I nte rna t io na l J o urna l o f   P o wer   E lect ro nics   a nd   Driv S y s t em   ( I J P E DS)   Vo l.  1 7 ,   No .   2 J u n e   20 2 6 ,   p p .   1036 ~ 1 0 4 4   I SS N:  2 0 8 8 - 8 6 9 4 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijp ed s . v 1 7 . i 2 . p p 1 0 3 6 - 1 0 4 4           1036       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij p e d s . ia esco r e. co m   Eco - f riendly  LE D   illumin a tion usin g  a mo dified  no n - inv erting  Cuk  co nv ert er  for sus taina ble light ing  appli ca tions       B .   L a k s hm i P ra ba ,   Sey ez ha i R a m a lin g a m   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 S r i   S i v a s u b r a ma n i y a   N a d a r   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   No v   5 ,   2 0 2 5   R ev is ed   Feb   5 ,   2 0 2 6   Acc ep ted   Ma r   6 ,   2 0 2 6       Li g h t - e m it ti n g   d i o d e ( LE Ds a re   e ss e n ti a to   c u rre n li g h ti n g   d u e   to   th e ir   p e rfe c c o n tro l,   l o n g   li fe sp a n ,   g re a e n e rg y   e fficie n c y ,   a n d   e n v i ro n m e n tal  frien d li n e ss .   Ho we v e r,   issu e li k e   o u t p u t   rip p le  a n d   u n e v e n   b ri g h t n e ss   c o u ld   h a v e   a n   imp a c o n   b o th   v isu a l   c o m fo rt  a n d   sy ste m   p e rf o rm a n c e .   Th is   re se a rc h   p re se n ts  th e   d e sig n   a n d   i m p lem e n tatio n   o a   n o n - i n v e rti n g   Cu k   (NI - Cu k c o n v e rter  o p e ra ti n g   i n   d isc o n ti n u o u c o n d u c ti o n   m o d e   (DCM),   in teg ra ted   wi th   a   v a ll e y - fi ll   c ircu i (Vfc th a re d u c e v o lt a g e   a n d   c u rre n (V   a n d   I)  ri p p le  a n d   imp ro v es   li fe ti m e .   Th e   stu d y   b e g i n with   a n   a n a ly sis  o f   th e   c las sic   Cu k   (CCu k c o n v e rter,  h ig h li g h ti n g   it sh o rtco m in g s,   in c lu d in g   in v e rted   o u t p u t   p o larit y   a n d   th e   h i g h   c u rre n stre ss   a c ro ss   th e   sw it c h in g   d e v ice .   NI - Cu k   is  p ro p o se d   to   o v e rc o m e   th e   sh o rtco m in g o CCu k ,   d e li v e rin g   a   p o siti v e   o u t p u wi th   h i g h e r   e fficie n c y .   Vfc   o ffe r a   fa ste r   ste a d y - sta te  re sp o n se ,   re d u c e p e a k   lo a d o n   c o m p o n e n ts,  a n d   re d u c e lo ss e s.  To   c o n firm  t h a th e   d e sig n   a n d   h a rd wa re   p ro t o ty p e   we re   d e v e lo p e d ,   a n d   t h e   re su lt a re   v a li d a ted   wit h   th e   sim u late d   o u tco m e s.  T h e   a p p ro a c h ' v iab il i ty   is  c o n firme d   b y   e x p e rime n tal  re su lt s,  a n d   a   c o m p a riso n   o CCu k ,   NI - Cu k ,   a n d   NI - C u k   with   a n d   with o u Vfc   is  c o n d u c ted   u si n g   v o l tag e   re g u latio n ,   e fficie n c y ,   a n d   ri p p le.  Th e   re su lt s h o t h a t h e   su g g e ste d   c o n v e rter  a ss u ra n c e s   a re   a   re li a b le,  e ffe c ti v e ,   a n d   su p e rio p o we s o u rc e   fo r   LE D l ig h ti n g   a p p li c a ti o n s.   K ey w o r d s :   DC - DC     DC M   L ig h t - em itti n g   d i o d e   No n - in v er ti n g   C uk   c o n v er te r   R ip p le  f r ee   Valley - f ill cir cu it    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 :   B .   L ak s h m i Pr ab a   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 Sri  S iv asu b r am an iy a   Nad ar   C o lleg o f   E n g in ee r in g   C h en n ai,   T am il Na d u ,   I n d ia     E m ail: la k s h m ip r ab ab @ s s n . ed u . in       1.   I NT RO D UCT I O   L E tech n o lo g y   [ 1 ]   h as  h ig h   ef f icien cy ,   ex ten d ed   s tab ilit y ,   ec o - f r ien d l y   o p er atio n ,   an d   s ea m less   in teg r atio n   with   in tellig en c o n tr o s y s tem s   in   m o d er n   lig h ti n g .   L E D   is   u s ed   to   co n v er el ec tr ical  en er g y   in to   lig h [ 2 ] ,   r esu ltin g   i n   r ed u ce d   p o wer   c o n s u m p tio n   with   r e d u ce d   co s t.   T h ese  b en ef its   m a k L E Ds  th p r ef er r e d   ch o ice  f o r   r esid e n tial  an d   co m m er cial  lig h tin g   in   in d u s tr ies,  s tr ee tlig h ts ,   an d   also   au t o m o ti v ap p licatio n s   [ 3 ] ,   [ 4 ] .   B u t,  o n o f   th m o s cr iti ca ch allen g es   i n   L E D   lig h tin g   [ 5 ]   s y s tem s   ar e   th e   o cc u r r en ce   o f   f lick er ,   wh ic h   ca n   ad v e r s ely   af f ec t   h u m an   v is u al  co m f o r an d   h ea lt h .   I n   m an y   L E D   s y s tem s ,   th d r iv er   is   DC - DC   co n v er ter   [ 6 ] .   Ho wev er ,   d ep e n d in g   o n   th e   co n v er ter   to p o lo g y ,   is s u es  s u ch   as  [ 7 ] ,   [ 8 ] ,   in c r ea s ed   s tr ess   o n   th e   s witch ,   in v er ted   o u tp u t,   an d   n o ticea b le  r ip p le  all  co n tr ib u te  to   f lick er in g   a n d   r e d u ce d   s y s tem   r eliab ilit y .   Alth o u g h   s ev er al  DC DC   co n v er ter   [ 9 ] ,   [ 1 0 ]   to p o lo g ies  h av b ee n   r e p o r ted   f o r   L E d r iv in g   ap p licatio n s ,   m an y   ex is tin g   s o lu tio n s   ex h i b it  in h er en p er f o r m a n ce   s h o r tco m in g s .   T h ese  in clu d n o t icea b le  v o ltag an d   cu r r en t   r ip p le,   s lo d y n am ic  r esp o n s to   i n p u t   o r   lo ad   d is tu r b an ce s ,   elev ated   s tr ess   o n   s wi tch in g   a n d   p ass iv e   co m p o n en ts ,   an d   ef f icien cy   d eg r ad atio n   u n d e r   p r ac tical  o p er atin g   co n d itio n s   [ 1 1 ] ,   [ 1 2 ] .   C er tain   co n v er ter s   also   g en er ate  in v er ted   o u tp u v o ltag es,  r eq u ir i n g   ad d itio n al  s tag es  th at  in cr ea s cir cu it  c o m p lex ity   an d   co s t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       E co - fr ien d ly  LED  illu min a tio n   u s in g   a   mo d ified   n o n - in ve r tin g   C u co n ve r ter fo r   …  ( B.  La k s h mi  P r a b a )   1037   [ 1 3 ] .   C o llectiv ely ,   th ese  lim itatio n s   lead   to   f lick er ,   th er m al ,   an d   elec tr o m ag n etic  is s u es,  r ed u ce d   L E D   life s p an ,   an d   d eter io r atio n   o f   v is u al  co m f o r t,  th er eb y   n ec ess itatin g   m o r r eliab le  an d   h ig h - p er f o r m an ce   d r iv er   ar c h itectu r [ 1 4 ] .   T o   ad d r ess   th ese  ch allen g es,   th is   r esear ch   wo r k   f o cu s es  o n   th h ar d war e   im p lem en ta tio n   o f   an   en h an ce d   p o s itiv o u tp u C u k   co n v er ter - b ased   d r iv er   in teg r ated   with   Vfc .   T h e   s tu d y   b eg in s   with   th e   ev alu atio n   o f   tr ad itio n al  C u k   co n v er te r   [ 1 5 ]   o p er atin g   at  1 2   in p u t,  6 7 d u ty   c y cle,   an d   3 0   k Hz  s witch in g   f r eq u e n cy .   Alth o u g h   e f f icie n in   p o wer   co n v er s io n ,   th co n v en tio n al   to p o lo g y   s u f f er s   f r o m   in h er en t   d r awb ac k s   s u ch   as  o u tp u p o lar ity   in v er s io n   an d   in cr ea s e d   s tr ess   o n   th s witch in g   d ev ices.  T o   o v er co m e   th ese  d r awb ac k s ,   NI - C u k   co n v er ter   is   d esig n ed   to   d eliv e r   p o s itiv o u tp u v o ltag ( V o [ 1 6 ]   an d   im p r o v e   p o wer   co n v er s io n   ef f icie n cy .   E v en   with   th ese  en h an ce m e n t s ,   th NI - C u k   [ 1 7 ]   c o n tin u es  t o   s h o s u b s tan tial   o u tp u r ip p le  an d   tr an s ito r y   in s tab ilit y   d u r in g   s tar tu p   an d   lo ad   f lu ctu atio n s .   Vfc   is   in clu d ed   in   th d esig n   to   im p r o v p er f o r m an ce   ev e n   m o r e.   T h r e d u ce d   Vfc ' s   s tr e s s   s p ee d s   u p   th p r o ce s s   o f   r e ac h in g   s tead y   s tate  co n d itio n s ,   g r ea tly   m in im ize s   o u tp u t   an d   I   r ip p le,   m in im izes  co m p o n en t   s tr ess ,   an d   im p r o v es   d r iv e r   ef f icien cy .   T h NI - C u k   co n v er ter   [ 1 8 ] ,   [ 1 9 ]   an d   th Vfc   ar co m b in ed   in   n ew  way   to   cr ea te  h ig h - p er f o r m an ce   to p o lo g y   th at  is   i d ea l f o r   L E d r iv in g   ap p licatio n s .   T h is   s tu d y   f o cu s es  o n   t h e x p er im en tal  v alid atio n   an d   h a r d war im p lem e n tatio n   o f   th e   s u g g ested   to p o lo g y .   A   p r o to ty p e   is   cr e ated   an d   p u th r o u g h   test in g   with   ac tu al   s u p p ly   an d   lo a d   s ce n ar io s .   C r itical  p er f o r m an ce   c r iter ia  lik e   ef f i cien cy ,   r i p p le  r ed u ctio n ,   s witch in g   v o ltag e   o r   cu r r en s tr es s ,   an d   s tead y - s tate  r esp o n s iv en ess   ar e   all  th o r o u g h ly   e v alu ated .   B ased   o n   e x is tin g   liter atu r e ,   two   DC - DC   co n v er ter s   [ 2 0 ] ,   [ 2 1 ]   ar tak en   in to   c o n s id er atio n   f o r   co m p ar is o n .   T h e   CCu k   co n v er ter   an d   th e   NI - C u k   co n v er t er .   T h e   co m p ar is o n   d em o n s tr ates  th at  th s u g g es ted   s o lu tio n   im p r o v es  lig h tin g   co m f o r t,  life tim e,   an d   e f f i cien cy .   T h s tu d y   p r o v id es  r eliab le  an d   e f f ec ti v s o lu tio n   f o r   m o d er n   lig h tin g   ap p licatio n s   wh er ac c u r ac y ,   ef f ec tiv en ess ,   an d   life tim ar cr u cial  f o r   th h ar d war d esig n   th at  co n s id er s   th elec tr ical  p er f o r m a n ce s   an d   v is u al  r eq u ir em e n ts   o f   L E o p er atio n   [ 2 2 ] ,   [ 2 3 ] .       2.   NI - CUK   CO NVE RT E W I T H   VF C   Fig u r 1   s h o ws  th s u g g ested   NI - C u k   with   Vf c ,   wh ich   is   p o s itiv o u tp u co n v er ter ,   d esig n ed   with   s in g le  s witch   [ 2 4 ] [ 2 6 ]   th at   co m b in es  th ad v a n tag es  o f   t h NI   co n v er ter   with   en h a n ce d   p er f o r m an ce .   T o   im p r o v o v er all  s y s tem   ef f icien cy ,   th is   ar ch itectu r is   m ad to   m in im ize  V,   I   r ip p le,   r ed u ce   s witch in g   s tr ess ,   an d   en s u r co n tin u o u s   f u n ctio n in g   u n d er   a   v ar iety   o f   lo a d   ci r cu m s tan ce s .   d if f er e n ar r an g e m en o f   d i o d es  an d   ca p ac ito r s   is   u s ed   in   th c r ea tio n   o f   Vf c   t o   d esig n   th cir cu it   s m aller   an d   s im p ler .   T h e   in te g r atio n   o f   t h is   Vf c   in c r ea s es  ef f icien cy ,   r ed u ce d   r ip p le  i n   lo ad   a n d   I .   T h e   ca p ac ito r   r ep ea te d   ch ar g in g   an d   d is ch ar g i n g   in   t h is   co n f ig u r atio n   is   m an a g ed   b y   th e   d io d es.  T h e y   ar e   ess en tial  in   k ee p in g   th cu r r en f lo win g   o n ly   in   o n way ,   wh ich   s to p s   ca p ac ito r   C 2   f r o m   d r ain in g   b ac k   th r o u g h   ca p ac ito r   C 3 .   C o n s eq u en tly ,   th e   Vf c   g u ar an tees  th e   life tim o f   t h L E d r iv er   with   less   r ip p le,   m o r e   ef f ec tiv en ess ,   an d   e n h an ce d   p o wer   s tab ilit y   [ 2 7 ] ,   [ 2 8 ] .           Fig u r 1 .   C ir cu it o f   NI - C u k   wi th   Vfc       2 . 1 .     Wo r k ing   T h NI - C u k   with   Vf c   o f f er s   r eliab le  an d   ef f icie n d r i v er   f o r   p o wer i n g   L E D   lo ad s   b y   en s u r in g   b etter   v o ltag e   s tab ilit y   an d   r ed u ce d   r i p p le.   Du r in g   m o d e   1 ,   I n d u cto r   L 1   is   ch a r g ed   b y   th s o u r ce   v o ltag w h en   s witch   S 1   tu r n s   o n   an d   en ab le s   it  to   s to r en er g y .   Fo r   co n tin u o u s   L E illu m in atio n ,   in d u cto r   L 2   d is ch ar g es   th r o u g h   D o   is   d ep icted   in   Fig u r 2 .   T h Vf c   ca p ac ito r s   C v1   an d   C v2  s tar t   ch ar g in g   d u r in g   t h is   tim e.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  1 7 ,   No .   2 J u n e   20 2 6 :   1 0 3 6 - 1044   1038   I n   m o d 2 ,   o n ce   th s witch   is   tu r n ed   o f f ,   th en er g y   in   L 1   is   d is ch ar g ed   th r o u g h   D o .   T h Vf c   ca p ac ito r s   d is ch ar g e   s im u ltan eo u s ly   to   s u p p o r t   th lo a d .   Di o d D 3   k ee p s   th cir c u it' s   f u n ctio n ality   in tact  an d   av o id s   cr o s s - d is ch ar g in g   is   d ep icted   in   Fig u r 3 .   T h is   co n v er ter   is   p er f ec f o r   L E ap p licatio n s   s in ce   it  co m b in es  th NI - C u k   a n d   Vf c   to   p r o v id p o s itiv Vo   th at  m atch es  th in p u p o lar ity .   As  r esu lt,  th o u tp u t   is   ex tr em ely   s tead y   an d   f lick er - f r ee ,   o f f er in g   s tead y   L E b r ig h tn ess   an d   im p r o v ed   d e p en d ab ilit y   [ 2 9 ] ,   [ 3 0 ]   u n d er   e v er y d ay   cir c u m s tan ce s .             Fig u r 2 .   Mo d I     Fig u r 3 .   Mo d I I       2. 2 .     Desig n o f   t he  NI - Cuk   co nv er t er   wit V f c   T h s p ec if icatio n   p a r am eter s   o f   NI - C u k   [ 3 1 ] ,   [ 3 2 ]   with   Vf c   is   o b tain ed   f r o m   th d esig n   in   (1 ) - ( 3 ) .     =  +   ( 1 )     = (  ( 1 ) ) ( )   ( 2 )     3 0   to   5 0 % o f   I o   ( 3 )     = ( ) ( ( 1 ) )   ( 4 )        =   1   t 0   5 %   o    ( 5 )     W h er D :   d u ty   r atio ,    :   s u p p ly   v o ltag e,    l o ad   v o ltag e ,   L :   i n d u cto r   v alu e,   :   s witch in g   f r eq u en cy ,   Δ :   i n d u cto r   r ip p le  c u r r en t,   C :   f ilter   ca p ac ito r ,   a n d   Δ  l o ad   r i p p le.   T h v alu es  o f   th in d u cto r ,   ca p ac ito r ,   a n d   t h d u ty   c y cle  ar e   o b tain e d   f r o m   t h d esig n   in   ( 1 ) - ( 5 )   an d   ar p r esen ted   in   T a b le  1 .   T h L E V   an d   I ,   th eir   co r r es p o n d in g   r ip p le ,   ar e   d ep icte d   in   Fig u r es  4   t o   7 .     Fig u r e s   4 ( a)   an d   4 ( b )   d is p lay   th V o   o f   th NI - C u k   co n v er te r   with   Vf c   f o r   d r iv in g   th L E an d   is   ca lcu lated   to   h av 2 4   with   r ip p le  o f   1 . 5 6 %.   Fig u r e s   5 ( a )   an d   5 ( b )   d em o n s tr ate   th L E cu r r en o f   th NI - C u k   co n v er ter   with   Vf an d   is   d eter m in ed   to   h av 0 . 4 2 with   a   r ip p le  o f   1 . 8 2 %.   Fig u r 6   illu s tr ates  th an d   I   s tr ess   o n   th s witch   in   th NI - C u k   co n v er ter   with   Vfc ,   r ec o r d ed   as  2 3   V   an d   3 . 6   A,   r es p ec tiv ely .   Fig u r e   7   p r esen ts   th an d   I   s tr ess   o n   th d i o d in   th NI - C u k   co n v er ter   with   Vfc ,   o b s er v e d   to   b 2 2   an d   3   A,   r esp ec tiv ely .       T ab le  1 .   NI - C u k   C o n v er ter   with   Vf c   d esig n   p a r am eter s   P a r a me t e r s   V a l u e s   P o w e r   1 0   W   I n p u t   v o l t a g e   1 2   V   Lo a d   c i r c u i t   0 . 4 2   A   I n d u c t o r   v a l u e   3 1 4   µ H   C a p a c i t a n c e   v a l u e   9   µ F   S w i t c h i n g   f r e q u e n c y   3 0   k H z   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       E co - fr ien d ly  LED  illu min a tio n   u s in g   a   mo d ified   n o n - in ve r tin g   C u co n ve r ter fo r   …  ( B.  La k s h mi  P r a b a )   1039       ( a)   ( b )     Fig u r 4 .   L E v o ltag o f   NI - C u k   with   Vf c : ( a)   v o ltag an d   ( b )   v o ltag r ip p le            ( a)   ( b )     Fig u r 5 .   L E c u r r e n t o f   NI - C u k   w it h   Vf c :   ( a)   L E cu r r en an d   ( b )   cu r r en t r ip p le  o f   NI - C u k   with   Vf c             Fig u r 6 .   Switch s   s tr ess   o f   NI - C u k   with   Vfc     Fig u r 7 .   Dio d e’ s   s tr ess   o f   NI - C u k   with   Vfc       3.   E XP E R I M E N T A L   I M P L E M E N T A T I O O F   NI - C uk   CO NVER T E WI T H   VF C   An   ex p er im en tal  s etu p   o f   t h r ec o m m en d ed   NI - C u k   wit h   Vfc   was  im p lem en ted   to   v er if y   th s im u latio n   r esu lts .   E s s en tial  p ar ts   lik MO SF E T ,   g ate  d r iv e r   cir cu itry ,   an d   o p t o co u p ler - b ased   is o latio n   wer e   in clu d ed   in   t h h ar d war e   ar r an g em en t   to   p r o v id e   s af an d   ac cu r ate  s witch in g   [ 3 3 ] - [3 5 ] .   T h s im u latio n   p ar am eter s   ar e   th s am f o r   h ar d war e   im p lem e n tatio n   a n d   ar e   d escr ib ed   in   T a b le  1 .   T h e x p er im e n tal   p er f o r m an ce   m etr ics  o f   NI - C u k   with   th Vfc   d r iv er   ar e   ass ess ed   an d   co m p ar ed   with   th s im u latio n   m etr ics.  Har d war wav ef o r m s   ar ca p tu r ed   u s in g   Yo k o g awa   DL 8 5 0   Sco p C o r d er   f o r   r ated   o u tp u p o wer   o f   1 0   W .   T h ese  r esu lts   co n f ir m   th e   ef f ec tiv en ess   o f   th p r o p o s ed   d r iv er   [3 6] d em o n s tr atin g   s tr o n g   c o r r elatio n   with   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  1 7 ,   No .   2 J u n e   20 2 6 :   1 0 3 6 - 1044   1040   th s im u lated   p er f o r m an ce .   1 0 W   L E ca n   b p o wer ed   b y   th NI C   with   Vfc ,   with   an   L E v o ltag o f     24   V,   cu r r en is   ab o u 0 . 4 2   A,   an d   1 2   o f   s u p p ly   v o ltag is   es s en tial.  T h ex p er im en tal  p r o to ty p o f   th e   s u g g ested   d r iv er   is   s h o wn   in   F ig u r 8 .   T h h a r d war e   s etu p   f o r   th e   r ec o m m en d e d   co n v er te r s   ap p r o p r iate  wav e f o r m   is   d is p lay ed   i n     Fig u r es  9 - 1 1 .   Fro m   Fig u r es  9 ( a)   an d   9 ( b ) ,   th e   lo ad   v o ltag e   is   ab o u t   2 4 . 1   with   t h r ip p le  o f   1 . 6 1 %.   T h lo ad   cu r r en t o f   t h NI - C u k   co n v er t er   with   th Vfc   L E d r i v er   is   ab o u t 0 . 4 2   with   a   r ip p le   o f   1 . 8 5 %.  Fr o m   Fig u r 1 0 ,   th e   s tr ess   o n   th s witch   in   th L E d r iv er   is   ab o u t 2 1 . 5   an d   3 . 4   A.   Fro m   Fig u r 1 1 ,   th s tr ess   ac r o s s   th e   d io d is   a b o u t   1 8 . 5   V   an d   3 . 7   A.   T ab le  2   d is p lay s   a n   e x ten s iv co m p ar is o n   o f   th e x p er im en tal  an d   s im u lated   r esu lts .       T ab le  2 .   C o m p a r is o n   o f   s im u latio n   an d   h ar d war e   r esu lts     C h a r a c t e r i s t i c s   S i mu l a t e d   v a l u e s   Ex p e r i m e n t a l   v a l u e s   S w i t c h s c u r r e n t   ( A )   a n d     S w i t c h v o l t a g e   S t r e ss (V )   3 . 6     2 3     3 . 7   1 8 . 5   C u r r e n t   st r e s s i n   D o   (A)   V o l t a g e   s t r e ss  a c r o ss D o   (V)   3   22   3 . 7   2 1 . 5   LED   v o l t a g e   ( V L E D )   ( V )   24   24   LED   v o l t a g e   r i p p l e   ( %)   1 . 5 6   1 . 8 2   LED   c u r r e n t   ( I LED )   ( A )   0 . 4 2   0 . 4 2   LED   c u r r e n t   r i p p l e   ( %)   1 . 6 1   1 . 8 5           Fig u r 8 .   Har d war s etu p   o f   NI - C u k   with   Vfc           ( a)   ( b )     Fig u r 9 .   L E v o ltag a n d   cu r r en t w av ef o r m s   o f   NI - C u k   with   Vf c :   ( a)   L E v o ltag a n d     ( b )   L E cu r r en t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       E co - fr ien d ly  LED  illu min a tio n   u s in g   a   mo d ified   n o n - in ve r tin g   C u co n ve r ter fo r   …  ( B.  La k s h mi  P r a b a )   1041       Fig u r 1 0 .   Switch s   s tr ess   o f   NI - C u k   with   Vfc           Fig u r 1 1 .   Dio d e s   s tr ess   o f   NI - C u k   with   Vf c       4.   CO M P ARI SO O F   P E RF O RM ANC E   P ARA M E T E RS   I n   th is   wo r k ,   d if f e r en C u k   co n v er ter   to p o lo g ies  wer ex p lo r ed   to   f in d   th m o s s u itab le  o p tio n   f o r   L E d r iv e r   ap p licatio n s .   T h e   f ir s d esig n   u s ed   a   CCu k   c o n v er ter ,   wh ich   p r o d u ce s   - 24   an d   - 0 . 4 2   A.   T o   av o id   th i n v er ted   l o ad   v o ltag an d   cu r r en t,  a   NI - C u k   co n v er ter   [ 3 7 ]   was  test ed .   W ith   b etter   o u tp u q u ality   an d   im p r o v e d   p er f o r m an ce ,   th NI - C u k   with   Vfc   co n v er ter   p r o v e d   to   b e   th b est  am o n g   t h th r ee ,   o f f er in g   a   s m o o th ,   r eliab le,   a n d   p o s itiv v o ltag th at  is   id ea l f o r   L E li g h tin g   a p p licatio n s .   Fro m   T ab le  3 ,   it is   clea r   th at  th CCu k   co n v er ter s ,   b o t h   th l o ad   v o lta g an d   c u r r e n t ,   ap p ea r   n eg ativ e.   I n   co n tr ast,  f o r   th NI - C u k   co n v er ter ,   th v alu es  o f   V o   an d   L E cu r r en ar p o s itiv e.   Ho wev er ,   th NI - C u k   co n v er ter   ex h ib its   h ig h er   c u r r en an d   v o ltag r ip p le,   wh ich   ar ef f ec tiv el y   m itig ated   in   th NI - C u k   co n v er ter   with   Vfc .   T ab le  4   d ep icts   th at  th NI - C u k   with   Vfc   ac h iev es  h ig h er   ef f icien c y   th an   b o th   th co n v en tio n al  an d   th n o n - in v e r tin g   C u k   co n v er t er .   I n   ad d itio n ,   it  h as   r ed u ce d   l u m in o u s   e f f icac y ,   f lick er   i n d e x ,   an d   s tr ess   lev els   wh en   co m p ar ed .       T ab le  3 .   Per f o r m an ce   p ar am et er s   co m p ar is o n   To p o l o g y / p a r a me t e r   C U K   c o n v e r t e r   C U K   w i t h   Vfc   NI - C u k   NI - C u k   w i t h   V f c   V o   (V)   - 24   - 24   24   24   Lo a d   c u r r e n t   A )   - 0 . 4 2   - 0 . 4 2   0 . 4 2   0 . 4 2   R i p p l e   c u r r e n t   ( %)   4 . 7   3 . 1   3 . 8 4   1 . 8 2   R i p p l e   v o l t a g e   ( %)   4 . 8 3   3 . 7 7   3 . 6 4   1 . 5 6   S w i t c h s s t r e ss   39   V   a n d   4 . 5   A   29   V   a n d   4 . 2   A   30   V   a n d   4 . 1   A   23   V   a n d   3 . 6   A   D i o d e s s t r e ss   34   V   a n d   4 . 8 A   28   V   a n d   4 . 3   A   28   V   a n d   4   A   22   V   a n d   3   A   Lo sse s (W )   1 . 4 9 1   1 . 2 2 3   1 . 0 8 2   0 . 6 6 2   Ef f i c i e n c y   ( %)   8 5 . 2   88   8 9 . 2   9 3 . 4   R a t e d   p o w e r   ( W )   10   10   10   10       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  1 7 ,   No .   2 J u n e   20 2 6 :   1 0 3 6 - 1044   1042   T ab le  4 .   E f f icien cy   a n d   f lick e r   in d ex   c o m p ar is o n   To p o l o g y / p a r a me t e r   C U K   c o n v e r t e r   C U K   w i t h   Vfc   NI - C u k   NI - C u k   w i t h   V f c   Lu m i n o u e f f i c a c y   ( %)   6 . 0 6   6 . 0 7   6 . 0 6   5 . 3   F l i c k e r   i n d e x   ( %)   0 . 0 2   0 . 0 1 4   0 . 0 1 7   0 . 0 0 9       5.   CO NCLU SI O N   T h is   r esear ch   ex am in es  th h ar d war im p lem en tatio n   o f   1 0   W ,   2 4   NI - C u k   with   V fc   f o r   L E D   lig h tin g .   T h p r o p o s ed   L E D   d r iv er   ac h iev ed   h i g h   ef f ic ien cy   o f   9 3 . 4 %.  B y   ad d in g   t h Vfc ,   th d esig n   r ed u ce d   V,   an d   I   r ip p le,   wh ich   h elp ed   lo wer   s tr ess   o n   th c o m p o n en ts   an d   m ad th o u tp u m o r s tab le.   T h e   m ea s u r ed   r ip p le  v alu es  wer e   r ed u ce d   b y   1 . 8 2 ( cu r r en t)   an d   1 . 5 6 ( v o ltag e ) ,   m ee tin g   th f lick er   s af ety   lim its   d ef in ed   in   I E E E   Std   1 7 8 9 - 2 0 1 5 .   T h is   m ak es  th d r iv er   s u itab le  f o r   a p p licatio n s   wh er s m o o th   a n d   f lick er - f r ee   lig h is   im p o r tan t.   T h d esig n   is   also   co s t - ef f ec tiv e,   m ak in g   it  a   p r ac tical  s o lu tio n   f o r   r esid en tial ,   co m m er cial,   an d   in d u s tr ial  L E s y s tem s .   Scalin g   th s u g g ested   NI - C u k   L E d r iv e r   to   h ig h er   p o wer   lev els   f o r   o u td o o r   an d   in d u s tr ial  lig h tin g   ap p licatio n s   m ay   b th s u b ject  o f   f u tu r r esear ch .   T o   en h an ce   r eg u latio n   an d   m a k s m ar li g h tin g   f ea tu r es  p o s s ib le,   d ig ital  c o n tr o l   an d   s o p h is ticated   d i m m in g   tech n iq u es  ca n   b e   u s ed .   I ts   ap p licab ilit y   in   s tan d alo n e   ap p licatio n s   ca n   b ex p a n d ed   th r o u g h   in teg r atio n   with   en er g y   s to r ag d e v ices  an d   r en ewa b le   en er g y   s o u r ce s .   Usi n g   wid e - b an d - g ap   tech n o lo g ies  lik e   SiC   o r   GaN   co u ld   im p r o v e   p o wer   d en s ity   an d   e f f icien cy   e v en   m o r e.   T h e r m al  p er f o r m a n ce   an d   lo n g - ter m   d ep e n d ab ilit y   ca n   a ls o   b ex am in ed .       F UNDING   I NF O R M A T I O   Au th o r s   s tate  n o   f u n d in g   in v o lv ed .       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   B .   L ak s h m i Pr ab a                               Sey ez h ai  R am alin g am                                 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 n o   co n f lict o f   in ter est.       DATA AV AI L AB I L I T   Data   av ailab ilit y   is   n o ap p li ca b le  to   th is   p ap er   as  n o   n e d ata  wer cr ea ted   o r   an aly ze d   in   th is   s tu d y .       RE F E R E NC E   [ 1 ]   A .   A g r a w a l ,   K .   C .   J a n a ,   a n d   A .   S h r i v a s t a v a ,   A   r e v i e w   o f   d i f f e r e n t   D C / D C   c o n v e r t e r f o r   p o w e r   q u a l i t y   i m p r o v e me n t   i n   LED   l i g h t i n g   l o a d ,   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   E n e r g y   Ec o n o m i c a n d   E n v i r o n m e n t   -   1 s t   I EEE   U t t a Pr a d e s h   S e c t i o n   C o n f e re n c e ,   U PC O N - I C E EE  2 0 1 5 ,   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / E n e r g y Ec o n o m i c s . 2 0 1 5 . 7 2 3 5 0 8 9 .   [ 2 ]   E.   B a b a e i   a n d   M .   E .   S .   M a h m o o d i e h ,   S y st e mat i c a l   me t h o d   o f   d e s i g n i n g   t h e   e l e me n t s   o f   t h e   C u k   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   El e c t r i c a l   P o w e a n d   En e r g y   S y st e m s ,   v o l .   5 5 ,   p p .   3 5 1 3 6 1 ,   2 0 1 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . i j e p e s. 2 0 1 3 . 0 9 . 0 2 4 .   [ 3 ]   C .   S u t h a r ,   V .   I .   K u mar,  V .   Y o u s e f z a d e h ,   M .   D o sh i ,   a n d   D .   M a k si m o v i ć ,   A   c o m p o s i t e   c o n v e r t e r   b a se d   a u t o m o t i v e   LED   d r i v e r ,   i n   2 0 2 3   I EE 2 4 t h   Wo rks h o p   o n   C o n t r o l   a n d   Mo d e l i n g   f o P o w e r   El e c t r o n i c s   ( C O M PEL) ,   I EEE,   J u n .   2 0 2 3 ,   p p .   1 6 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / C O M P EL 5 2 8 9 6 . 2 0 2 3 . 1 0 2 2 1 1 7 8 .   [ 4 ]   A .   G .   Esf a h a n i ,   M .   S a d e g h i ,   E.   A d i b ,   P .   W h e e l e r ,   A .   A .   K h a n ,   a n d   M .   Ja mi l ,   L o w   o u t p u t   c u r r e n t   r i p p l e   u l t r a   h i g h   s t e p - d o w n   t w o - p h a se  b u c k   c o n v e r t e r   w i t h   l o w   s w i t c h i n g   l o ss e s,”   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 .   7 2 ,   n o .   2 ,   p p .   1 4 2 2 1 4 2 9 ,   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI E. 2 0 2 4 . 3 4 2 6 0 3 5 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       E co - fr ien d ly  LED  illu min a tio n   u s in g   a   mo d ified   n o n - in ve r tin g   C u co n ve r ter fo r   …  ( B.  La k s h mi  P r a b a )   1043   [ 5 ]   H .   M a ,   J .   S .   La i ,   Q .   F e n g ,   W .   Y u ,   C .   Z h e n g ,   a n d   Z .   Z h a o ,   A   n o v e l   v a l l e y - f i l l   S EPI C - d e r i v e d   p o w e r   s u p p l y   w i t h o u t   e l e c t r o l y t i c   c a p a c i t o r   f o r   l e d   l i g h t i n g   a p p l i c a t i o n ,   I EEE   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 .   2 7 ,   n o .   6 ,   p p .   3 0 5 7 3 0 7 1 ,   2 0 1 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TPE L. 2 0 1 1 . 2 1 7 4 4 4 6 .   [ 6 ]   H .   Z h a n g ,   J.   G a o ,   C .   Y i ,   D .   D o n g ,   a n d   F .   Zh e n g ,   S P I C E - b a se d   c i r c u i t   a n a l y s i s o f   p o w e r   f l o w   c o u p l i n g   e f f e c t   i n   d o u b l e - i n p u t   c u k   -   b u c k   d c - d c   c o n v e r t e r s,   I EEE   T ra n s a c t i o n o n   P o w e El e c t r o n i c s ,   v o l .   3 7 ,   n o .   4 ,   p p .   4 3 8 5 4 3 9 6 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TPE L. 2 0 2 1 . 3 1 2 5 0 3 5 .   [ 7 ]   J.  L i u ,   J.   Ze n g ,   R .   H u ,   a n d   K .   W .   E.   C h e n g ,   A   v a l l e y - f i l l   d r i v e r   w i t h   c u r r e n t   b a l a n c i n g   f o r   p a r a l l e l   LED   s t r i n g u se d   f o r   h i g h - f r e q u e n c y   AC   p o w e r   d i s t r i b u t i o n   o f   v e h i c l e ,   I EE T r a n sa c t i o n s   o n   T ra n sp o r t a t i o n   El e c t ri f i c a t i o n ,   v o l .   3 ,   n o .   1 ,   p p .   1 8 0 1 9 0 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TT E. 2 0 1 7 . 2 6 5 6 1 4 2 .   [ 8 ]   J.  M a r c o A l o n s o ,   D .   G a c i o ,   A .   J.  C a l l e j a ,   J .   R i b a s,  a n d   E.   L ó p e z ,   A   s t u d y   o n   LED   r e t r o f i t   s o l u t i o n f o r   l o w - v o l t a g e   h a l o g e n   c y c l e   l a m p s,   C o n f e r e n c e   Re c o r d   -   I AS   A n n u a l   Me e t i n g   ( I E EE  I n d u s t ry  A p p l i c a t i o n S o c i e t y ) ,   2 0 1 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I A S . 2 0 1 1 . 6 0 7 4 3 6 7 .   [ 9 ]   J.  Y .   L e e ,   Y .   D .   Y o o n ,   a n d   J.   W .   K a n g ,   A   si n g l e - p h a se   b a t t e r y   c h a r g e r   d e si g n   f o r   l e v   b a se d   o n   DC - S R C   w i t h   r e so n a n t   v a l l e y - f i l l   c i r c u i t ,   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 2 ,   n o .   4 ,   p p .   2 1 9 5 2 2 0 5 ,   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI E. 2 0 1 4 . 2 3 5 1 3 7 1 .   [ 1 0 ]   R .   K u s h w a h a   a n d   B .   S i n g h ,   A   p o w e r   q u a l i t y   i m p r o v e d   EV   c h a r g e r   w i t h   b r i d g e l e ss   c u k   c o n v e r t e r ,   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 5 ,   n o .   5 ,   p p .   5 1 9 0 5 2 0 3 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI A . 2 0 1 9 . 2 9 1 8 4 8 2 .   [ 1 1 ]   L.   C .   D a   M o t t a ,   E.   A g o s t i n i ,   a n d   C .   B .   N a sc i me n t o ,   S i n g l e - st a g e   c o n v e r t e r   b a se d   o n   t h e   c h a r g e - p u mp   a n d   v a l l e y - f i l l   c o n c e p t t o   d r i v e   p o w e r   L ED 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 s   i n   P o w e E l e c t r o n i c s ,   v o l .   6 ,   n o .   3 ,   p p .   1 1 3 1 1 1 4 2 ,   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / J ESTP E. 2 0 1 8 . 2 8 2 5 0 2 5 .   [ 1 2 ]   M .   H .   M .   H a r i r i ,   N .   D .   D a u d ,   T.   S u t i k n o ,   N .   A .   M .   Y u s o f f ,   a n d   M .   K .   M .   D e sa ,   D e a d   t i me   c o n t r o l   si g n a l   f o r   n o n - i s o l a t e d   sy n c h r o n o u b u c k   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 r n a l   o f   P o w e El e c t r o 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 6 ,   n o .   3 ,   p p .   1 7 6 5 1 7 7 4 ,   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j p e d s.v 1 6 . i 3 . p p 1 7 6 5 - 1 7 7 4 .   [ 1 3 ]   A .   R i z q i a w a n ,   M .   F .   M u z a k k i ,   a n d   J.  F u r q a n i ,   I mp r o v i n g   e f f i c i e n c y   o f   mu l t i - p h a s e   c a s c a d e d   d c - d c   b o o st   c o n v e r t e r i n   d i s c o n t i n u o u c o n d u c t i o n   m o d e   su i t a b l 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 ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   P o w e r E l e c t ro n i c s a n d   D ri v e   S y s t e m s ,   v o l .   1 6 ,   n o .   2 ,   p p .   1 2 4 8 1 2 6 0 ,   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j p e d s . v 1 6 . i 2 . p p 1 2 4 8 - 1 2 6 0 .   [ 1 4 ]   L.   M o ,   Y .   W a n g ,   C .   J i a n g ,   X .   W a n g ,   a n d   B .   Z h a n g ,   A   n o v e l   t o p o l o g y   d e r i v a t i o n   m e t h o d   r e v e a l e d   f r o c l a ss i c a l   c u k ,   se p i c ,   a n d   z e t a   c o n v e r t e r s,”   I EE T r a n sa c t i o n s   o n   P o w e El e c t ro n i c s ,   v o l .   3 9 ,   n o .   7 ,   p p .   7 8 2 8 7 8 3 3 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TPE L. 2 0 2 4 . 3 3 8 7 0 5 7 .   [ 1 5 ]   L.   W a n g ,   B .   Z h a n g ,   a n d   D .   Q i u ,   A   n o v e l   v a l l e y - f i l l   s i n g l e - st a g e   b o o st - f o r w a r d   c o n v e r t e r   w i t h   o p t i mi z e d   p e r f o r m a n c e   i n   u n i v e r sa l - l i n e   r a n g e   f o r   d i m ma b l e   L ED   l i g h t i n g ,   I EEE   T ra n s a c t i o n s   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 4 ,   n o .   4 ,   p p .   2 7 7 0 2 7 7 8 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI E. 2 0 1 6 . 2 6 3 6 1 1 8 .   [ 1 6 ]   B .   L a k sh m i p r a b a   a n d   R .   S e y e z h a i ,   R e l i a b i l i t y   p r e d i c t i o n   o f   b r i d g e l e ss   AC - D C   S EPI C   w i t h   v - f i l l   f o r   L ED   a p p l i c a t i o n s,   3 rd   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   Po w e r ,   En e r g y ,   C o n t r o l   a n d   T r a n sm i ssi o n   S y st e m s ,   I C PE C T S   2 0 2 2   -   Pr o c e e d i n g s ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C P EC TS 5 6 0 8 9 . 2 0 2 2 . 1 0 0 4 7 3 5 2 .   [ 1 7 ]   B .   L .   P r a b a   a n d   R .   S e y e z h a i ,   C o m p r e h e n si v e   st u d y   a n d   a n a l y si s   o f   S E P I C   b a se d   p o w e r   c o n v e r t e r   t o p o l o g i e f o r   s o l i d   st a t e   l i g h t i n g   a p p l i c a t i o n s,   1 0 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   E l e c t ri c a l   E n e r g y   S y s t e m s,   I C EES   2 0 2 4 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C EES6 1 2 5 3 . 2 0 2 4 . 1 0 7 7 6 8 3 4 .   [1 8 ]   W .   Li n ,   X .   Y u z h e n ,   a n d   Q .   L.   Z h e n g ,   A   h i g h   e f f i c i e n c y   i n t e g r a t e d   s t e p - d o w n   C U K   a n d   f l y b a c k   c o n v e r t e r   f o r   LED   p o w e r   d r i v e r ,   9 t h   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   Po w e E l e c t r o n i c -   EC C As i a :   G ree n   Wo r l d   w i t h   P o w e El e c t ro n i c s” ,   I C P 2 0 1 5 - EC C As i a ,   p p .   6 0 6 4 ,   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C P E. 2 0 1 5 . 7 1 6 7 7 6 7 .   [ 19 ]   M .   B .   F e r r e r a ,   S .   P .   L i t r a n ,   E .   D u r a n   A r a n d a ,   a n d   J .   M .   A n d u j a r   M a r q u e z ,   A   c o n v e r t e r   f o r   b i p o l a r   DC   l i n k   b a s e d   o n   S EPI C - C uk   c o m b i n a t i o n ,   I EEE   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 0 ,   n o .   1 2 ,   p p .   6 4 8 3 6 4 8 7 ,   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TPE L. 2 0 1 5 . 2 4 2 9 7 4 5 .   [2 0 ]   M .   D a l l a   V e c c h i a ,   G .   V a n   D e n   B r o e c k ,   S .   R a v y t s,   J.   Ta n t ,   a n d   J.   D r i e se n ,   A   f a m i l y   o f   DC - D C   c o n v e r t e r w i t h   h i g h   st e p - d o w n   v o l t a g e   c a p a b i l i t y   b a s e d   o n   t h e   v a l l e y - f i l l   sw i t c h e d   c a p a c i t o r   p r i n c i p l e ,   I E EE  T ra n s a c t i o n s 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 8 ,   n o .   7 ,   p p .   5 8 1 0 5 8 2 0 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI E. 2 0 2 0 . 2 9 9 8 7 6 0 .   [2 1 ]   M .   K a n a mo r i ,   K .   K a t o ,   K .   I sh i d a ,   P .   Ji r a c h a i s o p h o n ,   P .   M o n g k o l d e e ,   a n d   T.   S h i b a y a ma ,   A p p l i c a t i o n   o f   v a l l e y - f i l l   c i r c u i t   t o   i n v e r t e r   a i r   c o n d i t i o n e r s,   2 3 rd   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   El e c t ri c a l   Ma c h i n e a n d   S y s t e m s,   I C EM S   2 0 2 0 ,   p p .   1 4 6 0 1 4 6 3 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 2 3 9 1 9 / I C E M S 5 0 4 4 2 . 2 0 2 0 . 9 2 9 1 0 9 3 .   [2 2 ]   M .   S a d e g h i   a n d   E.   A d i b ,   A   f u l l y   s o f t - sw i t c h i n g   sem i i n t e r l e a v e d   u l t r a h i g h   st e p - d o w n   c o n v e r t e r   w i t h   w i d e   l o a d   r a n g e ,   se l f - d r i v e n   sr ,   a n d   z e r o - r i p p l e   o u t p u t   c u r r e n t ,   I EEE  T ra n s a c t i o n o n   I n d u s t ri a l   El e c t r o n i c s ,   v o l .   7 2 ,   n o .   6 ,   p p .   5 7 2 8 5 7 3 5 ,   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI E. 2 0 2 4 . 3 4 7 6 9 1 4 .   [2 3 ]   M .   V e n k a t e sw a r l u   a n d   B .   P a k k i r a i a h ,   PV   i n t e g r a t e d   C u k   c o n v e r t e r   f o r   U P Q C   a p p l i c a t i o n s   w i t h   p o w e r   q u a l i t y   i m p r o v e m e n t   u si n g   i n t e l l i g e n t   c o n t r o l   t e c h n i q u e s,   2 0 2 2   I EEE  2 n d   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   S u st a i n a b l e   En e rg y   a n d   Fu t u re  E l e c t r i c   T ra n s p o rt a t i o n ,   S e F e T   2 0 2 2 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / S e F e T5 5 5 2 4 . 2 0 2 2 . 9 9 0 9 2 2 3 .   [2 4 ]   S .   M a h d i z a d e h ,   H .   G h o l i z a d e h ,   a n d   S .   A .   G o r j i ,   A   p o w e r   c o n v e r t e r   b a se d   o n   t h e   c o m b i n a t i o n   o f   C u k   a n d   p o s i t i v e   o u t p u t   su p e r   l i f t   l o u   c o n v e r t e r s :   c i r c u i t   a n a l y s i s,  si mu l a t i o n   a n d   e x p e r i m e n t a l   v a l i d a t i o n ,   I EEE  Ac c e ss ,   v o l .   1 0 ,   p p .   5 2 8 9 9 5 2 9 1 1 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 2 . 3 1 7 5 8 9 2 .   [2 5 ]   P .   K .   M a r o t i ,   S .   P a d ma n a b a n ,   P .   W h e e l e r ,   F .   B l a a b j e r g ,   a n d   M .   R i v e r a ,   M o d i f i e d   h i g h   v o l t a g e   c o n v e r si o n   i n v e r t i n g   C u k   DC - D C   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   a p p l i c a t i o n ,   Pro c e e d i n g -   2 0 1 7   I EEE  S o u t h e r n   P o w e El e c t ro n i c s C o n f e re n c e ,   S PE C   2 0 1 7 ,   v o l .   2 0 1 8 - Ja n u a r y ,   p p .   1 5 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / S P E C . 2 0 1 7 . 8 3 3 3 6 7 5 .   [2 6 ]   L.   M o h a m e d ,   N .   F .   A b d u l   H a mi d ,   Z.   M .   I sa,   N .   S a u d i n ,   N .   H .   R a ml y ,   a n d   N .   B .   A h a m a d ,   C u k   c o n v e r t e r   a s   a   L ED   l a m p   d r i v e r ,   i n   2 0 1 2   I E EE  I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   P o w e a n d   E n e r g y   ( PEC o n ) ,   I EEE,   D e c .   2 0 1 2 ,   p p .   2 6 2 2 6 7 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / P E C o n . 2 0 1 2 . 6 4 5 0 2 1 9 .   [2 7 ]   L.   M o h a m e d ,   N .   F .   A b d u l   H a mi d ,   Z.   M .   I sa,   N .   S a u d i n ,   N .   H .   R a ml y ,   a n d   N .   B .   A h a m a d ,   C u k   c o n v e r t e r   a s   a   L ED   l a m p   d r i v e r ,   i n   2 0 1 2   I E EE  I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   P o w e a n d   E n e r g y   ( PEC o n ) ,   I EEE,   D e c .   2 0 1 2 ,   p p .   2 6 2 2 6 7 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / P E C o n . 2 0 1 2 . 6 4 5 0 2 1 9 .   [2 8 ]   D .   M u r i l l o - Y a r c e ,   J.   R o d r i g u e z ,   M .   M .   H e r n a n d o ,   A .   V a z q u e z ,   a n d   J.   S e b a s t i a n ,   A   s y s t e m a t i c   m e t h o d   f o r   s t u d y i n g   t h e   u se  o f   D C / D C   c o n v e r t e r w i t h   t h r e e   d i sc o n t i n u o u c o n d u c t i o n   m o d e a a u t o mat i c   P F C S ,   I EEE  T r a n sa c t i o n o n   Po w e E l e c t r o n i c s v o l .   3 9 ,   n o .   9 ,   p p .   1 1 3 1 8 1 1 3 3 9 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TP EL. 2 0 2 4 . 3 4 0 4 8 7 5 .   [ 29 ]   K .   N a t h a n ,   S .   G h o s h ,   Y .   S i w a k o t i ,   a n d   T.   L o n g ,   A   n e w   DC - DC   c o n v e r t e r   f o r   p h o t o v o l t a i c   s y s t e ms :   c o u p l e d - i n d u c t o r s c o m b i n e d   C uk - S EPI C   c o n v e r t e r ,   I EE T r a n s a c t i o n o n   E n e r g y   C o n v e rsi o n ,   v o l .   3 4 ,   n o .   1 ,   p p .   1 9 1 2 0 1 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TE C . 2 0 1 8 . 2 8 7 6 4 5 4 .   [ 30 ]   B .   R .   A n a n t h a p a d m a n a b h a ,   R .   M a u r y a ,   a n d   S .   R .   A r y a ,   I mp r o v e d   p o w e r   q u a l i t y   sw i t c h e d   i n d u c t o r   C uk   c o n v e r t e r   f o r   b a t t e r y   c h a r g i n g   a p p l i c a t i o n s,   I EEE  T r a 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 3 ,   n o .   1 1 ,   p p .   9 4 1 2 9 4 2 3 ,   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TPE L. 2 0 1 8 . 2 7 9 7 0 0 5 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  1 7 ,   No .   2 J u n e   20 2 6 :   1 0 3 6 - 1044   1044   [3 1 ]   R .   K .   G a r g   a n d   M .   V e e r a c h a r y ,   A   n o n i s o l a t e d   b i d i r e c t i o n a l   d c - d c   c o n v e r t e r   w i t h   c u r r e n t   r i p p l e   c a n c e l l a t i o n   a t   a   s e l e c t a b l e   d u t y   r a t i o ,   2 0 2 3   I EEE   I AS   G l o b a l   C o n f e re n c e   o n   R e n e w a b l e   E n e r g y   a n d   H y d r o g e n   T e c h n o l o g i e s,   G l o b C o n H T   2 0 2 3 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / G l o b C o n H T 5 6 8 2 9 . 2 0 2 3 . 1 0 0 8 7 7 9 0 .   [3 2 ]   R .   N .   Tr i p a t h i ,   D e a d - t i m e   e v a l u a t i o n   w i t h   sw i t c h i n g   f r e q u e n c y   f o r   G an - b a sed   n o n - i n v e r t i n g   b u c k - b o o st   DC D C   c o n v e r t e r   u s i n g   F P G A - b a se d   h i g h - f r e q u e n c y   c o n t r o l ,   I EEE   J o u rn 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 2 ,   n o .   1 ,   p p .   4 9 6 5 0 4 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / JES TPE . 2 0 2 3 . 3 3 4 4 4 5 8 .   [3 3 ]   S .   L i ,   S .   C .   Ta n ,   C .   K .   L e e ,   E.   W a f f e n sc h mi d t ,   S .   Y .   R .   H u i ,   a n d   C .   K .   Ts e ,   A   s u r v e y ,   c l a ssi f i c a t i o n ,   a n d   c r i t i c a l   r e v i e w   o f   l i g h t - e mi t t i n g   d i o d e   d r i v e r s ,   I EEE  T r a n sa c t i o n o n   P o w e r   El e c t r o n i c s ,   v o l .   3 1 ,   n o .   2 ,   p p .   1 5 0 3 1 5 1 6 ,   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TPE L. 2 0 1 5 . 2 4 1 7 5 6 3 .   [3 4 ]   S .   P a l ,   B .   S i n g h ,   a n d   A .   S h r i v a st a v a ,   A   n o v e l   c o s t - e f f e c t i v e   d u a l - c o l o r e d   LED   l i g h t i n g   i n   h o u se h o l d   a p p l i c a t i o n s,”   I EE J o u rn 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 s i n   P o w e r E l e c t r o n i c s ,   v o l .   1 0 ,   n o .   4 ,   p p .   4 4 2 5 4 4 3 4 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / JES TP E. 2 0 2 2 . 3 1 5 0 2 5 2 .   [3 5 ]   S .   Zh a n g ,   Y .   W a n g ,   X .   Li u ,   Y .   Zh o u ,   a n d   D .   X u ,   A   si n g l e - sw i t c h   i n t e g r a t e d - s t a g e   l e d   d r i v e r   b a se d   o n   C uk   a n d   c l a ss - c o n v e r t e r ,   2 0 1 8   I n t e r n a t i o n a l   P o w e E l e c t r o n i c s   C o n f e re n c e ,   I PE C - N i i g a t a   -   E C C Asi a   2 0 1 8 ,   p p .   9 3 4 9 3 8 ,   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 2 3 9 1 9 / I P EC . 2 0 1 8 . 8 5 0 7 6 9 1 .   [3 6 ]   T.   S h u k l a   a n d   U .   K .   K a l l a ,   A   si n g l e - st a g e   p o s i t i v e   C uk   c o n v e r t e r - b a se d   c h a r g i n g   sy s t e m   f o r   l i g h t   e l e c t r i c   v e h i c l e   a p p l i c a t i o n s ,   Pro c e e d i n g o f   2 0 2 1   I EE 2 n d   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   S m a r t   T e c h n o l o g i e s   f o P o w e r,  En e rg y   a n d   C o n t r o l ,   S T P EC   2 0 2 1 2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / S TPE C 5 2 3 8 5 . 2 0 2 1 . 9 7 1 8 7 5 3 .   [3 7 ]   T.   A .   J o s e   a n d   K .   D .   J o se p h ,   LED   m o d e l l i n g   a n d   i n p u t   c u r r e n t   r i p p l e   r e d u c t i o n   o f   C uk   c o n v e r t e r   u s i n g   ma g n e t i c   c o u p l i n g ,   2 0 1 6   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   N e x t   G e n e r a t i o n   I n t e l l i g e n t   S y st e m s,  I C N G I S   2 0 1 6 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C N G I S . 2 0 1 6 . 7 8 5 4 0 6 0 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS       B.   La k sh m Pra b a           is  a n   a c a d e m icia n   a n d   re se a rc h e in   e lec tri c a a n d   e lec tro n ics   e n g in e e rin g ,   sp e c ializin g   in   p o we e lec tro n ics ,   DC DC  c o n v e rter  to p o l o g ies ,   LE D   d r iv e r   c ircu it s,  re n e wa b le  e n e rg y   sy ste m s,  a n d   re li a b il i ty   a n a l y sis  o p o we c o n v e rters .   S h e   su b m it ted   h e P h . D.  i n   P o we El e c tro n ics   a S ri  S iv a su b ra m a n iy a   Na d a C o l leg e   o E n g in e e rin g ,   A n n a   Un iv e rsity   i n   2 0 2 5 .   S h e   h a p u b li sh e d   re se a rc h   a rti c les   in   S c o p u a n d   Web   o S c ien c e - in d e x e d   jo u r n a ls  a n d   h o l d a   p u b li sh e d   p a ten in   t h e   a re a   o f   LE d ri v e rs .   He re se a rc h   c o n tri b u ti o n s   h a v e   re c e iv e d   b e st  p a p e a n d   p r e se n tatio n   a wa rd a i n tern a ti o n a l   c o n fe re n c e s.  He in tere sts   fo c u o n   so li d - sta te  l ig h ti n g ,   p h o to v o lt a ic   p o we c o n v e rters ,   a n d   a d v a n c e d   p o we e lec tro n ic   a p p li c a ti o n s.  S h e   c a n   b e   c o n tac te d   a e m a il lak sh m i p ra b a b @s sn . e d u . i n .         Dr .   S e y e z h a Ra m a li n g a m           is  a   se n io fa c u lt y   m e m b 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 ,   S ri   S i v a su b ra m a n iy a   Na d a Co ll e g e   o f   En g in e e ri n g ,   with   e x ten siv e   e x p e rien c e   in   t e a c h in g ,   re se a rc h ,   a n d   re se a rc h   su p e r v isio n .   He a re a o f   sp e c ializa ti o n   in c lu d e   p o we r   e lec tro n ics ,   DC DC  c o n v e rter  to p o lo g ies ,   so li d - sta te  li g h ti n g ,   re n e wa b le  e n e rg y   sy ste m s,  p o we fa c to c o rre c ti o n ,   a n d   e lec tri c   d riv e   a p p li c a ti o n s.  S h e   h a s   g u i d e d   se v e ra p o st g ra d u a te  a n d   d o c to ra re se a rc h   sc h o lars   a n d   h a p u b li sh e d   wid e l y   i n   re p u ted   S c o p u a n d   Web   o f   S c ien c e - in d e x e d   jo u rn a ls,   in tern a ti o n a c o n fe re n c e s,  a n d   S p r in g e r   b o o k   se ries .   He re se a rc h   wo r k   fo c u se o n   th e   d e sig n ,   a n a ly sis,   a n d   d e v e lo p m e n o h i g h - e fficie n c y   a n d   re li a b le  p o we e le c tro n ic  c o n v e rters   f o e n e rg y   a n d   li g h ti n g   a p p li c a ti o n s.  S h e   h a a c ti v e ly   c o n tri b u ted   to   f u n d e d   re se a rc h   p r o jec ts  a n d   a c a d e m ic  d e v e l o p m e n t   a c ti v it ies   a n d   c o n ti n u e t o   p lay   a   sig n ifi c a n r o le  in   a d v a n c in g   re se a rc h   e x c e ll e n c e   a n d   i n n o v a ti o n   a t h e   in stit u ti o n .   S h e   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il se y e z h a ir@ss n . e d u . i n .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.