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 .   2 J u n e   20 2 6 ,   p p .   735 ~ 7 4 3   I SS N:  2252 - 8 7 9 2 DOI 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijap e . v 1 5 . i 2 . pp 735 - 743           735     J o ur na l ho m ep a g e h ttp : // ija p e. ia esco r e. co m/   Vo ltag e stre ss  mi t ig a tion in hig h - g a in DC - DC  co nv er ters via   dua Z - so urce  DC - DC  co nv erte r       J a wa ha M a rim uthu 1 ,   Aro c k ia ra j   Ses a iy a 1 ,   B ha v a ni Ra m a cha nd ra n 1 ,   Ra m y a   H y a ci nth  L o urd us a m y 2   1 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 s E n g i n e e r i n g ,   M e p c o   S c h l e n k   En g i n e e r i n g   C o l l e g e ,   S i v a k a s i ,   I n d i a   2 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 s E n g i n e e r i n g ,   L o y a l a - I C A M   C o l l e g e   o f   E n g i n e e r i n g ,   C h e n n a 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   7 ,   2 0 2 5   R ev is ed   J an   1 4 ,   2 0 2 6   Acc ep ted   Ma r   1 2 ,   2 0 2 6       Th is  p a p e p re se n ts  a   n o v e d u a Z - so u rc e   DC - DC  c o n v e rter  d e sig n e d   to   a d d re ss   th e   li m it a ti o n o c o n v e n ti o n a h i g h   ste p - u p   c o n v e rter u se d   in   re n e wa b le  e n e rg y   a p p li c a ti o n s u c h   a so lar  p h o to v o l taic   sy ste m a n d   fu e l   c e ll s.  Trad it io n a b o o st  a n d   imp e d a n c e - so u rc e   c o n v e rters   o ften   su ffe fro m   h ig h   v o lt a g e   stre ss ,   lo e fficie n c y   a h ig h e p o we lev e ls,  a n d   c o m p lex   m u lt i - sta g e   c o n fig u ra ti o n s.  To   o v e rc o m e   th e se   c h a ll e n g e s,  th e   p ro p o se d   to p o l o g y   in teg ra tes   a   h y b rid   str u c tu re   c o m p risin g   sy m m e tri c a in d u c t o rs  a n d   c a p a c it o rs,  e n a b li n g   h i g h   v o l tag e   g a in   a t   re d u c e d   d u ty   c y c les   wh il e   m in imiz in g   c o m p o n e n stre ss .   Th e   c o n v e rter  i a n a ly ti c a ll y   m o d e ll e d   a n d   e v a lu a ted   u n d e c o n ti n u o u s   c o n d u c ti o n   m o d e ,   a n d   it p e rfo rm a n c e   is   v e rifi e d   t h ro u g h   M ATLAB/S imu li n k   sim u lati o n s   a n d   e x p e rime n tal   v a li d a ti o n   u si n g   a   h a rd wa re   p r o to t y p e .   T h e   re su l ts  d e m o n stra te  th a t   t h e   p ro p o se d   c o n v e rter   a c h iev e a   v o lt a g e   g a in   o u p   t o   1 0 ×   wit h   a   d u ty   c y c le  b e l o 0 . 5 ,   wh i le  m a in tain in g   e fficie n c y   a b o v e   9 5 %   a n d   sig n ifi c a n t ly   re d u c in g   v o l tag e   stre ss   a c ro ss   sw it c h in g   d e v ice s.  Co m p a re d   to   e x isti n g   h i g h   ste p - u p   c o n v e rters ,   th e   p ro p o se d   d e si g n   o ffe rs  imp ro v e d   e fficie n c y ,   re d u c e d   c o m p o n e n c o u n t,   a n d   e n h a n c e d   re li a b il it y .   T h e se   fe a tu r e s m a k e   it   a   p r o m isin g   so l u ti o n   f o e fficie n a n d   su sta i n a b le en e rg y   c o n v e rsi o n   in   m o d e r n   re n e wa b le en e rg y   sy ste m s.   K ey w o r d s :   D u a l   Z - s o u r c e   D C - D C   c o n v e r te r   Hig h   s tep - u p   v o ltag g ain   Po wer   elec tr o n ics co n v e r ter   d esig n   R en ewa b le  en er g y   s y s tem s   Vo ltag s tr ess   r ed u ctio n   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 :   J awa h ar   Ma r im u th u   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 ,   Me p co   Sch len k   E n g in ee r i n g   C o lleg e   Siv ak asi,  I n d ia   E m ail:  jawa h ar . m @ m ep co en g . ac . in       1.   I NT RO D UCT I O N   T h r en ewa b le  e n er g y   p r o d u c tio n   r eq u i r es  co n v e r ter s   f o r   p o wer   elec tr o n ics  [ 1 ] .   I n   r esp o n s to   th e   d ep letio n   o f   f o s s il  f u els  an d   air   p o llu tio n ,   g r ee n   en er g y   was  d ev elo p e d   b y   u s in g   r en ewa b le   r eso u r ce s   [ 2 ] .   T h e   b en ef its   o f   s o lar   p h o t o v o ltaic  s y s tem s   ar th eir   u n r e s tr icted   a v ailab ilit y   an d   lo m ain ten an ce   r eq u ir em e n ts   [ 3 ] .   m ajo r   p r o b lem   with   R E S,  li k f u el  ce ll  an d   s o lar   ar r ay   s tack s ,   is   th eir   lo d ir ec cu r r en ( DC )   o u tp u v o ltag e   [ 4 ] .   T h p r o p o s ed   s tu d y ' s   o b jectiv f r o m   an   en v ir o n m e n tal   p er s p ec tiv is   to   r ed u ce   th d is tr ib u tio n   s y s tem ' s   r elian ce   o n   f o s s il  f u el - d er iv ed   en er g y   to   p r io r itize  g r ee n   en e r g y .   T y p ically ,   DC   to   DC   co n v er ter s   is   em p lo y ed   to   en h a n ce   elec tr icity   p r o d u ctio n   an d   r e g u late  p o wer   g en er atio n   u n d er   a   r an g o f   tem p er at u r e   a n d   en v ir o n m en tal  cir cu m s tan ce s .   On ly   s tep - u p   v o ltag r atio s   ar f ea s ib le  with   B C ,   wh ich   is   f r eq u en tly   em p l o y ed   f o r   DC - DC   co n v er s io n   i n   s o lar   p o wer   a p p licatio n s   [ 5 ] .   Hig h   d u ty   r atio ,   lo ef f icien c y   at  g r ea ter   p o wer ,   d io d r e v er s r ec o v e r y   is s u es,  h ig h   v o ltag e   s witch in g ,   an d   ar f ew  d is ad v an tag es  o f   tr ad itio n al  b o o s DC - DC   co n v er ter s   [ 6 ] .   Fu r t h er m o r e,   ef f icie n cy   is   r ed u ce d   an d   o v er all  co s is   r aised   b ec au s t h is   m eth o d   r e q u ir es  th u s o f   s ev er al  s o lar   p an els.  I n c r ea s in g   th o u tp u en e r g y   o f   s o lar   ce lls   with   h ig h   s tep - u p   ( HS - U)   DC - DC   co n v er ter   is   an o th er   m eth o d   to   d ea with   th is   p r o b lem   [ 7 ] .   T h ey   wer in ten d ed   to   b o o s th v o ltag g ain ,   an d   in   th eo r y ,   th m o r ca s ca d ed   u n its   em p lo y ed ,   th h ig h er   th 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 .   2 ,   J u n e   20 2 6 :   735 - 743   736   v o ltag g ain   th at  m u s b ac h iev ed   [ 8 ] .   Nev e r th eless ,   it  in cr ea s es  th cir cu it ' s   co s an d   co m p lex ity   an d   r ed u ce s   its   co n v er s io n   ef f icien c y .   Stro n g   v o ltag e   g ain s   a n d   l o d u ty   r atio   o f   th e   Z - s o u r ce   ( Z S)  co n v er ter   we r f ir s i n tr o d u ce d   b y   r esear ch er s   [ 9 ] .   Nev er t h eless ,   th ese  ad v a n tag es,  th p o wer   co n v e r ter   h as  s ev e r al  d is ad v an tag es,  in clu d i n g   u n ev en   in p u cu r r e n t,  s ev er v o ltag s tr ess   o n   s em ico n d u cto r s ,   an d   in co m p atib ilit y   b etwe e n   th in p u en er g y   s o u r ce   an d   th lo a d   [ 1 0 ] .   As  r esu lt,  im p ed an ce - s o u r c e - b ased   co n v er ter s   ar g ai n in g   m o r at ten tio n   in   r esear ch   [ 1 1 ] .   T r a d itio n al  b o o s DC D C   co n v er ter s ,   wh ile  wid ely   u s ed ,   s u f f er   f r o m   h ig h   v o ltag s tr e s s ,   lo ef f icien cy   at  h ig h er   p o wer   lev els,  a n d   c o m p lex   d esig n s   th at  o f ten   r eq u ir h ig h   d u ty   r atio s   an d   m u l tip le  s tag es.  T h ese   d r awb ac k s   lead   to   in cr ea s ed   lo s s es,  lar g er   co m p o n en co u n t s ,   h ig h er   co s ts ,   an d   r ed u ce d   r e liab ilit y   [ 1 2 ] .   E v en   ad v an ce d   Z - s o u r ce   an d   q u asi - Z - s o u r ce   co n v er ter s   o f f er   h i g h   s tep - u p   r atio s ,   b u th ey   s till   f ac s ig n if ican v o ltag s tr ess   o n   s em ico n d u cto r   d ev ices,  u n ev en   in p u c u r r en t,  an d   r ed u ce d   p o wer   d en s ity   d u to   ad d itio n al   co m p o n en ts   [ 1 3 ] .   I n   r en ewa b le  en er g y   s y s tem s ,   esp ec ially   u n d er   v a r y in g   ir r ad ian ce   an d   lo ad   co n d itio n s ,   m itig atin g   v o ltag s tr ess   is   cr u cial  f o r   ex te n d in g   c o m p o n en life   an d   m ain tain in g   ef f icien cy .   As  a   r esu lt,  o u r   wo r k   s u g g ests   n o v el   d u al   Z DC - DC   co n v er ter   with   lo d ev ice  v o ltag s tr ess   an d   s tr o n g   s tep - u p   ca p ac ity T h m ajo r   c o n tr ib u tio n   o f   th p r o p o s ed   m eth o d   is :     T h p r o p o s ed   c o n v er te r   ca n   g en er ate  h ig h e r   v o ltag g ain s   th an   1 0   tim es f o r   d u ty   cy cles le s s   th an   0 . 5 .     B y   u tili zin g   h y b r id   s tr u ct u r with   s y m m etr ical  in d u cto r s   an d   ca p ac ito r s ,   th c o n v er te r   r ed u ce s   lo s s e s   d u r in g   o p er atio n   an d   im p r o v e s   en er g y   ef f icien cy .       co m p ar is o n   is   also   m ad b etwe en   th p r o p o s ed   to p o lo g y   an d   o th er   h ig h - s tep - u p   DC - DC   co n v er ter s   to   clar if y   its   ad v an tag es a n d   lim i tatio n s .   T h is   p ap er ' s   r em ain in g   s ec tio n s   ar s tr u ctu r e d   as   f o llo ws An   o v er v iew  o f   th r elev an t   wo r k s   is   p r o v id ed   in   s ec tio n   2 .   Sectio n   3   ex p lain s   th s u g g ested   to p o lo g y   an d   th c o n v er ter ' s   co n tr o tech n iq u es.  Sectio n   4   co m p ar es  th s u g g ested   co n v er ter   to   al ter n ativ to p o lo g ies  an d   p r es en ts   th r esu lts   o f   s im u latio n s   an d   ex p er im en ts .     Sectio n   5   en d s   with   c o n clu s i o n .       2.   L I T E R AT U RE   SU RVE Y   Sam ad ian   et  a l.   [ 1 4 ]   i n tr o d u ce d   n ew   th r ee - win d in g   co n n ec ted   in d u cta n ce   ( HS - U)   q u asi Z DC - D C   co n v er ter   b ased   o n   a   m u ltip li er   v o ltag a p p r o ac h .   T h e   ac c u r ac y   o f   th e   s u g g ested   c o n v e r ter   h as  f i n ally   b ee n   co n f ir m e d   b y   th c o n s tr u ctio n   o f   a   4 0 0 - W   p r o to ty p e   in   th e   l ab .   T h r ee   DC - DC   co n v er ter s   wer in tr o d u ce d   b y   Salim   et  a l.   [ 1 5 ]   f o r   i n cr ea s ed   p o wer   an d   r ed u ce d   v o ltag e s   in   r en ewa b le  en e r g y - b ased   p o wer   s y s tem s .   T h e   an aly tical  m eth o d   is   ex a m in ed   f r o m   t h p er s p ec tiv o f   ef f icien cy   an d   s witch in g   s tr ess   in   th is   s tu d y .   Kis h o r   an d   Patel  [ 1 6 ]   s u g g este d   an   im p r o v ed   h ig h - g ain   DC - DC   co n v er ter   f ea tu r i n g   two   B C   cy cles  in   2 0 2 2 .   T h is   co n v er ter   is   ab le   to   r aise  1 2   s u p p ly   to   9 8 . 8   a d u ty   r atio   o f   0 . 3 ,   d e m o n s tr a tin g   its   s u p er io r ity   o v er   s im ilar   co n v er ter s .   I n   2 0 2 3 ,   Sh aw  et  a l.   [ 1 7 ]   p r esen ted   n o n - is o lated   b o o s DC - DC   c o n v er ter s   with   h u g e   v o ltag g ain s .   T o   c o n f ir m   t h at  th s u g g ested   s tr u ctu r es a r e f f ec tiv in   ter m s   o f   im p r o v e d   b o o s tin g   ca p a b ilit y ,   ex p er im en tal   d ata  a r s h o w n   f o r   v ar io u s   d u ty   cy cles  with   f i x ed   in p u t   v o ltag e.   I n   2 0 2 3 ,   K alah asth i   et  a l.   [ 1 8 ]   s u g g ested   Z VS - b ased   n o n - is o lated   h ig h   s tep - up  DC DC   c o n v er ter   u s in g   v o ltag m u lti p lier   an d   two   lin k ed   in d u cto r s   ( C I s )   at  lo wer   d u ty   an d   tu r n s   r atio .   T h o p er ati o n al  ef f ec tiv en ess   at  f u ll  lo ad   is   9 5 . 1 1 %.  E n er g y - ef f icien t   in ter leav ed   DC DC   co n v er ter - b ased   lo v o ltag s tr ess   th at  was  p r o p o s ed   b y   Hasan p o u r   et  a l.   [ 1 9 ]   i n   2 0 2 4   is   ap p r o p r iate  f o r   AC   lo ad   ap p licatio n .   T o   ass ess   th r esu lts   o f   th s tead y - s tate  s im u latio n   an d   d em o n s tr ate   th ad v an ta g es  o f   th r ec o m m en d ed   c o n v er te r ,   1   k W   2 0 4 0 0   V   m o d el  m u s b c o n s tr u ct ed   as  th last   s tag [ 1 9 ] .   Z h o u   et  a l.   [ 2 0 ]   s u g g ested   Z DC - D C   co n v er ter   f o r   s o lar   en er g y   th at  h as  lo v o l tag s tr ess   an d   h ig h   g ain .   T h m o d if ied   ex p er im e n m o d el  h as   2 0 0   W   to tal  p o wer   r atin g ,   a   4 0 0   o u tp u t   r atin g ,   an d   a n   in p u t   v o ltag r an g o f   4 0   t o   8 0   [ 2 1 ] ,   [ 2 2 ] .   T h ex p er im en v alid ates  th p r ec is io n   an d   v iab ilit y   o f   th c o n v e r ter ' s   th eo r etica l a n aly s is   [ 2 3 ].       3.   P RO P O SE DUA L   Z - SO U RCE DC - DC  CO N VE R T E R     I n   th is   s ec tio n ,   a   d u al   Z - s o u r c n etwo r k   h as   b ee n   p r o p o s ed   th at  co m b i n es  c o n v e n tio n al   Z - s o u r ce   m o d if ied   q u asi - Z n etwo r k .   Fig u r 1   s h o ws  th e   p r o p o s ed   m eth o d ' s   g en er al   b lo c k .   I n   p l ac o f   th e   m o d if ied   q u asi - Z - s o u r ce   n   n etwo r k   I I ,   t h s u g g ested   Z - s o u r ce   n et wo r k   ( L 1 ,   L 1 1 ,   C 1 ,   C 1 2 ,   D1   an d   L 2 ,   L 2 1 ,   C 2 ,   C 2 1 ,   D2 )   s u b s titu tes  th class ical  Z - s o u r ce s   n etwo r k   ch o k es  ( L I   an d   L 2 ) .   T h e   p r o p o s ed   cir c u it  co n f ig u r atio n   is   s h o wn   in   Fig u r 2   an d   co n s i s ts   o f   two   q u asi - Z   s o u r ce   n /w  ( 1 11 11 12 11 )      ( 2 21 21 22 21 )   co m b in ed   with   co n v en tio n a Z - s o u r ce   n etwo r k   ( 1   - 1   - 2   - 2   ) .   Als o   in clu d ed   ar e   two   ad d itio n al  d io d es  ( D1   a n d   D2 ) ,   an   o u tp u ca p ac ito r ,   an d   p r o p o s ed   co n v e r ter .   T h in n o v ati v d esig n   in teg r ates   f ewe r   ac tiv s witch es c o m p a r ed   to   ca s ca d e d   o r   m u lti - s tag co n v er ter s ,   lea d in g   to   a   s im p ler   an d   m o r e   co m p ac t   cir cu it.  T h e   d u al   in d u cto r s   a n d   ca p ac ito r s   in   th h y b r id   c o n f ig u r atio n   r ed u c v o ltag a n d   c u r r en t   r ip p les,   en s u r in g   s m o o th er   o p er atio n   a n d   b etter   o u tp u q u ality .   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       V o lta g s tr ess   mitig a tio n   in   h ig h - g a in   DC - DC   co n ve r ters   vi a   d u a Z - s o u r ce   …  ( Ja w a h a r   Ma r imu th u )   737   T h co n v er ter ' s   ef f icien cy   is   tak en   to   b 1 0 0 %.  Af ter   th at,   t h o u tp u t c u r r en   ca n   b wr itt en   as   ( 1 ) .     = 1 2 1 + 2   ( 1 )     T h in d u ct o r s '   cu r r en av er a g is   r ep r esen ted   b y   1 ,  2 ,  11 ,  21   r esp ec tiv ely ,   th m ea n   c u r r e n o f   1 , 2 , 11 , 21   is   r ep r esen ted   b y    1 ,  2 ,  11 ,  21   an d   th m e an   cu r r e n t o f   MO SF E T     is   r ep r esen ted   b y   .      1 =   ( 2 )     2 = 11 = 12 =   ( 3 )     =   ( 4 )     1 = 2 =   ( 5 )     11 = 12 =   ( 6 )     T h co n tin u o u s   co n d u ctio n   m o d ( C C M)   f u n ctio n in g   o f   th s u g g ested   co n v er ter   r esu lts   in   lo m ag n etic  in d u ctan ce ,   wh ich   r ed u ce s   th e   s ize  o f   t h p r im ar y   in d u cto r   w in d in g .   Ho wev er ,   a   s m all  tu r n   r atio   f o r   t h lin k ed   in d u cto r   is   im p lied   b y   th s ig n if ican v o lt ag g ain .   T h s u g g ested   co n v er ter   a p p ea r s   m o r ef f ec tiv th an   th e   m ajo r ity   o f   ea r lier   s tep - u p   co n v er ter s   b ec au s o f   its   lo wer   le ak ag in d u ctan ce .   T h wav ef o r m s   o f   cu r r en a n d   v o ltag f o r   th r ec o m m en d ed   t o p o lo g y   ar d ep icted   in   Fig u r e   3 .           Fig u r 1 .   Pro p o s ed   d u al  Z - s o u r ce             Fig u r 2 .   T h p o we r   cir cu it o f   th p r o p o s ed   d u al  co n v er ter     Fig u r 3 .   Pro p o s ed   c o n v er te r ' s   th eo r etica wav ef o r m s   in   C C M   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 .   2 ,   J u n e   20 2 6 :   735 - 743   738   3 . 1 .     M o des   o f   pro po s ed  co nv er t o r   Mo d 1 Switch   is   tu r n ed   o n   d u r i n g   th is   m o d [ t0 - t1 ] .   T h o f f - s tate  f u n ctio n   is   u tili ze d   b y   ea c h   d io d e.   I n   Fig u r 4 ,   t h p r esen f lo p ath   is   d is p lay ed .   T h e   f o u r   in d u cto r - b ased   c h ar g in g   lo o p s   ar co n n ec ted   to   o n an o th er .   ( 11 1 12 )   co m es  f ir s t,  f o ll o wed   b y   ( 1 12 11 11 21 ) ,   ( 2 12 2 )   an d   ( 11 21 21 22 ) .   Du r in g   th is   tim e,   1 , 2 , 11 , 21   ar all  b illed   s im u ltan eo u s ly .   T h r o u g h   th o u tp u ca p ac ito r   0 ,   p o wer   is   s en to   th lo ad   R .   As   ca n   b u s ed   to   r ep r esen th v o ltag ac r o s s   th in d u cto r s .   Fig u r e s   4 ( a) - 4 ( d )   r e p r esen t   f o u r   ch ar g in g   l o o p s   o f   th in d u ct o r   d u r in g   m o d e   1 .   Mo d 2 T h s witch   is   n o o n .   E v er y   L E is   in   th o n   s t ate.   T h co n v er ter ' s   cu r r en t   f l o p ath   in   s tate  m o d 2   is   d ep icted   in   Fig u r 5 .   s er ies  co n n ec tio n   is   m ad b etwe en   th c h ar g in g   ca p ac ito r   C _ 0   a n d   th e   lo ad   R   v ia  1 , 2 , 11      21 1      2   ch ar g 12   an d   22   in   th m ea n tim e.   , 21      2   f r o m   th DC   s o u r ce   ch ar g 1     an d   22   an d   1 ch ar g 2   f r o m   th s o u r ce .               ( a)   ( b )   ( c)   ( d )     Fig u r 4 .   C h ar g in g   lo o p s   o f   m o d 1 :   ( a )   p ath   1 ,   ( b )   p ath   2 ,   ( c )   p ath   3 ,   an d   ( d )   p ath   4           Fig u r 5 .   C h ar g in g   lo o p s   o f   m o d 2       4.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   C o m p ar ed   t o   e x is tin g   m eth o d s ,   th p r o p o s ed   to p o lo g y   s ig n if ican tly   o u tp er f o r m s   th e   o t h e r s   in   th is   s ec tio n   wh en   it  co m es  to   p r o d u cin g   lo w - d u ty   cy cle  r atio s   wi th   h ig h   v o ltag e   g ain .   T h s tr ai n   o n   d if f e r en p a r ts   will a ls o   b less en ed   at  th s am tim e.   Utilizin g   MA T L AB   Simu lin k   s o f twar e,   a   s im u latio n   was e x ec u ted .   T h an aly s is   o f   th is   d u al   z - s o u r ce   co n v e r ter   is   v alid ate d   b y   h ar d war m o d el  o f   th e   s u g g este d   ch o p p er   in   Fig u r 6 .   T h ex p e r im en t al  p ar am eter s   ar estab lis h ed   in   way   th at  is   g en er ally   in   ag r ee m en with   ca lcu latio n s   m ad in   t h eo r y .   A   6 0   in p u v o ltag is   u s ed   f o r   th is   test ,   an d   2 5 0   o u tp u t   v o ltag is   p r o d u ce d .   T o   co n v er t   th e   in p u t   AC   v o lta g to   DC   v o ltag e,   th e   f u ll  b r i d g r ec tifie r   will  em p l o y   th s te p p ed - d o wn   v o ltag e .   T h n ee d ed   to p o lo g y   co n v er te r   cir cu it  th en   r ec eiv es  th is   DC   v o ltag as  in p u t.  T o   wo r k ,   th s witch   n ee d s   g ate  v o ltag o f   at  least  1 2   v o lts ,   wh ich   will  b p r o v id ed   s ep ar ate ly .   m icr o co n tr o ller   cir c u it  is   u s ed   to   s witch   th e   PW s ig n al  an d   d u ty   c y cle.   W ar u s in g   th Ar d u in o   UN O,   m icr o co n tr o ller   with   an   AT ME GA2 8 C PU ,   in   th is   in s tan ce .   T h o p to co u p l er   is   th g ate  d r iv er   I C   th at  we   ar em p lo y in g .   T o   p r o tect  th e   co n tr o ller   en d   an d   co n v er ter   en d ,   d r iv e r   I C   is   u tili ze d .   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       V o lta g s tr ess   mitig a tio n   in   h ig h - g a in   DC - DC   co n ve r ters   vi a   d u a Z - s o u r ce   …  ( Ja w a h a r   Ma r imu th u )   739   Fig u r 7 ( a)   ( s ee   Ap p e n d ix )   d i s p lay s   th d u ty   c y cle,   a n d   th e   o u tp u cu r r en t   is   s h o wn   o n   t h s ec o n d   d is p lay .   W av ef o r m   o f   o u t p u t v o ltag is   s h o wn   o n   th th ir d   d is p lay .   T h o u tp u v o ltag an d   cu r r e n f o r   4 0   V   in p u v o ltag ar e   4 0 0   an d   0 . 4 5   A,   r esp ec tiv ely .   I t   h as  2 0 0   W   o u tp u t   p o w er .   Fig u r e   7 ( b )   s h o ws  d u ty   cy cle.   T h s ec o n d   d is p lay   s h o ws  ca p ac ito r   v o ltag e   VC 12 .   T h ir d   d is p lay   s h o ws  ca p ac ito r   v o ltag VC wav ef o r m .   Fo r   th in p u v o ltag o f   4 0   V,   VC 12   o b tain ed   is   9 0   an d   VC 1   is   2 2 0   V.   Fig u r 7 ( c)   s h o ws  d u ty   cy cle.   T h s ec o n d   d is p lay   s h o ws  in d u cto r   cu r r en I L wa v ef o r m .   T h th i r d   d is p lay   s h o ws  in d u cto r   cu r r en I L 11   wav ef o r m .   Fo r   th in p u v o ltag o f   4 0   V,   I L 2   o b tain ed   is   6   A,   an d   I L 11   is   0 . 4 5   A.   Fig u r 7 ( d )   s h o ws  d u ty   cy cle.   T h s ec o n d   d is p lay   s h o ws  d i o d v o ltag VD 21   wav ef o r m .   T h t h ir d   d is p lay   s h o ws  th e   s witch   v o l tag V s   wav ef o r m .   Fo r   th in p u t v o ltag o f   4 0   V,   VD 21   o b tain ed   is   2 0 0   V,   an d   Vs is   2 0 0   V.   T h o u tp u v o ltag is   2 5 0   v o lts   f o r   6 0 - v o lt  in p u DC   p o wer .   T h r esu ltin g   v o ltag wav ef o r m   is   d is p lay ed   in   Fig u r e   8 ( a) .   T h e   ca p ac ito r   v o ltag VC 1   is   5 4   v o lts   f o r   a   6 0 - v o lt  i n p u t   DC   p o wer .   I n   Fig u r e   8 ( b ) ,   th o u tp u wav ef o r m   is   d is p la y ed .   T h ca p ac ito r s   C 1 1 ,   C 1 2 ,   C 2 1 ,   an d   C 2 2   h av s im ilar   v o ltag es  d u e   to   th e   to p o lo g y ' s   s y m m etr y .   Ad d itio n ally ,   th e   in d u cto r   v o ltag es   ar th s am e.   T h e r ef o r e ,   in   o r d er   to   ac h iev a   g r ea ter   p ea k   v o ltag e,   th ey   ca n   em p l o y   lo wer   d u ty   cy cle   r atio .   T h e   v o ltag th at   ex is ts   ac r o s s   th e   s witch   o f   th e   ca p ac ito r   is   8 0   v o lts   wh en   th s u p p lied   DC   v o ltag e   is   6 0   v o lts .   Fig u r 8 ( c )   s h o ws  th o s cillo s co p wav ef o r m   o f   t h e   v o ltag s tr ess   ac r o s s   th d io d e.   T h e   r ap id   r is an d   f all   tim es  h ig h lig h t   th d io d e’ s   f ast  s witch in g   ca p a b ilit y ,   wh ile  th f la in te r v als  b etw ee n   p u ls es  in d icate   its   lo f o r war d   c o n d u ctio n   v o ltag e   d u r in g   th o n - s tate.     I n   Fig u r 8 ( d ) ,   th o u tp u t w av ef o r m   is   d is p lay ed .           Fig u r 6 .   Har d war s etu p       ( a)     ( b )     ( c)     ( d )       Fig u r 8 .   Simu latio n   r esu lt: ( a )   o u tp u t v o ltag e,   ( b )   ca p ac ito r   v o ltag e,   ( c )   v o ltag e   s tr ess   ac r o s s   d io d e,   an d     ( d )   v o ltag s tr ess   ac r o s s   th s witch   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 .   2 ,   J u n e   20 2 6 :   735 - 743   740   4 . 1 .     Dis cus s io n   R ec en tly ,   v ar io u s   s tu d ies  h av b ee n   ca r r ied   o u b y   r esear ch er s   to   im p r o v h i g h   s tep - u p   DC DC   co n v er ter   p er f o r m an ce ,   i n clu d in g   th to p o lo g ies  in   [ 2 4 ] - [ 2 6 ] .   T h p r o p o s ed   d u al  Z - s o u r ce   DC DC   co n v er ter   is   im p lem en ted   an d   ass ess e d   th r o u g h   MA T L AB /Si m u li n k   s im u latio n s   an d   v alid ate d   u s in g   a   h ar d war e   p r o to ty p e.   T h s tu d y   h as  d em o n s tr ated   h ig h   d eg r ee   o f   e f f i cien cy   in   ac h iev in g   lar g v o ltag g ain s   at   lo d u ty   cy cles  wh ile  m in im izin g   d e v i ce   v o ltag s tr ess .   Vo ltag g ai n ,   ef f icien c y ,   co m p o n en s tr e s s ,   an d   d u ty   cy cle  li m itatio n   ar th f o u r   m ea s u r es th at  h av b ee n   u s ed   to   ass ess   th p er f o r m an ce   o f   th s u g g ested   ap p r o ac h .   Fo r   an   in p u v o ltag o f   4 0   V,   th p r o p o s ed   co n v er ter   ac h ie v es  an   o u tp u v o lta g o f   4 0 0   ( 1 0 ×  g ain )   at  d u ty   cy cle   b elo 0 . 5 ,   with   an   ef f icien cy   e x ce ed in g   9 5 an d   s witch   v o ltag s tr ess   o f   ap p r o x im ately   8 0   V.   T h p r o p o s ed   m eth o d   is   co n tr asted   with   th co n v er ter s   in   [ 2 4 ] - [ 2 6 ] ,   wh ich   ac h iev lo wer   v o ltag g ain s   a s im ilar   o r   h ig h e r   d u ty   cy cles a n d   ex h i b it h ig h e r   v o ltag s tr ess es.   T h u s ,   b y   co n tr asti n g   th f in d i n g s   o f   th is   s tu d y   with   th o s o f   o th er   in v esti g atio n s ,   it is   ev id en t th at  th p r o p o s ed   m eth o d o lo g y   o f f er s   m o r ef f icien an d   r eliab le  s o lu tio n   f o r   r en ewa b le  en er g y   in teg r atio n .   T h e   lim itatio n   o f   th p r o p o s ed   co n v er ter   is   th at   its   p er f o r m an ce   h as  b ee n   v alid ate d   f o r   s p ec if i p o wer   r atin g s   an d   in p u v o ltag r a n g es;  ef f ici en cy   an d   g ain   ch ar ac ter is tic s   m ay   v ar y   f o r   d if f er en o p er atin g   s ca les  o r   en v ir o n m en tal  co n d itio n s .   T o   o v er co m th ese  lim itatio n s ,   f u tu r r esear ch   will  f o cu s   o n   s c alin g   th p r o p o s ed   d esig n   f o r   h ig h e r   p o wer   r atin g s ,   in teg r atin g   it  with   d if f e r en r en ewa b le  en er g y   s o u r ce s ,   an d   o p tim izin g   co n tr o l   s tr ateg ies  to   m ain tain   h ig h   e f f icien cy   u n d er   d y n am ic   lo ad   a n d   ir r ad ian ce   v ar iatio n s .   T h es in itiativ es  aim   to   f u r th er   en h a n c th a d ap tab il ity   an d   r o b u s tn ess   o f   th co n v er ter   in   p r ac tical  r e n ewa b l en er g y   s y s tem s .   Ad d itio n ally ,   it   f o c u s es   o n   o p tim izin g   th e   d esig n   to   l o wer   t h p ass iv c o m p o n en c o u n t   a n d   e n s u r in g   clo s er   alig n m en t b etwe en   s im u latio n   an d   p r o to ty p co n f ig u r atio n s .       5.   CO NCLU SI O N   I n   th is   s tu d y ,   a   d u al  Z - s o u r ce   DC - DC   co n v er ter   with   ex ce ll en s tep - u p   p e r f o r m an ce   an d   l o d ev ice  v o ltag s tr ess   i s   p r esen ted   in   t h is   wo r k .   Usi n g   th in tr o d u ce d   co n v er ter ,   h ig h - v o ltag g a in   o f   ap p r o x im ately   ten   tim es  co u ld   b o b tain ed   at  d u ty   cy cle   b elo w   0 . 5 .   B y   u s i n g   a   h y b r id   s tr u ctu r e   with   s y m m etr ical  in d u ct o r s   an d   ca p ac ito r s ,   th co n v er te r   r ed u ce s   lo s s es   d u r in g   o p er ati o n   an d   im p r o v es  en er g y   ef f icie n cy .   Ad d itio n ally ,   co m p ar is o n   an aly s is   is   co n d u c ted   to   ex am in e   th e   ad v a n tag es  an d   d is tin ctio n s   b etwe en   th e   s u g g ested   to p o lo g y   an d   alter n ativ tech n iq u es.  Ad d itio n ally ,   an   ex p er im en tal  p r o to ty p is   co n s tr u cted ,   an d   ass o ciate d   d ata  ar p r o v id e d   to   d em o n s tr ate  th s p ec if ic  p r esen tatio n   o f   th p r o p o s ed   co n v er ter   a n d   v alid a te  th b en ef its   an d   an aly s is .   Har d war r esu lts   v a lid ate  th co n v er ter ' s   th eo r etica p er f o r m an ce ,   d em o n s tr atin g   co n s is ten h ig h   v o ltag g ain   an d   l o co m p o n e n t stre s s   u n d er   p r ac tical  co n d it io n s .       ACK NO WL E DG M E N T S   T h au th o r   w o u ld   lik to   ex p r ess   h is   h ea r tf elt  g r atitu d to   th s u p er v is o r   f o r   h is   g u i d an ce   an d   u n wav er in g   s u p p o r t d u r in g   t h is   r esear ch   f o r   h is   g u id an ce   an d   s u p p o r t.       F UNDING   I NF O R M A T I O N   No t a p p licab le.       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 t r ib u to r   R o les  T a x o n o m y   ( C R ed iT )   to   r ec o g n ize   in d iv i d u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .     Na m o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   J awa h ar   Ma r im u th u                               Ar o ck iar aj  Ses aiy a                               B h a v a n i   R a m a c h a n d r a n                               R am y Hy ac in th   L o u r d u s am 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     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       V o lta g s tr ess   mitig a tio n   in   h ig h - g a in   DC - DC   co n ve r ters   vi a   d u a Z - s o u r ce   …  ( Ja w a h a r   Ma r imu th u )   741   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 ey   h av n o   k n o w n   co m p etin g   f in an cial  in ter ests   o r   p er s o n al  r el atio n s h ip s   th at  co u ld   h av ap p ea r ed   t o   in f lu en ce   th wo r k   r e p o r te d   in   t h is   p ap er .       I NF O RM E CO NS E N T   T h au th o r   ce r tifie s   th at  th ey   h av ex p lain ed   th n atu r an d   p u r p o s o f   th is   s tu d y   to   th a b o v e - n am ed   in d iv id u al,   an d   th ey   h av d i s cu s s ed   th p o ten tial  b en ef its   o f   th is   s tu d y   p ar ticip atio n .   T h q u esti o n s   th e   i n d i v i d u a l   h a d   a b o u t   t h i s   s t u d y   h a v e   b e e n   a n s w e r e d ,   a n d   w e   wi l l   a lw a y s   b e   a v ai l a b l e   t o   a d d r e s s   f u t u r e   q u es t i o n s .       E T H I CAL AP P RO V AL   T h au th o r ' s   r esear ch   g u id h a s   r ev iewe d   an d   et h ically   ap p r o v ed   th is   m an u s cr ip f o r   p u b lic atio n .       DATA AV AI L AB I L I T Y   D a t a   s h a r i n g   n o t   a p p l i c a b l e   t o   t h i s   a r t i c l e   a s   n o   d a t a s e t s   w e r e   g e n e r a t e d   o r   a n a l y z e d   d u r i n g   t h e   c u r r e n t   s t u d y .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   Y .   Zh e n g ,   a n d   K .   M .   S me d l e y ,   A n a l y si a n d   d e si g n   o f   a   s i n g l e - sw i t c h   h i g h   st e p - u p   c o u p l e d - i n d u c t o r   b o o st   c o n v e r t e r ,   EEE   T ra 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 5 ,   n o .   1 ,   p p .   5 3 5 - 5 4 5 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TPE L. 2 0 1 9 . 2 9 1 5 3 4 8 .   [ 2 ]   R .   R a h i m i ,   S .   H a b i b i ,   M .   F e r d o w si ,   a n d   P .   S h a ms i ,   Z - so u r c e - b a s e d   h i g h   st e p - u p   D C D C   c o n v e r t e r f o r   p h o t o v o l t a i c   a p p l i c a t i o n s,   I EEE  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 El e c t r o n i c s,  v o l .   1 0 ,   n o .   4 ,   p p .   4 7 8 3 - 4 7 9 6 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / JES TP E. 2 0 2 1 . 3 1 3 1 9 9 6 .   [ 3 ]   G .   P r a t h i b a ,   M .   S a n t h i ,   a n d   A .   A h i l a n ,   D e s i g n   a n d   i mp l e m e n t a t i o n   o f   r e l i a b l e   f l a s h   A D C   f o r   mi c r o w a v e   a p p l i c a t i o n s ,   Mi c r o e l e c t r o n i c s R e l i a b i l i t y ,   v o l .   8 8 ,   p p .   9 1 - 9 7 ,   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . mi c r o r e l . 2 0 1 8 . 0 7 . 0 9 5 .   [ 4 ]   G .   I sh a ,   P .   Ja g a t h e e sw a r i ,   a n d   A .   J .   G .   M a l a r ,   El i t i st   H a r r i h a w k o p t i m i z e d   v o l t a g e   s t a b i l i t y   e n h a n c e me n t   i n   r a d i a l   d i s t r i b u t i o n   sy st e m,   J o u rn a l   o f   El e c t r i c a l   E n g i n e e ri n g   & Te c h n o l o g y ,   v o l .   1 8 ,   n o .   4 ,   p p .   2 6 8 3 - 2 6 9 3 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 4 2 8 3 5 - 0 2 3 - 0 1 3 7 5 - 5.   [ 5 ]   F .   M u m t a z ,   N .   Z.   Y a h a y a ,   S .   T .   M e r a j ,   B .   S i n g h ,   R .   K a n n a n ,   a n d   O .   I b r a h i m ,   R e v i e w   o n   n o n - i so l a t e d   D C - D C   c o n v e r t e r s   a n d   t h e i r   c o n t r o l   t e c h n i q u e f o r   r e n e w a b l e   e n e r g y   a p p l i c a t i o n s,   Ai n   S h a m s   E n g i n e e r i n g   J o u r n a l ,   v o l .   1 2 ,   n o .   4 ,   p p .   3 7 4 7 - 3 7 6 3 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . a se j . 2 0 2 1 . 0 3 . 0 2 2 .   [ 6 ]   M .   M o r e y ,   M .   G o l l a ,   M .   M .   G a r g ,   N .   G u p t a ,   a n d   A .   K u m a r ,   A   h i g h   g a i n   Z - so u r c e   b o o st   D C D C   c o n v e r t e r   w i t h   c o mm o n   g r o u n d   f o r   so l a r   P V   a p p l i c a t i o n s ,   El e c t r i c   P o w e S y s t e m Re se a r c h ,   v o l .   2 3 2 ,   p p .   1 1 0 4 0 5 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e p sr . 2 0 2 4 . 1 1 0 4 0 5 .   [ 7 ]   M .   V e e r a c h a r y ,   a n d   P .   K u m a r ,   A n a l y si a n d   d e si g n   o f   q u a si - Z - s o u r c e   e q u i v a l e n t   D C D C   b o o st   c o n v e r t e r s,”   I E EE  T ra n sa c t i o n s   o n   I n d u st ry   A p p l i c a t i o n s,  v o l .   5 6 ,   n o .   6 ,   p p .   6 6 4 2 - 6 6 5 6 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI A . 2 0 2 0 . 3 0 2 1 3 7 2 .   [ 8 ]   A .   A h i l a n   e t   a l . ,   D e s i g n   o f   e n e r g y - e f f i c i e n t   a p p r o x i m a t e   a r i t h me t i c   c i r c u i t s   f o r   e r r o r   t o l e r a n t   me d i c a l   i mag e   p r o c e ssi n g   a p p l i c a t i o n s,   i n   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   Em e r g e n t   C o n v e r g i n g   T e c h n o l o g i e a n d   B i o m e d i c a l   S y st e m s ,   2 0 2 3 ,   p p .   6 7 9 - 6 9 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 981 - 99 - 8 6 4 6 - 0 _ 5 3 .   [ 9 ]   V .   S a r a v a n a n ,   M .   S a b i t h a ,   V .   B i n d u ,   V .   K M ,   a n d   M .   A r u m u g a m,  S i n g l e   sw i t c h   Z - s o u r c e / q u a s i   Z - so u r c e   D C - D C   c o n v e r t e r s,”   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   A p p l i e d ,   v o l .   1 0 ,   n o .   1 ,   p p .   6 8 - 7 9 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j a p e . v 1 0 . i 1 . p p 6 8 - 7 9 .   [ 1 0 ]   L.   P a l ma,   Q u a si - y - so u r c e   a n d   q u a si - z - so u r c e   d c - d c   c o n v e r t e r   c o m p a r i s o n   f o r   PV   a p p l i c a t i o n s,   i I n t e rn a t i o n a l   S y m p o s i u m   o n   Po w e r   El e c t ro n i c s,   E l e c t ri c a l   D ri v e s,   A u t o m a t i o n   a n d   M o t i o n   ( S P EED AM ) ,   J u n e   2 0 2 0 ,   p p .   7 2 7 - 7 3 2 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / S P EED A M 4 8 7 8 2 . 2 0 2 0 . 9 1 6 1 9 6 3 .   [ 1 1 ]   G .   Z h a n g ,   Z.   W u ,   S .   Y .   S h e n g l o n g ,   H .   Tr i n h ,   a n d   Y .   Z h a n g ,   F o u r   n o v e l   e m b e d d e d   Z - so u r c e   D C D C   c o n v e r t e r 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 7 ,   n o .   1 ,   p p .   6 0 7 - 6 1 6 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TP EL. 2 0 2 1 . 3 0 9 5 5 1 6 .   [ 1 2 ]   A .   M a h m o o d ,   M .   Z a i d ,   S .   K h a n ,   M .   D .   S i d d i q u e ,   A .   I q b a l ,   a n d   Z.   S a r w e r ,   A   n o n i s o l a t e d   q u a si Z‐ s o u r c e b a se d   h i g h g a i n   D C D C   c o n v e r t e r ,   I n t e rn a t i o n a l   J o u rn a l   o f   C i rc u i t   T h e o ry  a n d   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   5 0 ,   n o .   2 ,   p p .   6 5 3 - 6 8 2 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 2 / c t a . 3 1 6 2 .   [ 1 3 ]   R .   R a h i m i ,   S .   H a b i b i ,   M .   F e r d o w si ,   a n d   P .   S h a ms i ,   Z - so u r c e - b a s e d   h i g h   st e p - u p   D C D C   c o n v e r t e r f o r   p h o t o v o l t a i c   a p p l i c a t i o n s,   I EEE  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 El e c t r o n i c s ,   v o l .   1 0 ,   n o .   4 ,   p p .   4 7 8 3 - 4 7 9 6 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / JES TP E. 2 0 2 1 . 3 1 3 1 9 9 6 .   [ 1 4 ]   A .   S a m a d i a n ,   S .   H .   H o s s e i n i ,   a n d   M .   S a b a h i ,   A   n e w   t h r e e - w i n d i n g   c o u p l e d   i n d u c t o r   n o n i s o l a t e d   q u a s i - Z - s o u r c e   h i g h   s t e p - u p   D C D C   c o n v e r t e r ,   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 .   1 0 ,   p p .   1 1 5 2 3 - 1 1 5 3 1 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T P E L . 2 0 2 1 . 3 0 7 1 8 4 7 .   [ 1 5 ]   K .   S a l i m,   M .   A si f ,   F .   A l i ,   A .   A r mg h a n ,   N .   U l l a h ,   A . S .   M o h a mm a d ,   a n d   A . A .   A l   A h ma d i ,   Lo w - s t r e ss  a n d   o p t i mu d e si g n   o f   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   sy s t e ms,”   Mi c ro m a c h i n e s,  v o l .   1 3 ,   n o .   7 ,   p p .   1 0 8 5 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / mi 1 3 0 7 1 0 8 5 .   [ 1 6 ]   Y .   K i s h o r   a n d   R .   P a t e l ,   A   m o d i f i e d   Z s o u r c e   s w i t c h e d c a p a c i t o r   b a s e d   n o n i s o l a t e d   h i g h   g a i n   D C D C   c o n v e r t e r   f o r   p h o t o v o l t a i c   a p p l i c a t i o n s ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   C i r c u i t   T h e o r y   a n d   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   5 0 ,   n o .   1 0 ,   p p .   3 3 8 7 - 3 4 0 8 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 2 / c t a . 3 3 4 1 .   [ 1 7 ]   P .   S h a w ,   M . D .   S i d d i q u e ,   S .   M e k h i l e f ,   a n d   A .   I q b a l ,   A   n e w   f a mi l y   o f   h i g h   g a i n   b o o st   D C D C   c o n v e r t e r w i t h   r e d u c e d   sw i t c h   v o l t a g e   st r e s f o r   r e n e w a b l e   e n e r g y   s o u r c e s,   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   C i r c u i t   T h e o ry  a n d   A p p l i c a t i o n s,  v o l .   5 1 ,   n o .   3 ,   p p .   1 2 6 5 - 1 2 8 5 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 2 / c t a . 3 4 6 4 .   [ 1 8 ]   R.   B .   K a l a h a st h i ,   M .   R .   R a mt e k e ,   H .   M .   S u r y a w a n s h i ,   a n d   A .   K .   S i n g h ,   A   ZV S - b a se d   n o n - i so l a t e d   h i g h   s t e p - u p   D C D C   c o n v e r t e r   w i t h   l o w   v o l t a g e   st r e ss   f o r   r e n e w a b l e   a p p l i c a t i o n s,   I EEE  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 E l e c t r o n i c s ,   v o l .   1 1 ,   n o .   3 ,   p p .   2 7 9 3 - 2 8 0 4 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / JES TPE . 2 0 2 3 . 3 2 3 7 0 7 6 .   [ 1 9 ]   S .   H a sa n p o u r ,   T.   N o u r i ,   a n d   M .   S h a n e h ,   A n a l y si s   a n d   d e s i g n   o f   a   n e w   u l t r a - st e p - u p   D C D C   c o n v e r t e r   w i t h   r e d u c e d   v o l t a g e   st r e ss   f o r   r e n e w a b l e   e n e r g y   sy s t e ms   a p p l i c a t i o n s ,   I ra n i a n   J o u r n a l   o f   S c i e n c e   a n d   T e c h n o l o g y ,   T r a n s a c t i o n o f   E l e c t r i c a l   E n g i n e e ri n g ,   v o l .   4 8 ,   n o .   2 ,   p p .   8 1 7 - 8 3 0 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 4 0 9 9 8 - 0 2 3 - 0 0 6 8 1 - y.   [ 2 0 ]   K .   Z h o u ,   S .   G a o ,   Z.   Li ,   a n d   J.  W a n g ,   H i g h g a i n   Z‐ s o u r c e   D C D C   c o n v e r t e r   w i t h   l o w   v o l t a g e   s t r e ss  f o r   p h o t o v o l t a i c   p o w e r   sy st e ms,   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   C i rcu i t   T h e o r y   a n d   A p p l i c a t i o n s,   v o l .   3 4 ,   n o .   6 ,   p p .   3 2 9 1 - 3 3 0 3 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 2 / c t a . 4 2 6 3 .   [2 1 ]   J .   M a r i m u t h u ,   V .   J a y a sa n k a r ,   K .   K a r t h i k   K u mar,   a n d   S .   E .   R a j a n ,   Ef f i c i e n c y   e n h a n c e m e n t   o f   s o l a r   P V   p o w e r e d   mi c r o - i n t e g r a t e d   h i g h   f r e q u e n c y   i so l a t e d   v e h i c l e   b a t t e r y   c h a r g i n g   c o n v e r t e r ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   Po w e El e c t ro n i c a n d   D ri v e   S y s t e m s   ( I J PED S ) ,   v o l .   1 0 ,   n o .   2 ,   p p .   9 5 3 - 9 6 0 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j p e d s . v 1 0 . i 2 . p p 9 5 3 - 9 6 0 .     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 .   2 ,   J u n e   20 2 6 :   735 - 743   742   [2 2 ]   S .   A r o c k i a r a j ,   B .   V .   M a n i k a n d a n ,   S .   A l a g a mm a l ,   a n d   R .   B h a v a n i ,   S u b   s y n c h r o n o u r e s o n a n c e   a n a l y s i o f   i n v e r t e r - b a se d   w i n d   a n d   so l a r   f a r ms  u si n g   g e n e t i c   w i d o w   o p t i mi z a t i o n ,   J o u r n a l   o f   P o w e El e c t r o n i c s ,   v o l .   2 4 ,   n o .   9 ,   p p .   1 5 1 6 1 5 2 6 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 4 3 2 3 6 - 0 2 4 - 0 0 7 9 8 - 1.   [2 3 ]   S .   A r o c k i a r a j ,   B .   V .   M a n i k a n d a n ,   a n d   A .   B h u v a n e s h ,   F u z z y   l o g i c   c o n t r o l l e d   S TA TC O M   w i t h   a   seri e s c o m p e n s a t e d   t r a n sm i ssi o n   l i n e   a n a l y s i s,   Re v u e   Ro u m a i n e   D e s   S c i e n c e s   T e c h n i q u e s S é r i e   É l e c t r o t e c h n i q u e   Et   Én e rg é t i q u e ,   v o l .   6 8 ,   n o .   3 ,   p p .   3 0 7 3 1 2 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 5 9 2 7 7 / r r s t - e e . 2 0 2 3 . 3 . 1 0 .   [ 2 4 ]   J.   M .   d e   A n d r a d e ,   R .   F .   C o e l h o ,   a n d   T .   B .   La z z a r i n ,   N e w   h i g h   s t e p - u p   d c - d c   c o n v e r t e r   w i t h   q u a s i - z - s o u r c e   n e t w o r k   a n d   sw i t c h e d - c a p a c i t o r   c e l l ,   i 2 0 2 0   I EEE   A p p l i e d   P o w e El e c t ro n i c C o n f e r e n c e   a n d   Ex p o si t i o n   ( APE C ) ,   M a r .   2 0 2 0 ,   p p .   2 0 6 2 - 2 0 6 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A P EC 3 9 6 4 5 . 2 0 2 0 . 9 1 2 4 3 0 5 .   [ 2 5 ]   Y .   H u a n g f u ,   A   n o v e l   r o b u st   s mo o t h   c o n t r o l   o f   i n p u t   p a r a l l e l   o u t p u t   ser i e q u a si - Z - s o u r c e   D C D C   c o n v e r t e r   f o r   f u e l   c e l l   e l e c t r i c a l   v e h i c l e   a p p l i c a t i o n s,”   EE T ra n s a c t i o n s   o n   I n d u s t ry  Ap p l i c a t i o n s ,   v o l .   5 7 ,   n o .   4 ,   p p .   4 2 0 7 - 4 2 2 1 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI A . 2 0 2 1 . 3 0 7 3 6 4 3 .   [ 2 6 ]   A .   S a ma d i a n ,   M .   G .   M a r a n g a l u ,   H .   T a r z a m n i ,   S .   H .   H o sse i n i ,   M .   S a b a h i ,   a n d   A .   M e h r i z i - S a n i ,   H i g h   st e p - u p   c o mm o n   g r o u n d e d   sw i t c h e d   q u a si   Z - so u r c e   D C D C   c o n v e r t e r   u s i n g   c o u p l e d   i n d u c t o r   w i t h   sm a l l   s i g n a l   a n a l y si s ,   I E EE  A c c e ss ,   v o l .   1 1 ,   p p .   1 2 0 5 1 6 - 1 2 0 5 2 9 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 3 . 3 3 2 7 3 0 3 .       AP P E NDI X     ( a)     ( b )     ( c)     ( d )       Fig u r 7 .   Simu latio n   o u tp u t: ( a)   o u tp u t v o ltag a n d   c u r r en t,   ( b )   ca p ac ito r   v o ltag e ,   ( c)   i n d u cto r   cu r r e n t,    an d   ( d )   d io d an d   s witch   v o lta g e   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       V o lta g s tr ess   mitig a tio n   in   h ig h - g a in   DC - DC   co n ve r ters   vi a   d u a Z - s o u r ce   …  ( Ja w a h a r   Ma r imu th u )   743   B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS       J a wa h a r   Ma r i m u th u           is  wo rk in g   a a n   a ss istan p r o fe ss o ( se n i o g ra d e in   t h e   De p a rtme n o El e c tri c a a n d   El e c tro n ics   E n g i n e e rin g   a M e p c o   S c h len k   E n g i n e e rin g   Co l leg e ,   S iv a k a si,  si n c e   2 0 1 6 .   He   h a s b e e n   p u rs u in g   h is P h . D .   ( e lec tri c a e n g in e e rin g fro m   t h e   Ce n tre   fo Re se a rc h ,   An n a   Un iv e rsity ,   C h e n n a i,   sin c e   2 0 2 1 .   He   wa a   re c ip ien o t h e   S u m m e F a c u lt y   F e ll o ws h i p   fro m   IIT   De lh i n   2 0 1 7 .   He   is  a   li fe   m e m b e o I S TE   a n d   a   M e m b e o IAENG He   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il jaw a h a r. m @m e p c o e n g . a c . in .         Ar o c k ia r a S e sa iy a           is  wo rk i n g   a a n   a ss istan p r o fe ss o ( se lec ti o n   g ra d e i n   th e   De p a rtme n o El e c tri c a a n d   El e c tro n ics   E n g i n e e rin g   a M e p c o   S c h len k   E n g i n e e rin g   Co l leg e ,   S iv a k a si,   sin c e   2 0 1 3 .   His  re se a rc h   i n tere sts  in c l u d e   p o we r   e lec tro n ics   a n d   d riv e s,   a n d   so ft - c o m p u ti n g   tec h n i q u e s.  He   wa a   re c ip ien o th e   S u m m e F a c u lt y   F e l lo ws h i p   fro m   IIT   De l h i   in   2 0 1 7 .   He   is  a   li fe   m e m b e o IS TE   a n d   a   m e m b e o f   IAENG .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il a ro c k iara j. s@ m e p c o e n g . a c . i n .         Bh a v a n R a m a c h a n d r a n           is  wo rk i n g   a a n   a ss o c iate   p r o fe ss o i n   th e   De p a rtme n t   o El e c tri c a a n d   El e c tro n ics   E n g in e e rin g   a M e p c o   S c h len k   E n g i n e e rin g   C o ll e g e ,   S iv a k a si,   sin c e   2 0 0 8 .   His   re se a rc h   in tere sts  in c lu d e   p o we e lec tro n ics   a n d   d riv e s,  a n d   so ft - c o m p u ti n g   tec h n iq u e s.  S h e   is  a   l ife  m e m b e o IS TE S h e   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il b a v a n ir@m e p c o e n g . a c . in .         Ra m y a   H y a c in th   Lo u r d u sa m y           is  wo rk i n g   a a n   a ss istan p ro fe ss o in   t h e   De p a rtme n o f   El e c tri c a a n d   El e c tro n ics   E n g i n e e rin g   a t   Lo y o la - ICAM  C o ll e g e   o f   En g i n e e rin g   a n d   Tec h n o l o g y ,   C h e n n a i,   si n c e   2 0 1 3 .   His  re se a rc h   in tere sts  in c lu d e   p o we sy ste m   sta te  e stim a ti o n ,   o p t ima P M p lac e m e n t,   b a d   d a ta  a n a ly s is ,   a n d   I o T - b a se d   se rv ice s   fo p o we sy ste m s.  Sh e   is  a   li fe   m e m b e o IS TE S h e   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il ra h h 1 5 @g m a il . c o m .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.