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.  14 ,   No .   3 Sep tem b er   20 25 ,   p p .   5 2 2 ~ 5 3 2   I SS N:  2252 - 8 7 9 2 DOI 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijap e . v 14 . i 3 . pp 522 - 532         522       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : // ija p e. ia esco r e. co m/   Desig n and  ana ly sis  of t wo  sw itch   DC - D C conv ert er s for   E - v ehicle applica t io ns       J a y a nthi K a t hiresa n,  G na na v a div el  J o t him a ni   D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   a n d   El e c t r o n i c En g i n e e r i n g ,   M e p c o   S c h l e n k   E n 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       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Feb   3 ,   2 0 2 4   R ev is ed   Dec   2 7 ,   2 0 2 4   Acc ep ted   J an   1 9 ,   2 0 2 5       n o n - is o late d   DC - DC  c o n v e rter  to p o lo g y   is  p ro p o se d   i n   t h is  p a p e r ,   wh ich   is   d isti n g u is h e d   b y   it s u p e ri o p e rf o rm a n c e   a n d   re d u c e d   c o m p o n e n t   c o u n t   in   c o m p a riso n   to   c o n v e n ti o n a c o n v e rter  d e sig n s.  Th e   su g g e ste d   a rc h it e c tu re   is  e sp e c ially   a p p r o p r iate   fo r   a p p l ic a ti o n d e m a n d i n g   a   larg e   v o lt a g e   ste p - u p   sin c e   it   a c h iev e a n   imp ro v e d   v o l tag e   c o n v e rsio n   ra ti o   a n d   e x c e ll e n e fficie n c y .   T h e   a d d it io n   o a   v o lt a g e - b o o st in g   e lem e n t,   w h ich   is  a n   i n d u c to r   c o m b in e d   in   se ries   wit h   a   sw it c h in g   d e v ice ,   to   th e   so u rc e   sid e   o f   a   c o n v e n ti o n a b o o st   c o n v e rter  is  a   u n iq u e   fe a tu re   o f   th e   s u g g e ste d   c o n v e rter.   To   c o n firm  t h e   c o n v e rter' o p e ra t in g   fe a tu re s,  a   th o ro u g h   t h e o re ti c a a n a ly sis  h a b e e n   c a rried   o u t ,   in c l u d i n g   sta b il it y   a n d   ste a d y - sta te  e v a lu a ti o n s.  I n   a d d it i o n ,   a   h a rd wa re   p ro t o ty p e   wi th   a   2 0 0   o u tp u a n d   1 0 0   p o we ra ti n g   wa c re a ted   in   o rd e t o   tes th e   c o n v e rter' fu n c ti o n a li t y .   W it h   a   p e a k   e fficie n c y   o f   9 4. 3 % ,   t h e   p ro t o ty p e   sh o we d   g o o d   a g re e m e n wit h   a n a ly ti c a l   fo re c a sts.  Th e   su g g e ste d   c o n v e rt e is  a   v iab le  o p ti o n   f o re n e wa b le  e n e rg y   a p p li c a ti o n b e c a u se   o f   it s   h i g h   v o lt a g e   g a in ,   sm a ll   siz e ,   a n d   e ffici e n c y .   Th is   is  e sp e c ially   tru e   fo so lar  sy ste m s   a n d   o t h e d istri b u te d   e n e rg y   so u r c e s,  wh e re   lo w co m p o n e n t   c o u n ts an d   h ig h   s tep - u p   ra ti o s a re   p re fe rre d .   K ey w o r d s :   C o n tr o ller   E - v eh icle   Po wer   co n v er te r   Vo ltag b o o s tin g   m eth o d   Vo ltag g ain   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 ay an th i K ath ir esan   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,  T am il Na d u ,   I n d ia   E m ail:  k jay an th i@ m ep co en g . ac . in       1.   I NT RO D UCT I O N   W ith   th in cr ea s in g   u s o f   r en ewa b le  p o wer   r eso u r ce s   i n   in d u s tr ies  s u ch   as  au to m o b iles   an d   co m m u n icatio n ,   s witch ed   m o d p o wer   co n v er ter s   h av b e co m m o r wid ely   u s ed .   I n   p ar ticu lar ,   th b o o s co n v er ter   is   co m m o n ly   u s ed   in   r en ewa b le  p o wer   g en e r a tio n   ap p lica tio n s ,   alth o u g h   it   d o es  h a v s o m d r awb ac k s ,   s u ch   as  th r ev er s r ec o v er y   p r o b lem   o f   d io d es.  N u m er o u s   ap p r o ac h es  f o r   v o l tag b o o s tin g   h av e   b ee n   s u r v e y ed   [ 1 ] .   T ec h n i q u es  f o r   r aisi n g   v o lta g to   r ed u ce   s tr ess   s witch in g   an d   in cr ea s s tatic  g ain   ar b r ief l y   co v er ed .   I n .   An   ex ten s iv e   r e v iew  is   p r esen ted   o f   n o n - is o lated   h ig h   g ain   c o n v e r ter   u s in g   th e   v o ltag e   lift   ap p r o ac h   in   [ 2 ] .   v o ltag e   r ai s tech n iq u e   b o o s co n v e r ter   with   an   ex te n d ed   to p o lo g y   m ay   b e   f o u n d   in   [ 3 ] .   T h r o u g h   ex p er im en tal  o v er s ig h t,  an   ef f icie n cy   o f   ab o u 9 3 . 5 is   o b tain ed   f o r   1 2   in p u v o ltag e .   n o n - is o lated   s tep - u p   co n v er ter   b as ed   o n   v o ltag e   m u ltip lier   ce lls   h as  b ee n   r ep o r ted   in   [ 4 ]   f o r   r a is in g   s tatic  v o ltag g ain .   R eg en er ativ clam p in g   c ir cu itry   is   p r o v id e d   b y   th v o ltag m u ltip lier   ce ll  in   th co n v er ter ,   wh ich   f u r t h er   less en s   th elec tr o m ag n etic  in ter f er en ce   ( EMI )   is s u e .   T h h ig h   g ai n   DC - DC   co n v er ter   d is cu s s ed   in   [ 5 ]   s h o wca s es  an   im p r ess iv ef f icien cy   o f   n e ar ly   9 3 %.  T h is   is   ac h iev ed   b y   u tili zin g   clam p in g   cir cu it  an d   v o lt ag b o o s ce ll,  alo n g s id co u p led   in d u cto r   th at   co n n ec ts   th clam p in g   cir cu it  an d   f ly b ac k   co n v er te r   to   b o o s v o ltag g ain A   d o u b le - s witch   co n v e r ter   b ased   o n   co m p lem en tar y   in v e r s W atk in s - J o h n s o n   ( C I W J )   co n v er te r   is   p r esen ted ,   wh ich   aim s   to   in cr ea s th g ain   b y   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       Desig n   a n d   a n a lysi s   o f tw o   s w itch   DC - DC   co n ve r ter s   fo r   E - ve h icle  a p p lica tio n s   ( Ja ya n th i   K a th ir esa n )   523   r ed u cin g   th p ass iv elem en t c o u n t   [ 6 ] .   I n   [ 7 ] ,   [ 8 ] ,   th au t h o r s   p r esen co n v er ter   f o r   lo w - p o wer   ap p licatio n s   with   f ast  d y n am ic   r esp o n s e   u n d er   lo ad   v ar iatio n s .   T h e   co n v er ter   is   d esig n ed   to   o v e r co m th e   r ig h t   h alf   p lan e   ze r o   p r o b lem ,   w h ich   is   s ig n i f ican t iss u in   co n v e n tio n al  b o o s t c o n v er ter s .   T h au th o r s   in ev itab ly   ad d r e s s ed   co u p led   in d u cto r - b ased   co n v er ter   in   [ 9 ] [ 1 1 ]   th at  l o wer s   th v o ltag s tr ess   o n   s witch es.  T h d io d e' s   r ev er s r ec o v er y   t im is   m ajo r   d o wn s id o f   th is   s tr u ctu r e.   T h e   Sh ep p ar d - T ay lo r   c o n v e r ter   was  in tr o d u ce d   in   [ 1 2 ] ,   s h o wca s in g   r eg u lated   o u tp u v o ltag an d   less   r ip p le  in   in p u t   an d   o u tp u cu r r e n t.  T h is   s tr u ctu r was  d esig n ed   f o r   th e   n o n - is o lated   b o o s co n v e r ter ,   ev en   th o u g h   th e   co n v er ter ' s   v o ltag g ain   r elatio n   o r ig i n ally   lim ited   its   o p er a tio n   to   b o o s co n v er te r s   [ 1 3 ] .   T h i m p o r ta n ce   o f   b atter y   s elec tio n   in   elec tr ic  v eh icle  ( EV )   is   d is cu s s ed   [ 1 4 ] .   B id ir ec tio n al  r eso n an wir eless   p o wer   tr an s f er   s ch em is   ad o p ted   to   ch a r g e   th E Vs  is   d is cu s s ed   in   [ 1 5 ] .   A   c o n tr o s tr ateg y   f o r   h y b r id   en er g y   s to r a g f o r   s p ee d   r eg u latio n   o f   b r u s h less   d ir ec cu r r en t   ( B L DC )   m o to r   is   d i s cu s s ed   [ 1 6 ] .   I n   [ 1 7 ] - [ 2 2 ] ,   au th o r s   d is cu s s ed   th e   v ar io u s   co n tr o s ch em es  em p l o y ed   in   E f o r   ch ar g in g .   T h e   s o f s wi tch in g - b ased   co n v er t er   co n tr o s ch em es  an d   en er g y   m a n ag em e n t stra teg ies em p lo y ed   w h ile  in teg r ati n g   r en ewa b le  s o u r ce s   in   E [ 2 3 ] - [ 2 5 ] .   Desp ite  th n u m er o u s   s tu d ies  av ailab le  p o wer   co n v er ter   to p o lo g y   f o r   s tatic  g ain   im p r o v em en an d   r ed u ctio n   in   v o ltag e   d r o p   a n d   lo s s es,  th er is   s till   lo o f   s co p f o r   r esear c h   in   th is   ar ea .   B ased   o n   th s tu d ies,   b o o s co n v er ter   s tr u ctu r h a s   b ee n   d esig n ed   with   m in i m u m   n u m b er   o f   cir cu it  elem e n ts .   C o m p ar in g   th e   d esig n ed   b o o s co n v er ter   to   t h b o o s co n v e r ter   s h o ws  th a th v o ltag b o o s tin g   elem e n co n s is tin g   o f   an   in d u cto r   a n d   s witch   im p r o v e s   th s tatic  v o ltag g ain .   I n   th is   p ap er ,   th co n s tr u ctio n   an d   o p er atio n   o f   th m o d if ied   b o o s co n v er te r   is   ex p lain ed   in   s ec tio n   1 f o llo wed   b y   an   i n v esti g atio n   o f   th c o n v er te r   in   s ec tio n   2 .   Sectio n   3   elab o r ates  o n   th e   d esig n   p r o ce d u r o f   p ar am eter s   an d   s tab ilit y   s tu d y   o f   th c o n v e r ter   is   elab o r ated   i n   s ec tio n   4 .   Sectio n   5   d is cu s s es  s im u latio n   r esu lts .   I n   s ec tio n s   6   an d   7 ,   p er f o r m an ce   co m p a r is o n   an d   ex p e r i m en tal  v alid atio n   o f   th c o n v er ter   ar e   p r esen ted ,   f o llo wed   b y   co n cl u s io n .       2.   E XP L A NAT I O O F   T H E   M B C I RCU I T   T h m o d if ied   b o o s t c o n v er ter   ( MBC )   cir cu it i s   d ep icted   in   F ig u r 1 ( a)   an d   co m p r is es o f   s witch es,  S 1   an d   S 2 ,   in d u cto r s ,   L 1   an d   L 2 ,   d io d e,   D,   an d   an   o u tp u f ilter   ca p ac ito r ,   C .   T h is   MB C   i s   d esi g n ed   b y   p lacin g   an   ad d itio n al  in d u cto r   an d   s witch in g   in   th e x is tin g   b o o s co n v er ter .   T h s witch es,  S 1   an d   S 2 ,   o p er ate  at  f r eq u e n cy   ( f s ).   C er tain   p r esu m p tio n s   ar estab lis h ed   to   in v esti g ate  th MBC 's  s tab le  s tate  o f   o p er atio n .   First,  it  is   as s u m ed   th at  s em ico n d u cto r   elem en ts   ar id eal ,   an d   th im p ac o f   th p o wer   s witch es’  p ar asit ic  r esis tan ce ,   v o ltag d r o p   ac r o s s   th d io d e,   an alo g o u s   r esis tan ce   o f   th in d u cto r ,   an d   ca p ac ito r s   ar ig n o r ed .   Seco n d ,   th e   v alu o f   i n d u cto r s   L 1   an d   L 2   is   ass u m ed   to   b alik e.   Fin ally ,   th f ilter   ca p ac ito r   C   is   d ee m e d   to   b s u f f icien tly   h u g to   m ain tain   th lo a d   v o ltag f o r   t h ass u m ed   lo ad   p o w er .   T h MBC   o p er ates in   two   d is tin ct  m o d es,  ea ch   ch ar ac ter ized   b y   u n iq u a n d   I   wav ef o r m s   o f   th e   cir cu it e le m en ts .     2 . 1 .     M o de  1   ( t 0 < t < t 1 )   I n   th is   m o d e,   S 1   a n d   S 2   a r in   c o n d u ctio n   s tate,   an d   L 1   a n d   L 2   ar en er g ized   in   p ar allel  with   th v o ltag e   o f   V in .   T h e   I L1   a n d   I L2   in d u cto r   cu r r e n ts   ar e   in cr ea s in g   lin ea r l y   with   t h s o u r ce   v o ltag e.   Dio d b ec o m es  o f f ,   an d   th e   f ilter   ca p ac ito r   C   is   d is ch ar g ed   to   th e   R r esis to r .   Fig u r 1 ( b )   d ep icts   th c u r r en t   p a th   d ir ec tio n .   Usi n g   Kir ch h o f f s   v o ltag law  ( KVL ) ,   th v o ltag ex p r ess io n   o f   th in d u cto r s   a n d   ca p ac ito r s   ar g iv en   in   ( 1 )   t o   ( 4 ) .     1 = 2 =    ( 1 )      1  =  1   ( 2 )      2  =  2   ( 3 )     = 0   ( 4 )     W h er   is   th v o ltag ac r o s s   th ca p ac ito r .   T h s tate  s p ac eq u atio n   o f   th MBC   is   g iv en   in   ( 5 )   an d   ( 6) .     (      1   2    )     = ( 0 0 0 0 0 0 0 0 1 ) ( 1 2 ) + ( 1 1 1 2 0 ) (  )   ( 5 )   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.  14 ,   No .   3 ,   Sep tem b er   20 25 :   5 2 2 - 532   524   0 = ( 0 0 1 ) ( 1 2 )   ( 6 )     B y   ap p ly in g   Kir c h h o f f s   cu r r e n t la ( KC L )   to   Fig u r 1 ( b ) ,   th ca p ac ito r   c u r r en t i c   is   ex p r e s s ed   as   ( 7 )   an d   ( 8 ) .     + 0 = 0     ( 7 )       = 0   ( 8 )     2 . 2 .     M o de  2   ( t 1 < t < t 2 )   Du r in g   th is   p er io d ,   s witch es a r in   o f f   s tate,   an d   L 1   an d   L 2   el em en ts   ar in   s er ies with   Vin .   T h d io d e   co n d u cts,  an d   t h s o u r ce   c u r r en I s   f lo ws  th r o u g h   L 1 ,   D,   C ,   an d   L 2 .   Hen ce ,   I L1   an d   I L2   c u r r en ts   ar eq u al  to   th s o u r ce   cu r r e n I s .   Fig u r 2 ( a)   illu s tr ates  th d ir ec tio n   o f   th cu r r en p ath .   T h cu r r en an d   v o ltag wav ef o r m s   f o r   c o n tin u o u s   co n d u ctio n   m o d ar e   illu s tr ated   in   Fig u r 2 ( b ) .   T h e   v o ltag e   ac r o s s   th cir cu it  elem en ts   b y   ap p ly in g   Kir ch h o f f ' s   law.   T h V L1   an d   V L2   ex p r ess io n s   o f   L 1   an d   L 2   ar g iv en   i n   ( 9 )   an d   ( 1 0 ) .     1 =    2   ( 9 )     2 =    2   ( 1 0 )     Similar ly ,   th ca p ac ito r   c u r r en t I c   o b tain e d   b y   u s in g   KC L   is   g iv en   as   ( 1 1 )   an d   ( 1 2 ) .     + = 1   ( 1 1 )       =   1   ( 1 2 )     T h s tate  s p ac eq u atio n s   in   m atr ix   f o r m   ar e   g i v en   in   ( 1 3 )   an d   ( 1 4 ) .     (      1   2    )     = (     0 0 1 2 1 0 0 1 2 2 1 0 1 )     ( 1 2 ) + ( 1 1 1 2 0 ) (  )   ( 1 3 )     0 = ( 0 0 1 ) ( 1 2 )   ( 1 4 )           ( a)   ( b )     Fig u r 1 .   Mo d if ied   b o o s t c o n v er ter ( a)   cir cu it   d iag r am   a n d   ( b )   m o d 1   cir c u it         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       Desig n   a n d   a n a lysi s   o f tw o   s w itch   DC - DC   co n ve r ter s   fo r   E - ve h icle  a p p lica tio n s   ( Ja ya n th i   K a th ir esa n )   525       ( a)   ( b )     Fig u r 2 Mo d if ied   b o o s t c o n v er ter :   ( a)   m o d 2   cir cu it  an d   ( b )   an d   I   wav ef o r m s       3.   DE S I G P RO CE DU RE   B y   ap p ly in g   th v o lt - s ec o n d   b alan cin g   p r in ci p le,   th s tatic  g ain   o f   th MBC   is   d er iv ed .   T h is   d er iv atio n   u s es th r elatio n s h ip s   ex p r ess ed   in   ( 2 )   an d   ( 9 ) ,   as sh o wn   in   ( 1 5 )   an d   ( 1 6 ) .      1      0 +  1   = 0 ( 1 )    ( 1 5 )      1  +  2 1 = 0 ( 1 )   0   ( 1 6 )     On   s im p lify in g   ( 1 6 ) ,   th v o ltag co n v er s io n   g ai n   o f   t h MBC   is :     V 0 V in = 1 + d 1 d   ( 1 7 )     3 . 1 .     I nd uct o s elec t io n   So u r ce   v o ltag e,   r i p p le  cu r r e n t ,   o p er atin g   f r eq u e n cy ,   an d   d u ty   r atio   ar s o m o f   th v ar ia b les  th at  af f ec th ch o ice  o f   i n d u cto r s   L 1   an d   L 2 .   T h e   ( 1 8 ) ( 2 0 )   p r o v id th in d u ctan ce   v alu n ee d ed   f o r   th h i g h - g ain   m o d if ied   c o n v e r ter   to   f u n ctio n   in   co n tin u o u s   co n d u ctio n   m o d e .     =   =    ( 1 8 )     = =    ( 1 9 )     T h in d u ct o r   r ip p le  is   ca lcu lated   as:     1 = 2 =    ( 2 0 )     3 . 2 .     Ca pa ci t o s elec t io n   T h f ilter   ca p ac ito r   v alu o f   th co n v er ter   is   co m p u ted   u s in g   o u tp u t p o wer   r atin g   ( P),   o u tp u t v o ltag e,   v o ltag r ip p le  o f   t h ca p ac ito r ,   an d   f r eq u e n cy T h ca lcu latio n   is   p r esen ted   in   ( 2 1 ) .     = 0   ( 2 1 )     3 . 3 .     Vo l t a g s t re s s   o n po wer   s wit ch  a nd   dio de   T h e   p o ten tial   s tr ess   V DS1   an d   V DS2   o n   p o wer   s witch es  S 1   an d   S 2   is   ev alu ated .   T h an aly tical   ex p r ess io n   is   p r esen ted   in   ( 2 2 ) .      1 =  2 =  + 0 2   ( 2 2 )     T h v o ltag ac r o s s   th d io d VD  is   g iv en   in   ( 2 3 ) .     =    +   ( 2 3 )     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.  14 ,   No .   3 ,   Sep tem b er   20 25 :   5 2 2 - 532   526   4.   DYNA M I ANA L Y SI S A N DE S I G O F   CO NT RO L L E F O M B C   T h b eh av i o r   o f   p o wer   co n v e r ter   o v er   tim ca n   b ar ticu lat ed   b y   its   g en er alize d   s tate  s p ac av er ag e   m o d el.   T h is   is   p r esen ted   i n   eq u atio n s   ( 2 4 )   an d   ( 2 5 ) .      ( )  =  ( ) +    ( )   ( 2 4 )     ( ) =    ( ) +    ( )   ( 2 5 )     W h er A= 1 + 2 ( 1 ) = 1 + 2 ( 1 ) , = 1 + 2 ( 1 ) = 1 + 2 ( 1 ) ,   an d   d   is   d u ty   cy cle Fro m   ( 5 ) ,   ( 6 ) ,   ( 1 3 ) ,   an d   ( 1 4 ) ,   th s tate  s p ac ex p r ess io n   o f   th MBC   is   g iv en   in   ( 2 6 )   a n d   ( 2 7 ) .     (      1   2    )     = (     0 0 ( 1 ) 2 1 0 0 ( 1 ) 2 2 1 0 1 )     ( 1 2 ) + (   1 + 2 1 1 + 2 2 0 )   (  )   ( 2 6 )     0 = ( 0 0 1 ) ( 1 2 )   ( 2 7 )     T h e   o p e n   lo o p   tr an s f er   e q u atio n   o f   th e   m o d i f ied   b o o s t c o n v e r ter   with   s p ec if icatio n   in   T a b l e   1   y ield s   in   ( 2 8 ) .      = 0  = 2 . 269 5 ( 2 + 5 . 739 + 4 . 95 4 )   ( 2 8 )     T h e   p r e v io u s ly   s tated   tr an s f er   eq u atio n   is   d ed u ce d   to   b e   s ec o n d - o r d er   s y s tem   f r o m   ( 2 8 ) .   Fig u r 3   d is p lay s   th f r eq u en cy   ch a r ac ter is tics   u n d er   o p en   lo o p   co n d itio n s .   T h o p en - l o o p   s y s tem   ex h ib its   p h ase  m ar g in   o f   0 . 7 6 2   d eg r ee s ,   with   co m p le x   co n ju g ate   p o les  p o s itio n ed   at  ( - 2 . 8 7   -   j2 2 2 )   an d   ( 2 . 8 7   j2 2 2 )   with in   th n eg ativ e   r ea l   ax is .   T o   im p r o v th e   tr an s ien r esp o n s a n d   in cr ea s th p h ase  m ar g in ,   le ad   co m p en s ato r   is   d esig n ed .   T h g en e r ali z ed   tr an s f er   f u n ctio n   o f   t h lead   co m p en s ato r   is   g iv en   in   ( 2 9 ) .     ( ) = ( 1 +  1 +  )   ( 2 9 )     T h e   clo s ed   lo o p   co n tr o o f   M B C   i s   s h o wn   in   Fig u r e   4 .   T h er r o r   s ig n al  co m p u ted   f r o m   V r ef   an d   V mea   is   g iv en   as  in p u to   th lead   c o m p en s ato r   G c ( s ) .   T h o u t p u t   o f   th co m p en s ato r   e c   is   f ed   to   th p lan tr an s f er   eq u atio n   G( s ) .   T h o u tp u o f   t h p lan t   f u n ctio n   G( s )   is   m u lt ip lied   with   f ee d b ac k   H( s )   to   g et  th e   V mea   s ig n al.   T h v alu o f   f ee d b ac k   H( s )   is   co n s id er ed   as  u n ity .   T h e   o v e r a l l   t r a n s f e r   e x p r es s i o n   i n   c l o s e d   lo o p   i s   g i v e n   i n   ( 3 0 ) .      =   0  = 1 . 008 6 2 + 3 . 468 8 4 + 1534 3 + 1 . 067 6 2 + 4 . 225 8   ( 3 0 )     T h f r e q u en cy   r esp o n s o f   t h clo s ed   lo o p   s y s tem   is   p r ese n ted   in   Fig u r e   5 .   T h e   s tab ilit y   o f   th s y s tem   is   ev id en t w ith   an   i n f in ite  g ain   m ar g in ,   a n d   th cl o s ed - lo o p   s y s tem   ex h ib its   p h ase  m ar g in   o f   7 6 . 8   d eg r ee s .           Fig u r 3 Fre q u en cy   r esp o n s u n d er   o p en   lo o p   co n d itio 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       Desig n   a n d   a n a lysi s   o f tw o   s w itch   DC - DC   co n ve r ter s   fo r   E - ve h icle  a p p lica tio n s   ( Ja ya n th i   K a th ir esa n )   527   T ab le  1 .   C o m p a r ativ an aly s is   o f   th MBC   with   o th er   to p o lo g ies   P a r a me t e r s   B o o st   c o n v e r t e r   Ref .   [ 4 ]   Ref .   [ 5 ]   Ref .   [ 1 0 ]   M o d i f i e d   b o o s t   V o l t a g e   g a i n   1 / 1 - D   ( 1 + D ) / ( 1 - D)   1 / D ( 1 - D)   (3 - 2 D ) ) / ( 1 - 2D   ( 1 + D ) / ( 1 - D)   V o l t a g e   s t r e ss  o n   s w i t c h   V 0   -   ( co S2 )   (V 0 - V in ) / 2   (V 0 +V in ) / 2   V o l t a g e   s t r e ss  o n   d i o d e   V 0   V c2 V c3   -   (V 0 - V in )   (V 0 +V in )   S w i t c h   c o u n t   1   1   2   2   2   I n d u c t o r s   c o u n t   1   2   2   1   2   C a p a c i t o r   c o u n t   1   3   2   3   1   D i o d e   c o u n t   1   3   3   4   1           Fig u r 4 .   C lo s ed   lo o p   co n tr o o f   h ig h   g ain   b o o s t c o n v er ter           Fig u r 5 .   Fre q u en cy   r esp o n s u n d er   cl o s ed   lo o p   co n d itio n       5.   P E RF O RM A NCE CO M P A RIS O N   T ab le  1   d is p lay s   th co m p ar is o n   o f   th MBC ' s   p er f o r m an ce   with   th at  o f   o th er   c o n v e r ter s .   d u ty   r atio   co m p ar is o n   o f   th e   MBC ' s   s tati g ain   with   v a r io u s   b o o s c o n v er ter s   is   d is p lay ed   in   Fig u r 6 .   T h MBC   d eliv er s   th u p p er m o s v o ltag g ain   o f   1 9 ,   wh ich   is   1 . 8   tim es  h ig h e r   th an   th at  o f   b o o s co n v e r ter .   T h MBC   an d   th e   co n v er ter   i n   [ 4 ]   h av a   s im ilar   v o ltag co n v er s io n   r atio ,   b u t h co n v e r ter   in   [ 4 ]   u s es  v o lta g lift  tech n iq u t o   au g m en th s t atic  g ain .   T h MBC s   v o ltag co n v er s io n   r a tio   is   1 9 . 1 5 elev ated   th an   t h at  o f   th co n v er ter   to p o lo g y   in   [ 5 ] .   Fu r t h er m o r e ,   th m o d i f ied   b o o s co n v er ter ' s   o u tp u v o ltag is   ar o u n d   7 0 m o r e   th an   th at  o f   th b o o s co n v e r ter   wh en   o p er ated   at  0 . 7   d u t y   r atio .   W h ile  th m o d if ied   co n v er ter   n ec ess itate s   ad d itio n al  in d u cto r s   an d   p o wer   s witch es,  it  ac h iev es  p ar ity   with   t h b o o s s tr u ctu r r eg a r d in g   th q u a n tity   o f   d io d es  an d   ca p ac ito r s   em p lo y ed .   I n   co n tr ast  to   th co n v er ter s   o u tlin e d   in   r ef er en ce s   [ 5 ]   an d   [ 1 0 ] ,   th p r o p o s ed   b o o s t   co n v er ter   em p lo y s   f ewe r   cir cu it  elem en ts .   T h a m o u n t   o f   v o ltag s tr ess   o n   th e   r ed esig n ed   co n v er ter   is   esti m ated   to   b 6 0 o f   th e   p o t en tial  at  th o u tp u t .   I n   co n t r ast,  th b o o s co n v er ter ' s   p o wer   s witch   v o ltag l o s s   co r r esp o n d s   to   1 0 0 o f   th l o ad   s id e   p o ten tial .   Hen ce ,   th e   p o wer   s witch   v o lta g d r o p   is   lo wer   in   th e   MBC   th an   in   th b o o s co n v er ter .   T h r ed u ctio n   in   s witch   v o ltag e   s tr ess   lead s   to   r ed u ce   th p o wer   lo s s   in   s witch e s   th er eb y   im p r o v i n g   ef f icien c y .   T h in cr ea s in   v o ltag s tr ess   lead s   to   r ed u ce   life tim o f   t h e   s witch .   Ho wev er ,   th co n v er ter s   in   [ 5 ]   a n d   [ 1 0 ]   u s eith er   s witch ed   ca p ac ito r   o r   v o ltag lift   m eth o d ,   r esu ltin g   in   less er   v o lta g e   d r o p .   T h in d u cto r s   p lace d   in   s er ies  wi th   th s wi tch   s to r es  t h en er g y   d u r in g   ON  tim an d   r elea s th en er g y   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.  14 ,   No .   3 ,   Sep tem b er   20 25 :   5 2 2 - 532   528   d u r in g   OFF  tim e.   T h u s   im p r o v es  th v o ltag o f   th o u tp u t.   T h ef f icac y   o f   MBC   at  th r ated   co n d itio n   is   ap p r o x im ately   9 4 . 6 %.  T h M B C   ca n   u s th o n b o ar d   c h ar g i n g   u n it  in   E - v eh icles.  I n cr ea s in   o u tp u v o ltag to   lar g e   ex ten t ,   lead s   to   r ev er s e   r ec o v er y   p r o b lem   is   th lim itatio n   o f   MBC .   T h m o d if icatio n s   in   th MBC   f o r   f ast  ch ar g in g   ar e   r ep lacin g   s ili co n   d ev ices  with   wid b an d   g a p   d ev ices;  r ep lace   d io d es  b y   m ea n s   o f   b id ir ec tio n al  s witch es  en ab les  b id ir ec tio n al   p o wer   f lo w   in   t h MBC .   T h is   m o d if icatio n   lead s   to   h ig h   co s b u im p r o v es  t h e   p er f o r m an ce .           Fig u r 6 .   Vo ltag e   g ain   c o m p ar is o n       6.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   T h MA T L AB   Simu lin k   to o is   u s ed   to   d ev elo p   a n d   s im u la te  th MBC .   T h e   m o d if ie d   c o n v er ter   is   s p ec if ied   f o r   1 00   W   p o wer ,   o p er atin g   with   a   s o u r ce   v o ltag o f   4 8   V.   T h p lan n ed   s tr u ctu r e   m ain tain s   p o ten tial   at  th lo ad   s id to   2 0 0   V dc .   T h e   r esis tiv lo ad   is   co n s id er e d   f o r   s im u latio n   an d   ex p er im en tal  a n aly s is   with   cir cu it   p ar am eter s   tab u lated   in   T ab le   2.   T h e   th eo r etica i d ea   o f   t h e   MBC   o p er atin g   in   c o n tin u o u s   co n d u ctio n   m o d e   ( CCM )   is   v alid ated   b y   th d e v elo p m en t o f   v ir t u al  an d   e x p e r im en tal  lab o r ato r y   m o d el .     T h Simu lin k   d iag r am   an d   th e   co r r esp o n d in g   d io d a n d   in d u cto r   v o ltag a n d   cu r r en wav e f o r m s   ar e   s h o wn   in   Fig u r e s   7 ( a ) - 7( c)   ( s ee   Ap p en d ix ) .   T h p r o to t y p e,   d ep icted   in   Fig u r 7 ( d )   ( s ee   Ap p en d ix )   an d   its   co r r esp o n d in g   e x p er im e n tal  r esu lts   ar s h o wn   in   Fig u r e s   7 ( e ) - 7 ( g)   ( s ee   Ap p e n d ix ) .   Gatin g   p u ls es  wer g en er ated   b y   PIC  1 8 F4 5 2   m icr o co n tr o ller ,   u tili zin g   its   C C u n it  to   ac h iev s p ec if ied   o p er atin g   f r e q u en c y   o f   2 1   k Hz.   W ith   s o u r ce   in p u o f   48   V,   th p r o to ty p ac h iev ed   v o ltag e   g ain   o f   9 . 5 3 ,   r es u ltin g   in   a n   o u tp u t   v o ltag o f   2 0 0   V,   as  illu s tr ated   in   Fig u r 7 ( e ) .   T h ese  ex p er i m en tal  f in d in g s   alig n   clo s ely   with   th s im u lated   an d   th e o r etica v al u es,  v alid at in g   th e   ef f icac y   o f   th e   p r o p o s ed   b o o s to p o lo g y   d esig n .   Fig u r es  7 ( f )   a n d   7 ( g )   d ep ict  th wav ef o r m s   o f   in d u c to r   an d   d io d e’ s   cu r r en an d   v o ltag e ,   r esp ec tiv ely .   An aly s is   o f   th ese  wav ef o r m s   r ev ea led   an   a v er ag s o u r ce   c u r r en o f   1 . 3 6   f o r   lo ad   p o wer   o f   1 0 0   W ,   with   an   av e r ag lo ad   cu r r en o f     490   m u n d er   th e   s am lo ad   p o wer .   N o tab ly ,   th v o ltag e   a cr o s s   th d i o d was  o b s er v ed   to   b e   th a d d itio n   o f   th v o ltag es  at  th e   in p u t   an d   o u tp u t,  co r r o b o r atin g   th th e o r e tical  ca lcu latio n s .   Fu r th er m o r e ,   th m ea n   v o ltag e   s tr ess   ac r o s s   th s witch   was  a p p r o x im atel y   5 8   V,   i n d icatin g   th at  th p o ten tial   ac r o s s   th s witch es  S 1   an d   S 2   av er ag ed   th in p u an d   o u tp u v o ltag es.  T h is   o b s er v atio n   u n d er s co r es  th ef f icien c y   o f   th MBC   in   m in im izin g   v o ltag d r o p   ac r o s s   th s witch es wh ile  p r o v id i n g   h i g h   g ain .   T h ex p e r im en tal  ef f icac y   o f   t h MBC   was f o u n d   to   b 9 4 . 6 u n d er   r ate d   lo ad   co n d itio n s .   T h is   h ig h   e f f icien cy   f u r th er   v alid ates  th p r ac t ical  v iab ilit y   o f   th e   MBC   d esig n .       T ab le  2 .   Simu latio n   s p ec if icati o n   P a r a me t e r s   V a l u e   S u p p l y   v o l t a g e   4 8   V   I n d u c t o r   0 . 3 6   mH   O u t p u t   c a p a c i t o r   1 0 0   µ F   O u t p u t   v o l t a g e   2 0 0   V   S w i t c h i n g   f r e q u e n c y   2 1   k H z   O u t p u t   p o w e r   1 00   W   P o w e r   s w i t c h     I R F P 4 6 0   P o w e r   d i o d e   M U R 3 0 2 0 P T   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       Desig n   a n d   a n a lysi s   o f tw o   s w itch   DC - DC   co n ve r ter s   fo r   E - ve h icle  a p p lica tio n s   ( Ja ya n th i   K a th ir esa n )   529   7.   CO NCLU SI O N   T h MBC   is   d esig n ed   to   m i n im ize  v o ltag lo s s   o n   s witc h es  an d   in cr ea s s tatic  v o ltag g ain .   T o   in cr ea s v o ltag e,   th is   is   ac co m p lis h ed   b y   c o n n ec tin g   an   i n d u cto r   in   s er ies  with   s wit ch .   T h is   c o m p o n en t   o p er ates  in   p ar allel  with   a   s o u r ce   o n ce   th s witch es  ar clo s ed   an d   in   s er ies  with   th s o u r c o n ce   th s witch es  ar o n .   R eliab ilit y   an d   ef f ica cy   m ak e   th is   to p o lo g y   an   ex ce llen o p tio n   f o r   d i r ec cu r r en ( DC )   m icr o g r id   n etwo r k   ap p licatio n s ,   also ,   with   an   o u tp u v o ltag o f   2 0 0   V dc   an d   v o ltag g ai n   1 . 8   tim es  h ig h er   th a n   b o o s t   co n v er ter .   I also   r ed u ce s   v o lta g s tr ess .   1 0 0   W   e x p er im en t al  h ar d war e   p r o t o ty p m o d el   was  u s ed   to   test   th s u g g ested   co n v e r ter ,   c o n f ir m i n g   its   ef f icac y .       ACK NO WL E DG M E N T S   T h au th o r s   th an k   t h eir   in s titu tio n   f o r   th eir   ex ten d ed   s u p p o r t   th r o u g h o u t th is   wo r k .       F UNDING   I NF O R M A T I O N   T h au th o r s   s tate  th er is   n o   f u n d in g   in v o l v 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 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 ay an th i K ath ir esan                               Gn an av ad iv el  J o th im a n i                                 C     C o n c e p t u a l i z a t i o n   M     M e t h o d o l o g y   So     So f t w a r e   Va     Va l i d a t i o n   Fo     Fo r mal   a n a l y s i s   I     I n v e s t i g a t i o n   R     R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   - O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   & E d i t i n g   Vi     Vi su a l i z a t i o n   Su     Su p e r v i s i o n   P     P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu     Fu n d i n g   a c q u i si t i o n         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT     Au th o r s   s tate  n o   co n f lict o f   in t er est.       I NF O RM E CO NS E N T     W h av o b tain ed   in f o r m ed   c o n s en t f r o m   all  in d iv id u als in c lu d ed   in   t h is   s tu d y .       DATA AV AI L AB I L I T   Data   av ailab ilit y   is   n o t a p p lica b le  to   th is   p ap er .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   W .   Li ,   Y .   Z h a o ,   Y .   D e n g ,   a n d   X .   H e ,   I n t e r l e a v e d   c o n v e r t e r   w i t h   v o l t a g e   mu l t i p l i e r   c e l l   f o r   h i g h   s t e p - u p   a n d   h i g h - e f f i c i e n c y   c o n v e r si o n ,   I EEE  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 .   2 5 ,   n o .   9 ,   p p .   2 3 9 7 2 4 0 8 ,   2 0 1 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TPEL . 2 0 1 0 . 2 0 4 8 3 4 0 .   [ 2 ]   M .   F o r o u z e s h ,   Y .   P .   S i w a k o t i ,   S .   A .   G o r j i ,   F .   B l a a b j e r g ,   a n d   B .   L e h m a n ,   S t e p - u p   D C -- D C   c o n v e r t e r s:   a   c o m p r e h e n s i v e   r e v i e w   o f   v o l t a g e - b o o st i n g   t e c h n i q u e s ,   t o p o l o g i e s,  a n d   a p p l i c a t i o n s ,   I EE T r a n sa c t i o n s   o n   P o w e r   El e c t ro n i c s ,   v o l .   3 2 ,   n o .   1 2 ,   p p .   9 1 4 3 9 1 7 8 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TP EL. 2 0 1 7 . 2 6 5 2 3 1 8 .   [ 3 ]   F .   M .   S h a h i r ,   E .   B a b a e i ,   a n d   M .   F a r s a d i ,   V o l t a g e - l i f t   t e c h n i q u e   b a s e d   n o n - i so l a t e d   b o o st   DC -- D C   c o n v e r t e r :   a n a l y si s   a n d   d e s i g n ,”  I EEE  T r a n s a c t i o n o n   P o w e r E l e c t r o n i c s ,   v o l .   3 3 ,   n o .   7 ,   p p .   5 9 1 7 5 9 2 6 ,   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TP EL. 2 0 1 7 . 2 7 4 0 8 4 3 .   [ 4 ]   F .   M .   S h a h i r ,   E .   B a b a e i ,   a n d   M .   F a r sad i ,   E x t e n d e d   t o p o l o g y   f o r   a   b o o st   DC -- D C   c o n v e r t e r ,   I EEE  T r a n s a 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 4 ,   n o .   3 ,   p p .   2 3 7 5 2 3 8 4 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TPEL. 2 0 1 8 . 2 8 4 0 6 8 3 .   [ 5 ]   J .   A h m a d ,   M .   D .   S i d d i q u e ,   A .   S a r w a r ,   a n d   C .   H .   L i n ,   A   h i g h   g a i n   n o n - i n v e r t i n g   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 s s   f o r   i n d u s t r i a l   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 .   4 9 ,   p p .   4 2 1 2 4 2 3 0 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 2 / c t a . 3 1 2 9 .   [ 6 ]   J.  Zh a o   a n d   D .   C h e n ,   S w i t c h e d - c a p a c i t o r   h i g h   v o l t a g e   g a i n   Z - s o u r c e   c o n v e r t e r   w i t h   c o mm o n   g r o u n d   a n d   r e d u c e d   p a ss i v e   c o m p o n e n t ,   I EEE   Ac c e ss ,   v o l .   9 ,   p p .   2 1 3 9 5 2 1 4 0 7 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 1 . 3 0 5 4 8 8 0 .   [ 7 ]   K .   J a y a n t h i ,   N .   S .   K u m a r ,   a n d   J .   G n a n a v a d i v e l ,   D e s i g n   a n d   i m p l e m e n t a t i o n   o f   m o d i f i e d   S E P I C   h i g h   g a i n   D C -- D C   c o n v e r t e r   f o r   D C   m i c r o g r i d   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   T r a n s a c t i o n s   o n   E l e c t r i c a l   E n e r g y   S y s t e m s ,   v o l .   3 1 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 2 / 2 0 5 0 - 7 0 3 8 . 1 2 9 2 1 .   [ 8 ]   K .   J a y a n t h i   a n d   J.  G n a n a v a d i v e l ,   H i g h   g a i n   c o n v e r t e r   d e si g n   a n d   i m p l e m e n t a t i o n   f o r   e l e c t r i c   v e h i c l e s ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   El e c t r i c a l   a n d   E l e c t r o n i c Re s e a r c h ,   v o l .   1 0 ,   n o .   4 ,   p p .   1 0 5 8 1 0 6 3 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 7 3 9 1 / I JEER . 1 0 0 4 4 9 .   [ 9 ]   J.  G n a n a v a d i v e l ,   K .   J a y a n t h i ,   S .   V a s u n d h a r a ,   K .   V   S w e t h a ,   a n d   K .   J.  K e e r t h a n a ,   A n a l y si s   a n d   d e si g n   o f   h i g h   g a i n   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 s ,”  Au t o m a t i k a ,   v o l .   6 4 ,   n o .   3 ,   p p .   4 0 8 4 2 1 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 0 / 0 0 0 5 1 1 4 4 . 2 0 2 3 . 2 1 7 0 0 6 2 .       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.  14 ,   No .   3 ,   Sep tem b er   20 25 :   5 2 2 - 532   530   [ 1 0 ]   A .   S a ma d i a n ,   S .   H .   H o ss e i n i ,   M .   S a b a h i ,   a n d   M .   M a a l a n d i s h ,   A   n e w   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   h i g h   s t e p - u p   q u a s i   Z - s o u r c e   DC -- D C   c o n v e r t e r ,   I EE 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 .   6 7 ,   n o .   7 ,   p p .   5 3 8 9 5 3 9 7 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI E. 2 0 1 9 . 2 9 3 4 0 6 7 .   [ 1 1 ]   M .   K .   R a t h i ,   J.  G n a n a v a d i v e l ,   a n d   K .   Jay a n t h i ,   A u g me n t e d   A S C   n e t w o r k   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 rn a t i o n a l   J o u r n a l   o f   El e c t r i c a l   a n d   E l e c t r o n i c Re s e a r c h ,   v o l .   1 0 ,   n o .   3 ,   p p .   5 4 4 5 4 9 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 7 3 9 1 / I JEER . 1 0 0 3 2 3 .   [ 1 2 ]   M .   Z a m a n i ,   A .   A g h a i e ,   A .   Z a m a n i ,   R .   T a r i ,   M .   A b a r z a d e h ,   a n d   S .   H .   H o s s e i n i ,   D e s i g n   a n d   i m p l e m e n t a t i o n   o f   n o n   i s o 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 ,   I n t e r n a t i o n a l   T r a n s a c t i o n s   o n   E l e c t r i c a l   E n e r g y   S y s t e m s ,   p .   4 0 1 6 9 9 6 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 5 / 2 0 2 3 / 4 0 1 6 9 9 6 .   [ 1 3 ]   V .   S a r a v a n a n ,   M .   S a b i t h a ,   V .   B i n d u ,   K .   M .   V e n k a t a c h a l a m ,   a n d   M .   A r u m u g a m ,   S i n g l e   s w i t c h   Z - s o u r c e / q u a s i   Z - s o 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   P o w e r   E n g i n e e r i n g ,   v o l .   1 0 ,   n o .   1 ,   p p .   6 8 7 9 ,   2 0 2 2 ,   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 4 ]   M .   V .   G .   V a r a p r a s a d   e t   a l . ,   D e s i g n   a n d   a n a l y s i o f   P V   f e d   h i g h - v o l t a g e   g a i n   D C -- D C   c o n v e r t e r   u s i n g   P I   a n d   N N   c o n t r o l l e r s,   A i n   S h a m En g i n e e ri n g   J o u rn a l ,   v o l .   1 4 ,   n o .   8 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . a s e j . 2 0 2 2 . 1 0 2 0 6 1 .   [ 1 5 ]   J.  P .   P h a t a k ,   L.   V e n k a t e s h a ,   a n d   C .   S .   R a v i p r a s a d ,   D r i v i n g   c y c l e   b a se d   b a t t e r y   r a t i n g   se l e c t i o n   a n d   r a n g e   a n a l y si i n   EV   a p p l i c a t i o n s,   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   P o w e E l e c t r o n i c a n d   D ri v e   S y s t e m s ,   v o l .   1 2 ,   n o .   2 ,   p p .   6 3 7 6 4 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j p e d s . v 1 2 . i 2 . p p 6 3 7 - 6 4 9 .   [ 1 6 ]   W .   H a s sa n ,   J.   L.   S o o n ,   D .   D .   C .   Lu ,   a n d   W .   X i a o ,   A   h i g h   c o n v e r si o n   r a t i o   a n d   h i g h - e f f i c i e n c y   b i d i r e c t i o n a l   DC -- 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 ,”  I E E T ra n sa c t i o n o n   P o w e El e c t ro n i c s ,   v o l .   3 5 ,   n o .   1 1 ,   p p .   1 1 8 2 7 1 1 8 4 2 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TPE L. 2 0 2 0 . 2 9 8 7 0 8 3 .   [ 1 7 ]   J.  Li u ,   J.  W u ,   J.  Q i u ,   a n d   J .   Ze n g ,   S w i t c h e d   Z - s o u r c e / q u a s i - Z - s o u r c e   D C -- D C   c o n v e r t e r w i t h   r e d u c e d   p a ssi v e   c o m p o n e n t f o r   p h o t o v o l t a i c   s y st e ms ,   I EE A c c e s s ,   v o l .   7 ,   p p .   4 0 8 9 3 4 0 9 0 3 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 1 9 . 2 9 0 7 3 0 0 .   [ 1 8 ]   M .   V e e r a c h a r y   a n d   P .   S e n ,   D u a l - sw i t c h   e n h a n c e d   g a i n   b o o s t   DC -- D C   c o n v e r t e r s,”   I EEE   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 8 ,   n o .   4 ,   p p .   4 9 0 3 4 9 1 3 ,   2 0 2 2 .   [ 1 9 ]   C. - W .   D i n g   a n d   P . - C .   T u n g ,   A   n e w   a p p r o a c h   t o   f i e l d - o r i e n t e d   c o n t r o l   t h a t   su b s t a n t i a l l y   i m p r o v e t h e   e f f i c i e n c y   o f   a n   i n d u c t i o n   mo t o r   w i t h   s p e e d   c o n t r o l ,   A p p l i e d   S c i e n c e s ,   v o l .   1 5 ,   n o .   9 ,   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / a p p 1 5 0 9 4 8 4 5 .   [ 2 0 ]   K .   Z h o u ,   H .   Y a n g ,   Y .   Z h a n g ,   Y .   C h e ,   Y .   H u a n g ,   a n d   X .   Li ,   A   r e v i e w   o f   t h e   l a t e s t   r e s e a r c h   o n   t h e   t o p o l o g i c a l   st r u c t u r e   a n d   c o n t r o l   st r a t e g i e s   o f   o n - b o a r d   c h a r g i n g   s y st e ms  f o r   e l e c t r i c   v e h i c l e s ,”  J o u r n a l   o f   En e r g y   S t o r a g e ,   v o l .   9 7 ,   p .   1 1 2 8 2 0 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e s t . 2 0 2 4 . 1 1 2 8 2 0 .   [ 2 1 ]   D .   P e sa n t e z ,   O .   M e n e n d e z ,   H .   R e n a u d i n e a u ,   S .   K o u r o ,   S .   R i v e r a ,   a n d   J.  R o d r i g u e z ,   I n t e l l i g e n t   c o n t r o l   f o r   Ty p e   I   p a r t i a l   p o w e r   c o n v e r t e r s   in   EV   c h a r g i n g   s y st e ms :   t w i n - d e l a y e d   d e e p   d e t e r m i n i st i c   p o l i c y   g r a d i e n t   a p p r o a c h ,   i n   2 0 2 4   I E EE  I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   Au t o m a t i o n / XXVI   C o n g r e ss   o f   t h e   C h i l e a n   Ass o c i a t i o n   o f   A u t o m a t i c   C o n t ro l   ( I C A - AC C A) ,   2 0 2 4 ,   p p .   1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C A - A C C A 6 2 6 2 2 . 2 0 2 4 . 1 0 7 6 6 8 3 4 .   [ 2 2 ]   K .   Zh o u ,   Y .   W u ,   X .   W u ,   Y .   S u n ,   D .   Te n g ,   a n d   Y .   Li u ,   R e s e a r c h   a n d   d e v e l o p men t   r e v i e w   o f   p o w e r   c o n v e r t e r   t o p o l o g i e s   a n d   c o n t r o l   t e c h n o l o g y   f o r   e l e c t r i c   v e h i c l e   f a st - c h a r g i n g   sy s t e ms ,   E l e c t r o n i c s ,   v o l .   1 2 ,   n o .   7 ,   p .   1 5 8 1 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e l e c t r o n i c s1 2 0 7 1 5 8 1 .   [ 2 3 ]   A .   B .   R e d d y ,   S .   N .   M a h a t o ,   a n d   N .   Te w a r i ,   D u a l   sw i t c h   u l t r a - h i g h   g a i n   DC -- 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 ,   AEU   -   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   E l e c t r o n i c s   a n d   C o m m u n i c a t i o n s ,   v o l .   1 7 3 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . a e u e . 2 0 2 3 . 1 5 4 9 9 5 .   [ 2 4 ]   S .   D .   G a n g u l a ,   T.   K .   N i z a mi ,   a n d   R .   R .   U d u mu l a ,   S e l f - l e a r n i n g   c o n t r o l l e r   d e s i g n   f o r   D C -- D C   p o w e r   c o n v e r t e r w i t h   e n h a n c e d   d y n a mi c   p e r f o r ma n c e ,   J o u r n a l   o f   C o n t r o l ,   A u t o m a t i o n   a n d   El e c t ri c a l   S y s t e m s ,   v o l .   3 5 ,   p p .   5 3 2 5 4 7 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 4 0 3 1 3 - 0 2 4 - 0 1 0 8 6 .   [ 2 5 ]   P .   V i s h n u r a m   e t   a l . ,   A   c o m p r e h e n si v e   r e v i e w   o n   EV   p o w e r   c o n v e r t e r   t o p o l o g i e s ,   c h a r g e r   t y p e s,  i n f r a s t r u c t u r e   a n d   c o mm u n i c a t i o n   t e c h n i q u e s ,   Fr o n t i e rs  i n   E n e r g y   Re s e a rc h ,   v o l .   1 1 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 8 9 / f e n r g . 2 0 2 3 . 1 1 0 3 0 9 3 .       AP P E NDI X       ( a)       Fig u r 7 .   Har d war wav ef o r m s :   ( a)   Simu lin k   d iag r am   o f   M B C   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       Desig n   a n d   a n a lysi s   o f tw o   s w itch   DC - DC   co n ve r ter s   fo r   E - ve h icle  a p p lica tio n s   ( Ja ya n th i   K a th ir esa n )   531   ( b )     ( c)     ( d )     ( e)       Fig u r 7 .   Har d war wav ef o r m s :   ( b )   s im u lated   d io d v o ltag e   wav ef o r m ,   ( c)   s im u lated   i n d u c to r   cu r r e n wav ef o r m ,   ( d )   p r o t o ty p m o d e l ,   an d   ( e )   o u t p u t v o ltag e   ( co n tin u ed )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.