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
内向的含之完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
1秒前
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
活吞鲨鱼完成签到,获得积分10
5秒前
Crazydan发布了新的文献求助10
5秒前
tuzhifengyin完成签到,获得积分10
5秒前
猩心完成签到 ,获得积分10
6秒前
奔跑应助哈哈哈哈1111采纳,获得10
7秒前
Throne发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
能干的鞅发布了新的文献求助10
8秒前
科研通AI6.2应助淏瀚采纳,获得30
8秒前
言禹完成签到 ,获得积分10
8秒前
活吞鲨鱼发布了新的文献求助10
9秒前
情怀应助长青采纳,获得10
9秒前
Crazydan完成签到,获得积分10
10秒前
上官若男应助大大双采纳,获得10
10秒前
凶狠的映易完成签到 ,获得积分10
11秒前
吐个泡泡发布了新的文献求助30
12秒前
铲铲完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
14秒前
abcd发布了新的文献求助10
16秒前
小猪乔治完成签到,获得积分10
17秒前
文静紫烟完成签到,获得积分10
19秒前
albertchan完成签到,获得积分0
20秒前
张子豪完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
kbkyvuy完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
神勇的砖头完成签到,获得积分10
23秒前
HansYoung完成签到 ,获得积分10
23秒前
百威sama发布了新的文献求助10
23秒前
Passer完成签到 ,获得积分10
24秒前
dde应助文静紫烟采纳,获得10
24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
An Introduction to Foreign Language Learning and Teaching 750
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Les chinois de jakarta: temples et vie collective 500
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
What is the Future of Psychotherapy in Digital Age? Technology, AI Bots, and Psychotherapy after Covid 444
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 7629021
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9203664
关于积分的说明 19735164
捐赠科研通 7198782
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3274231
关于科研通互助平台的介绍 2436403
邀请新用户注册赠送积分活动 2270321