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
追忆淮发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
1秒前
袁文广完成签到 ,获得积分20
1秒前
追寻向彤发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
5秒前
科研通AI6.2应助liucy采纳,获得10
5秒前
zzxiao发布了新的文献求助10
6秒前
泅渡完成签到,获得积分20
6秒前
上官若男应助欣慰的初蓝采纳,获得10
8秒前
深情安青应助秋迎夏采纳,获得10
8秒前
8秒前
星辰迷殇发布了新的文献求助10
8秒前
简历发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
调味料发布了新的文献求助10
9秒前
速溶baka发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
琳666发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
11秒前
你们才来发布了新的文献求助10
14秒前
第一张完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
彭于晏应助Arjun采纳,获得10
15秒前
xx完成签到,获得积分10
15秒前
强强完成签到,获得积分10
16秒前
弥叶十厥完成签到,获得积分10
16秒前
李奚完成签到,获得积分10
18秒前
安详夏彤发布了新的文献求助10
19秒前
琴l发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
哈哈哈哈完成签到 ,获得积分10
21秒前
23秒前
23秒前
汉堡包应助sanqianzzz采纳,获得10
24秒前
24秒前
高分求助中
GL 2 A method for assessing the in-place cleanability of food processing equipment, Fourth Edition, December 2023 3000
Annie Ernaux: De la perte au corps glorieux 600
类器官构建与应用:从基础到前沿 500
Petrology and Plate Tectonics,2025 500
Optical Coating Design with the Essential Macleod 400
A revision of Limenitis helmanni and its related species (Nymphalidae) from Central and South China 400
Moore's Clinically Oriented Anatomy 10th Edition 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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6794155
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8514338
关于积分的说明 18132579
捐赠科研通 6106433
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3023682
邀请新用户注册赠送积分活动 2000143
关于科研通互助平台的介绍 1990257