id in p u to   t h m o to r   ( P MD C ) .   Fo r   th e   A C   o u tp u t   f r e q u en c y   h a s   to   o b tain   w h ic h   is   f ee d   to   h ea tin g   p u r p o s e.           Fig u r 2 .   Op en - lo o p   s y s te m   o f   C HDC  s y s te m       4.   RE SU L T   AND  DI SCUS SI O N   4 . 1 .   O pen lo o o f   CDH s y s t e m   Op en   lo o p   C DHC  s y s te m   w i th   th D C   i n p u is   ap p lied   as  5 0   V.   T h DC   as  w e ll  as  AC   o u tp u t   v o ltag e   o f   C DH C   i s   1 7 3   an d   1 5 0   s h o w n   i n   Fi g u r e   3 .   Fig u r 3 ( a)   illu s tr ates  th d ir ec cu r r en ( D C )   v o ltag e   o u tp u o b tain ed   f r o m   th e   C D HC   s y s te m   o p er ati n g   in   o p en - lo o p   m o d e,   d e m o n s t r atin g   t h s y s te m 's   v o ltag co n v er s io n   ca p ab ilit y   u n d er   s p ec if ied   i n p u co n d iti o n s .   Fi g u r 3 ( b )   d is p lay s   t h alter n ati n g   c u r r en t   ( AC )   v o ltag o u tp u g en er at ed   b y   t h C DH C   s y s te m   i n   o p en - lo o p   o p er atio n ,   h ig h l i g h t in g   it s   ab ilit y   to   p r o d u ce   AC   v o ltag a lo n g s id e   DC   o u tp u t.   T h p o w er   o b tain ed   f r o m   t h C DH C   s y s te m   i n cr ea s es  i n   r esp o n s e   to   th r is in   i n p u v o lta g e.   i.   Descr ip tio n   o f   s w itc h in g   p u l s e s   S w itc h in g   p u ls e s   ar ty p icall y   g en er ated   b ased   o n   c o n tr o s tr ateg ies,  s u ch   as  P W o r   lo g ical  co n tr o l   d ep en d in g   o n   t h t y p o f   co n v er ter   o r   p o w er   elec tr o n ic  s y s te m .   a)   P W M - b ased   p u ls es:  I n   m an y   s y s te m s ,   s w itc h i n g   p u l s es  f o r   ea ch   s w itc h   ar g en er ated   b y   P W M   b lo ck   th at  ad j u s t s   t h w id t h   o f   t h p u ls e s   to   co n tr o th e   a v er a g v o ltag ap p lied   to   t h lo ad .   T h P W s ig n als   v ar y   i n   d u t y   c y cle  to   r eg u late  t h p o w er   d eliv er ed   to   th lo ad .   b)   L o g ic - co n tr o lled   p u ls es:  I n   s o m s y s te m s ,   ce r tai n   s w itc h es  ( s u c h   as  t h o s u s ed   f o r   s a f et y ,   f au lt  p r o tectio n ,   o r   s p ec ial  o p er atio n al  m o d es )   m a y   h a v p u ls es   g e n er ated   u s i n g   lo g ical  co n tr o l.  T h is   i s   u s u a ll y   d o n e   th r o u g h   a n   ad d itio n al  co n tr o l c ir cu it t h at  en s u r es t h s w i tch   o p er ates o n l y   u n d er   s p ec i f ic  c o n d itio n s   o r   in   a   n o n - p er io d ic  m a n n er .     ii.   Di f f er e n ce   in   lo g i an d   P W p u ls es   I h as  b ee n   m e n tio n ed   t h at  o n l y   o n s w itc h   u s e s   lo g ic  i m p le m e n tat io n   f o r   its   p u l s es  w h ile  t h o th er s   ar co n tr o lled   u s i n g   t h n o r m al  P W b lo ck .   T h is   d if f er en ce   in   co n tr o s tr ateg ies  ca n   h ap p en   f o r   s ev er al  r ea s o n s :   a)   Sp ec ial  f u n ctio n   o f   th s w i tch I n   s o m co n v er ter s   o r   s y s te m s ,   o n s w i tch   m a y   b r esp o n s ib le  f o r   s p ec ial   task s   th at  r eq u ir d if f er en t c o n tr o l lo g ic.   Fo r   ex a m p le:   -   A   s w i tch   m a y   b u s ed   f o r   s h o o t - th r o u g h   p r ev en t io n   i n   DC - DC   co n v er ter   o r   DC - AC   co n v er ter .   I n   s u c h   ca s es,  t h lo g ic  m ig h en s u r th s w i tch   i s   ac t iv ate d   o n l y   d u r in g   s p ec if ic  " s h o o t - th r o u g h   in ter v a l"   to   av o id   d am ag i n g   th co n v er ter .   -   Fau lt  h a n d lin g   o r   p r o tectio n So m s w i tch e s   m a y   r eq u ir s p ec ial  lo g ic  to   tu r n   o n   o r   o f f   i n   r esp o n s to   f au lts   o r   ab n o r m al  co n d itio n s ,   s u c h   as o v er v o ltag e,   o v er c u r r en t,  o r   th er m al  s h u td o w n .   b)   C o n tr o s tr ateg y   o r   to p o lo g y T h u s o f   P W in   m o s o f   t h s w itc h es  m i g h b d u to   s tan d ar d   co n tr o l   s ch e m f o r   th m aj o r it y   o f   th s w itc h e s .   Ho w e v er ,   o n s w i tch   m i g h n ee d   to   b c o n tr o lled   d if f er en tl y   to   ac h iev b etter   p er f o r m a n ce   o r   m ee s p ec i f ic  d esi g n   cr iter ia.   T h is   is   o f te n   s ee n   i n   m o r ad v a n ce d   co n v er ter s ,   s u c h   as  m u ltil e v el   co n v er ter s   o r   h y b r id   co n v er ter s ,   w h er co m b i n atio n   o f   P W an d   lo g ical  co n tr o l is n ec es s ar y   f o r   p r o p er   o p er atio n .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8792   I n t J   A p p l P o w er   E n g Vo l.  14 ,   No .   3 ,   Sep tem b er   20 25 :   73 3 - 74 2   738   iii.   L o g ic  co n tr o l f o r   s p ec if ic  s witch     Sev er al  tech n ical  f ac to r s   m a y   ex p lain   th n ee d   to   u s lo g ic   co n tr o f o r   s p ec if ic  s w itc h   in s tead   o f   P W M.   T h ese  in cl u d e:   a)   T o   p r ev en s i m u l tan eo u s   co n d u ctio n :   I f   th s w itc h   u s in g   lo g ic  co n tr o is   p lace d   in   cr i tica p o s itio n   ( e. g . ,   in   m u ltil e v el  co n v er ter   o r   a   h alf - b r id g cir cu it),   its   p u l s e   m a y   n ee d   to   b m a n a g ed   b y   lo g ic  to   av o id   u n w an ted   s i m u lta n eo u s   co n d u ctio n   o f   co m p le m e n tar y   s witch es  ( e. g . ,   s h o o t - t h r o u g h   co n d itio n s ) .   T h i s   co u ld   lead   to   h ig h   c u r r en t s   th a t d am a g t h s y s te m .   b)   T o   h an d le  s p ec if ic  m o d es  o f   o p er atio n Fo r   ex a m p le,   i f   t h s y s te m   r eq u ir es  m o d es  li k e   s o f s w itc h i n g ,   ze r o - v o ltag s w itc h i n g ,   o r   ze r o - cu r r en s w itc h i n g ,   t h en   th e   p u ls f o r   ce r tain   s w i tch e s   m ig h n ee d   to   b e   g en er ated   b y   lo g ic  to   ac h iev t h ese  o p er atio n al  b en e f its .   c)   P W s im p li f icatio n s I n   s o m cir cu its ,   g e n er ati n g   P W f o r   m o s s w i tch e s   is   co m p u tati o n all y   e f f icie n t   an d   p r o v id es  g o o d   p er f o r m a n ce .   Ho w e v er ,   o n o r   m o r s w i tch es  m ig h r eq u ir m o r s o p h is ticated   lo g i c   to   m ee ce r tai n   o p er atio n al  co n s tr ain ts ,   e s p ec iall y   in   s y s te m s   w i th   n o n - s in u s o id al  i n p u o r   o u tp u t   w a v e f o r m s .   I n   co n cl u s io n ,   th n ee d   f o r   m o r s p ec ialized   s tr ate g y   ca te r ed   to   th u n iq u f u n ctio n s   o f   in d iv id u al   s w itc h es  w it h in   t h s y s te m   is   th r ea s o n   f o r   th o b s er v ed   v ar iatio n   in   co n tr o s tr ateg ies.  P u ls w id t m o d u latio n   ( P W M)   is   u s u all y   ad eq u ate  f o r   s w i tch e s   t h at  m an ag s i m p le  p o w er   co n v er s i o n   ac tiv ities   s i n ce   it   p r o v id es  r eliab le  an d   ef f ec ti v co n tr o th r o u g h   th u s o f   b asic  p er io d ic  s ig n al s .   T o   a v o id   p r o b lem s   li k e   s h o o t - th r o u g h   s ce n ar io s   o r   to   ca r r y   o u s p ec if ic  tas k s   t h at  n ee d   f o r   ex ac ti m i n g   an d   co n d itio n al  r esp o n s es,   s o m s w i tch e s   ca n   n ee d   m o r s o p h is ticated   lo g ic - b a s ed   co n tr o l.  P W an d   lo g ic  co n tr o w o r k   to g eth er   to   g u ar a n tee  t h s y s te m 's o v er al l d ep en d ab ilit y   an d   e f f icie n c y .       ( a)       ( b )       Fig u r 3 .   Op en - lo o p   C DH C   o u tp u t: ( a)   DC   v o lta g an d   ( b )   AC   v o lta g e       4 . 2 .   Clo s ed  lo o p P I co ntr o l ler  o f   CDH s y s t e m   Fo r   th c lo s ed   lo o p   p er f o r m a n ce   o f   C D HC   s y s te m   t h d is tu r b an ce   is   ap p lied   to   DC   in p u f o r   th e     50   s u p p l y .   T h P I co n tr o ller   is   to   r eso lv t h er r o r   an d   h elp   to   g et  t h DC   r e f er en c e   v o ltag w h ic h   i s     2 4   V.   T h DC   o u tp u v o ltag e   o f   C DHC   is   2 4   a n d   t h o u tp u t c u r r en t   o f   C D HC   s y s te m   is   s h o w n   i n   Fi g u r 4 .   Fig u r 4 ( a)   p r esen ts   t h D C   o u tp u v o ltag r e s p o n s o f   th C DHC  s y s te m   w h e n   r eg u lated   u s i n g   P I co n tr o ller ,   d em o n s tr atin g   v o l tag r eg u latio n   p er f o r m a n ce .   Fig u r 4 ( b )   illu s tr ates  t h DC   o u tp u c u r r en t   b eh av io r   o f   th e   clo s ed - lo o p   C DH C   s y s te m   u n d er   P I co n tr o l,  r ef lecti n g   t h c u r r en t   h an d lin g   a n d   tr ac k in ca p ab ilit ies o f   th s y s te m .   T h in cr ea s in   o u tp u t p ar a m eter s   is   b ec au s o f   t h escala tio n   i n   in p u v o ltag e.   -   T h in p u t v o lta g i n itiall y   s tar ts   at  lo w   v al u ( ar o u n d   - 2 0   V) .   -   T h er is   s u d d en   in cr ea s i n   v o ltag to   s tead y   s tate  o f   ap p r o x i m atel y   6 0   a t 0 . 1   s ec o n d s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   A p p l P o w er   E n g   I SS N:   2252 - 8792       F r a ctio n a l o r d er P I co n tr o lled   h yb r id   C u co n ve r ter fo r   elec tr ic  ve h icle   ( N a lla milli  P .   G .   B h a va n i )   739   ( a)     ( b )       Fig u r 4 .   C lo s ed   lo o p   C DHC s y s te m   u s in g   P I co n tr o ller : ( a)   DC   o u tp u v o ltag a n d   ( b )   DC   o u tp u t c u r r en t       4. 3 .     Co m pa ra t iv a na ly s is   o f   CDH s y s t e m   w it h c o nv en t io na l desig ns   T h i m p le m e n tat io n   o f   t h C DH C   s y s te m   p r o v id e s   b o th   AC   a n d   D C   o u tp u t,  p r esen t in g   s e v er al  ad v an ta g es   o v er   co n v e n tio n al   b o o s t - d er iv ed   h y b r id   co n v er ter   ( B DHC)  s y s te m s .   A s   d e m o n s tr ated   in   T ab le  1 th C DH C   s y s te m   el i m in ate s   th o v er s h o o in   t h i n v er ter   l eg ,   w h ic h   s ig n i f ica n tl y   r ed u ce s   s w itc h in g   lo s s e s .   T h eli m i n atio n   o f   o v er s h o o t   in   t h i n v er ter   leg   o f   th e   C DHC  s y s te m   i s   j u s ti f ied   b y   i ts   ad v a n ce d   co n tr o s tr ateg ie s ,   p r ec is s w itc h i n g   p u ls r e g u latio n ,   a n d   o p ti m iz ed   s y s te m   d esi g n .   T h ese  i m p r o v e m e n ts   d ir ec tl y   l ea d   to   r ed u ce d   s w itc h i n g   lo s s es,  w h ich   is   b o th   t h eo r etica ll y   s o u n d   an d   p r ac ticall y   v alid at ed   th r o u g h   th e   d ata  p r esen ted   in   T ab le  2 .   T h p r o p o s ed   C DHC  s y s te m   co m b in es  ef f icie n p o w er   co n v er s io n ,   en h a n ce d   co n tr o l,   an d   m in i m ized   lo s s es   w it h   v e r s atilit y   a n d   s i m p li f ied   d esi g n .   T h ese  f ea t u r es  m a k i an   e x ce lle n c h o ice  f o r   m o d er n   h y b r id   p o w er   ap p licat io n s ,   e s p ec iall y   i n   r e n e w ab le  e n er g y   a n d   elec tr ic   v e h icle   s y s t e m s .   A d d itio n all y ,   th u s o f   C u k   co n v er ter ,   as  o p p o s ed   to   b o o s co n v er ter ,   co n tr ib u te s   to   h i g h e r   v o lta g o u tp u t,   u n d er s co r in g   t h p o ten tial o f   C DH C   s y s te m s   i n   ap p licatio n s   r eq u ir in g   s tab le  an d   h ig h er   v o ltag o u tp u t s .     S w itc h in g   lo s s es   i n   t h C DH C   s y s te m   ar r ed u ce d   d u e   to   th eli m i n atio n   o f   o v er s h o o t,  o p tim ized   P W tech n iq u e s ,   s o f t - s w itc h in g   ap p r o ac h e s ,   a n d   r ea l - ti m ad ap tiv co n tr o p r o v id ed   b y   t h FOP I D   co n tr o ller .   T h ese  ad v an ce m en ts   en s u r th at  s w itc h i n g   tr an s i tio n s   ar s m o o th ,   v o lta g a n d   cu r r en s p ik e s   ar e   m i n i m ized ,   an d   o v er all  s y s te m   e f f icie n c y   is   s i g n i f ican t l y   i m p r o v ed .   T h ese  j u s t if ica tio n s   ar e   s u p p o r ted   b y   ex p er i m e n tal  o r   s i m u lat io n   r es u lts ,   a s   r ef er en ce d   i n   T ab le  2   a n d   co r r esp o n d in g   w a v ef o r m s .   T h co m p ar is o n   o f   co n tr o ll er s ,   as  ill u s tr ated   in   T ab le  3 ,   r ev ea ls   th at  t h F OP I co n tr o ller   o u tp er f o r m s   t h P I co n tr o ller   ac r o s s   v ar io u s   m etr ics,  i n cl u d in g   r is t i m e,   p ea k   t i m e,   a n d   s tead y - s tate  er r o r .   T h is   f i n d in g   is   p i v o tal  f o r   i n d u s tr ies  f o cu s ed   o n   p r ec is i o n   co n tr o s y s te m s ,   w h er m i n i m izi n g   er r o r s   is   cr u cial.   T h p r o p o s ed   FOPI co n tr o ller   o u tp er f o r m s   th e   P I c o n tr o ller   in   k e y   m etr i cs  s u c h   as  r is ti m e,   s tead y - s tate   er r o r ,   an d   ad ap tab ilit y .   T h ese   i m p r o v e m e n ts   j u s ti f y   it s   s u p er io r it y   in   r ea l - ti m ap p licatio n s ,   w h er p r ec is io n ,   s p ee d ,   an d   r eliab ilit y   ar cr itical.   W h ile  t h s ett lin g   ti m i s   u n c h an g ed ,   th o th er   b en e f it s   alig n   w it h   th g o al  o f   en h a n ce d   tr an s ien s tab ilit y   an d   o v er al l s y s te m   p er f o r m an ce .       T ab le  1 .   C o m p ar is o n   o f   s i m u l atio n   an d   h ar d w ar r esu l ts   C o mp o n e n t s   S i mu l a t i o n   H a r d w a r e   V i n   48   V   48   V   L1   50   µH   4 5   µ H   L2   2 . 3   µ H   4   µ H   C1   2 . 8   µ F   3   µ F   Co   2 0 0 0   µ F   2 2 0 0   µ F   M O S F ET   I R F 8 4 0   I R F 8 4 0   D i o d e   1 n 4 0 0 7   1 n 4 0 0 7   V c o   24   V   24   V       T ab le   2 .   C o m p ar is o n   o f   C DH C S a n d   t h e   c o n v en t io n al  s y s te m   V r e f   Ty p e   o f   c o n t r o l l e r   tr   ( s e c )   tp   ( s e c )   ts   ( s e c )   Ess   ( v o l t s)   22   V   P I D   0 . 0 3   0 . 1 5   0 . 1 8   0 . 0 3   F O P I D   0 . 0 2 1   0 . 1 7 8   0 . 2   0 . 0 7   24   V   P I D   0 . 0 3   0 . 1   0 . 2   0 . 0 3   F O P I D   0 . 0 2 1   0 . 1 7 9   0 . 1 9 9   0 . 0 1   26   V   P I D   0 . 0 4   0 . 1 4   0 . 2   0 . 1   F O P I D   0 . 0 2 3   0 . 1 8   0 . 2   0 . 0 1       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8792   I n t J   A p p l P o w er   E n g Vo l.  14 ,   No .   3 ,   Sep tem b er   20 25 :   73 3 - 74 2   740   T ab le  3 .   C o m p ar is o n   o f   P I   an d   th FOP I co n tr o ller   f o r   C D HC   s y s te m   w it h   t h v ar io u s   r e f er en ce   v o ltag e s   P a r a me t e r / c o mp o n e n t   B D H C S   C D H C S   I n p u t   v o l t a g e   50   V   50   V   A C   l o a d   10     10     D C   l o a d   20     20     A C   o u t p u t   v o l t a g e   1 5 0   V   1 5 0   V   D C   o u t p u t   v o l t a g e   1 6 0   V   1 7 3   V   D C   g a i n     1 / ( 1 - D st )   1 / ( 1 - D st )   R a n g e   o f   M a   0 < Ma (1 - D st )   0 < Ma 1   T o t a l   n o   o f   sw i t c h e   5   5   C o n t r o l   e l e m e n t s   5   5       5.   CO NCLU SI O N   T h r esear ch   p r esen ted   i n   t h i s   p ap er   v alid ates  th e f f ec ti v e n es s   o f   th C DH C   s y s te m   i n   d eliv er in g   b o th   A C   a n d   D C   o u tp u ts   f r o m   a   s i n g le  DC   s o u r ce ,   w it h   s u p er io r   ef f icie n c y   an d   r ed u ce d   lo s s es   co m p ar ed   to   co n v e n tio n al  s y s te m s .   T h " s u p er io r   ef f icie n c y   an d   r ed u ce d   lo s s es"   ar j u s ti f ied   b y   i m p r o v e m e n ts   i n   co n tr o p r ec is io n   ( FOP I co n tr o ller ) ,   o p tim ized   s w itc h i n g   lo g ic,   t h eli m in at io n   o f   o v er s h o o an d   s h o o t - t h r o u g h   in ter v a ls ,   an d   u n if ied   s y s te m   ar ch itectu r e.   T o g eth er ,   th ese  f ac to r s   en h an ce   e n er g y   co n v er s io n   an d   m in i m iz e   en er g y   d is s ip atio n ,   r es u lt in g   i n   m o r e f f ic ien t   an d   r eliab l s y s te m .   T h u s o f   FOP I co n tr o ller s   f u r t h er   en h a n ce s   t h s y s te m 's p er f o r m an ce ,   o f f er i n g   m o r r eliab le  an d   p r ec is co n tr o m ec h a n i s m .   T h ese  f in d i n g s   n o o n l y   d em o n s tr ate  th i m m ed iate  ad v an ta g e s   o f   th C DHC  s y s t e m   b u also   h ig h li g h it s   p o ten tial  f o r   f u tu r ap p licatio n s   in   ar ea s   r eq u ir i n g   h i g h - e f f icie n c y   p o w er   co n v er s io n   a n d   p r ec is e   co n tr o l.  T h im p licat io n s   f o r   i n d u s tr ies  s u c h   as  r en e w ab le  e n er g y ,   au to m o tiv e,   a n d   ae r o s p ac ar s ig n if ican t,   w h er th n ee d   f o r   r eliab le,   ef f icien t,  an d   p r ec is p o w er   s y s te m s   is   e v er - g r o w i n g .   Fu t u r r esear ch   s h o u ld   ex p lo r th in teg r atio n   o f   F L C - b ased   co n tr o ller s   w i th   C DHC  s y s te m s   to   f u r th er   e n h an ce   p er f o r m a n ce .   A d d itio n al l y ,   s ca li n g   t h s y s te m   f o r   h i g h er   p o w er   ap p licatio n s   w i ll  b cr itical  to   as s es s   its   v iab ilit y   i n   lar g er ,   in d u s tr ial - s ca le  d ep lo y m e n ts .   T h is   co n ti n u ed   e x p lo r atio n   will  h e lp   s o lid if y   th C DH C   s y s te m 's  p lace   i n   t h e   n ex g e n er atio n   o f   p o w er   co n v er s io n   tech n o lo g ie s .       F UNDIN G   I NF O RM AT I O   T h au th o r s   d ec lar th at  n o   f u n d in g   w as r ec ei v ed   f o r   t h i s   r es ea r ch .       AUTHO CO NT RIB UT I O NS ST A T E M E NT   T h is   j o u r n al  u s e s   th C o n tr ib u to r   R o les  T ax o n o m y   ( C R ed iT )   to   r ec o g n ize  in d i v id u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au t h o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co lla b o r atio n .       Na m o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   N alla m i lli   P .   G.   B h av an i                               S.  Din a k ar   R aj                               K.   Su j ath a                               N.   Nav ap r ak as h                               D.   E zh ilar asa n                                 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 si s   I     I n v e st 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 si 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   T h au th o r s   d ec lar th at  th e y   h av n o   k n o w n   co m p eti n g   f i n an cial  i n ter est s   o r   p er s o n al  r elatio n s h ip s   th at  co u ld   h a v ap p ea r ed   to   in f l u en ce   t h w o r k   r ep o r ted   in   th is   p ap er .       DATA AV AI L AB I L I T Y   Data   av aila b i lity   is   n o t   a p p li ca b le   t o   th is   p a p er   as   n o   n ew   d a t w er cr ea te d   o r   an aly ze d   in   t h is   s tu d y .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   A p p l P o w er   E n g   I SS N:   2252 - 8792       F r a ctio n a l o r d er P I co n tr o lled   h yb r id   C u co n ve r ter fo r   elec tr ic  ve h icle   ( N a lla milli  P .   G .   B h a va n i )   741   RE F E R E NC E S   [ 1 ]   O .   R a y   a n d   S .   M i s h r a ,   B o o st - d e r i v e d   h y b r i d   c o n v e r t e r   w i t h   si m u l t a n e o u s   D C   a n d   A C   o u t p u t s ,   I EEE  T ra n s a c t i o n o n   I n d u st r y   Ap p l i c a t i o n s ,   v o l .   5 0 ,   n o .   2 ,   p p .   1 0 8 2 1 0 9 3 ,   M a r .   2 0 1 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI A . 2 0 1 3 . 2 2 7 1 8 7 4 .   [ 2 ]   R .   A d d a ,   O .   R a y ,   S .   K .   M i s h r a ,   a n d   A .   Jo sh i ,   S y n c h r o n o u s - r e f e r e n c e - f r a me - b a se d   c o n t r o l   o f   sw i t c h e d   b o o st   i n v e r t e r   f o r   st a n d a l o n e   D C   n a n o g r i d   a p p l i c a t i o n s,   I EEE  T ra n s a c t i o n o n   Po w e E l e c t ro n i c s ,   v o l .   2 8 ,   n o .   3 ,   p p .   1 2 1 9 1 2 3 3 ,   M a r .   2 0 1 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T P EL . 2 0 1 2 . 2 2 1 1 0 3 9 .   [ 3 ]   B .   G u ,   J. - S .   L a i ,   N .   K e e s,  a n d   C .   Z h e n g ,   H y b r i d - sw i t c h i n g   f u l l - b r i d g e   D C D C   c o n v e r t e r   w i t h   mi n i mal   v o l t a g e   st r e ss  o f   b r i d g e   r e c t i f i e r ,   r e d u c e d   c i r c u l a t i n g   l o sse s,  a n d   f i l t e r   r e q u i r e me n t   f o r   e l e c t r i c   v e h i c l e   b a t t e r y   c h a r g e r s,”   I EEE  T ra n s a c t i o n o n   Po w e r   El e c t r o n i c s ,   v o l .   2 8 ,   n o .   3 ,   p p .   1 1 3 2 1 1 4 4 ,   M a r .   2 0 1 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T P EL . 2 0 1 2 . 2 2 1 0 5 6 5 .   [ 4 ]   C .   J.  G a j a n a y a k e ,   F .   L .   L u o ,   H .   B .   G o o i ,   P .   L .   S o ,   a n d   L .   K .   S i o w ,   Ex t e n d e d - b o o st   Z - so u r c e   i n v e r t e r s,”   I EEE  T ra n s a c t i o n o n   Po w e El e c t r o n i c s ,   v o l .   2 5 ,   n o .   1 0 ,   p p .   2 6 4 2 2 6 5 2 ,   O c t .   2 0 1 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T P E L . 2 0 1 0 . 2 0 5 0 9 0 8 .   [ 5 ]   R .   A d d a ,   S .   M i s h r a ,   a n d   A .   Jo sh i ,   A   P W M   c o n t r o l   st r a t e g y   f o r   s w i t c h e d   b o o st   i n v e r t e r ,   i n   2 0 1 1   I EEE  En e rg y   C o n v e r si o n   C o n g ress  a n d   Ex p o si t i o n ,   I E EE,   S e p .   2 0 1 1 ,   p p .   9 9 1 9 9 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / E C C E. 2 0 1 1 . 6 0 6 3 8 8 0 .   [ 6 ]   M .   S h e n ,   J .   W a n g ,   A .   Jo se p h ,   F .   Z .   P e n g ,   L .   M .   T o l b e r t ,   a n d   D .   J.   A d a m s,  C o n st a n t   b o o st   c o n t r o l   o f   t h e   Z - s o u r c e   i n v e r t e r   t o   mi n i mi z e   c u r r e n t   r i p p l e   a n d   v o l t a g e   s t r e ss,”   I EEE  T r a n s a c t i o n o n   I n d u s t r y   Ap p l i c a t i o n s ,   v o l .   4 2 ,   n o .   3 ,   p p .   7 7 0 7 7 8 ,   M a y   2 0 0 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI A . 2 0 0 6 . 8 7 2 9 2 7 .   [ 7 ]   F .   Z .   P e n g ,   M .   S h e n ,   a n d   Z .   Q i a n ,   M a x i m u b o o st   c o n t r o l   o f   t h e   Z - so u r c e   i n v e r t e r ,   I EEE  T r a n sa c t i o n o n   Po w e E l e c t r o n i c s v o l .   2 0 ,   n o .   4 ,   p p .   8 3 3 8 3 8 ,   J u l .   2 0 0 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T P E L . 2 0 0 5 . 8 5 0 9 2 7 .   [ 8 ]   M .   T h i a n ,   A .   B a r a k a t ,   a n d   V .   F u sco ,   H i g h - e f f i c i e n c y   h a r mo n i c - p e a k i n g   c l a ss - EF   p o w e r   a mp l i f i e r w i t h   e n h a n c e d   max i m u m   o p e r a t i n g   f r e q u e n c y ,   I EEE  T ra n sa c t i o n o n   M i c r o w a v e   T h e o r y   a n d   T e c h n i q u e s ,   v o l .   6 3 ,   n o .   2 ,   p p .   6 5 9 6 7 1 ,   F e b .   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T M T T . 2 0 1 4 . 2 3 8 6 3 2 7 .   [ 9 ]   G .   P .   S i v a k u mar  a n d   K .   U ma p a t h y ,   R e d u c t i o n   o f   t h e   T H D   i n   t h e   c l a ss   F 3   a mp l i f i e r   sy st e m,”   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   S c i e n t i f i c   &   En g i n e e r i n g   R e se a rc h   ( I J S E R) ,   v o l .   7 ,   n o .   3 ,   2 0 1 6 .   [ 1 0 ]   T .   V e r ma  a n d   A .   K .   M i s h r a ,   C o mp a r a t i v e   s t u d y   o f   P I D   a n d   F O P I D   c o n t r o l l e r   r e sp o n se   f o r   a u t o m a t i c   v o l t a g e   r e g u l a t i o n ,   I O S R   J o u rn a l   o f   En g i n e e ri n g ,   v o l .   4 ,   n o .   9 ,   p p .   4 1 4 8 ,   S e p .   2 0 1 4 ,   d o i :   1 0 . 9 7 9 0 / 3 0 2 1 - 0 4 9 5 4 1 4 8 .   [ 1 1 ]   R .   El - K h a z a l i ,   F r a c t i o n a l - o r d e r   P I λ   D μ  c o n t r o l l e r   d e si g n ,   C o m p u t e rs   a n d   Ma t h e m a t i c w i t h   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   6 6 ,   n o .   5 ,   p p .   6 3 9 6 4 6 ,   S e p .   2 0 1 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c a mw a . 2 0 1 3 . 0 2 . 0 1 5 .   [ 1 2 ]   D .   S e v i a n d   Y .   D e n i z h a n ,   A n   i mp r o v e m e n t   o f   p a r t i c l e   sw a r o p t i m i z a t i o n   a n d   i t a p p l i c a t i o n   t o   a   mo d e l - f r e e   P I λ D μ  t u n i n g   p r o b l e m,”   i n   Pro c e e d i n g o f   t h e   J o i n t   I N D S 1 1   &   I S T ET’ 1 1 ,   I EEE,   Ju l .   2 0 1 1 ,   p p .   1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I N D S . 2 0 1 1 . 6 0 2 4 8 3 0 .   [ 1 3 ]   S .   M i sh r a ,   R .   A d d a ,   a n d   A .   Jo sh i ,   I n v e r s e   W a t k i n s Jo h n so n   t o p o l o g y - b a se d   i n v e r t e r ,   I EEE  T r a n sa c t i o n s o n   P o w e El e c t ro n i c s v o l .   2 7 ,   n o .   3 ,   p p .   1 0 6 6 1 0 7 0 ,   M a r .   2 0 1 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T P EL . 2 0 1 1 . 2 1 7 7 2 7 8 .   [ 1 4 ]   S .   D .   R a j   a n d   A .   Ez h i l a r a si ,   I n t e g r a t e d   h y b r i d   c o n v e r t e r   t o p o l o g y   w i t h   si n g l e   D C   i n p u t   a n d   s i mu l t a n e o u s   D C   a n d   A C   o u t p u t s   u si n g   S H O R F A   t e c h n i q u e ,   I n t e rn 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 ,   v o l .   1 0 8 ,   n o .   1 1 ,   p p .   1 8 4 3 1 8 7 0 ,   N o v .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 0 / 0 0 2 0 7 2 1 7 . 2 0 2 0 . 1 8 7 0 7 4 7 .   [ 1 5 ]   M .   M .   R a h ma n   e t   a l . ,   E n e r g y   c o n se r v a t i o n   o f   smar t   g r i d   sy st e u si n g   v o l t a g e   r e d u c t i o n   t e c h n i q u e   a n d   i t c h a l l e n g e s,”   Ev e r g re e n ,   v o l .   9 ,   n o .   4 ,   p p .   9 2 4 9 3 8 ,   D e c .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 5 1 0 9 / 6 6 2 2 8 7 9 .   [ 1 6 ]   V .   S i n g h ,   V .   S .   Y a d a v ,   M .   K u mar,   a n d   N .   K u mar ,   O p t i m i z a t i o n   a n d   v a l i d a t i o n   o f   so l a r   p u m p   p e r f o r man c e   b y   M A TL A B   S i mu l i n k   a n d   R S M ,   E v e r g re e n ,   v o l .   9 ,   n o .   4 ,   p p .   1 1 1 0 1 1 2 5 ,   D e c .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 5 1 0 9 / 6 6 2 5 7 2 3 .   [ 1 7 ]   A .   D h i man   a n d   G .   S a c h d e v a ,   En e r g y   a n d   Ex e r g y   a n a l y si o f   a   p r e ssu r i z e d   so l a r   c o o k i n g   sy st e b a se d   o n   a   p a r a b o l i c   d i sh   c o l l e c t o r ,   E v e r g re e n ,   v o l .   9 ,   n o .   4 ,   p p .   1 1 6 8 1 1 8 0 ,   D e c .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 5 1 0 9 / 6 6 2 5 7 2 8 .   [ 1 8 ]   L .   G .   F e r n a n d e s,  A .   A .   B a d i n ,   D .   F .   C o r t e z ,   R .   G u l e s,  E.   F .   R .   R o ma n e l i ,   a n d   A .   A sse f ,   T r a n sf o r me r l e ss  U P S   sy st e b a se d   o n   t h e   h a l f - b r i d g e   h y b r i d   sw i t c h e d - c a p a c i t o r   o p e r a t i n g   a A C D C   a n d   D C D C   c o n v e r t e r ,   I EEE  T r a n sa c t i o n o n   I n d u st r i a l   El e c t r o n i c s ,   v o l .   6 8 ,   n o .   3 ,   p p .   2 1 7 3 2 1 8 3 ,   M a r .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI E. 2 0 2 0 . 2 9 7 0 6 7 2 .   [ 19]   M .   El M e n s h a w y   a n d   A .   M a sso u d ,   D e v e l o p me n t   o f   m o d u l a r   D C - D C   c o n v e r t e r f o r   l o w - sp e e d   e l e c t r i c   v e h i c l e f a st   c h a r g e r s,”   Al e x a n d ri a   E n g i n e e ri n g   J o u rn a l ,   v o l .   6 0 ,   n o .   1 ,   p p .   1 0 6 7 1 0 8 3 ,   F e b .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . a e j . 2 0 2 0 . 1 0 . 0 3 1 .   [ 2 0 ]   P .   B a k a s   e t   a l . ,   R e v i e w   o f   h y b r i d   m u l t i l e v e l   c o n v e r t e r   t o p o l o g i e s u t i l i z i n g   t h y r i st o r s fo r   H V D C   a p p l i c a t i o n s ,   I E EE  T ra n s a c t i o n s   o n   P o w e r E l e c t r o n i c s ,   v o l .   3 6 ,   n o .   1 ,   p p .   1 7 4 1 9 0 ,   J a n .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T P E L . 2 0 2 0 . 2 9 9 7 9 6 1 .   [ 2 1 ]   Q .   X i a o   e t   a l . ,   M o d u l a r   m u l t i l e v e l   c o n v e r t e r   b a s e d   mu l t i - t e r mi n a l   h y b r i d   A C / D C   mi c r o g r i d   w i t h   i m p r o v e d   e n e r g y   c o n t r o l   me t h o d ,   A p p l i e d   E n e r g y ,   v o l .   2 8 2 ,   p .   1 1 6 1 5 4 ,   Ja n .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . a p e n e r g y . 2 0 2 0 . 1 1 6 1 5 4 .   [ 2 2 ]   Y .   W a n g   e t   a l . ,   A n   i mp r o v e d   b i p o l a r - t y p e   A C A C   c o n v e r t e r   t o p o l o g y   b a se d   o n   n o n d i f f e r e n t i a l   d u a l - b u c k   P W M   A C   C h o p p e r s,”   I EEE  T r a n s a c t i o n o n   P o w e r E l e c t r o n i c s ,   v o l .   3 6 ,   n o .   4 ,   p p .   4 0 5 2 4 0 6 5 ,   A p r .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T P EL . 2 0 2 0 . 3 0 2 2 0 2 6 .   [ 2 3 ]   N .   N a v a p r a k a s h ,   U .   R a m a c h a n d r a i a h ,   a n d   G .   M u t h u k u m a r a n ,   I n f o r mat i o n   b a se d   r e mo t e   c o n t r o l   s y st e f o r   c l i mb i n g   r o b o t   a p p l i c a t i o n s,   I n t e rn a t i o n a l   J o u r n a l   o f   En g i n e e r i n g   T re n d a n d   T e c h n o l o g y ,   v o l .   6 8 ,   n o .   3 ,   p p .   6 1 1 ,   M a r .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 4 4 4 5 / 2 2 3 1 5 3 8 1 / I JETT - V 6 8 I 3 P 2 0 2 S .   [ 2 4 ]   N .   P .   G .   B h a v a n i ,   R .   V   S u d h a ,   K .   S .   P r i y a ,   S .   R .   A r u n   R a j ,   V .   K .   Y a d a v ,   a n d   A .   B a l a r a m ,   S o f t si g n   G a u ssi a n   d e e p   b e l i e f   n e u r a l   n e t w o r k   ( S G D B N N ) :   A   n o v e l   t e c h n i q u e   f o r   i mp r o v i n g   p e d e st r i a n   d e t e c t i o n   a c c u r a c y   a n d   p r o c e ssi n g   e f f i c i e n c y ,   i n   2 0 2 3   S e v e n t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   I m a g e   I n f o rm a t i o n   Pr o c e ssi n g   ( I C I I P) ,   I EEE,   N o v .   2 0 2 3 ,   p p .   3 8 0 3 85 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C I I P 6 1 5 2 4 . 2 0 2 3 . 1 0 5 3 7 7 1 4 .   [ 2 5 ]   S .   G o mat h i ,   D .   A r u l a n a n t h a m ,   R .   T h u mm a ,   S .   V i mal a ,   S .   Je n i f e r   R a y e n ,   a n d   T .   D .   S u b h a ,   P F C   b a se d   t h r e e   st a g e   i n t e r l e a v e d   b o o st   c o n v e r t e r   f o r   r e n e w a b l e   e n e r g y   s y st e m,”   i n   2 0 2 2   6 t h   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   T re n d i n   El e c t r o n i c a n d   I n f o rm a t i c s   ( I C O EI ) ,   I EEE,   A p r .   2 0 2 2 ,   p p .   2 8 9 2 9 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C O E I 5 3 5 5 6 . 2 0 2 2 . 9 7 7 7 2 1 8 .   [ 2 6 ]   S .   K a r t h i c k ,   M .   R a me sh   B a b u ,   M .   S h y a m,  B .   Jey a p o o r n i ma ,   S .   R ,   a n d   S .   G o mat h i ,   S t a b i l i t y   a n a l y si o f   i n t e g r a t e d   p o w e r   s y st e w i t h   r e n e w a b l e   e n e r g y   so u r c e s,”   i n   2 0 2 3   S e c o n d   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   El e c t r o n i c a n d   Re n e w a b l e   S y st e m ( I C EAR S ) I EEE,   M a r .   2 0 2 3 ,   p p .   1 8 5 1 9 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C EA R S 5 6 3 9 2 . 2 0 2 3 . 1 0 0 8 5 0 1 5 .   [ 2 7 ]   K .   A .   I .   S a i l a j a ,   V .   M .   V a r a t h a r a j u ,   K .   M u t h u k r i s h n a n ,   N .   V .   R a v i n d h a r ,   L .   M a n o h a r a n ,   a n d   S .   G o mat h i ,   D e si g n   a n d   i mp l e me n t a t i o n   o f   f l e x i b l e   s o l a r   p a n e l   f o r   e l e c t r i c   v e h i c l e s,”   i n   2 0 2 2   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   I n n o v a t i v e   C o m p u t i n g ,   I n t e l l i g e n t   C o m m u n i c a t i o n   a n d   S m a r t   El e c t r i c a l   S y st e m s (I C S E S ) ,   J u l .   2 0 2 2 ,   p p .   1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C S ES5 5 3 1 7 . 2 0 2 2 . 9 9 1 4 0 8 2 .   [ 2 8 ]   S .   P a d ma k a l a ,   S .   G o mat h i ,   A .   A k i l a n d e sw a r i ,   M .   R .   F .   B a n u ,   S .   P a d ma p r i y a ,   a n d   M .   G n a n a p r a k a s h ,   E n h a n c e me n t   o f   mo d i f i e d   mu l t i p o r t   b o o st   c o n v e r t e r   f o r   h y b r i d   sy st e m,”   i n   2 0 2 1   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   I n n o v a t i v e   C o m p u t i n g ,   I n t e l l i g e n t   C o m m u n i c a t i o n   a n d   S m a rt   E l e c t ri c a l   S y s t e m s (I C S E S ) ,   I EEE,   S e p .   2 0 2 1 ,   p p .   1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C S ES5 2 3 0 5 . 2 0 2 1 . 9 6 3 3 8 5 3 .   [ 2 9 ]   A .   D e v i ,   J.  M e g a l a ,   D .   G u r u r a j ,   A .   K a r u n a k a r a n ,   R .   R a d h i k a ,   a n d   S .   G o mat h i ,   P e r f o r man c e   I mp r o v e m e n t   o f   p a r t i a l l y - sh a d e d   P mo d u l e c o n n e c t e d   D C   mi c r o   g r i d   sy st e ms,”   i n   2 0 2 2   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   I n n o v a t i v e   C o m p u t i n g ,   I n t e l l i g e n t   C o m m u n i c a t i o n   a n d   S m a rt   E l e c t ri c a l   S y s t e m s (I C S E S ) ,   I EEE,   Ju l .   2 0 2 2 ,   p p .   1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C S ES5 5 3 1 7 . 2 0 2 2 . 9 9 1 4 2 4 1 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8792   I n t J   A p p l P o w er   E n g Vo l.  14 ,   No .   3 ,   Sep tem b er   20 25 :   73 3 - 74 2   742   B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS       Dr .   N a ll a m il li   P .   G .   B h a v a n i           w o rk in g   a a n   A s so c iate   P r o f e ss o in   th e   De p a rtme n o f   El e c tro n ic  I n stru m e n tatio n   S y ste m s,  In stit u te  o f   El e c tro n ics   a n d   Co m m u n ica ti o n   E n g in e e rin g ,   S a v e e th a   S c h o o o f   En g in e e rin g ,   S a v e e th a   In stit u te  o f   M e d ica l   a n d   T e c h n ica S c ien c e (S IM A TS ),   Ch e n n a i,   T a m il   d u ,   In d ia.  He a re a   o f   re se a rc h   is  in   th e   f ield   o f   d ig it a im a g e   p ro c e ss in g ,   in stru m e n tatio n ,   c o n tr o sy ste m s,  sm a rt  c o m p u ti n g ,   a n d   g re e n   e n e rg y .   S h e   p u b li sh e d   p a p e rs  in   re p u ted   j o u r n a ls  a n d   p re se n ted   p a p e rs  a n a ti o n a a n d   in tern a ti o n a c o n f e re n c e s .   S h e   jo in e d   a a   li f e ti m e   m e m b e o v a rio u p ro f e ss io n a b o d ies .   S h e   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il b h a v a n in p g . ss e @s a v e e th a . c o m .         Dr .   S .   Din a k a r   R a j           w o rk in g   a a n   A ss istan P ro f e ss o in   t h e   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 ,   S a v e e th a   S c h o o l   o f   En g in e e rin g ,   S a v e e th a   In stit u te  o f   M e d ica a n d   T e c h n ica S c ien c e (S IM AT S ),   Ch e n n a i,   h a a b o u 1 4   y e a rs   o f   t e a c h in g   e x p e rien c e .   He   re c e iv e d   h e B. T e c h .   d e g re e   in   El e c tri c a a n d   El e c tro n ics   E n g in e e rin g   i n   S R M   Un iv e rsit y ,   M . E.   d e g re e   in   P o w e El e c tro n ic Driv e s   f ro m   A n n a   U n iv e rsit y ,   a n d   P h . D .   in   S t u d y   o f   C o n tro l ler   in   V IT   Un iv e rsity ,   Ch e n n a i.   P re se n ti n g   re se a rc h   in   in tern a ti o n a a n d   n a ti o n a l   c o n f e re n c e s,  h e   h a 2   S CI   a n d   4   S c o p u s - in d e x e d   p u b li c a ti o n s.  H is  in tere sts  in c l u d e   e lec tri c   v e h icle s ,   c o n tro e n g in e e rin g ,   sig n a a n d   sy ste m   d e sig n ,   a n d   w irel e ss   c o m m u n ica ti o n s .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il :   d in a k a rra js.sse @s a v e e th a . c o m .           Dr .   K .   S u ja th a           is  p re se n tl y   w o rk in g   a P ro f e ss o in   th e   E EE   De p a rtme n a Dr.   M . G . R .   Ed u c a ti o n a a n d   Re se a rc h   In sti tu te,  C h e n n a i,   T a m il   Na d u ,   In d ia.  S h e   h a 2 0   y e a rs  o tea c h in g   e x p e rien c e   in   v a rio u s   e n g in e e rin g   c o ll e g e s.  S h e   h a s   a lso   p u b li s h e d   7   p a ten ts ,   in c lu d in g   o n e   in ter n a ti o n a p a ten w it h   th e   Ch in e se   Un iv e r sity   a t   Hu a i y in   In stit u te  o f   T e c h n o lo g y ,   Ch in a ,   a n d   a lso   in it iate d   in tern a ti o n a c o o p e ra ti o n   re se a r c h   b e t w e e n   Hu a i y in   In stit u te  o f   T e c h n o l o g y ,   Ch in a ,   a n d   Dr.   M . G . R .   Ed u c a ti o n a a n d   Re se a rc h   In stit u te.  S h e   h a o n e   In d ian   a n d   o n e   A u stra li a n   p a ten w it h   g ra n ted   sta tu s.  I n   th e   y e a rs   20 2 1   a n d   2 0 2 3 ,   A ICT E,   S ERB ,   a n d   IIT   T ih a n   h a v e   f u n d e d   a n   a m o u n t   o f   Rs.  6 . 3 1   lak h f o o rg a n izi n g   S T T P   f o t h e   f a c u lt y .   S h e   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il :   su jath a k 7 3 5 8 6 @g m a il . c o m .         Dr .   N.  Na v a p r a k a s h           is  a n   As sista n P r o f e ss o in   th e   De p a rtme n o f   El e c tro n ics   a n d   Co m m u n ica ti o n   En g in e e rin g   a S a v e e th a   S c h o o o f   En g in e e rin g ,   S a v e e th a   In stit u te  o f   M e d ica a n d   T e c h n ica S c ien c e (S IM A T S ),   Ch e n n a i.   He   h a 5   y e a rs  o f   re se a rc h   e x p e rien c e   a n d   1   y e a o f   tea c h in g   e x p e rie n c e .   Dr.  Na v a p ra k a sh   h o ld a   B. T e c h .   in   El e c tro n ics   a n d   Co m m u n ica ti o n   En g in e e rin g   f r o m   P o n d ich e rry   Un iv e rsit y ,   an   M . T e c h .   in   In d u stria l   A u to m a ti o n   f ro m   Hin d u sta n   I n st it u te  o f   T e c h n o lo g y   a n d   S c ien c e ,   Ch e n n a i,   a n d   a   P h . D .   in   Ro b o ti c s,  Co n tro l ,   a n d   A u to m a ti o n .   He   h a p re se n ted   h is  re se a rc h   a b o th   in tern a ti o n a a n d   n a ti o n a c o n f e re n c e s a n d   h a s p u b l ish e d   1   S CI - in d e x e d   p a p e a n d   5   S c o p u s - i n d e x e d   p a p e rs.  His   re se a rc h   in tere sts  in c lu d e   ro b o ti c s,  c o n tro e n g in e e rin g ,   e m b e d d e d   s y ste m   d e sig n ,   a u to m a ti o n ,   a n d   w irele ss   c o m m u n ica ti o n s .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il :   n a v a p ra k a sh n . ss e @s a v e e th a . c o m .         M r .   D .   Ez h il a r a s a n           is  a   r e se a rc h   sc h o lar   i n   t h e   De p a rtm e n o f   El e c tro n ics   a n d   Co m m u n ica ti o n   E n g in e e rin g   a S a v e e th a   S c h o o o f   En g in e e rin g ,   S a v e e th a   In stit u te  o f   M e d ica l   a n d   T e c h n ica S c ien c e (S IM ATS ),   Ch e n n a i.   He   c o m p lete d   B. E .   i n   A n n a   Un iv e rsit y ,   M . E .   i n   V L S D e sig n A n n a   Un iv e rsit y .   He   h a p re se n ted   h is  re se a rc h   a b o th   i n tern a ti o n a a n d   n a ti o n a c o n f e re n c e a n d   h a p u b li sh e d   4   S c o p u s - i n d e x e d   p a p e rs .   His  re se a rc h   in tere sts   a re   in   im a g e   p ro c e ss in g ,   f lo o d   m a n a g e m e n t,   a n d   V L S I   d e sig n .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il :   e z h il a ra sa n d 2 0 1 1 . ss e @s a v e e th a . c o m .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.