Design of Time-Mode PI Controller for Switched-Capacitor DC/DC Converter Using Differential Evolution Algorithm—A Design Methodology

脉冲宽度调制 PID控制器 控制器(灌溉) 电容器 控制理论(社会学) 算法 计算机科学 开关电容器 电感器 脉冲频率调制 电子工程 脉搏(音乐) 电压 数学 电气工程 工程类 控制工程 控制(管理) 脉冲幅度调制 温度控制 农学 人工智能 生物
作者
Ahmed Al-Qallaf,Kamal El‐Sankary
出处
期刊:IEEE Transactions on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:41 (12): 5621-5634 被引量:4
标识
DOI:10.1109/tcad.2022.3149850
摘要

This work presents an automated design methodology for time-mode proportional and integral (PI) controllers aimed for an on-chip switched-capacitor (SC) dc/dc converter system. The basis of this design is the use of evolutionary optimization algorithms to find the near-optimal set of sizings for the time-mode PI controller. It is motivated due to the difficulty faced when tuning the controller parameters at a circuit level, which arise as a result of the presence of modeling inaccuracies and the small region for the linearized model where it is defined. Moreover, this design proposes the required modifications for the original design presented for the inductor-based dc/dc converter. These modifications are necessary to operate the SC dc/dc converter in slow switching limit (SSL). The addition of a pulse-width-modulated (PWM)-to-pulse frequency-modulated (PFM) conversion block is presented and elaborated in this article. The controller is codesigned using the differential evolution algorithm for the circuit level implementation to mitigate the issues prior mentioned. The optimized controller is then tested in a simulation environment using TSMC $0.18~\mu \text{m}$ technology. The results of the optimized controller were superior to those of a conventional controller. The optimized system achieved an overall efficiency of 79.1%.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
2秒前
3秒前
粥粥叭叭发布了新的文献求助150
3秒前
Reece完成签到,获得积分10
3秒前
wu完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
Emper发布了新的文献求助10
5秒前
多边棱发布了新的文献求助10
6秒前
Chen完成签到,获得积分10
6秒前
yeah完成签到,获得积分10
7秒前
顾矜应助青wu采纳,获得10
7秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
蓝天应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
kkain完成签到,获得积分10
9秒前
蓝天应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
干净的琦应助科研通管家采纳,获得50
9秒前
星辰大海应助樵木采纳,获得10
9秒前
9秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得20
9秒前
9秒前
10秒前
干净的琦应助科研通管家采纳,获得50
10秒前
10秒前
可爱的函函应助路宇鹏采纳,获得10
10秒前
明亮迎丝发布了新的文献求助10
10秒前
苏紫梗桔发布了新的文献求助10
11秒前
LTM215完成签到,获得积分10
11秒前
贪玩的秋柔应助王春菲采纳,获得10
11秒前
12秒前
13秒前
qyang完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
Reaction of 3-Methylenedihydro-(3H)furan-2-one with Diazoalkanes. Syntheses and Crystal Structures of Spiranic Cyclopropyl Compounds 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7077336
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8737179
关于积分的说明 18488573
捐赠科研通 6615664
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3130737
关于科研通互助平台的介绍 2230618
邀请新用户注册赠送积分活动 2105624