Advance power electric design project
��������� ���� � ������� ���� ���������
������� ����� ���������������������������� �
�������������������������
Dept. of Electrical and Electronics Engeneering �
Federal University of Santa Catarina ����������������������
����������� �!�� "��
��#�$$����%�&��#�������'��
Dept. of Electrical and Electronics Engeneering�
SRM University (�����$����#����)�*���
"#�������'��%&��� ��&�
���*���#&���
Dept. of Electrical and Computer Engeneering�
Northeastern University ��������+�,�
��#&������ ��� �*��
Abstract�� �� ���� ��������� ���� � ��� ����!"� �!�#�!���$� %&'(����!��)�$��*��+������+����#$������ �"�$����,�$� ����!����$� �##��!������ �-"����#���./�����.$�����,��$��� �$�&'�!������� � ��0�!1�!��)�$��$ ��������.����$��!����!�� ����!��!� ���� ��"��� �"�� ��#���./� #$�)� ��� �� "�."� .���� $����� ���"� .�� � ���#��� )����.�� $�.������� � -"�� ��$1� #$�#��� �� 2� �,�!������ �,� �"�� �� �$� &'� !���3� �"�!"� ������� �"�� !��!� �� !����!����� ���"� �� $� �!� � ��2��$� �,� !�2#������� 2�1��.� ��2#���� ����.$������ �2��.��"��!���� �-"��&'����.���!��)�$��,$�2�*��+������+��� � �"�� 0�!1� ���.�� !"��.��� �� +� ��� �� +3� �� � �"��� �"�� #$�#��� � ��$�!��$�����������!"��3�!�#�!���$���� �4���������� �!��$�%,$�2� 0�!1����.�( �-"����,����$���2�1���"����$�!��$��� �5����������� ����������������.$��� �!�$!����%�'( ����� �����3��"��#���$�$����.� 2�/������!$���� ��/�� ��.�2�$��!��)�$��$�����#�$����� �-"�� #�#�$� ��!������ �"�� ��#���./3� �����!� .���3� )����.�� ��$�����3� 2� ����.3� �,,�!���!/3� �� � �� !�2#�$����� ���"� �"�� �� �$� ����!��������,�&'�%!�22���/���� ( �-"����#���./�����)�$�,�� � �/� ��2�������� $������� �� �$� ���� ��� ���#��� !�$$���� ���"� 6�����2�7��$� ��%6�7(
Keywords— Data Center, DC-DC Step-Down Converter, Switched-capacito..
) � )-�./�+��)/-� .������0���1���������!!�����#����"����*�����*�����&������
�#���!!������0��!�������������������*����*������������2 3 ����� �1�&����� 4��%��� #��� "���� ��������%� ��� *���� ������� ���#��������� *��� ��� #�%#��� �!!������0� ��&����*� ��� 5��� *���� ������� ���#��������� 25�� 63 � �#���� ���������� �#�� ���������� ��� &�*�����#���!�������*�6 7� ����������������*��#����#��&���� %�����!������������ ������ ����������"�����#�%#����!!������0� ��*� #�%#��� ������ *�����0 � ����#��&����� �#�� *����������#��� ������ ����������� !��&� ��� ����� ���&������� �����&�*����� ���%�����#��#�#������������������!!������0���*�������*�����0 � ��&�� ���*���� #���� "���� ����� �������*� �#�� *����������#��� ������ ����������� !��&� 77� �� ���$� *�� ���$� 2 3 � �#���!����� #�%#��!!������0���*�#�%#���������������������*��*������������� ���� "���&��%� ��������� ������� !��� �#��� ����������� � �����#�*� ���������������������8���9�#����"����������*����������0���� �����*�� #�%#� ����������� ������ ���#� #�%#� �!!������0� 2:�;3 � ����#��&����� �#�� ����%������� "������� �����#�*� ���������� 8��9� ������ 8��**���� ��$������ �����0������� ��"�������� ���$���!��<������� ���$���9� ��*� ������������� ����������� #���� #����*� ������&�� *�!!��������� ��� ��#����� �������=����*� ������������%����%��������2 � 3 �
�#��� ������ ��������� �� *������ ��� ��� ��� ��� *��*�� ����������� �#��#� ����%������ !���� ��� ������ ��*� �� ���$�
��������� � )�� �#�� ��1�� ��������� �#�� �������*� ������%0�� ������� %�����&�*����%���*��!!������0������"���������#�* �
)) � >./>/�?���/>/�/4@�
A. Conception of Proposed Converter �#�� ������������� ��**��� �����#�*� ���������� �����
�&���0�*� ��� �#��� ��������� ��� �#���� ��� ��% � 8�9 � )�� #��� ���� ������%����� ���%���� ���� �#��� S � ��*� S6� ���� �����*����� ��*� �#��� �#�� ���������� C � 8�����#�*����������9� ��� ��������*� ��� ��������� ���#� C5� 2��� ����� ��� ��% � 8"93� ��*� ����#��� �#��� S5� ��*� S � ���� �����*����� ��*� #������ �#�� ���������� C � ��� ��������*� ��� ��������� ���#� C6� 2��� ����� ��� ��% � 8�93 � �#�� �����#�*� ���������� C � �������� �#�� �����%�� "������� "������� C5� ��*� C6�� ��*� �#���� �#�� �����%�� ��� C5�� C6� ��*� C � ��� #��!� �!� ������ �����%� � ���*�� ���� "�� ������*� ��� ��0� ���������� !��&� ��**���������������*�&��������*������% � 8�9 �+�����0���#����� #�%#��� %���� ��� ��=����*�� &���� ��� ������ ���� ��������*� ��� ��**���������������2:�;3 ��
�#��� ������ ��������� ��� ������ �#�� ���������� C � !��&� �#�� ������������� ��**��� ��� ����� 2����� ��� ��% � 8�93� ��� ���� ������������ ��� ��� �#���� ��� ��% � 8*9 � A������ �#�� ������� ���%�� !��&��#��&�*�!��*���**�����������#������������������8��&����� ��� �#�� ������ ���%�9�� �#��#� ������� �#�� ������������ �!� ��#��� ��**��� ��� ������ ��� *�&��������*� ��� ��% � �8*9 � )�� �#���*� "�� ������*� �#��� �����*� ��� ����� �������� �#�� �����%�� "������� �!� C �� ��*� C " � ����#��&����� �#�� �����*� ���%�� ����� *���*��� ���� ������ �����%�� "0� ��� � � �#��� ��&����� "��� �!!������� &�*�!��������� ������� �#�� ������������ �!� ��**��� ��� ������ ��� �����*�����#���*���*���&"����!���&������� ��
,������*������������������������*�����#������$���#��#���� "���*� ��� !���� ��� ������ �#���� ��� ��% � 8*9 � �#�� ������ ���� ����%����*� ��� �����*�� ����������� ��� �����*�� �����%�� ����� *���� %���� �!� B C�� ��� ��� ��������*� ��� ��% �58�9 � +�����0�� �#�� ��� ���������� ����������� #���� *�!!��������� ��� �������� ������� �����%����%������� ��#������!�!�#����%������**�*���#��#�����"�� ���#��� �� ��&���� ���$� ���������� ��� ����#��� �����*���� ������%0���#��#������������"��������%�������#��������������%� � �#��������%������$����#�!�1�*�*��0��0�����������������7 :����� ����� ��� ��%� �58�9� ��*� 8"9 � �#�� ���$� ���������� ���$�� ���#� *�!!������ *��0� �0���� ��� �����*�� ��%��������� ��� ����������*� ��� ��%� �58�9���*�8�9 �
�
Authorized licensed use limited to: University of Illinois at Chicago Library. Downloaded on January 26,2022 at 19:56:03 UTC from IEEE Xplore. Restrictions apply.
%�(
S�
S
S�
S*
C�
C�
C
vi
½vi
½vi
½vi
S�
S
S�
S*
C�
C
Ron
Ron
Ron
Ron
C�
S�
S
S�
S*
C�
C
Ron
Ron
Ron
Ron
C�
%�( %!( % (
S�
S
S�
S*
C�
C�
C
vi C*
½vi
½vi
¼vi
¼vi ½vi ¼vi
�
��% � ��9������**�������D�"9�!�����������%��������%���!��������D��9������*�������%��������%���!��������D�*9������**������#�C ����������C ����*�C " � �
Ro
io
S��
S �
S��
S*�
C��
C��
C �
vi C*�
S��
S �
S��
S*�
C��
C*�
S�!
S !
S�!
S*!
C�!
C*!
S�
S
S�
S*
C�
S�
S C� L� +
vo -
&'�&��.��� &'�&��.�� &'�&��.��� &'�&��.��* 0�!1�&��.��
%�(
S�83�S�8 t
0.5Ts_SC 0.5Ts_SC t
S 83�S*8
0.5Ts_SC 0.5Ts_SC %�( %!(
><E5 Ci vO_ref
vO
S� t
DTs_Bu (1-D)Ts_Bu t
S
DTs_Bu (1-D)Ts_Bu
+
-
><E DSC=0.5
¼vi
¼vi
½vi
½vi
1 8vi
1 8vi
1 16vi
1 16 vi
1 16 vi
9:;� 9:;
�
��% �5 ��9�>������*������*�������������D�"9�4����*��������%������!�������%�����*D��9�4����*��������%�������$����%� ��
�
�,��?�)�
4,)-�>./�)�?��/.�����?����)-��,��,�?�,-���,��?.��/--?��)/-��
7�2��$�&'� '�����%7&'(�
6�������'��!� �� '����!�����
6�������<� �$� '����!�����
-��F � 5
iV � 5
iV �
-��F5� 5
5
i iV V� � 5 5
i iV V� �
�
-��F6� 6
5
i iV V� � 5 6 C
i iV V� �
�
-��F �
C5
i iV V� � 5
i iV V� �
�
-��F-��� 5
i NSC
V �
5
iV NSC�
�
B. Cascade Connection of SC Cells �#�� &���� ������"������ �!� �#��� ���$� ��� �#�� �����*��
����������� �!� ��� ������� �#��#� �����*��� �1���������� *���0� %������%��*��%��#����&"����!�����������**�*�����#������������� �������#���*�"��������*�����#�������*�����&������,��?�) �/�� �#�� ��#��� #��*�� �!� �#�� ������ ����*� "�� ��������*� ��� ��**���
���!�%��������� ��� ��� ��&&���0� ���*� ��� �#�� ����������� 2G�� �� 53�� �#�� %���� ����*�*�������� '���� ���#� �� ������� !������ �=����������������"�����������#��*�����&������,��?�) �
C. Static Gain �#�� �#���������� ������� %���� �!� ��**��� ��� ������ �#��� �#�0�
������������*���������*�����*�!���*������������������&"����!� ���8-��9�����%�����"0�
� 5
i SC NSC
V G � � � 8 9�
�#����=�������*�����"����#��%�����#��������#�������*�����&�� ��� �,��?� ) � �#�� ���$� ���%�� ��������� �� %���� ��%��*��%� ���� *��0��0������#������*�!���*����H��
� Bu iG D V� � � � 859�
A������ �#�� !����� ������� %���� !��&� �#�� �������*� ���������� ��� ��% �58�9����%�����"0�
� 5
i SCBu NSC
D V G
� � ��� 869�
�#��#�����%�������#��%������!��������%�� �
Authorized licensed use limited to: University of Illinois at Chicago Library. Downloaded on January 26,2022 at 19:56:03 UTC from IEEE Xplore. Restrictions apply.
�#���������%����������*��"0�������%��������#���������% �6� 8����%�������9�!��������� 7����%�����������*������������ ��#�� ��&�� !�%���� �#���� �#�� %���� !��� ��**��� ����������� 8"���� �����9 � )�� �#���*� "�� ������*� �#��� !��� ���� ��� ���� ���%���� "��#� ������������#������&��%���� �A���������#����&������%������� ��=����*�� ��� ������� ��� *���� ������� �������������� �#�� �����*�� ����������� ��� &���� �!!������ � ��% �6� ����� #�%#��%#��� �#�� %���� �#��� !���� ���%��� ���� ���*�� ��*�� ��� ���� ���� "�� ������ �#�� �����*�� ���!�%�������� ��������� �� %���� �!� � 7 7C5:� 8 B C9�� �#�����#����**������!�%�����������������7 5:�8 B 9 ��#�����#�� %���������!�������!�5�����������%��#���������*����!�%��������� �#��#�&���������*��������!����������������������*���#����&�� %�������#�"��#������������ �
��#�� ������� %���� ������ �����*��� "0� ��� ���%��� ���#� ���$� ���������� ��� ����� ��� ��% � �� ��� �#��#� �#�� ��������%� ������ ��� �����*�� �#�� �������*� %���� !��&� ��� ��� ��� ��� #�%#��%#��*� 8%���F7 757 ���*��F7 669 ��#��*���%������!����F7 66���#��� �#�� ���������� #��� �����"����0� ��� ��%������ �#�� ������� �����%�� ��*������&�������������%���*����*�������#�������� �
�
�
��% �6 ��������%�����!�������%�����������*����*���**�������������� �
�
�
7 77
7 75
7 7
7 7C
7 7
7 7
7 7 5 7 7 C 7 ���0��0����8�9
7 66
7 757
vi *�
�
��% � ��������%�����!��������*���������H� ����%���������������#������$� ��������� �
�
�
D. Voltage Stress on Components �#�� �����%�� ������� ��� ���� ���&����� ��� ���� ��� ����� ��� #��!�
�!� ���� ������ �����%� � �#���� ��� �#�� �����*�� ���!�%�������� �������*� ��� ��% � 58�9�� ���#� ��� ���%�� #��� �� *�!!������ �����%�� �������� �#��#� *��������� �#��� &���� ���%��� ���� �**�*�� ��� ��� *�����"�*�����,��?�)) ���#���#���������������%�������������#�� !����� ���%�� ��� 5 ��� ��*���� �#�� ����� ��� 6� � �#��� !������� ������� �#�������!�*�!!��������&��������������#����%����#��#�����"�� ���*�����&�������#���!!������0���*������*�������� �
�,��?�))�
�/��,4?���.?��?��/-��/E>/-?-���
7�2��$�&'�'����� +����.��&�$����
-��F � 5
iV �
-��F5� 5
5
i iV V� �
-��F6� 6
5
i iV V� �
-��F �
C5
i iV V� �
-��F-���
5
i NSC
V �
�
E. Dynamic Model �#��"�#�������!���������"������������*�"0�����=���������
��������� ��� �������#�*� ��� 2G� �� G3 � /�� ����0��%� �#�� ��&�� &��#�*� #������� �� ��&���!��*� �������� !��� ��� ���%��� �#���� ��� ��% � 58�9� ��� �"�����*� ��*� ��� ��� *������*� ��� �#�� ��!�� ��*�� ��� ��% �: � �#�� Rp�� Req� ��*� Ceq� ���� ���������*� ��� �������#�*� ��� 2G3� ��*� 2 G3 � Rp� *�����"��� �#�� ��������� �����#��%� ������ � Req� ��� ��������"��� !��� &���������%� �#�� *�&���%� �=���������� "������� �#�� ��� �������� ��*� ���� ��&���!��*� &�*�� � Ceq� ����������� �#�� �=��������� ������������ 8*0��&��� "�#�����9� �!� �#�� ��� ���� � �#�� �=��������� ��� �������� ��� ��������*� ��� ���$� ���%�� ��*� �#��� �#�� �������� *������*� ��� ��% �:� ���� "�� ���*� !��� ������� ��*� *0��&��� ����0���� �!� �������*� ������%0 � /�� ����0���%��#�������������#���&������%����&�*����#������������#�� ������������%��vo����#��#��*��0��0����d����%�����"0�
7
6 5
6 5 7
ov b s b d a s a s a s a
� �
� � � ��� 8 9�
����#��#��#�����!!��������������&&�����*������"���)))� �
�
� ��% �: ��#���������*��=��������������������*�!������������*�*0��&�������0��� �
�
�
�
Authorized licensed use limited to: University of Illinois at Chicago Library. Downloaded on January 26,2022 at 19:56:03 UTC from IEEE Xplore. Restrictions apply.
�,��?�)))�
�/?��)�)?-���
b � 5eq eq o iC R R v �
7 b � 58 9o i o eqR v R D R� �
6 a � 5
: 8 9eq eq o eq oC R C L R D R R� �
5 a � 5
: 8 98 9eq o eq eq oRL D R C R C R� � �
a � 5 5
: 8 98 9eq o o eq eq o eqR RD R C R D C R R L� � � �
7 a � 5 58 9eq oD RR � �
�
E � % �8
* " 9
> #
� ��
�8 * � % 9�
� ��
� % � �8
� 9
�
��% �C �����*�������!��#�������!���!�������H�8�9���&��*�&������*�8"9�!��=����0� *�&��� �
�#�� �"�����*� �����!��� !�������� ���� ����*���*� "0� ��&�������� ����%� �#�� ��!������ >�)EI � ,� �&���� ������"������ �!� J� ���� ������*� ��� �#�� *��0� �0����� ��� ��*��� ��� ����!0� �#�� ������������%��*0��&�� ���% �C��#��������&��������"������� �#�� *0��&��� ���������� �!� "��#�� �����#�*� 8voK�����#�*9� ��*� �#�� �&���� ��%���� �����%�� 8vo� K�����%�9� &�*����� �����*����%� �#�� ����� ��������� 8��% �C8�99� ��*� �#�� !��=����0� ��������� 8��% �C8"99 � )�� �#���*� "�� ������*� �#��� �#�� �����%�� &�*��� �����!�������0� ����������� �#�� �����#�*� &�*�� � �#���� �#�� �����!���!��������!��&�8 9������ "�����*����*���%���#�������%�� ������������!����������*��������� �
�#����&��������*��������H�viB-��F5���voF ����RoF7 5���� *F7 :� 8����� �� ������"������ �!� 7 77:9�� ReqF7 7 ���� CeqF 77�L��� C5F 7�L��� L F 7�LA�� ��� �����#��%� !��=����0� 8fs9F :7�$A�����*����$�fsF 77�$A� �
F. Efficiency of SC stages A�%#� �!!������0� ��� �#�� "�%%���� �#�����%�� �!� �������*�
���������� *��� ��� �����*�� ���������� � A�������� ��� �����������#����"�����#����%���#�%#����!!������0��#����#�0� �����*�=�����*���%����*��#����#�0������������&����������� ��*��"��*�%��� *������� 84�-� ��*� ���9� ��*� �������� *������� 8�����#� E/��� ��E/��� ����E���� ��� 9 � )�� �#��� ������� ���������� ��� ����������� ���������*�� �!!������0� !��&� GCJ� ��� GGJ� 25��6��:�;3�� ��*� �#���� �����*����%� �#��� ���%�� �!� �!!������0�� �#�� �������*� �����*�� ���������� ���� �����0� �!!���������� ��%��*��%� ��&"��� �!� ���� ��� *�&��������*� ��� ��% �; ��
�#�� !�%���� �#���� �#��� !���� ���%��� ���� ��#����� ��� �!!������0� �!� GC J� �#��� ���� ��� ����� ��������� GGJ� �!� �!!������0� ��� �#�� !���� ����������� ���� ����#� 7J� �!� �!!������0� �#��� ���� ��� ����� ��������� GCJ � �#���� �#�� &���� ������ #������ ��� ��� $���� �#�� ��� ���%�� �!!������0� ��� ���� #�%#� ����� � �#�� ����0���� �����*���� �#�� ��&�� �!!������0� !��� ���� ���%����!���������� ��#���������#��������������������*���������� �#�� ���%��� ���$� ���#� *�!!������ �����%�� ���������� *�!!������ ��������������������*�*�!!��������&����������#�0�����������*�� *�!!������ �!!��������� � )�� �#���*� "�� ������*� �#��� ���%��� ���#�
������ �����%�� ��������� ���� �����*�� ������ ����� ��� ���� � )�� ��#��� ���*��� ������ ���%��� !��&� �����*�� ���������� ���������*�� #�%#����!!������������&����*�����#��������������%�����#��#���� %���%� ��� &�$�� �#�� ������ �!!������0� "������ �#��� �#��� ��� ����� ��� ��% �; �
)���#���*�"�������������*������% �;��#�����#����#���������� ��������� GGJ� �!� �!!������0�� �#�� �����*�� ���#� 7� ���%��� ����� �����0�����!!������0��!�G7J����#���%�����!�7 77G;;�8 B 75 9�� �#��#�����*�"����&��$�"���!��������������������!���* �
�#�� �!!������0� �!� ���$� ���%�� ��� ���� *�������*� ��� �#��� �������� *��� ��� ��� ��� ���� �#�� &���� %���� �!� �#��� ���*0 � �#�� ����� ���%����������*�!!������$��*���!���������������������������*� �#�� ����������� ��������� ����������%� ���������� ��� �&������ �#�� �!!������0� �!� �#���� ������%��� � -�����#������� "��$� ���������� ��������#��!!������0������*��!�GGJ������#�������2G3 �
))) � �)E+�,�)/-�.?�+����,-���)��+��)/-�� �#���������*�����������2����������% �58�93�������&�����*�
��� �����0� ��� 8vo9� !��&� ��� ������ �����%�� �!� ��M 5��� 8vi9 � �#�������*���*�����*�����������57�<���#��#�&�������57�,� ������� �������� 8io9 � � �#�� ��� ���%��� ����� *���%�� ��� ���������� ���������������������&�*��������%%����*����2G� 3 ���#�����$� ���%�� ���� *���%��*� ����%� �� ������������� >)� �����%�� ����������� 8��&�*� ��� Ci� ��� ��% �58�99� ��*� �0��#������� �����!�������� 8*��*�� �1�#��%�*� !��� �����#9� ��� �&������ �#�� �!!������0 � ,**��������0�� �#�� &���� ��&�������� ����&������ ���� *������*�����,��?�)� �
�
��% �; �?!!������0���������*�*���������������������������-��������*����%� *�!!�������!!���������������*����������������� �
�
�,��?�)��
�>?�)�)�,�)/-�
+�$������ +����� )����������%��8vi9� ��M 5���
/�����������%��8vo9� ��� .���*�>����� 57�<�
/��������������8io9� 57�,� �����#��%�!��=����0�������%��� :7�$A��
�����������������%���8� 1�� 19� 577�L��
�����#���������%���8� 1�� 19� 4�-�8?>�57569�
�����#��%�!��=����0����$����������� 77�$A��
�������������$�8�:9� 7�L��
)�*���������$�8� 9� 7�LA�
�����#������$����%��8�:��C9� 4�-�8?>�57569�
Authorized licensed use limited to: University of Illinois at Chicago Library. Downloaded on January 26,2022 at 19:56:03 UTC from IEEE Xplore. Restrictions apply.
�#�� ��% � � �#���� �#�� �����%��� ���� ���%���� ��*� �#��� ���� ���������#�������������%��8viF �9���#��������������%���!��#�� !����� ��� ���%�� �#��� ��� vC6aNvC a 8vCaF5 �9�� ������� �����%�� �!� �����*� ��� ���%��� �#��#� &����� �#�� �����%�� ��� ����������� vC6bNvC b 8vCbF 5�9���#��������������%���!��#��*�������%���#��� ��� vC6cNvC c 8vCcFC�9�� �#�� ������� �����%�� �!� ����� ��� ���%��� �#��#�����#�������%��vC6dNvC d 8vCdF6�9����*�!�����0��#�����$� ������������%��8voF �9 ��#����&��������*�&�����������#����#�� �������*� ������%0� �����*�� �#�� �����!��������� ��*� &����0� ��� ����������#���������*�%��� ��
�#�������%�������������#�������#���� 1�!��&����#����%����� ����� ��� ��% �G � ���� �1�&����� v� �� ��� �#�� �����%�� ������� ��� � �� �����#� !��&� �#�� !����� ��� ���%� � �#��� ���%�� #��� ��� ������ �����%����*�5 ���������������%� ��#�������%������������� ����� 5 ���� ��� ��#��� ���*��� ��� ��� �=���� ��� #��!� �!� ���� ������ �����%� � ��&�����"�#�����������������#�������#���� "��� �����*�� *����� �#���������% �G ��#�����$�����������#��������%����������=���� ����#�������������%��������������v�:�����!��& ��#����*������� �!������%���������������#����%�������������%������#����!������� �����%������#����������%�����#��#������&�������#���!!������0 � �#���!��������������*�����%���!������*���������������%��*��%� ��#������������ �
�#�� ������%0� ���� ����� �����*� ��*��� ���*� �!� J� 8 <9�� :7J� 8 7<9� ��*� 77J� 857<9�� ���#� ���*� ������ ��*� ���#� ������������������������%��8!��&� ����C7��9 �
�#�� ������� �����%�� ��*� ������� �������� !��� ���� �!� �#���� ������ ���� ����� ��� ��% � 7� ��*� ��% � �� �����������0 � �#�� ���������� $����� �#�� ������� �����%�� ��%�����*� !��&� J� ��� 77J��!��#�����* �)���**����������������������"�����������*���� %��*� *0��&��� ��������� �#��� ������� ���*� ������ ��*� ����������� ��� ������ �����%� � )�� �#���*� "�� ������*� �#��� �#�� ��&�������� ����� '���� �� ������������� >)� ������������ �#��� �#�� *0��&��� ��������� &�0� "�� �&�����*� �� ���� �!� ��#��� ����������� ��������������*�"���&���0�* �
�#���������*������������!!������0������������#�*�����#��� ���*0 � �#�� ��&�������� �!!������0� ������ ��� �#���� ��� ��% � 7 � �#�� #�%#���� ������ ���� G: J� 8��� :7J� �!� ���*9� ��*� ��� ��#����*� G6 :J� ��� ����*� ����� �/�� ����0���%� �#�� �!!������0� �������*���������#��������%�����#����*�G; :J���#��#�&����� ��� �����%�� �!!������0� �!� GG 6J� ��� ���#� ���%��� ��*� �#�� "��$� ���%�� ��������*� G: :J� �!� �!!������0 � �#���� �#�� �������*� �����*�� ���������� "���*� ��� �#�� &�*�!��*� ��� ����� 8�������*� #��������������9�����$����������0����*����������������*���#�%#����
�
�
��% � �/�����������%���������#����%� �
�!!������0 � )�� �#���*� "�� ������*� �#��� ���$� ���%�� ��� �� ��������� ���%��*�������#��#�%#��������������� ��#��*���%���!��#������%�� �#���*� "�� �&�����*� ���#��� �#�����%� ����#��� ������%0� ��� ����0��%� ���#��=���� ��� ����������*�� ����������&� �!� �����#���� ��� �
577 57: 5 7 5 : 557 ��&��8&�9
7
7
57
67
7
:7
vS �
vi
vS "
vS � vS *vS:
� � ��
� % � �8
� 9
�
��% �G ������%�����������������#���������#����%� �
�
7
7 5:
7 :7
7 ;:
77
5:
77 57 7 C7 ��&��8&�9
vo
)� ���������% ������ H
�� ����C7��
�� �*�����H
:7J���� 77J
�� �*�����H
J��� �:7 J
�
��% � 7 � /������ �����%�� ��� ����*0�������� ���#� ���*� ������� ��*� ���#� ������ �����%������ �
�
7
:
7
:
57
5:
67
77 57 7 C7 ��&��8&�9
io
�� �*�����H
J��� �:7 J
�� �*�����H
:7J ���� 77J
)� ���������% ������ H
�� ����C7��
� �
�� � �
�� 8,
9
�
��% � � /������ �������� ��� ����*0�������� ���#� ���*� ������� ��*� ���#� ������ �����%������ �
Authorized licensed use limited to: University of Illinois at Chicago Library. Downloaded on January 26,2022 at 19:56:03 UTC from IEEE Xplore. Restrictions apply.
7 7
5 :
: 7
; :
G7 7
G5 :
G: 7
G; :
77
7 : 7 : 57 /������>���� 8<9
�FG: J
�FG6 :J
�
��% � 5 �?���&�����!!������0������ �
�
)� ��/-��+�)/-�,-���+�+.?�</.(�� �#����������������#�*������������*����*��*������������
!��� ��� ��� ��� ���������� � �#�� ������%0� �����*��� #�%#� %����� %��*� ������� �����%�� ��%��������� �� ��*������� ��&"��� �!� ��&����������*�#�%#��!!������0 ��
�#�� ��������� ��� "���*� ��� �� �����*�� ����������� �!� �#�� &�*�!��*���**����������� ��#�������*��������������!���������� ��������������*�������#��#�%#��!!������0������*�*�"0��� �
�#���������*�������������������!��&� ������6����#���%#� �����*��������������!�!������**��������������#��#��������%��� �#�������'���������#�����*���������� �,!����������$����������� �#��%��� !��&� 6��� ��� ��� ��� �����*�� ������� �����%�� ��%������� � �#�� �������*� ��������� ����� '���� ���� ��*������ 8!��&� ���$� ���%�9�� ��*�� �#���� ��� ���� "�� �����0� "���*��%� ��� ��� ����%����*� �������� 8)�9 � ����#��&����� �����%� ������ &�0� "�� ��������*� �**��%� &���� ����������� ��� ��������� 8)>/>� ����������9 �
�#�����#���������*�*��������%���������0�����������"������ �#������*0����#��1����&�����������������!���������$� ��
,�(-/<�?�4E?-��
�#�� ���#���� ����*� ��$�� ��� �#��$� �,>?�� !��� �#���� ������"����������#������$�����#��!��&��!���!������#�������*�*� ��� ������� ��������� ���������� �� 2���%��&H� >/���/�� � >��=����� >O��*�������� ��� ?1������� B� >������� �P� G B57 C�7 3 � �#�� ���#���� ����� ����*� ��$�� ��� �#��$� -���#�������� +��������0� 8-+9� ��*� �#�� >����� ?����������� .������#� 4����� ��� -+� !��� #�����%� �� � ������� ��������� ��������� ��� �������%� .������#��� *����%� �#�� *������&�����!��#����������# �
.?�?.?-�?��
2 3� , � >������ > � (�&��� ��*� � � � � ,�*��*%��� Q?���������� �!� 77�� ��� *�����"������ ��� ������ ��*� *���� �������� ��� �&������ ����%0� �!!������0�Q�
INTELEC 07 - 29th International Telecommunications Energy Conference��.�&���577;���� �65�6G ��
253� � � R���%�� � � -���� S � ���� � � �#��%� ��*� E � @��*����� Q�����#�*� ���$� �����������Q� 2018 IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC)������,���������S��+�,��57 ���� � �G7 ��
263� � � ����� S � �0��� @ � ���� Q,�� ������ �!!������� ��&������� &�*����� ������ *������0� ���#��������� !��� ������ !��&� ��*� *���� �������Q� 2018 IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC)�� ���� ,���������S��+�,��57 ���� �;6� 7 �
2 3� @ � ����� � � @��%�� � � E � ���"����� � � R � ����������� � � <��%� ��*� � � R � ������$�� Q���*������*���� ��!�������#��%� E��#�*� �!� A��!����*%��
�������� ���"���� !��� A�%#������%�� >������!����*� ���������� ��� �����
�������>��������������Q����IEEE Transactions on Power Electronics�� ��� �65���� � ���� �5G5:�5G6 ��,�����57 ; �
2:3� � �T#��%��� ������ �T �>��%����*�T �U�����V,�-�������%��E��#�*�!��� A�%#�>����� A�%#�?!!������0� �����#�*����������� ������
�����������W�IEEE Transactions on Power Electronics����� �56���� �5�� �� � 65X 7��E�� �577 �
2C3� � � ,1����*�� @ � ���$����#�� ��*� , � )���������� V�����#�*� ���������B�����#�*�)�*������ ����������� !��� 4�����%� �����!��&�������
A0"��*� ������ ><E� �����������W� IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers�� ��� � ::�� �� � 5�� �� � C ;XCGC�� E�� � 577 �
2;3� . � ������� T � <���*�0��� , � >�����$�� , � E��*��$�� ��*� , � �$����� V,� �����#�*����������� ������ ���������� ���#� �����"��� -�&"��� �!�
�����%�� 4����� ��*� ��������������� /���������W� IEEE Transactions on Industrial Electronics���� � X ��57 �
2 3� E � ��������#�� @ � > � ����$����� � � , � 4��'��� � � ����"'��%�� ��*� � � ��#&����V�����+������������������H�,���&���#�������.�������!�
�����%���������%� ���#��=����� ������%����� ��*� ,�����������,” IEEE Transactions on Power Electronics�� ��� � 65�� �� � 5�� �� � G 6XG ; �� ��� �57 ; �
2G3� E � � � ����#���� E � , � �����*��� ��*� � � � � ���������� QA0"��*� -���������*� ��X��� ����������� ������*� !��&� �� >������� �����#�*�
���������������Q�in IEEE�Transactions on Power Electronics����� �66�� �� � ���� �6 :;�6 C ��,�����57 ��
2 73� > � R � � � ������� � � A � )���� ����� ��*� � � � � ���������� Q���%���>#���� A0"��*������#�*����������������%�����"�����?>)��>���.����!�����Q in IEEE Transactions on Power Electronics����� �66���� �C���� �: � : 67��R����57 �
2 3� . �� �,�*�������� �� ������������*�) ����"���Q,� �$<������+�B����� ����������#�*�����������,�X,������������Q�in IEEE Transactions on Power Electronics,���� �5 ���� �;���� �665G�66 7��R��0�57 6 �
2 53� E � �#���� ( � ���� R � A��� ��*� , � )���������� V4���������� �!� �� ��&��0� �!� ���0� A�%#� ��� 4���� >����� ?����������� ��������� ����*� ��� �����#�*�
����������)�*������ ������ �������%� !��&� �� ��&���� 4���#�W� IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers����� �C6���� � 5���� �56 X56G5����� �57 C �
2 63� E � , � �����*���� � � � � ���������� ��*� . � � � ����#��� VA�%#� �����+�� ������ ���������� <��#� ,������ �����#�*�)�*������ ��*� >�������
�����#�*����������� -�����$�,” IEEE Transactions on Industrial Electronics����� �C:���� �;���� �:C X:C: ��R�� �57 �
2 3� / � ,"��"���� , � 4#�������� @ � ���$����#�� ��*� , � )���������� V�������� �����#��%�&�*�� ���������� ���#� #�%#� �����%�� %���� ����%� �� �����#�*�
���������� ��������W� IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Fundamental Theory and Applications����� �:7���� � ���� � 7G X 75�� ,�% �5776 �
2 :3� E �>��*������ � �� �>!����#����4 �?&&��*���!����? �� � .�&������� ��*� . �4������V�����%��E���������������� ,�����*����-���)������*�������
�����������W�IEEE Transactions on Power Electronics����� �56���� �5�� �� � ; X ;��E�� �577 �
2 C3� E � ( � -%�0���� � � � � ����%�� ��*� @ � � � ��&�� V�����#�*����������� ����*� ����������#� A�%#������� ������ ����������W� IEEE Transactions on Power Electronics�� ��� � 66�� �� � :�� �� � X G�� E�0�57 �
2 ;3� E � � � ����#��� ��*� � � � � ���������� VA0"��*� ������ "��$� ���������� ���#� ������� �����#�*� ���������� ����� ��*� ���� �����%�� %����W� ��� IEEE Energy Conversion Congress and Exposition�8?��?9��57 C���� � XC �
2 3� � � ���%�� � � ( � ����� S � T#��%�� � � ����$��� ��*� 4 � @ � <���� V,� ����0� )���%����*� .����!�%���"��� �����#�*����������� ������ ����������
<��#� ����� ����$�*� /������ �#������� !��� �����%�� ����$��%�
,������������W� IEEE Journal of Solid-State Circuits�� ��� � : �� �� � G�� �� �5 5X5 :5����� �57 C �
2 G3� 4 � � � �������. � � � ����#����*�� �� � ���������� Q������������ &�*����%� �!� �� #0"��*� �����#�*����������� "����� ����������Q� �� 2015� IEEE 13th Brazilian Power Electronics Conference and 1st Southern Power Electronics Conference�������������57 :���� � �C �
�
Authorized licensed use limited to: University of Illinois at Chicago Library. Downloaded on January 26,2022 at 19:56:03 UTC from IEEE Xplore. Restrictions apply.