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
刚刚
1秒前
plz发布了新的文献求助10
2秒前
Raymond发布了新的文献求助200
2秒前
脑洞疼应助morecraft采纳,获得10
2秒前
李虹发布了新的文献求助10
2秒前
CC完成签到,获得积分10
3秒前
jiayillliu完成签到,获得积分10
3秒前
lobster发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
6秒前
谦让语兰发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
JamesPei应助文静的听荷采纳,获得10
8秒前
典雅绮兰完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
哈哈哈完成签到 ,获得积分10
10秒前
帮帮我完成签到 ,获得积分10
10秒前
朽木发布了新的文献求助10
12秒前
黄雨翔完成签到,获得积分10
12秒前
14秒前
六十分万岁完成签到,获得积分10
14秒前
胡德完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
15秒前
15秒前
zhangjiabin完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
ding应助黄雨翔采纳,获得10
16秒前
踏实秋莲完成签到,获得积分10
17秒前
英姑应助旺旺小小贝采纳,获得10
17秒前
田玲念完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
19秒前
Maic123应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
SciGPT应助lobster采纳,获得10
19秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
Dai完成签到,获得积分10
20秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得30
20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
Römisch-Germanische Forschungen 1000
APA handbook of comparative psychology: Basic concepts, methods, neural substrate, and behavior 1000
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
The Analytical and Numerical Solution of Electric and Magnetic Fields 500
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 7611215
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9186879
关于积分的说明 19681227
捐赠科研通 7185053
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3270506
关于科研通互助平台的介绍 2434122
邀请新用户注册赠送积分活动 2265235