Power Electronics: Advanced Conversion Technologies

745 Pages·2010·24.92 MB·English

by  Fang Lin Luo

Power Electronics
Advanced Conversion Technologies
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Power Electronics
Advanced Conversion Technologies
Fang Lin Luo
Hong Ye
CRC Press
Taylor & Francis Group
Boca Raton London New York
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Taylor & Francis Group, an Informa business
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10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
International Standard Book Number: 978-1-4200-9429-9 (Hardback)
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Library of Congress Cataloging-in-Publication Data
Luo, Fang Lin.
Power electronics : advanced conversion technologies / authors, Fang Lin Luo, Hong Ye.
p. cm.
Includes bibliographical references and index.
ISBN 978-1-4200-9429-9 (hardcover : alk. paper)
1. Power electronics. I. Ye, Hong, 1973- II. Title.
TK7881.15.L86 2010
621.31’7--dc22 2009043846
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Contents
Preface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xix
Authors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xxi
1. Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1 SymbolsandFactorsUsedinThisBook. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1.1 SymbolsUsedinPowerSystems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1.2 FactorsandSymbolsUsedinACPowerSystems . . . . . . . . . . . . . . 4
1.1.3 FactorsandSymbolsUsedinDCPowerSystems . . . . . . . . . . . . . . 7
1.1.4 FactorsandSymbolsUsedinSwitchingPowerSystems . . . . . . . . . 8
1.1.5 OtherFactorsandSymbols. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.1.5.1 VerySmallDampingTimeConstant. . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.1.5.2 SmallDampingTimeConstant. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.1.5.3 CriticalDampingTimeConstant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.1.5.4 LargeDampingTimeConstant. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.1.6 FastFourierTransform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.1.6.1 CentralSymmetricalPeriodicalFunction . . . . . . . . . . . . . 15
1.1.6.2 Axial(Mirror)SymmetricalPeriodicalFunction . . . . . . . . 16
1.1.6.3 NonperiodicalFunction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.1.6.4 UsefulFormulaeandData . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.1.6.5 ExamplesofFFTApplications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.2 AC/DCRectifiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
1.2.1 HistoricProblems. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
1.2.2 UpdatedCircuits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.2.3 PowerFactorCorrectionMethods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.3 DC/DCConverters. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.3.1 UpdatedConverter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
1.3.2 NewConceptsandMathematicalModeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
1.3.3 PowerRateChecking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
1.4 DC/ACInverters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
1.4.1 SortingExistingInverters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
1.4.2 UpdatedCircuits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
1.4.3 Soft-SwitchingMethods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
1.5 AC/ACConverters. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
1.6 AC/DC/ACandDC/AC/DCConverters. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Homework. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
2. UncontrolledAC/DCConverters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2.2 Single-PhaseHalf-WaveConverters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
v
vi Contents
2.2.1 RLoad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
2.2.2 R–LLoad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.2.2.1 GraphicalMethod . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
2.2.2.2 IterativeMethod1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
2.2.2.3 IterativeMethod2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.2.3 R–LCircuitwithFreewheelingDiode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.2.4 AnR–LLoadCircuitwithaBackEmf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
2.2.4.1 NegligibleLoad-CircuitInductance . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
2.2.5 Single-PhaseHalf-WaveRectifierwithaCapacitiveFilter . . . . . . . . 42
2.3 Single-PhaseFull-WaveConverters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
2.3.1 RLoad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
2.3.2 R–CLoad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
2.3.3 R–LLoad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
2.4 Three-PhaseHalf-WaveConverters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
2.4.1 RLoad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
2.4.2 R–LLoad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
2.5 Six-PhaseHalf-WaveConverters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
2.5.1 Six-PhasewithaNeutralLineCircuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
2.5.2 DoubleAntistarwithaBalance-ChokeCircuit . . . . . . . . . . . . . . . . 58
2.6 Three-PhaseFull-WaveConverters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
2.7 MultiphaseFull-WaveConverters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
2.7.1 Six-PhaseFull-WaveDiodeRectifiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
2.7.2 Six-PhaseDouble-BridgeFull-WaveDiodeRectifiers. . . . . . . . . . . . 60
2.7.3 Six-PhaseDouble-TransformerDouble-BridgeFull-Wave
DiodeRectifiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
2.7.4 Six-PhaseTriple-TransformerDouble-BridgeFull-Wave
DiodeRectifiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Homework. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
3. ControlledAC/DCConverters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
3.2 Single-PhaseHalf-WaveControlledConverters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
3.2.1 RLoad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
3.2.2 R–LLoad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
3.2.3 R–LLoadPlusBackEmfV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
c
3.3 Single-PhaseFull-WaveControlledConverters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
3.3.1 α>φ,DiscontinuousLoadCurrent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
3.3.2 α<φ,VergeofContinuousLoadCurrent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
3.3.3 α<φ,ContinuousLoadCurrent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
3.4 Three-PhaseHalf-WaveControlledRectifiers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
3.4.1 RLoadCircuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
3.4.2 R–LLoadCircuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
3.5 Six-PhaseHalf-WaveControlledRectifiers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
3.5.1 Six-PhasewithaNeutralLineCircuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
3.5.2 DoubleAntistarwithaBalance-ChokeCircuit . . . . . . . . . . . . . . . . 83
3.6 Three-PhaseFull-WaveControlledConverters. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
3.7 MultiphaseFull-WaveControlledConverters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
3.7.1 EffectofLineInductanceonOutputVoltage(Overlap) . . . . . . . . . . 90
Contents vii
Homework. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
4. ImplementingPowerFactorCorrectioninAC/DCConverters. . . . . . . . . . . . . 95
4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
4.2 DC/DCConverterizedRectifiers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
4.3 PWMBoost-TypeRectifiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
4.3.1 DC-SidePWMBoost-TypeRectifier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
4.3.1.1 Constant-FrequencyControl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
4.3.1.2 Constant-Tolerance-Band(Hysteresis)Control . . . . . . . . . 105
4.3.2 Source-SidePWMBoost-TypeRectifiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
4.4 Tapped-TransformerConverters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
4.5 Single-StagePFCAC/DCConverters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
4.5.1 OperatingPrinciples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
4.5.2 MathematicalModelDerivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
4.5.2.1 AveragedModeloverOneSwitchingPeriodT . . . . . . . . 115
s
4.5.2.2 AveragedModeloverOneHalfLinePeriodT . . . . . . . . . 118
L
4.5.3 SimulationResults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
4.5.4 ExperimentalResults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
4.6 VIENNARectifiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
4.6.1 CircuitAnalysisandPrincipleofOperation . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
4.6.2 ProposedControlArithmetic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
4.6.3 BlockDiagramoftheProposedControllerforthe
VIENNARectifier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
4.6.4 ConverterDesignandSimulationResults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
4.6.5 ExperimentalResults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
Homework. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
5. OrdinaryDC/DCConverters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
5.2 FundamentalConverters. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
5.2.1 BuckConverter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
5.2.1.1 VoltageRelations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
5.2.1.2 CircuitCurrents. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
5.2.1.3 ContinuousCurrentCondition(Continuous
ConductionMode). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
5.2.1.4 CapacitorVoltageRipple . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
5.2.2 BoostConverter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
5.2.2.1 VoltageRelations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
5.2.2.2 CircuitCurrents. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
5.2.2.3 ContinuousCurrentCondition. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
5.2.2.4 OutputVoltageRipple . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
5.2.3 Buck–BoostConverter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
5.2.3.1 VoltageandCurrentRelations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
5.2.3.2 CCMOperationandCircuitCurrents. . . . . . . . . . . . . . . . 150
5.3 P/OBuck–BoostConverter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
5.3.1 BuckOperationMode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
5.3.2 BoostOperationMode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
viii Contents
5.3.3 Buck–BoostOperationMode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
5.3.4 OperationControl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
5.4 Transformer-TypeConverters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
5.4.1 ForwardConverter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
5.4.1.1 FundamentalForwardConverter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
5.4.1.2 ForwardConverterwithTertiaryWinding . . . . . . . . . . . . 160
5.4.1.3 SwitchModePowerSupplieswithMultipleOutputs . . . . 161
5.4.2 Fly-BackConverter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
5.4.3 Push–PullConverter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
5.4.4 Half-BridgeConverter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
5.4.5 BridgeConverter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
5.4.6 ZetaConverter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
5.5 DevelopedConverters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
5.5.1 P/OLuo-Converter(ElementaryCircuit) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
5.5.2 N/OLuo-Converter(ElementaryCircuit). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
5.5.3 D/OLuo-Converter(ElementaryCircuit) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
5.5.4 Cúk-Converter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
5.5.5 SEPIC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
5.6 Tapped-InductorConverters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
Homework. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
6. VoltageLiftConverters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
6.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
6.2 SevenSelf-LiftConverters. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
6.2.1 Self-LiftCúk-Converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
6.2.1.1 ContinuousConductionMode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
6.2.1.2 DiscontinuousConductionMode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
6.2.2 Self-LiftP/OLuo-Converter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
6.2.2.1 ContinuousConductionMode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
6.2.2.2 DiscontinuousConductionMode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
6.2.3 ReverseSelf-LiftP/OLuo-Converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193
6.2.3.1 ContinuousConductionMode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
6.2.3.2 DiscontinuousConductionMode . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196
6.2.4 Self-LiftN/OLuo-Converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196
6.2.4.1 ContinuousConductionMode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196
6.2.4.2 DiscontinuousConductionMode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
6.2.5 ReverseSelf-LiftN/OLuo-Converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
6.2.5.1 ContinuousConductionMode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199
6.2.5.2 DiscontinuousConductionMode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
6.2.6 Self-LiftSEPIC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
6.2.6.1 ContinuousConductionMode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
6.2.6.2 DiscontinuousConductionMode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
6.2.7 EnhancedSelf-LiftP/OLuo-Converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
6.3 P/OLuo-Converters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206
6.3.1 Re-LiftCircuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206
6.3.1.1 VariationsofCurrentsandVoltages . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
6.3.2 Triple-LiftCircuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
6.3.3 Quadruple-LiftCircuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
6.3.4 Summary. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218
Contents ix
6.4 N/OLuo-Converters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220
6.4.1 Re-LiftCircuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221
6.4.2 N/OTriple-LiftCircuit. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
6.4.3 N/OQuadruple-LiftCircuit. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227
6.4.4 Summary. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230
6.5 ModifiedP/OLuo-Converters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232
6.5.1 Self-LiftCircuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
6.5.2 Re-LiftCircuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234
6.5.3 Multi-LiftCircuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236
6.6 D/OLuo-Converters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238
6.6.1 Self-LiftCircuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238
6.6.1.1 PositiveConversionPath . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
6.6.1.2 NegativeConversionPath . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240
6.6.1.3 DiscontinuousConductionMode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
6.6.2 Re-LiftCircuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244
6.6.2.1 PositiveConversionPath . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
6.6.2.2 NegativeConversionPath . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
6.6.2.3 DiscontinuousConductionMode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249
6.6.3 Triple-LiftCircuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
6.6.3.1 PositiveConversionPath . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
6.6.3.2 NegativeConversionPath . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252
6.6.3.3 DiscontinuousMode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253
6.6.4 Quadruple-LiftCircuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
6.6.4.1 PositiveConversionPath . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
6.6.4.2 NegativeConversionPath . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257
6.6.4.3 DiscontinuousConductionMode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258
6.6.5 Summary. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260
6.6.5.1 PositiveConversionPath . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260
6.6.5.2 NegativeConversionPath . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261
6.6.5.3 CommonParameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261
6.7 VLCúk-Converters. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
6.7.1 ElementarySelf-LiftCúkCircuit. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
6.7.2 DevelopedSelf-LiftCúkCircuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264
6.7.3 Re-LiftCúkCircuit. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265
6.7.4 Multiple-LiftCúkCircuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266
6.7.5 SimulationandExperimentalVerificationofanElementaryanda
DevelopedSelf-LiftCircuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266
6.8 VLSEPICs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267
6.8.1 Self-LiftSEPIC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268
6.8.2 Re-LiftSEPIC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268
6.8.3 Multiple-LiftSEPICs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269
6.8.4 SimulationandExperimentalResultsofaRe-LiftSEPIC . . . . . . . . . 270
6.9 OtherD/OVoltage-LiftConverters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271
6.9.1 ElementaryCircuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272
6.9.2 Self-LiftD/OCircuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272
6.9.3 EnhancedSeriesD/OCircuits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273
6.9.4 SimulationandExperimentalVerificationofanEnhancedD/O
Self-LiftCircuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275