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 .   1 Ma r ch   20 2 6 ,   p p .   5 1 8 ~ 5 32   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 1 . p p 5 1 8 - 5 32           518       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij p e d s . ia esco r e. co m   Ana ly sis  of dif f er ent  co nv er ter to po lo g ies for EV  a p plica tions         B o da pa t i V enk a t a   Ra j a nn a 1 ,   K o nd ra g un t a   Ra ma   K rish na ia h 2 ,   Sa k ima lla   P ra bh a k a G irij a 3   Sh a ik   H a s a ne  Aha m ma d 4 M o ha m m a d Na j u m un nis a 5 Sy ed  I nthiy a z 4 ,   G o utha m i Era g a m re dd y 6   G iripra s a d Am ba t i 7 ,   Nit a la ks hes wa ra   Ra o   K o luk ula 8   1 D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   a n d   El e c t r o n i c s E n g i n e e r i n g ,   M LR   I n st i t u t e   o f   Te c h n o l o g y ,   H y d e r a b a d ,   I n d i a   2 D e p a r t me n t   o f   C o m p u t e r   S c i e n c e   a n d   E n g i n e e r i n g ,   R   K   C o l l e g e   o f   E n g i n e e r i n g ,   K e t h a n a k o n d a ,   I n d i a   3 D e p a r t me n t   o f   El e c t r o n i c s a n d   C o m mu n i c a t i o n   En g i n e e r i n g ,   K a k a t i y a   I n st i t u t e   o f   T e c h n o l o g y   a n d   S c i e n c e ,   W a r a n g a l ,   I n d i a   4 D e p a r t me n t   o f   El e c t r o n i c s a n d   C o m mu n i c a t i o n   En g i n e e r i n g ,   K o n e r u   La k s h ma i a h   E d u c a t i o n   F o u n d a t i o n ,   G u n t u r ,   I n d i a   5 D e p a r t me n t   o f   El e c t r o n i c s a n d   C o m mu n i c a t i o n   En g i n e e r i n g ,   D h a n e k u l a   I n st i t u t e   o f   E n g i n e e r i n g   a n d   Te c h n o l o g y ,   G a n g u r u ,   I n d i a   6 D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   a n d   El e c t r o n i c s E n g i n e e r i n g ,   G .   N a r a y a n a mm a   I n st i t u t e   o f   T e c h n o l o g y   a n d   S c i e n c e   ( f o r   w o m e n ) ,   H y d e r a b a d ,   I n d i a   7 D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   a n d   El e c t r o n i c s E n g i n e e r i n g ,   V N R   V i g n a n a   J y o t h i   I n st i t u t e   o f   E n g i n e e r i n g   a n d   Te c h n o l o g y ,   H y d e r a b a d ,   I n d i a   8 D e p a r t me n t   o f   C o m p u t e r   S c i e n c e   a n d   E n g i n e e r i n g ,   S c h o o l   o f   Te c h n o l o g y ,   G I TA M   U n i v e r s i t y ,   V i sa k h a p a t n a m,  I n d i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u n   7 ,   2 0 2 5   R ev is ed   Dec   2 2 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   J an   2 3 ,   2 0 2 6       El e c tri c   v e h icle (EVs)  a re   g a i n in g   g l o b a l   p r o m in e n c e   d u e   to   th e ir  h ig h   e fficie n c y ,   lo w n o ise ,   a n d   m in im a c a rb o n   e m issio n s.  c rit ica a sp e c o EV   p e rfo rm a n c e   li e in   th e   in tera c ti o n   b e twe e n   e n e rg y   st o ra g e   sy ste m (ES S )   a n d   p o we c o n v e rters .   No n e th e le ss ,   p o we d e l iv e ry   fro m   sto ra g e   u n it ten d s   to   b e   u n re li a b le  a n d   n e e d stro n g   c o n v e rter  u n it s   fo r   e ffe c ti v e   a n d   sta b le   e n e rg y   tran sm issio n .   S e v e ra fo rm o d irec c u rre n t - to - d irec c u rre n t   c o n v e rsio n   s y ste m u se d   i n   e lec tr ic  v e h icle a re   t h o r o u g h l y   e x a m i n e d   i n   t h e   p a p e r,   i n c lu d in g   b o t h   iso late d   a n d   n o n - iso late d   d e sig n su c h   a t h o se   wit h   th e   c u k ,   fly b a c k ,   a n d   p u s h - p u ll   a rc h it e c tu re s.   Th e   p a p e lo o k a t   c o n v e rte r   c a teg o riza ti o n ,   c o n tr o m e th o d s   su c h   a p ro p o r ti o n a l - in te g ra a n d   a rti ficia l   n e u ra n e two r k s,  a we ll   a th e   m e th o d   o m o d u lati o n   u sin g   u n i p o lar  a n d   b ip o lar  si n u so id a p u lse - wid th   m o d u latio n   ( P WM ).   Ad d it i o n a ll y ,   t h e   ro le   o f   o p ti m iza ti o n   a lg o rit h m in   imp r o v i n g   c o n v e rter  p e rf o rm a n c e   is  e x p lo re d .   S imu latio n we re   c o n d u c ted   u si n g   M ATLAB/S im u li n k   to   e v a l u a te  e a c h   to p o lo g y   u n d e v a ry in g   l o a d   a n d   i n p u v o l tag e   c o n d it i o n s .   T h e   re su lt s   d e m o n stra te  t h a th e   P u s h - P u ll   c o n v e rter   h a s   th e   b e st   e fficie n c y   fo h ig h - p o we a p p li c a ti o n s,  wh i le  th e   Cu k   a n d   F ly b a c k   c o n v e rters   a r e   b e st  fo r   a p p li c a ti o n re q u iri n g   c o n ti n u o u s   c u rre n a n d   l o w - p o we r,   c o m p a c d e sig n s,   re sp e c ti v e ly .   Th is  re se a rc h   o ffe rs  in sig h ts  f o c h o o sin g   o p ti m a c o n v e rter   stru c tu re t o   im p ro v e   e n e rg y   e fficie n c y   a n d   re li a b il it y   o s y ste m in   e lec tri c   v e h icle s.   K ey w o r d s :   B id ir ec tio n al  co n v er ter   C u k   co n v er te r   DC - DC   co n v er ter s   E lectr ic  v eh icles   Fly b ac k   co n v er ter   Po wer   elec tr o n ics   Pu s h - p u ll c o n v er ter   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   B o d ap ati  Ven k ata  R ajan n 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 ,   ML R   I n s titu te  o f   T ec h n o l o g y   Hy d er ab ad ,   I n d ia   E m ail:  r ajan n ab v 2 0 1 2 @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   Gr o win g   co n ce r n   r eg ar d in g   g lo b al  war m in g   an d   clim ate   ch an g e   h as  ca u s ed   th e   wo r ld   to   s h if t   to war d s   elec tr ic  v eh icles  ( E Vs)  f r o m   in ter n al  co m b u s tio n   en g in ( I C E )   v eh icles.  T r an s p o r co n tr ib u tes  s ig n if ican tly   to   en v ir o n m en t al  d eg r ad atio n   with   n ea r ly   2 4 2 7 o f   th e   wo r ld ' s   ca r b o n   d io x id ( C O₂)   em is s io n s   [ 1 ] ,   [ 2 ] .   Mo s o f   th ese  em is s io n s   r esu lt  d ir ec tly   f r o m   th b u r n i n g   o f   f u el  [ 3 ] .   E Vs  p r esen m o r e   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         A n a lysi s   o f d iffer en t c o n ve r ter to p o lo g ies fo r   E V   a p p lica tio n s   ( B o d a p a ti V en k a ta   R a j a n n a )   519   s u s tain ab le  o p tio n   b y   v ir tu o f   th eir   ef f icien cy ,   lo o p er ati n g   n o is lev els,  lo em is s io n s ,   an d   lo wer ed   f o s s il  f u el  d ep e n d en ce   [ 4 ] ,   [ 5 ] .   Alth o u g h   th e y   o f f er   ad v an t ag es,  E Vs  h av s ig n if ican t   tech n ical  is s u es,  p ar ticu lar ly   in   th en g in ee r in g   an d   o p er atio n   o f   p o wer   co n v er s io n   an d   en er g y   s to r ag s y s tem s .   T h p o wer   p r o v id e d   f r o m   th e   b atter ies  is   in tr in s ically   v ar y in g   a n d   m u s b e   co n d itio n ed   b y   h ig h - p o wer   elec tr o n ic   co n v er ter s   in   o r d e r   to   m ak v eh icle  p e r f o r m   as  d e s ir ed   [ 6 ] ,   [ 7 ] .   I n   elec tr ic  v eh ic les  ( E V) ,   ty p ically   an   en e r g y   t r an s f er   m ec h a n is m   in v o lv es  DC - DC   c o n v er te r s   f o r   r e g u latin g   b o th   v o ltag an d   cu r r e n lev els  b etwe en   th e n er g y   s to r a g s y s tem   ( E SS )   an d   th e   Mo to r   [ 8 ] ,   [ 9 ] .   Op er atin g   lo a d s ,   tem p e r atu r e   r estrictio n s ,   d u ty   r atio ,   an d   v ar iatio n s   in   in p u v o ltag lev els m u s t a ll b tak e n   in to   ac co u n t b y   th c o n v er s i o n   s ch em [ 1 0 ] ,   [ 1 1 ] .   C o n v er ter   to p o lo g ies  f o r   E ap p licatio n s   ar e ,   in   g en e r al,   ca teg o r ized   in t o   n o n - is o lated   ( e. g . ,   b id ir ec tio n al  DC - DC   an d   C u k )   an d   is o lated   ( e . g . ,   f ly b ac k ,   p u s h - p u ll,  an d   r eso n an t )   t y p es  [ 1 2 ] ,   [ 1 3 ] .   N o n - is o lated   co n v er ter s   ar s m all  a n d   ef f icien t f o r   m ed iu m   t o   h ig h   p o wer   le v els,  wh er ea s   is o lated   co n v er ter s   o f f e r   g alv an ic  is o latio n ,   wh ich   is   r eq u ir ed   f o r   s af ety   an d   v o ltag m u ltip licatio n   [ 1 4 ] - [ 1 6 ] .   T o p o lo g ies  s u ch   as  th C u k   co n v e r ter   d eliv er   c o n tin u o u s   in p u an d   o u tp u c u r r e n with   less   r ip p le  an d   ar e   h e n ce   well - s u ited   f o r   s en s itiv lo ad s   [ 1 7 ] .   Fly b ac k   co n v er ter s   ar e   co s t - ef f ec tiv e   an d   u s ed   in   l o w - p o wer   ap p licatio n s   s in ce   th e y   p o s s ess   h ig h   v o ltag g ai n   an d   s im p licity   [ 1 8 ] ,   [ 1 9 ] .     Pu s h - Pu ll  co n v er ter s ,   h o wev e r ,   ar tr an s f o r m er - b ased   is o lated   to p o lo g ies  with   h ig h   p o w er   tr an s f er   ef f icien cy   b u s tr in g en s witch in g   co n tr o to   av o id   s h o r c ir cu its   an d   s im u ltan eo u s   co n d u ctio n   [ 2 0 ] ,   [ 2 1 ] .   Fu r th er m o r e ,   it  h as  b ee n   s u g g ested   th at  DC - DC   co n v er ter s d y n am ic  r esp o n s an d   s tab ili ty   b en h a n ce d   b y   th ap p licatio n   o f   c o n tr o l   s tr ateg ies  lik p r o p o r tio n al - in te g r a co n tr o l,  m o d el   p r ed ictiv e   co n tr o l,  a n d   ar tific ial   n eu r al  n etwo r k s   [ 2 2 ] ,   [ 2 3 ] .   Ad d itio n ally ,   tech n iq u es  lik e   s o f t - s witch in g   an d   p ar ticle   s war m   o p tim izatio n   h av e   b ee n   th o r o u g h ly   r esear ch ed   f o r   im p r o v i n g   p e r f o r m an ce ,   r ed u cin g   s witch   lo s s es ,   an d   m a n ag in g   elec tr o m ag n etic  d is tu r b a n ce s   in   p o wer   elec tr o n ics  s y s te m s   [ 2 4 ] ,   [ 2 5 ] .   I n   o r d er   to   co m p ar d i f f er en t   co n f ig u r atio n s   s u ch   as  th cu k ,   f ly b ac k ,   an d   p u s h - p u ll  co n v er ter s   ac r o s s   r an g o f   lo ad s   an d   v o ltag es,  th is   s tu d y   p la n s   to   p er f o r m   ex te n s iv s im u latio n s .   E lectr ical   v eh icle   p er f o r m an c m etr ic s ,   in clu d in g   o u tp u t   v o ltag es,  cu r r en ts ,   a n d   p o wer s ,   ar a n aly ze d   u s in g   th e   MA T L AB /Si m u lin k   to o to   f in d   th e   b est  to p o lo g ies  f o r   en h an cin g   en er g y   ef f icien cy   a n d   s y s tem   s tab ilit y .       2.   M E T H O D   T h is   s tu d y   ex am in es  th f ea s ib ilit y   o f   u s in g   th r ee   DC - DC   co n v er ter   t o p o lo g ies:   cu k ,   f ly b ac k ,   an d   p u s h - p u ll   in   E V   s ettin g s .   T h s im u latio n   an d   m o d elin g   o f   th ese  co n v er ter s   ar p er f o r m ed   in   MA T L AB /S im u lin k   u n d er   v ar io u s   lo ad   c o n d itio n s   a n d   v o lta g lev els  at  th in p u s id e.   Acc o r d in g   to   is o latio n   ty p e,   co n v er ter s   ar class if ied   as n o n - is o lated   ( c u k )   a n d   is o la ted   ( f ly b ac k   an d   p u s h - p u ll ) .       2 . 1 .     Co nv er t er   c la s s if ica t io n   T h DC - to - DC   co n v er ter s   em p lo y ed   i n   E Vs   ar g en e r ally   cl ass if ied   as:      No n - is o lated   co n v er ter s   ar e   ty p ically   u tili ze d   f o r   h ig h   an d   m ed iu m   p o wer   a p p lic atio n s .   T h ese  co n v er ter s   lac k   g alv an ic   is o latio n   f r o m   i n p u t   to   o u tp u b u t   p r o v id e   h ig h   co m p ac tn ess   a n d   ef f icien cy .   E x am p les ar tr ad itio n al  b id ir ec tio n al  DC   to   DC   co n v er ter s ,   in ter leav ed   co n v er te r s ,   an d   C u k   co n v er ter s .     I s o lated   co n v e r ter s   u s tr an s f o r m er s   f o r   elec tr ical  is o latio n   an d   ar b est  u s ed   f o r   lo to   m ed iu m - p o wer   ap p licatio n s .   So m o f   th ex a m p les ar Fly b ac k ,   Pu s h - Pu ll,  an d   R eso n an t c o n v er ter s .   T h tax o n o m y   o f   E c o n v e r ter s   in to   is o lated   an d   n o n - is o lated   co n v er ter s   is   s h o wn   in   Fig u r 1 .           Fig u r 1 .   E c o n v e r ter s   c lass i f icatio n     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 .   1 Ma r c h   20 2 6 :   518 - 5 32   520   2 . 2 .     Cuk  co nv er t er   ( no n - i s o la t ed )   T h C u k   co n v er ter   b o th   s tep s   d o wn   an d   s tep s   u p   v o ltag e.   I tr an s f er s   en er g y   th r o u g h   co u p lin g   ca p ac ito r   an d   u s es  o n m ag n e tic  co r e,   o f f er i n g   co n tin u o u s   cu r r en at  o u t p u an d   in p u with   lo wer   r ip p le.   T h e   co n v er ter   is   in   co n tin u o u s   co n d u ctio n   m o d ( C C M) ,   im p r o v in g   th d y n am ic   r esp o n s as  well  as  r ed u cin g   n o is e.   T h MA T L AB /Si m u lin k   m o d el  was d e v elo p ed   with   th f o llo win g   p ar am eter s :     I n p u v o ltag es: 3 0   V,   4 0   V,   a n d   5 0   V     L o ad   ty p es:  r esis tiv ( R ) ,   r esis tiv e - in d u ctiv ( R L ) ,   r esis tiv e - in d u ctiv e - ca p ac itiv ( R L C ) ,   an d   o p e n   cir cu it ( OC )     Switch in g   f r eq u e n cy : 2 0   k Hz     L C   f ilter s : p r o p er ly   s ized   to   e n s u r co n tin u o u s   co n d u ctio n   m o d e   T h r elatio n s h ip   b etwe en   o u t p u t v o ltag   a n d   in p u t v o ltag   i n   th c u k   co n v er ter   is   g iv e n   b y   ( 1 ) .     = ( 1 )   ( 1 )     W h er e     is   th o u tp u t   v o ltag e ,     is   th in p u v o ltag e   a n d     is   th d u t y   cy cle T h e   n eg ativ e   s ig n   in d icate s   p o lar ity   in v e r s io n   b etwe en   i n p u t a n d   o u tp u t.   T h s im u lated   c ir cu it o f   th C u k   co n v er ter   is   s h o wn   in   Fig u r 2 .           Fig u r 2 C u k   c o n v e r ter       2 . 3 .     F l y ba ck   c o nv er t er   ( i s o l a t ed)   T h Fly b ac k   co n v er te r   is   an   is o lated   to p o lo g y   d er iv ed   f r o m   th e   b u ck - b o o s co n v er te r .   I s to r es   en er g y   in   th tr an s f o r m er s   m ag n etizin g   in d u ctan ce   d u r i n g   th ON  s tate  o f   th s witch   an d   tr an s f er s   it  to   th o u tp u d u r in g   th OFF s tate.   I t is wid ely   u s ed   f o r   its   s im p le  s tr u ctu r an d   co s t - ef f ec tiv e n ess .   Simu latio n   p ar am eter s   in clu d e d :     T r an s f o r m e r   tu r n   r atio   2 1 = 2     Ma g n etizin g   in d u ctan ce   L m L _ m L m : tu n e d   to   co n tr o l r i p p le     Switch in g   f r eq u e n cy : 2 0   k Hz     L o ad   ty p es: R ,   R L ,   R L C ,   an d   OC     Du ty   cy cle  : v ar ied   f o r   p er f o r m an ce   test in g   T h m ag n etizin g   cu r r en   d u r i n g   OFF - tim is   g iv en   b y   ( 2 ) :     = 0 ( 1 ) 1 2   ( 2 )     W h er   is   th s witch in g   p er io d ,     is   th m ag n etizin g   in d u ctan ce ,   an d   1 2   ar th e   p r i m ar y   an d   s ec o n d ar y   win d in g   tu r n s .   T h e   cir cu it c o n f ig u r atio n   o f   th e   Fly b ac k   c o n v er te r   is   s h o wn   in   F ig u r 3 .     2 . 4 .     P us h - P ull   co nv er t er   ( i s o la t ed)   T h Pu s h - Pu ll  co n v er te r   u s es  ce n ter - tap p e d   tr an s f o r m er   an d   two   s witch es  to   alter n ately   tr an s f er   en er g y   f r o m   th p r im a r y   s id to   th s ec o n d ar y .   T h is   p r o v id es  b id ir ec tio n al  en er g y   tr an s f e r   an d   g o o d   v o ltag e   g ain ,   th o u g h   with   ca r ef u l switch in g   to   p r ev e n t sh o r t - cir c u it p ath s .   Simu latio n   s ettin g s   in clu d ed :     I n p u v o ltag es: 3 0   V,   4 0   V,   a n d   5 0   V   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         A n a lysi s   o f d iffer en t c o n ve r ter to p o lo g ies fo r   E V   a p p lica tio n s   ( B o d a p a ti V en k a ta   R a j a n n a )   521     T r an s f o r m e r   tu r n   r atio : 1 :2     L o ad   ty p es: R ,   R L ,   R L C ,   an d   OC     Switch in g   co n tr o l: n o n - o v er la p p in g   g ate  s ig n als to   p r e v en t s im u ltan eo u s   co n d u ctio n     Ou tp u t f ilter : L C   f ilter   to   s m o o th   o u t p u t w av ef o r m   T h v o ltag g ain   o f   Pu s h - Pu ll c o n v er ter   is   d e f in ed   in   ( 3 ) .      =    ( 3 )       W ith   n   b ein g   th tr a n s f o r m e r   t u r n   r atio ,     th o u tp u v o ltag e,     th in p u v o ltag e   a n d   D   th d u ty   cy cle.   T h s im u lated   Pu s h - Pu ll c o n v er ter   cir cu it is   g iv en   b y   Fig u r 4 .             Fig u r 3 .   Fly b ac k   co n v er ter           Fig u r 4 .   Pu s h - p u ll c o n v er ter         3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   T o   co m p a r th p er f o r m an ce   o f   th th r ee   co n v er ter   t o p o lo g i es,  ea ch   o f   th e   m o d els  was  s im u lated   o n   MA T L AB /S im u lin k   f o r   th s am in p u v o ltag es  ( 3 0   V,   4 0   V,   an d   5 0   V)   with   d if f er e n lo ad   c o n d itio n s   ( r esis tiv e,   R L ,   R L C ,   an d   o p e n   cir cu it).   T h o u tp u is   s h o wn   in   ter m s   o f   in p u t/o u tp u v o ltag e,   cu r r en t,  an d   p o wer   wav ef o r m s ,   an d   also   q u an titativ d ata  tab les f o r   c o m p ar is o n .         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 .   1 Ma r c h   20 2 6 :   518 - 5 32   522   3 . 1 .     Cuk  co nv er t er   perf o rma nce   T h c u k   c o n v e r ter   m o d el  s h o wed   th ab ilit y   to   o f f er   n eg ativ o u tp u v o ltag u n d e r   all  o p er atin g   co n d itio n s ,   s h o win g   its   in h er e n b u ck - b o o s n atu r e.   T h Sim u lin k   m o d el  o f   th c u k   co n v er ter   is   illu s tr ated   in   Fig u r 5 .   I n p u t   v o ltag e,   o u t p u v o ltag e,   o u tp u c u r r en t,   an d   o u tp u t   p o wer   wav e f o r m s   ar illu s tr ated   i n     Fig u r es 6   to   9 ,   r esp ec tiv ely .   As  n o ted   f r o m   T a b le  1 ,   th co n v er ter   p er f o r m ed   s tab ly   u n d e r   r esis tiv an d   R L   lo ad s ,   with   h ig h est   o u tp u p o wer   o f   2 1 9   W   at  5 0   in p u with   R L   lo ad in g .   Fo r   R L C   an d   o p en - cir cu it  lo ad   co n d itio n s ,   th o u tp u t   p o wer   was  v er y   s m all  o r   ze r o   as  r esu lt  o f   l o ad   d e m an d   d is co n tin u ity .   T h o u tp u c o n f ir m s   th at  th c u k   co n v er ter   ca n   d eliv er   co n tin u o u s   an d   s m o o th   c u r r en t,  t h o u g h   its   ef f icien cy   is   m ar g in ally   af f ec ted   b y   in cr ea s ed   co m p o n en t stre s s   an d   h ig h e r   s witch in g   lo s s es.           Fig u r 5 .   Simu lin k   m o d el  o f   c u k   co n v er ter           Fig u r 6 .   I n p u v o ltag wa v ef o r m   o f   th c u k   co n v er ter       T ab le  1 .   Ou tp u t r ea d i n g s   o f   C u k   co n v er ter   at  d if f er e n t lo ad   co n d itio n s   L o a d   I n p u t   v o l t a g e   =   3 0   V   I n p u t   v o l t a g e   =   4 0   V   I n p u t   v o l t a g e   =   5 0 V   V (V)   I (A)   P (W)   V (V)   I (A)   P (W)   V (V)   I (A)   P (W)   R   - 8 8 . 1 9   - 0 . 8 8 1 9   7 7 . 7 8   - 1 1 7 . 9   - 1 . 1 7 9   1 3 8 . 9   - 1 4 7 . 5   - 1 . 4 7 5   2 1 7 . 6   RL   - 8 8 . 4 8   - 0 . 8 8 5 1   7 8 . 3 1   - 1 1 7 . 9   - 1 . 1 7 9   1 3 8 . 9   - 1 4 8   - 1 . 4 8   2 1 9   R LC   - 1 7 8 . 9   - 0 . 0 0 1 1 9 3   0 . 2 1 3 4   - 2 3 9   - 0 . 0 0 1 5 9   0 . 3 8 0 1   - 2 9 9 . 1   - 0 . 0 0 1 9 8 8   0 . 5 9 4 7   OC   - 1 8 0 . 5   0   0   - 2 4 1   0   0   - 3 0 1 . 7   0   0   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         A n a lysi s   o f d iffer en t c o n ve r ter to p o lo g ies fo r   E V   a p p lica tio n s   ( B o d a p a ti V en k a ta   R a j a n n a )   523       Fig u r 7 .   Ou t p u t v o ltag wav e f o r m   o f   C u k   co n v er te r           Fig u r 8 .   Ou t p u cu r r en t w av e f o r m   o f   C u k   co n v er te r           Fig u r 9 .   Ou t p u p o wer   wav ef o r m   o f   th c u k   co n v er ter   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 .   1 Ma r c h   20 2 6 :   518 - 5 32   524   3 . 2 .     F l y ba ck   c o nv er t er   perf o rm a nce   T h Fly b ac k   co n v er ter   m o d el ,   Fig u r 1 0 ,   was  also   test ed   u n d er   th s am co n d itio n s .   I n p u v o ltag an d   o u tp u r esp o n s ar r e co r d ed   in   Fig u r es  1 1   t o   1 4 .   T h c o n v er ter   ex h ib ited   h ig h   v o ltag g ain ,   p a r ticu lar ly   u n d er   R L   lo a d in g .   As  in d icate d   in   T ab le  2 ,   th Fly b ac k   co n v e r ter   d eliv er e d   p ea k   o u tp u p o wer   o f   3 8 4 . 4   W   f o r   an   in p u v o ltag o f   5 0   u n d er   R L   lo ad   co n d itio n s .   T h co n v er ter   h ad   g o o d   v o ltag r eg u latio n   an d   tr an s f o r m e r   u tili za tio n .   No n - id ea h ig h   r ip p le  an d   m a g n etizin g   cu r r en f lu ctu atio n s   wer e,   h o wev er ,   n o t iced   u n d er   s p ec if ic   co n d itio n s .   Per f o r m an ce   was  p o o r   u n d er   R L C   lo ad s   as  r esu lt  o f   th r eso n an lo ad   n atu r an d   p o o r   en er g y   tr an s f er   d u r in g   s h o r t c o n d u cti o n   p er i o d s .           Fig u r 1 0 .   Simu lin k   m o d el  o f   f ly b ac k   c o n v e r ter           Fig u r 1 1 .   I n p u v o lta g wav e f o r m   o f   th f ly b ac k   co n v er ter   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         A n a lysi s   o f d iffer en t c o n ve r ter to p o lo g ies fo r   E V   a p p lica tio n s   ( B o d a p a ti V en k a ta   R a j a n n a )   525       Fig u r 1 2 .   Ou tp u v o ltag wav ef o r m   o f   f ly b ac k   c o n v er te r           Fig u r 1 3 .   Ou tp u c u r r en t w a v ef o r m   o f   f ly b ac k   c o n v er te r           Fig u r 1 4 .   Ou tp u p o wer   wav e f o r m   o f   f ly b ac k   c o n v er te r   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 .   1 Ma r c h   20 2 6 :   518 - 5 32   526   T ab le  2 .   Ou tp u t r ea d i n g s   o f   f ly   b ac k   c o n v e r ter   at  v ar y in g   l o ad   co n d itio n s   L o a d   I n p u t   v o l t a g e   =   3 0   V   I n p u t   v o l t a g e   =   4 0   V   I n p u t   v o l t a g e   =   5 0   V   V (V)   I (A)   P (W)   V (V)   I (A)   P (W)   V (V)   I (A)   P (W)   R   1 1 7 . 3   1 . 1 7 3   1 3 7 . 5   1 5 6 . 6   1 . 5 6 6   2 4 5 . 3   1 9 6   1 . 9 6   3 8 4   RL   1 1 7 . 3   1 . 1 7 4   1 3 7 . 7   1 5 6 . 8   1 . 5 6 8   2 4 5 . 6   1 9 6   1 . 9 6 2   3 8 4 . 4   R LC   1 2 4 . 2   - 1 . 6 4 7 * 1 0 - 8   - 2 . 0 7 9 * 1 0 - 6   1 6 5 . 9   - 3 . 6 * 1 0 - 8   - 5 . 9 * 1 0 - 6   2 0 7 . 5   - 4 . 9 * 1 0 - 8   - 1 . 0 2 * 1 0 - 5   OC   1 2 4 . 2   0   0   1 6 5 . 9   0   0   2 0 7 . 5   0   0       3 . 3 .     P us h - p ull  co nv er t er   perf o rm a nce   T h p u s h - p u ll  co n v er ter ,   s h o w n   in   Fig u r e   1 5 ,   is   ass ess ed   b ased   o n   its   v o ltag a n d   cu r r en t w av ef o r m s   in   Fig u r es  1 6   to   1 9 .   Alth o u g h   th c o n v e r ter   p r o v i d es  g al v an ic  is o latio n   a n d   s y m m etr i ca p o wer   t r an s f er   th r o u g h   th tr a n s f o r m e r ,   its   p er f o r m a n ce   was  co m p a r ativ ely   lo wer   th a n   th o t h er   to p o l o g ies.   I is   ev id en t   f r o m   T a b le  3   th at  th c o n v e r ter ,   ev en   at  m a x im u m   p o wer   o f   ju s 2 . 7 9   W ,   p r o d u ce d   u n d er   5 0   in p u with   R L   lo ad ,   in d icate d   its   in ad e q u ac y   f o r   h ig h - p o wer   d e v ices.  I als o   p er f o r m e d   p o o r l y   u n d er   o p e n - cir cu it  a n d   R L C   co n d itio n s .   Nev e r th eless ,   it  m ain tain ed   s tab le  wav ef o r m   p er f o r m an ce   an d   less   r ip p le  at  th o u tp u t,   wh ich   ca n   b u s ef u l in   l o w - p o wer   o r   s ig n al - s en s itiv E s u b s y s tem s .           Fig u r 1 5 .   Simu lin k   m o d el  o f   p u s h - p u ll  c o n v e r ter           Fig u r 1 6 .   I n p u v o lta g wav e f o r m   o f   p u s h - p u ll   c o n v er te r   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         A n a lysi s   o f d iffer en t c o n ve r ter to p o lo g ies fo r   E V   a p p lica tio n s   ( B o d a p a ti V en k a ta   R a j a n n a )   527       Fig u r 1 7 .   Ou tp u v o ltag wav ef o r m   o f   p u s h - p u ll   c o n v er te r           Fig u r 1 8 .   Ou tp u c u r r en t w a v ef o r m   o f   p u s h - p u ll   c o n v er te r           Fig u r 1 9 .   Ou tp u p o wer   wav e f o r m   o f   p u s h - p u ll   c o n v er te r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.