I nte rna t io na l J o urna l o f   Appl ied P o wer   E ng i neer ing   ( I J AP E )   Vo l.  1 5 ,   No .   1 Ma r ch   20 2 6 ,   p p .   1 3 2 ~ 1 40   I SS N:  2252 - 8 7 9 2 DOI 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijap e . v 1 5 . i 1 . pp 1 3 2 - 1 40           132       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : // ija p e. ia esco r e. co m/   A nov el 9 - lev el  fourfo ld - bo o st swi t ched capa citor  in v erte   (N9L - FBS CI) con figura tion utili zin g  f ewer  com po ne nts and  o ptimized ac tive s witches       N.   Su bh a s hcha nd ra bo s e ,   I .   K um a ra s wa my   D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   a n d   El e c t r o n i c En g i n e e r i n g ,   M o h a n b a b u   U n i v e r si t y ,   T i r u p a t h i ,   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   J an   6 ,   2 0 2 5   R ev is ed   Oct  2 1 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   No v   2 8 ,   2 0 2 5       M u lt il e v e in v e rter  (M LI)   to p o l o g ies   a re   m o re   imp o rtan i n   h i g h - v o lt a g e   a p p li c a ti o n wh e re   th e   m o st   c o m m o n   d e sig n   ten d t o   h a v e   sig n ifi c a n t   d isa d v a n tag e s,  in c l u d i n g   b e in g   v e ry   c o m p o n e n wh e n   it   c o m e to   th e   sw it c h   v o lt a g e   stre ss ,   c o n tro l   sc h e m e ,   a n d   a lso   n o se lf - v o lt a g e   b a lan c e d .   T h e se   p ro b lem lea d   to   h ig h e c o st,  lo we r   e fficie n c y ,   a n d   lo we r   re li a b il it y .   T h is   p a p e will   t h e re fo re   d e v e lo p   a   n e n in e - lev e f o u rf o l d - b o o st   sw it c h e d   c a p a c it o in v e rter  (N9 L - F B S C I)  with o u in c re a sin g   th e   n u m b e o c o m p o n e n ts  b u t   e n su re g re a ter  v o lt a g e   g a in s   a n d   e a se   o u se .   It   u se o n ly   o n e   DC  so u rc e ,   e ig h a c ti v e   s witch e s,  a n d   two   c a p a c it o rs  wi th   a   se lf - b a lan c in g   m e c h a n ism   o th e   v o lt a g e ,   a v o i d in g   e x tra b a lan c in g   o th e   v o lt a g e .   fo u f o ld   v o lt a g e   g a i n   is  a c h iev e d   u sin g   fe we r   sw it c h in g   d e v ice p e sta g e   a n d   les b l o c k in g   v o lt a g e   to   c o n t ro a c ro ss   sw it c h e s.  An   e fficie n c o n tro is   a c h iev e d   b y   a   le v e l - sh ift e d   p h a se   d isp o sit io n   P WM   (LS - P DPW M )   tec h n iq u e .   An a l y ti c a a n d   c o m p a ra ti v e   tes ti n g   a g a in st  re c e n M LI  d e sig n   p ro v e th a t   t h e   t o p o lo g y   p r o p o se d   h a b e tt e r   v o lt a g e   b o o sti n g   a n d   e fficie n c y   u sin g   th e   lea st  n u m b e o c o m p o n e n ts.  S imu lati o n   a n d   e x p e rime n tal  v e rifi c a ti o n   p r o v e   th e   p ra c ti c a e fficie n c y   o f   th e   N9 L - F B S CI,   wh ich   c a n   a c h iev e   a   4 0 0   p e a k   o u t p u t   with   l o to tal  h a rm o n ic  d isto r ti o n .   T h e   to p o lo g y   h a a   h ig h   p o te n ti a in   re n e wa b le  a n d   in d u strial  field with   c o st   e ffe c ti v e   h ig h   p e rfo rm a n c e .   E x p e r i m e n t a l   a n d   s i m u l a t i o n   d a t a   s u p p o r t   a n   o u t p u t   v o l t a g e   o f   4 0 0 V   a t   a n   o u t p u t   l o a d   c u r r e n t   o f   2 A   w i t h   R L   l o a d i n g     ( 1 0 0   Ω,   1 0 0   m H )   d e l i v e r i n g   4 0 0   W   p o w e r   o u t p u t .   T h e   e f f i c i e n c y   i n   t h e   c a s e   o t h e   i n v e r t e r   r e a c h e s   i t s   p e a k   a t   9 7 . 8 4 %   a n d   v o l t a g e   a n d   c u r r e n t   t o t a l   h a r m o n i c   d i s t o r t i o n   ( T H D )   o f   1 6 %   a n d   6 % ,   c o r r e s p o n d i n g l y .   T h e   p r e s e n p r o p o s e d   N9 L - F BS CI  h a a   b e tt e v o lt a g e   g a in   a n d   fe we c o m p o n e n ts  t h a n   a v a il a b le  n in e - lev e to p o l o g ies   wit h o u a lt e rin g   th e   d e li g h o f   th e   wa v e   p o sit i o n .   K ey w o r d s :   Mu ltil ev el  in v er ter   Pu ls wid th   m o d u latio n   Switch ed   ca p ac ito r   T o tal  h ar m o n ic  d is to r tio n   Vo ltag b o o s t   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e 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.   Su b h ash ch an d r ab o s e   Dep ar tm en t o f   E lectr ical  an d   E lectr o n ics E n g in ee r i n g ,   M o h an b ab u   Un iv er s ity   1 - 9 5 ,   Nee r v o y   Villag e,   Pich at u r   Ma n d al,   T ir u p at h i ,   An d h r Pra d esh ,   I n d ia   E m ail:  n . s u b h ash ch a n d r a b o s e. p h d @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   T h p r im ar y   co n ce p o f   ML I   i s   to   co m b in m u ltip le  DC   v o l tag s o u r ce s   to   ac h iev en h an ce d   p o wer   o u tp u t.  Fo r   in s tan ce ,   [ 1 ]   in tr o d u ce s   n in e - lev el  in v er te r .   T h is   d esig n   is   n o tab le  f o r   its   s i m p licity ,   r eq u ir in g   o n ly   o n e   in p u s o u r ce ,   a   f ew  co m p o n en ts ,   wh ile  f ea tu r in g   s elf - v o ltag e   b alan cin g   ca p ab ilit ies  th at  s tr ea m lin e   m o d u latio n .   k e y   f ea tu r is   its   d u al  v o ltag e - b o o s tin g   ca p ac ity .   T h a r ch itectu r o f   s in g le - s tag s witch ed - ca p ac ito r   m o d u les  f o r   in v er te r s   was  ex p lo r ed   in   [ 2 ] .   Ho wev er ,   it  ac h iev es  v o ltag g ain   o f   two .   n in e - lev el  in v er ter   u tili zin g   s witch ed   ca p ac ito r s   with   q u a d r u p le - b o o s ca p ab ilit ies  was  p r o p o s ed   i n   [ 3 ] - [ 5 ] ,   k ee p in g   co s ts   lo w.   Desp ite  th i s ,   th d esig n   im p o s es  h ig h   v o ltag s tr ess   o n   s witch in g   d ev ices.  b o o s in v er ter   in   [ 6 ]   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       A   n o ve l 9 - leve l fo u r fo ld - b o o s s w itch ed   ca p a cito r   in ve r ter   ( N 9 L - F B S C I )     ( N .   S u b h a s h ch a n d r a b o s e )   133   p r o d u ce s   n in e - le v el  o u t p u v o ltag wav ef o r m ,   ac h iev in g   a n   o u tp u twice  as  h ig h   as  th i n p u t.  Similar ly ,   t h e   ar ch itectu r in   [ 7 ]   en h an ce s   v o ltag lev els,  ac h iev es  m u lt i - lev el  o u tp u t,   an d   im p lem en ts   p ass iv v o ltag b alan cin g   b u t   r eq u ir es  m o r co m p o n en ts ,   lead in g   to   h ig h e r   s tr ess   o n   s witch es.  I n   [ 8 ] ,   i s   p r o p o s ed   with   q u ad r u p le  b o o s an d   d esig n   o f   1 1   s witch es  an d   th r ee   d io d es.  C o m p ac SC ML I   d esig n s   ar p r esen ted   in   [ 9 ]   to   im p r o v o u tp u v o ltag q u ality .   T h s y s tem   in   [ 1 0 ] - [ 1 2 ]   u tili ze s   m in im al  d ev ices  to   g en er ate  n in lev els   b u ex p er ien ce s   h ig h   v o ltag s tr ess ,   with   co m p o n en ts   o p er at in g   at  th eir   lim its .   T h n in e - lev el  in v er ter   in   [ 1 3 ]   u s es a   m in im al  d esig n   o f   te n   s witch es a n d   two   f lo atin g   ca p a cito r s   ( FC s ) ,   p r o v id in g   a   v o lta g e - d o u b lin g   f ea tu r e   s u itab le  f o r   h ig h e r   v o ltag a p p licatio n s .   tr a n s f o r m er - le s s   T - ty p h y b r id   b o o s in v er ter   in   [ 1 4 ]   d eliv er s   h ig h er   p o wer   d en s ity   an d   r e d u ce d   s em ico n d u ct o r   r atin g s   b u r eq u ir es  m o r co m p o n en ts .   I n   [ 1 5 ] ,   s in g le - s o u r ce   q u ad r u p le  b o o s m u ltil ev el  in v er ter   ( QB - ML I )   with   f ewe r   r eso u r ce s   is   d escr ib ed ,   in co r p o r atin g   1 0   s witch es,  two   ca p ac ito r s ,   two   s o u r ce s ,   an d   o n d io d e.   Me a n wh ile,   [ 1 6 ] - [ 1 8 ]   p r o p o s es  p h o to v o ltaic  ( PV) - b ased   n in e - lev el  in v er ter   wit h   im p r o v ed   leak a g cu r r e n a n d   v o ltag b u ck i n g   ef f ec ts ,   alb eit  at  th co s o f   in cr ea s ed   co m p o n en t c o u n t.  T h SC ML I   co n f ig u r atio n   in   [ 1 9 ]   em p lo y s   1 3   s witch es,  2 2   ca p ac ito r s ,   o n d io d e,   an d   a   s in g le  s o u r ce ,   u s in g   n ea r est - lev el  m o d u latio n   to   en h an ce   ef f icien cy   an d   m in im ize   s witch in g   lo s s es.  Fo r   d o u b le   b o o s v o ltag e   g ain ,   [ 2 0 ]   an   in v er ter   s y s tem   u tili zin g   1 1 - s witch   an d   2   ca p ac ito r s   f o r   n in n in e - lev el   b o o s t o u tp u t is p r esen ted ,   th o u g h   r eq u ir in g   m o r co m p o n e n t s   f o r   th d esire d   o u tp u t.  two - f o ld   v o ltag b o o s is   ac h iev ed   b y   [ 2 1 ]   u s in g   g r o u n d ed ,   s in g le - s o u r ce   n i n e - l ev el  in v er ter   f o r   h ig h - f r e q u en cy   AC   m icr o g r id s .   T h in v er ter   i n   [ 2 2 ]   in co r p o r a tes  1 3   s witch es  an d   two   ca p ac ito r s   f o r   n in e - lev el   o u t p u t,  e m p h asizin g   v o ltag e   b o o s tin g   a n d   ef f ec tiv e   u s o f   co m p o n en ts .   Similar ly ,   [ 16 ],   [2 3 ]   d escr ib a   co m p ac in v er t er   with   o n p o wer   s o u r ce   an d   f ewe r   co m p o n e n ts ,   u s in g   s witch ed   ca p ac ito r s   to   c r ea te  v ir tu al  DC   s o u r ce s ,   th o u g h   with   s ig n if ican t   v o ltag s tr ess   o n   p o lar ity   cir cu its .   T h d esig n   in   [ 2 4 ]   f o c u s es  o n   s im p licity ,   c o n tr o lla b ilit y ,   an d   v o ltag e   b o o s tin g ,   th o u g h   s tan d in g   v o ltag es  ca n   im p ac ef f icien c y .   b o o s in v er te r   with   1 0   s witch es  an d   two   ca p ac ito r s   o f f er in g   n in o u tp u lev els  is   d escr ib ed   in   [ 2 5 ] ,   b u h ig h er   p o wer   o p er atio n   ca n   s tr ess   co m p o n en ts   an d   af f ec s y s tem   r eliab ilit y .   I n   [ 2 6 ] ,   q u ad r b o o s co n v er t er   with   m in im u m   s witch es  is   o u tlin ed ,   r e q u ir in g   m o r r o b u s co m p o n en ts   f o r   n in e - lev el  o u t p u ts .   T h s elf - b alan cin g   ca p ac ito r   d esig n   in   s u f f er s   f r o m   h ig h   s tan d in g   v o ltag e,   w h ile  d escr ib in g   h ig h - ef f icien c y   b o o s t in v er ter   with   q u a d r u p le  g ain   b u t r eq u ir in g   th m o s t   ac tiv co m p o n en ts   f o r   s p ec if ic  lev el.   T h is   d is cu s s io n   h ig h lig h ts   th p o ten tial  f o r   d esig n in g   in v e r ter   to p o lo g ies  with   f ewe r   co m p o n e n ts ,   r ed u ce d   s tan d i n g   v o ltag es,  an d   m in im al  ac tiv d e v ices  wh ile  ac h iev in g   h ig h   v o ltag g ai n s .   T h p r i n cip al  aim   o f   th is   wo r k   is   to   d escr ib th p r o p o s al  o f   th n o v el  n in e - lev el  f o u r - f o ld - b o o s s witch ed   ca p ac ito r   in v er ter   ( N9 L - FB SC I ) ,   an d   ex p er im e n tally   p r o v th th eo r etica lly   p r o p o s ed   N9 L - FB SC I   to   b h ig h   v o ltag g ain   b ased   o n   a   s in g le  DC   s o u r ce ,   v er y   f ewe r   s witch es,  an d   s elf - b alan ce d   ca p ac it o r s   -   h o wev er   with   q u ality   wav es   an d   ac h iev ab le  ef f icien cy   th a f u lf ils   h ig h - v o ltag p o wer   co n v er s io n   a p p licatio n s   wh en   it  n ee d s   to   b in   co m p ac s ize.   T h e   ar ticle  is   s tr u ctu r ed   as   f o llo ws:   Sectio n   2   ex p lain s   th e   p r o p o s ed   d esig n ,   its   o p e r atio n ,   co n tr o l stra teg ies,  an d   in clu d e s   co m p ar ativ an aly s is   o f   r ec en t to p o lo g ies with   p o wer   l o s s   s tu d y .   Sectio n   3   p r esen ts   s im u latio n   an d   e x p er i m en tal  r esu lts ,   wh ile  Sectio n   4   p r o v id es c o n cl u s io n s .       2.   P RO P O SE CO NF I G UR A T I O N   Fig u r 1   d e p icts   th s u g g ested   d esig n   N9 L - FB SC I ,   wh ich   h as  o n DC   s o u r ce ,   Vd c ,   an d   n in e   s witch es,  S1 S9 .   Sp litt in g   th s y s tem   in to   two   p r im ar y   p ar ts   s im p lifie s   in v esti g atio n .   T h f ir s u n it  ( U1 )   f ea tu r es  f iv e   s witch es  ( S1 - S5 ) ,   d io d es  ( D1 ) ,   an d   ca p ac ito r s   ( C 1   an d   C 2 ) .   T h e   s ec o n d   u n it  ( U2 )   p o s s ess es     4   s witch es  ( S6 - S9 ) .   T h f ir s t   u n it  p r o v id es  v o ltag e,   wh er e as  th s ec o n d   u n it  en h an ce s   it ,   r esu ltin g   in   two   d if f er en t   m ag n itu d es.  W ith o u n ee d in g   a   co m p lete   b r id g e   at  th e   ter m in al  e n d s ,   t h s witch es  in   U2   a r p o s itio n ed   to   p r o d u ce   th r eq u ir ed   AC   o u tp u t.  T h v o ltag s tr ess   o n   th f ir s u n it  d e v ices  is   r estricte d   to   Vd c   an d   2 V d c,   wh ile   th s ec o n d   u n it  s witch es  en co u n ter   4   Vd c.   T h ci r cu it  s witch in g   s ch e m e   f o r   in d u ctiv lo a d   o p er atio n   i n   Fig u r 2   h elp s   th e   in v er ter   wo r k   in   v ar io u s   lo ad   co n d itio n s .   Fig u r 2   also   d em o n s tr ates  th n in o p e r atio n al  s tates  o f   th N9 L - FB SC I .   Fo r   in s tan ce ,   at  th   +4   Vd lev el,   s witch es  S1 ,   S 6 ,   S9 ,   an d   S3   ar ac tiv ate d ,   allo win g   en er g y   s to r ed   in   C 1 ,   C 2 ,   an d   th in p u s o u r ce   to   s u p p l y   th lo ad .   At  +3   Vd c,   en er g y   is   d r awn   f r o m   C 2   an d   th in p u s o u r ce   b y   ac tiv atin g   S3 ,   S6 ,   S9 ,   an d   D1   as  s h o wn   in   Fig u r e   3 .   Du r in g   th is   p r o ce s s ,   ca p ac ito r   C 1   is   r ec h ar g ed   to   V d th r o u g h   p a r allel  o p er atio n   with   t h in p u t so u r c e.   At  th +2   Vd lev el,   s witch es  S1 ,   S6 ,   S9 ,   a n d   t h b o d y   d io d o f   S4   a r tu r n ed   o n ,   s u p p l y in g   en e r g y   to   th lo ad   f r o m   C 1   an d   th i n p u v o ltag e.   Simu ltan eo u s ly ,   C 2   is   ch ar g ed   to   2 Vd b y   o p er atin g   in   p ar allel  with   th p o wer   s o u r ce .   At  + Vd c,   s witch es  D1 ,   t h b o d y   d io d es   o f   S4 ,   S6 ,   an d   S9   ar e   ac tiv ated ,   with   C 1   r ec h ar g in g   to   Vd c   d u r i n g   p a r a llelizatio n   with   th s o u r ce ,   as  d ep icted   in   Fig u r 2 .   At  th ze r o - o u tp u t   lev el,   s witch es  D1 ,   S2 ,   S7 ,   an d   S9   ar e   t u r n ed   o n .   Her e,   C 1   is   ch a r g ed   to   Vd b y   o p er atin g   in   p a r allel  with   th e   s o u r ce ,   b u n o   en e r g y   is   tr a n s f er r ed   to   th lo a d .   Fo r   n e g ativ v o ltag le v els,   s witch es  S1 ,   S3 ,   S8 ,   an d   S7   a r ac tiv ated   at  −4   Vd c ,   d eliv e r in g   en e r g y   t o   th lo a d   th r o u g h   C 1 ,   C 2 ,   an d   t h e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g Vo l.  1 5 ,   No .   1 ,   Ma r ch   20 2 6 :   1 3 2 - 1 40   134   in p u s o u r ce ,   as  s h o wn   in   Fig u r 2 .   At  −3   Vd c,   en e r g y   is   s u p p lied   f r o m   C 2   an d   th in p u s o u r ce   b y   ac tiv atin g   D1 ,   S2 ,   S3 ,   S8 ,   a n d   S7   w h ile  C 1   is   r ec h ar g ed   to   Vd in   p ar a llel w ith   th s o u r ce .   At  −2   Vd c,   s witch es  S1 ,   th b o d y   d i o d o f   S4 ,   S5 ,   S8 ,   an d   S7   ar tu r n e d   o n .   T h l o ad   is   p o wer ed   b y   th en er g y   s to r ed   in   C 1   an d   th in p u s o u r ce ,   wh ile  C 2   c h ar g es  to   2   Vd in   p ar allel  with   th s o u r ce .   Fo r   −V d c,   s witch es  D1 ,   S2 ,   th e   b o d y   d io d e   o f   S4 ,   S8 ,   a n d   S7   ar ac tiv ated ,   s u p p ly i n g   e n er g y   f r o m   V d to   th e   lo ad   an d   r ec h a r g in g   C 1   to   Vd c,   as  s h o wn   in   Fig u r e   3 .   E ac h   o f   th e   q u asi - s q u ar e   wav ef o r m ' s   Fo u r ier   d ec o m p o s itio n   ( V oi )   m ig h b d escr ib ed   as ( 1 ) - ( 3 ) .     oi = 2 dc co s ( i ) = 1 , 3 , s in (  )   ( 1 )     o ut = oi 4 = 1   ( 2 )     o ut = 2 dc co s ( i ) 4 = 1 s in (  ) = 1 , 3 ,   ( 3 )     W h er  o u tp u v o ltag co m p o n en t   co n tr i b u ted   b y   th i - t h   s witch in g   lev el;   in p u t   D C   v o ltag e;  h ar m o n ic   o r d er   ( o d d   in teg e r s   o n ly 1 ,   3 ,   5 ,   . . . ) s witch in g   a n g le  co r r esp o n d in g   to   t h i - th   lev el;  an g u lar   f r eq u e n cy   o f   th o u tp u t w av e f o r m   ( = 2  );   an d    : to tal  o u tp u v o lta g o f   th e   in v er ter   wav ef o r m .       + S 7 S 6 V i n - L o a d S 5 S 8 C 2 S 3 S 4 D 1 V o C 1 S 1 S 2 S 9     Fig u r 1 .   N9 L - FB SC I   to p o lo g y             Fig u r 2 .   N9 L - FB SC I   with   m u ltip le  m o d es o f   lev el  g en e r atio n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       A   n o ve l 9 - leve l fo u r fo ld - b o o s s w itch ed   ca p a cito r   in ve r ter   ( N 9 L - F B S C I )     ( N .   S u b h a s h ch a n d r a b o s e )   135   2 . 1 .     Co ntr o s t ra t eg y   T h L SP W ap p r o ac h   f o r   N - lev el  in v er te r s   u tili ze s   N− 1   c ar r ier   s ig n als  with   co n s is ten f r eq u e n cy   an d   am p litu d e,   c o v er i n g   a   p ea k - to - p ea k   r a n g e.   Du to   its   g r ea p er f o r m an ce ,   co n ce p tu al  c lar ity ,   an d   v er s atile   co n tr o ch o ices,  L S - PDPW M   m o d u latio n   is   b ec o m in g   m o r co m m o n   in   m u lti   lev el   in v er ter s   ( ML I s ) .   T h is   ap p r o ac h   g en er ates  n in e - le v el  v o ltag o u t p u u s in g   eig h ca r r ier   s ig n als  th at  ar p er f ec tly   m atch ed   t o   g u ar an tee  co n s tan f r eq u e n cie s   an d   p ea k - to - p ea k   am p litu d e s .   T h is   ar r ay   o f   s y n ch r o n ized   ca r r ier s   is   ca lled   "p h ase  d is p o s itio n   ( PD)   PW m eth o d . Fig u r 3 ( a)   s h o ws  th b asic  f r eq u e n cy - m o d u latin g   wav ce n tr ally   alig n ed   with   th ze r o - r ef er en c lin e.   C ar r ier   m ag n itu d es  r a n g f r o m   0   t o   +4   a n d   - 4   to   0 ,   a s   s h o wn .   W h en   th e   m o d u latin g   wav ex ce e d s   th ca r r ier   wav e,   th o p e r atin g   m e ch an is m   tr ig g er s .   c o m p ar at o r   cir cu it  co m p ar es   s in u s o id al  m o d u latin g   s ig n al  with   tr ian g u lar   ca r r ier   wav e.   T h is   in f o r m atio n   is   p r o ce s s ed   b y   lo g ical  cir cu itry   to   cr ea te   in v er te r   c o m p o n en s witch in g   s ig n als.  T h e   s u g g ested   n in e - lev el   s witch in g   s ig n als  ar e   s h o wn   in   Fig u r 3 ( b ) .   Sy n ch r o n ized   ca r r ier   s ig n als  an d   q u ick   tr ig g er in g   an d   s witch in g   s ig n als  allo th is   co n tr o m eth o d   to   p r ec is ely   m o d u late  an d   alter   th v o ltag o u tp u t.  Fig u r 3 ( c)   s h o ws  th b lo ck   r ep r esen tatio n   o f   th co n tr o l c ir c u it.       ( a)     ( b )     ( c)       Fig u r 3 .   N9 L - FB SC I   s w itch in g   b eh av io r   ac c o r d i n g   to   t h PD m eth o d :   ( a )   p atter n   o f   ca r r ie r s ,     ( b )   s witch in g   s ig n al,   a n d   ( c )   b l o ck   d iag r am   o f   co n tr o l c ir cu it     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g Vo l.  1 5 ,   No .   1 ,   Ma r ch   20 2 6 :   1 3 2 - 1 40   136   2 . 2 .     Co m prehens iv co m pa r is o n   T h p er f o r m an ce   o f   th p r o p o s ed   N9 L - FB S C I   in v er ter   is   ev alu ated   th r o u g h   d etailed   co m p ar is o n   o f   k ey   p ar am eter s ,   in clu d in g   s witch   co u n t,  DC   s o u r ce s ,   ca p ac ito r s ,   v o ltag b o o s t,  an d   ef f icien cy .   T a b le  1   co m p ar es  th e   p r o p o s ed   N9 L - FB S C I   with   s elec ted   co n v er te r   d esig n s   r ep o r ted   in   [ 3 ] ,   [ 7 ] ,   [ 8 ] ,   [ 1 5 ] ,   [ 1 6 ] ,   [ 1 9 ] ,   [ 2 0 ] ,   [ 2 6 ] .   T h is   co m p ar is o n   h ig h lig h ts   its   r ed u ce d   c o m p o n en t c o u n t a n d   s u p er i o r   v o ltag g ain .       T ab le  1 .   C o m p ar is o n   with   r ec en tly   r ep o r ted   ML I s   ( s in g le  p h ase  co n f ig u r atio n s )   M LI s   NL   N S W   N D C S   NC   ND   TN C   M C S   BF     [ 3 ]   9   12   2   2   0   14   6   4   8 0 . 5   [ 7 ]   9   12   1   3   0   16   6   4   9 7 . 6   [ 8 ]   9   8   1   3   3   15   4   4   93   [ 1 5 ]   9   10   1   2   1   14   5   4   9 8 . 2   [ 1 6 ]   9   11   1   3   2   17   5   4   9 6 . 0 8   [ 1 9 ]   9   13   1   2   1   17   6   4   9 0 . 9 4   [ 2 0 ]   9   10   1   2   0   14   5   2   9 8 . 8 6   [2 6 ]   9   10   1   2   0   13   5   4   9 7 . 3   P r o p o se d   9   8   1   2   2   13   4   4   9 7 . 8 4   N C :   n u m b e r   o f   c a p a c i t o r s ,   N D S :   n u mb e r   o f   D C   s o u r c e s ,   N S W :   n u m b e r   o f   sw i t c h e s,   N D :   n u mb e r   o f   d i o d e s,  C S :   ma x i m u c o n d u c t i n g   sw i t c h e s,  B F :   b o o st i n g   f a c t o r ,   TN C :   t o t a l   n u mb e r   o f   c o m p o n e n t s ,   η :   e f f i c i e n c y       C o m p ar ed   t o   m o s d esig n s ,   th N9 L - FB SC I   u s es  f ewe r   s witch es  ( NSW )   an d   ca p ac it o r s   ( NC ) ,   ac h iev in g   b etter   v o ltag b o o s tin g   wh ile  m ain tain i n g   s im p li city .   Alth o u g h   s o m e   co n f ig u r atio n s ,   lik [ 1 ]   a n d   [ 9 ] ,   u s f ewe r   s witch es,  th ey   r eq u ir m o r c o m p o n en ts   an d   o f f er   lo wer   v o ltag g ain s .   Similar ly ,   wh ile  [ 6 ]   em p lo y s   two   DC   s o u r ce s ,   th p r o p o s ed   in v er te r   m atch es o th er s   with   ju s t o n DC   s o u r ce .   T h N9 L - FB SC I   also   lim it s   ac tiv s witch es  to   f iv p er   lev el  an d   r ed u ce s   co n d u ctin g   s witch es  ( MCS )   co m p ar ed   to   m o s alter n ativ es.  W h ile  co n f i g u r atio n s   lik [ 2 ]   an d   [ 1 5 ]   ac h iev e   lo wer   co n d u ctin g   s witch es,  th ey   in v o lv m o r co m p o n en ts   an d   r ed u ce d   v o ltag g ain s .   C o m p r eh en s iv co m p ar is o n s   o f   b lo ck in g   v o ltag es,  ch ar g i n g   lo o p s ,   to tal  co m p o n e n ts ,   an d   ef f icien cy   p er ce n tag co n f ir m   t h a th N9 L - FB SC I   o u tp er f o r m s   ex is tin g   d esig n s   in   ter m s   o f   s im p licity ,   v o ltag b o o s t,  an d   ef f icien cy .       3.   RE SU L T S O F   N9 L - F B SC I   T h N9 L - FB SC I   m o d el  was  s im u lated   u s in g   MA T L AB - S im u lin k   to   v alid ate  th e f f ec tiv en ess   o f   th p r o p o s ed   ap p r o ac h .   L ev el - s h i f ted   PW s ch em es  wer im p lem en ted   an d   in teg r ated   in to   th N9 L - FB SC I   f r am ewo r k   to   d em o n s tr ate  its   p r ac tical  ap p licatio n .   T h s y s tem   d esig n   co n s is ts   o f   a   s in g le   DC   s o u r ce   r ated   at   V   =   1 0 0 V,   n in e   I GB T   s witch es,  an d   two   ca p ac ito r s   ( C 1   an d   C 2 )   with   v o ltag r ati n g s   o f   an d   2   V,   r esp ec tiv ely .   T h ese  elem e n ts   wo r k   in   u n is o n   to   p r o d u ce   9 - lev el  o u tp u wav e f o r m   with   p ea k   v o ltag e   o f   4 0 0 V.   T h p er f o r m an ce   o f   th N9 L - FB SC I   wa s   a s s es s ed   at  s w itch in g   f r eq u en c y   o f   2 k Hz  an d   ac r o s s   d if f er en m o d u latio n   in d ices.  T h s y s tem   was  test ed   u n d er   s tead y - s tate  co n d itio n s ,   in cl u d in g   d y n am ic  l o ad   v ar iatio n s   at  m o d u latio n   in d ex   o f   o n e,   as we ll a s   in   o p er atin g   m o d es wh er th m o d u latio n   in d e x   was b elo w   an d   ab o v u n ity .   As  illu s tr ated   in   Fig u r es  4   a n d   5 ,   th e   FF T   an aly s is   s h o ws  th v o ltag e   an d   cu r r en wav e f o r m s   f o r   an   R L   lo ad   ( 1 0 0 Ω ,   5 0 m H) .   T h o u tp u d em o n s tr ates  p ea k   f u n d am e n tal  v o ltag o f   4 0 0 V,   with   a   v o ltag to tal  h ar m o n ic  d is to r tio n   ( T HDV)   o f   1 4 . 2 4 an d   cu r r en to tal   h ar m o n ic  d is to r tio n   ( T HDi)   o f   4 . 0 6 %.   T h e   ex p er im en tal  f i n d in g s   f u r th e r   v alid ated   t h e   p er f o r m a n ce   o f   t h N9 L - FB S C I   d esig n .   E ac h   FGA2 5 N1 2 0   I GB T   was c o n tr o lled   u s in g   T L P2 5 0   d r iv er   ci r cu it,  with   g ate  s ig n als g en er ated   b y   th e   d SP AC E   1 1 0 4   c o n tr o ller .   T h ef f icien c y   o f   th in v er ter   was  o b tain e d   at  th p o in o f   m ea s u r em e n with   Yo k o g awa   W T 3 1 0 E   p r ec is io n   p o wer   an al y ze r .   T h ex p er im e n tal  s etu p   f o r   th N9 L - FB SC I   is   s h o wn   in   Fig u r 6 .   Fig u r es  7   an d   8   d is p lay   th o u tp u v o ltag an d   cu r r en wav e f o r m s   f o r   an   R L   lo ad   ( 1 0 0 Ω ,   5 0 m H)   an d   th eir   co r r esp o n d in g   s p ec tr al  an aly s is .   T h ex p e r im en tal  r esu lts   a ch iev ed   p ea k   f u n d am en tal  v o ltag o f   3 9 9 . 2 an d   p ea k   cu r r en t o f   2 A,   with   T HDV  r ec o r d e d   at  1 6 % T HDi  at  6 %.   I n   ac h ie v in g   co s t - ef f ec tiv e   im p lem en tatio n ,   cir cu itu ally   ap p r o p r iate   o u t p u f ilter   ( e. g . ,   L C   o r   L C L )   m u s b ca lled   u p o n   to   r e d u ce   h ar m o n ic  d is to r tio n   a n d   g u ar an tee  co n f o r m a n ce   with   r eg u l atio n s ,   p ar ticu lar ly   in   g r id - tied   im p le m en tatio n   o r   ap p licatio n s   with   s en s itiv lo ad s .   T h f ilter   d esig n   is   n o r m ally   ap p licatio n   s p ec if ic,   b ased   u p o n   th lo a d   ch ar ac ter is tics ,   s w itch in g   f r eq u en cy ,   an d   th r eq u ir ed   atte n u atio n   b a n d wid th .   T h is   f ilter in g   will  b e   in teg r ated   in to   th n ex p r o to t y p es  ac co r d in g   to   th s p ec if icatio n s   o f   ce r tain   u s ca s es   ( PV - g r id   in teg r ati o n   o r   m o to r   d r iv e)   a p p licatio n s .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       A   n o ve l 9 - leve l fo u r fo ld - b o o s s w itch ed   ca p a cito r   in ve r ter   ( N 9 L - F B S C I )     ( N .   S u b h a s h ch a n d r a b o s e )   137       Fig u r 4 .   Simu lated   r esu lts   s h o win g   N9 L - FB SC I   v o ltag an d   cu r r e n t w av ef o r m s   with   R L   lo ad in g           Fig u r 5 .   T h N9 L - FB SC I   s h o wca s in g   th h ar m o n ic  s p ec tr u m   o f   v o ltag an d   cu r r en t o u tp u ts           Fig u r 6 .   E x p er im e n tal  s et  u p   o f   N9 L - FB SC I         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g Vo l.  1 5 ,   No .   1 ,   Ma r ch   20 2 6 :   1 3 2 - 1 40   138       Fig u r 7 .   E x p er im e n tal  r esu lts   s h o win g   N9 L - FB SC I   v o ltag an d   cu r r en t w av ef o r m s   with   R L   lo ad in g           Fig u r 8 .   T h N9 L - FB SC I   s h o wca s in g   th h ar m o n ic  s p ec tr u m   o f   v o ltag an d   cu r r en t o u tp u ts       4.   CO NCLU SI O N   T h is   r esear ch   i n tr o d u ce s   a   n o v el  N9 L - FB SC I   co n f ig u r ati o n ,   d esig n ed   to   ac h iev e   h ig h er   v o ltag o u tp u t   with   n o m in al  c o m p o n en ts .   T h p r o p o s ed   d esig n   in teg r ates  an   in n o v ativ e   s witch ed   ca p ac ito r   ( SC )   ar r an g em e n t,  d e m o n s tr atin g   th ab ilit y   to   ac h iev h ig h   v o l tag lev els  with   f ewe r   c o m p o n en ts   b y   u tili zin g   a   q u ad r u p le  b o o s ca p ab ilit y .   C ap ac ito r   v o ltag s elf - b alan c in g   is   g u ar a n teed   b y   th is   to p o lo g y   b y   d ef a u lt,  r em o v in g   th n ee d   f o r   au x iliar y   cir cu its   an d   in c r ea s in g   s y s tem   co n tr o l e f f ec tiv en ess .   Key   f ac to r s ,   in clu d i n g   co m p o n en t   co u n t,  v o ltag e   g ain ,   an d   v o ltag s tr ess   wer c o m p ar ed   t o   eq u iv alen in v er ter   c o n f ig u r at io n s   as  p ar t   o f   th o r o u g h   p e r f o r m a n ce   r e v iew.   C o m p ar ati v an aly s is   ac r o s s   v ar io u s   cr iter ia  r ev ea ls   th at  th p r o p o s ed   d esig n   o u tp er f o r m s   m an y   r ec en in v er ter   co n f i g u r atio n s   r ep o r te d   in   th liter atu r e.   I ac h iev es  s u p er io r   p er f o r m a n ce   wh ile  s y n th esizin g   th AC   o u tp u with o u r ely in g   o n   co n v en tio n al  f u ll - b r id g s tr u ct u r e,   th er e b y   r e d u cin g   v o ltag e   s tr ess ,   wh ich   is   ca p p ed   at  2   V d c.   T h ef f ec tiv en ess   o f   th N 9 L - FB S C I   co n f ig u r atio n   was  v alid ated   th r o u g h   b o th   s im u l atio n   an d   ex p er im en tal  s tu d ies.  T h ex p er im en tal  r esu lts   clo s ely   ali g n   with   th s im u latio n   f in d i n g s ,   co n f ir m i n g   th e   s u itab ilit y   o f   th d esig n   f o r   r e al - wo r ld   ap p licatio n s .   T h f in d in g s   clea r ly   h ig h lig h t th ad v an tag es o f   th N9 L - FB S C I   co n f ig u r atio n .   T h d esig n   en ab les  elev ated   v o ltag lev els  an d   d eliv er s   s u b s tan tial  v o ltag e   am p lific atio n   v ia  its   f o u r f o l d   b o o s ca p ab ilit y .   T h is   co n s is ten cy   u n d er s co r es  th e   p r ac ti ca v iab ilit y   o f   th e   N9 L - FB SC I   f o r   d iv er s h ig h - v o ltag ap p licatio n s .   T h p e r f o r m an ce   o f   th c o n v er ter   with   4 0 0   p ea k   v o ltag e,   2   lo a d   cu r r en t,   an d   4 0 0   W   p o we r   r atin g   is   c h ec k ed   b y   s im u latio n   an d   h ar d war e   test s .   T h e   v al u es  o f   T HD  v o ltag e   an d   cu r r e n wer e   r ec o r d ed   as  16 %   an d   6 %   af ter   r esp ec tiv ely ,   an d   th in v er ter   r ea ch ed   th m ax im u m   ef f icien c y   o f   9 7 . 8 4 %.  Dem o n s tr ated   v o ltag es  an d   im p o s itio n   o f   less   v ar y in g   v o ltag es  ac r o s s   s witch es  ( lim ited   to   4   Vd c,   w ith   litt le  ch an g i n   v o ltag es  ac r o s s   c o m p o n en ts ) ,   an d   th e   v o ltag e   b o o s tin g   ca p ab ilit ies  ar b etter   th an   with   s im ilar   to p o lo g ies ,   wh ich   u s m o r s witch es  o r   m o r th a n   o n s o u r ce .   T h o u tco m es  estab lis h   th ap p r o p r iacy   o f   th N9 L - FB S C I   to   s h o r t a d ju s tab le  ap p licatio n s   in   r en ewa b le  v ig o r   s o u r ce s   an d   in d u s tr y   d r iv es.       F UNDING   I NF O R M A T I O N   T h au th o r s   s tate   th at  n o   f u n d i n g   was in v o lv e d   in   c o n d u ctin g   th is   r esear ch .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       A   n o ve l 9 - leve l fo u r fo ld - b o o s s w itch ed   ca p a cito r   in ve r ter   ( N 9 L - F B S C I )     ( N .   S u b h a s h ch a n d r a b o s e )   139   AUTHO 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 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 iv id 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 .     Na m o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   N.   Su b h ash ch a n d r ab o s e                               I .   Ku m ar aswam y                                 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   T h au th o r s   d ec lar th at  th e r is   n o   co n f lict o f   in ter est r eg ar d in g   th p u b licatio n   o f   th is   m a n u s cr ip t.       DATA AV AI L AB I L I T Y   T h d ata  th at  s u p p o r th f in d in g s   o f   th is   s tu d y   ar e   av ailab l f r o m   th e   co r r esp o n d in g   au t h o r ,   [ NS] ,   u p o n   r ea s o n ab le  r eq u est.       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   J.  L i u ,   J.   W u ,   J .   Z e n g ,   a n d   H .   G u o ,   A   n o v e l   n i n e - l e v e l   i n v e r t e r   e m p l o y i n g   o n e   v o l t a g e   s o u r c e   a n d   r e d u c e d   c o mp o n e n t a h i g h - f r e q u e n c y   A C   p o w e r   so u r c e ,   I EE T ra n sa c t i o n o n   P o w e E l e c t r o n i c s ,   v o l .   3 2 ,   n o .   4 ,   p p .   2 9 3 9 2 9 4 7 ,   A p r .   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TPE L. 2 0 1 6 . 2 5 8 2 2 0 6 .   [ 2 ]   S .   S .   L e e ,   S i n g l e - st a g e   sw i t c h e d - c a p a c i t o r   m o d u l e   ( S   3   C M )   t o p o l o g y   f o r   c a sca d e d   m u l t i l e v e l   i n v e r t e r ,   I E EE   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 .   3 3 ,   n o .   1 0 ,   p p .   8 2 0 4 8 2 0 7 ,   O c t .   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TPEL. 2 0 1 8 . 2 8 0 5 6 8 5 .   [ 3 ]   N .   S a n d e e p   a n d   J.   S .   A l i ,   A n   i m p r o v e d   q u a d r u p l e - b o o s t   sw i t c h e d - c a p a c i t o r - b a s e d   n i n e - l e v e l   i n v e r t e r ,   I EE E   T ra n s a c t i o n s   o n   Po w e El e c t r o n i c s ,   v o l .   3 8 ,   n o .   8 ,   p p .   9 3 3 5 9 3 3 9 ,   A u g .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TPEL. 2 0 2 3 . 3 2 7 2 9 1 5 .   [ 4 ]   A .   K .   S i n g h ,   R .   R a u sh a n ,   R .   K .   M a n d a l ,   a n d   M .   W .   A h m a d ,   A   n e w   s i n g l e - so u r c e   n i n e - l e v e l   q u a d r u p l e   b o o s t   i n v e r t e r   ( N Q B I )   f o r   P V   a p p l i c a t i o n ,   I EE A c c e s s ,   v o l .   1 0 ,   p p .   3 6 2 4 6 3 6 2 5 3 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 2 . 3 1 6 3 2 6 2 .   [ 5 ]   K .   V a r e si ,   F .   Es mae i l i ,   S .   D e l i r i ,   a n d   H .   Ta r z a mn i ,   S i n g l e - i n p u t   q u a d r u p l e - b o o s t i n g   sw i t c h e d - c a p a c i t o r   n i n e - l e v e l   i n v e r t e r   w i t h   sel f - b a l a n c e d   c a p a c i t o r s,”   I EEE   Ac c e s s ,   v o l .   1 0 ,   p p .   7 0 3 5 0 7 0 3 6 1 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 2 . 3 1 8 7 0 0 5 .   [ 6 ]   M .   D .   S i d d i q u e   e t   a l . ,   A   s i n g l e   D C   so u r c e   n i n e - l e v e l   sw i t c h e d - c a p a c i t o r   b o o st   i n v e r t e r   t o p o l o g y   w i t h   r e d u c e d   sw i t c h   c o u n t ,   I EEE  A c c e ss ,   v o l .   8 ,   p p .   5 8 4 0 5 8 5 1 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 1 9 . 2 9 6 2 7 0 6 .   [ 7 ]   Y .   N a k a g a w a   a n d   H .   K o i z u mi ,   A   b o o s t - t y p e   n i n e - l e v e l   sw i t c h e d   c a p a c i t o r   i n v e r t e r ,   I E EE  T r a n s a c t i o n o n   P o w e E l e c t r o n i c s v o l .   3 4 ,   n o .   7 ,   p p .   6 5 2 2 6 5 3 2 ,   J u l .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TPEL. 2 0 1 8 . 2 8 7 6 1 5 8 .   [ 8 ]   J.  L i u ,   W .   L i n ,   J.   W u ,   a n d   J .   Z e n g ,   A   n o v e l   n i n e - l e v e l   q u a d r u p l e   b o o s t   i n v e r t e r   w i t h   i n d u c t i v e - l o a d   a b i l i t y ,   I EEE  T r a n sa 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 4 ,   n o .   5 ,   p p .   4 0 1 4 4 0 1 8 ,   M a y   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TPE L. 2 0 1 8 . 2 8 7 3 1 8 8 .   [ 9 ]   J.  S .   M o h a me d   A l i   a n d   V .   K r i sh n a sa my ,   C o mp a c t   sw i t c h e d   c a p a c i t o r   mu l t i l e v e l   i n v e r t e r   ( C S C M LI )   w i t h   s e l f - v o l t a g e   b a l a n c i n g   a n d   b o o s t i n g   a b i l i t y ,   I EEE   T ra n sa c t i o n s   o n   P o w e E l e c t r o n i c s ,   v o l .   3 4 ,   n o .   5 ,   p p .   4 0 0 9 4 0 1 3 ,   M a y   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TPE L. 2 0 1 8 . 2 8 7 1 3 7 8 .   [ 1 0 ]   M .   D .   S i d d i q u e   e t   a l . ,   A   n e w   si n g l e   p h a se  s i n g l e   sw i t c h e d - c a p a c i t o r   b a se d   n i n e - l e v e l   b o o s t   i n v e r t e r   t o p o l o g y   w i t h   r e d u c e d   sw i t c h   c o u n t   a n d   v o l t a g e   st r e ss ,   I EE Ac c e ss ,   v o l .   7 ,   p p .   1 7 4 1 7 8 1 7 4 1 8 8 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 1 9 . 2 9 5 7 1 8 0 .   [ 1 1 ]   N .   S a n d e e p   a n d   U .   R .   Y a r a g a t t i ,   O p e r a t i o n   a n d   c o n t r o l   o f   a n   i m p r o v e d   h y b r i d   n i n e - l e v e l   i n v e r t e r ,   I EEE   T ra n s a c t i o n s   o n   I n d u st r y   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   5 3 ,   n o .   6 ,   p p .   5 6 7 6 5 6 8 6 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI A . 2 0 1 7 . 2 7 3 7 4 0 6 .   [ 1 2 ]   M .   D .   S i d d i q u e ,   S .   M e k h i l e f ,   N .   M .   S h a h ,   a n d   M .   A .   M e m o n ,   O p t i mal   d e s i g n   o f   a   n e w   c a sca d e d   m u l t i l e v e l   i n v e r t e r   t o p o l o g y   w i t h   r e d u c e d   sw i t c h   c o u n t ,   I E EE  Ac c e ss ,   v o l .   7 ,   p p .   2 4 4 9 8 2 4 5 1 0 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 1 9 . 2 8 9 0 8 7 2 .   [ 1 3 ]   M .   J .   S a t h i k ,   N .   S a n d e e p ,   D .   A l ma k h l e s,  a n d   F .   B l a a b j e r g ,   C r o ss  c o n n e c t e d   c o m p a c t   sw i t c h e d - c a p a c i t o r   mu l t i l e v e l   i n v e r t e r   ( C   3   - S C M LI )   t o p o l o g y   w i t h   r e d u c e d   sw i t c h   c o u n t ,   I E EE   T ra n s a c t i o n s   o n   C i r c u i t s a n d   S y s t e m s   I I :   E x p r e ss   Br i e f s ,   v o l .   6 7 ,   n o .   1 2 ,   p p .   3 2 8 7 3 2 9 1 ,   D e c .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TC S I I . 2 0 2 0 . 2 9 8 8 1 5 5 .   [ 1 4 ]   S .   D h a r a   a n d   V .   T.   S o mase k h a r ,   A   n i n e - l e v e l   t r a n sf o r merl e ss  b o o s t   i n v e r t e r   w i t h   l e a k a g e   c u r r e n t   r e d u c t i o n   a n d   f r a c t i o n a l   d i r e c t   p o w e r   t r a n sf e r   c a p a b i l i t y   f o r   P V   a p p l i c a t i o n s,   I EE J o u rn a l   o f   Em e rg i n g   a n d   S e l e c t e d   T o p i c s   i n   P o w e E l e c t r o n i c s ,   v o l .   1 0 ,   n o .   6 ,   p p .   7 9 3 8 7 9 4 9 ,   D e c .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / JES TPE. 2 0 2 1 . 3 0 7 4 7 0 1 .   [ 1 5 ]   A .   I q b a l ,   M .   D .   S i d d i q u e ,   B .   P .   R e d d y ,   a n d   P .   K .   M a r o t i ,   Q u a d r u p l e   b o o s t   m u l t i l e v e l   i n v e r t e r   ( Q B - M L I )   t o p o l o g y   w i t h   r e d u c e d   s w i t c h   c o u n t ,   I E E E   T r a 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 .   7 ,   p p .   7 3 7 2 7 3 7 7 ,   J u l .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T P E L . 2 0 2 0 . 3 0 4 4 6 2 8 .   [ 1 6 ]   A .   S r i v a s t a v a   a n d   J.   S e s h a d r i n a t h ,   A   n e w   n i n e - l e v e l   h i g h l y   e f f i c i e n t   b o o s t   i n v e r t e r   f o r   t r a n sf o r merl e ss   g r i d - c o n n e c t e d   P V   a p p l i c a t i o n ,   I E EE   J o u r n a l   o f   Em e r g i n g   a n d   S e l e c t e d   T o p i c i n   P o w e r   El e c t ro n i c s ,   v o l .   1 1 ,   n o .   3 ,   p p .   2 7 3 0 2 7 4 1 ,   J u n .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / JES TP E. 2 0 2 2 . 3 2 1 0 5 1 2 .   [ 1 7 ]   M .   A l i ,   M .   Ta r i q ,   A .   S a r w a r ,   a n d   B .   A l a mr i ,   A   1 3 - ,   1 1 - ,   a n d   9 - l e v e l   b o o s t e d   o p e r a t i o n   o f   a   si n g l e - s o u r c e   a sy m met r i c a l   i n v e r t e r   w i t h   h y b r i d   P W M   s c h e me ,   I EEE   T ra n s a c t i o n s   o n   I n d u s t ri a l   E l e c t r o n i c s ,   v o l .   6 9 ,   n o .   1 2 ,   p p .   1 2 8 1 7 1 2 8 2 8 ,   D e c .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI E. 2 0 2 2 . 3 1 4 4 5 7 6 .   [ 1 8 ]   B .   S .   N a i k ,   Y .   S u r e s h ,   J .   V e n k a t a r a m a n a i a h ,   a n d   A .   K .   P a n d a ,   A   h y b r i d   n i n e - l e v e l   i n v e r t e r   t o p o l o g y   w i t h   b o o st i n g   c a p a b i l i t y   a n d   r e d u c e d   c o mp o n e n t   c o u n t ,   I E EE  T r a n sa c t i o n s o n   C i rc u i t s a n d   S y st e m I I :   Ex p r e ss  B ri e f s ,   v o l .   6 8 ,   n o .   1 ,   p p .   3 1 6 3 2 0 ,   J a n .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TC S I I . 2 0 2 0 . 2 9 9 8 4 9 6 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g Vo l.  1 5 ,   No .   1 ,   Ma r ch   20 2 6 :   1 3 2 - 1 40   140   [ 1 9 ]   M .   C h e n ,   Y .   Y a n g ,   P .   C .   Lo h ,   a n d   F .   B l a a b j e r g ,   A   si n g l e - s o u r c e   n i n e - l e v e l   b o o s t   i n v e r t e r   w i t h   a   l o w   sw i t c h   c o u n t ,   I EE E   T ra n s a c t i o n o n   I n d u st r i a l   E l e c t r o n i c s ,   v o l .   6 9 ,   n o .   3 ,   p p .   2 6 4 4 2 6 5 8 ,   M a r .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI E. 2 0 2 1 . 3 0 6 5 6 0 9 .   [ 2 0 ]   V .   A r u n ,   A .   A .   S t o n i e r ,   G .   P e t e r ,   a n d   V .   G a n j i ,   E n h a n c e d   sw i t c h e d   c a p a c i t o r   n i n e - l e v e l   i n v e r t e r   ( ESC 9 LI )   f e a t u r i n g   b o o st   c a p a b i l i t y   a n d   st r e a m l i n e d   c o mp o n e n t   c o n f i g u r a t i o n ,   I EEE   Ac c e ss ,   v o l .   1 2 ,   p p .   1 0 9 5 1 3 1 0 9 5 2 5 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 4 . 3 4 3 9 6 0 1 .   [ 2 1 ]   R .   B a r z e g a r k h o o ,   M .   F a r h a n g i ,   S .   S .   Le e ,   R .   P .   A g u i l e r a ,   Y .   P .   S i w a k o t i ,   a n d   J.  P o u ,   N i n e - l e v e l   n i n e - sw i t c h   c o mm o n - g r o u n d   sw i t c h e d - c a p a c i t o r   i n v e r t e r   s u i t a b l e   f o r   h i g h - f r e q u e n c y   A C - m i c r o g r i d   a p p l i c a t i o n s,   I E EE  T r a n sa c t i o n o n   P o w e El e c t ro n i c s v o l .   3 7 ,   n o .   5 ,   p p .   6 1 3 2 6 1 4 3 ,   M a y   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TP EL. 2 0 2 1 . 3 1 3 1 8 4 7 .   [ 2 2 ]   V .   A r u n ,   A .   A .   S t o n i e r ,   G .   P e t e r ,   K .   E.   V i g n e s h ,   a n d   D .   F .   D .   S h a h i l a ,   9 l e v e l   sw i t c h e d   c a p a c i t o r h i g h - v o l t a g e   g a i n   b o o s t i n g   i n v e r t e r   ( S C - H V G B I )   t o p o l o g y   w i t h   r e d u c e d   v o l t a g e   s t r e ss,   El e c t r i c a l   E n g i n e e ri n g ,   v o l .   1 0 6 ,   n o .   6 ,   p p .   7 9 8 5 8 0 0 1 ,   D e c .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 0 0 2 0 2 - 024 - 0 2 4 9 1 - 9.   [ 2 3 ]   Z.   X u n ,   H .   D i n g ,   Z .   H e ,   W .   Z h o u ,   a n d   Y .   Zh e n g ,   A   s i n g l e - p h a s e   sw i t c h e d - c a p a c i t o r   n i n e - l e v e l   i n v e r t e r   w i t h   r e d u c e d   c a p a c i t a n c e ,   I EE J o u rn a l   o f   Em e rg i n g   a n d   S e l e c t e d   T o p i c s i n   Po w e El e c t r o n i c s ,   v o l .   1 0 ,   n o .   6 ,   p p .   7 4 1 0 7 4 2 1 ,   D e c .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / JES TP E. 2 0 2 2 . 3 1 8 6 9 2 6 .   [ 2 4 ]   A .   H a ssa n ,   X .   Y a n g ,   a n d   W .   C h e n ,   S i n g l e   a n d   d o u b l e   i n p u t   D C   so u r c e mu l t i l e v e l   i n v e r t e r   t o p o l o g i e w i t h   r e d u c e d   c o m p o n e n t s   c o u n t s   a n d   v o l t a g e   b o o s t i n g   p r o p e r t y   f o r   g r i d - c o n n e c t e d   p h o t o v o l t a i c   c o n v e r t e r s,”   I EEE   J o u r n a l   o f   Em e rg i n g   a n d   S e l e c t e d   T o p i c s   i n   Po w e r   El e c t ro n i c s ,   v o l .   1 0 ,   n o .   6 ,   p p .   7 7 0 4 7 7 2 0 ,   D e c .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / JES TPE. 2 0 2 2 . 3 1 7 6 8 1 0 .   [ 2 5 ]   M .   D .   S i d d i q u e ,   M .   A .   H u sa i n ,   A .   I q b a l ,   S .   M e k h i l e f ,   a n d   A .   R i y a z ,   S i n g l e - p h a se  9 sw i t c h e d - c a p a c i t o r   b o o st   m u l t i l e v e l   i n v e r t e r   ( 9 L - SC - B M LI )   t o p o l o g y ,   I E EE  T ra n s a c t i o n o n   I n d u st r y   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   5 9 ,   n o .   1 ,   p p .   9 9 4 1 0 0 1 ,   Jan .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI A . 2 0 2 2 . 3 2 0 8 8 9 3 .   [ 2 6 ]   V .   A r u n ,   T .   N .   P r a sa d ,   S .   P r a b h u ,   a n d   N .   A s h o k k u mar,  N i n e   l e v e l   sw i t c h e d   c a p a c i t o r   i n v e r t e r   w i t h   l e v e l   s h i f t e d   p u l se   w i d t h   mo d u l a t i o n   a p p r o a c h ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   Ap p l i e d   Po w e r   E n g i n e e r i n g   ( I J A PE) ,   v o l .   1 3 ,   n o .   1 ,   p p .   1 3 0 1 3 7 ,   M a r .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j a p e . v 1 3 . i 1 . p p 1 3 0 - 1 3 7 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS       N.   S u b h a s h c h a n d r a b o se           is   a   se n i o r   lec tu re i n   th e   De p a rt m e n o f   Tec h n ica Ed u c a taio n ,   A n d h ra   P ra d e sh ,   I n d ia,  wh e re   h e   h a b e e n   a   fa c u lt y   m e m b e sin c e   2 0 1 3 .   He   re c e iv e d   h is  Ba c h e lo o f   Tec h n o l o g y   d e g re e   in   e lec tri c a a n d   e lec t ro n ics   e n g in e e ri n g   in   S re e   Vid y a n i k e th a n   E n g i n e e rin g   Co l l e g e ,   Ti r u p a ti ,   In d ia.  He   e a rn e d   h is  M a ste o Tec h n o l o g y   d e g re e   in   p o we e lec tro n ics   in   S S ITS ,   Ra y a c h o ti ,   a ffil iate d   wi t h   JN TU,   An a n tap u r ,   In d ia.   Cu rre n tl y ,   He   is  p u rs u in g   h is   P h . D.  in   e lec tri c a a n d   e lec tro n ics   e n g i n e e rin g   a M o h a n   Ba b u   Un iv e rsity ,   Ti ru p a ti ,   I n d ia.  His re se a rc h   in tere sts li e   in   p o we e lec tro n ics ,   p a rti c u larly   i n   m u lt i - lev e l   in v e rters   fo re n e wa b le  e n e rg y   so u rc e s.  As   a   re s e a rc h   sc h o lar  a n d   with   o v e 1 0   y e a rs  o e x p e rien c e   in   tea c h in g ,   h e   is  c o m m it ted   to   c o n tri b u t in g   t o   th e   a d v a n c e m e n o f   k n o wle d g e   i n   th e   fiel d   o e lec tri c a a n d   e l e c tro n ics   e n g in e e rin g .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il :   n . su b h a sh c h a n d ra b o se . p h d @g m a i l. c o m .         Dr .   I.  K u m a r a sw a m y           is  a n   a ss o c iate   p ro fe ss o a th e   De p a rt m e n o El e c tri c a l   a n d   El e c tro n ic  En g in e e rin g ,   M o h a n   Ba b u   Un i v e rsity ,   Ti ru p a ti ,   An d h ra   P ra d e sh ,   I n d ia.  He   h a s   m o re   th a n   1 3   y e a rs  o e x p e rien c e   in   tea c h in g   a n d   re se a rc h .   H e   p u rsu e d   h is  B a c h e lo o f   Tec h n o l o g y   d e g re e   i n   e lec tri c a a n d   e lec tro n ics   e n g i n e e rin g ,   M a ste o f   Tec h n o lo g y   i n   e lec tri c   p o we s y ste m in   S re e   Vi d y a n ik e th a n   En g in e e ri n g   Co l leg e ,   Ti ru p a ti ,   I n d ia ,   a n d   c o m p lete d   h is   P h . D.   in   e lec tri c a a n d   e lec tro n ic  e n g i n e e rin g   fro m   t h e   Ja wa h a rlal  Ne h ru   Tec h n o l o g ica Un iv e rsity ,   Hy d e ra b a d ,   In d ia.  His  re se a rc h   in tere sts  a r e   p rima ril y   in   t h e   a re a   o e lec tri c a l   p o we sy ste m s ,   p a rti c u larly   in   p o we e lec tro n ics ,   wh e re   h e   is  th e   a u th o r /co - a u t h o r   o o v e r   4 0   re se a rc h   p u b l ica ti o n s   in   p e e re v i e we d   in tern a ti o n a l   a n d   n a ti o n a j o u r n a ls/co n fe re n c e s .   H e   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il k u m a ra sw a m y . in a m a n a m e ll u ri@m b u . a sia .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.