This paper presents a novel digital control method that improves both phase margin and jitter of a dc-to-dc switching converter. The proposed method has two controlled pulse, one is generated by digital control and the other by analog control. The resulted switching frequency is twice of analog control and digital control frequency, which results in smaller ripple currents in the converter. From the analysis and examination of frequency response and the transient response, it is clarified that the proposed control method greatly contributes to improve the stability and the dynamic performance compared to the conventional digital PID control

چکیده

در این مقاله یک روش کنترل دیجیتال جدید ارائه می گردد که هم حاشیه فاز و هم جیتر یک مبدل سوئیچینگ DC به DC را بهبود می بخشد. روش پیشنهادی دارای دو پالس کنترل شونده است، که یکی توسط کنترل دیجیتال و دیگری توسط کنترل آنالوگ تولید می شود. فرکانس سوئیچینگ نهایی، دو برابر فرکانس کنترل آنالوگ و کنترل دیجیتال است، که منجر به جریان ریپل کوچکتر در مبدل می شود­. از آنالیز و بررسی پاسخ فرکانسی و پاسخ گذرا، مشخص می شود که روش کنترل پیشنهادی تا حد زیادی منجر به بهبود پایداری و عملکرد دینامیک در مقایسه با کنترل PID دیجیتال معمولی می شود.

1-مقدمه

روش کنترل دیجیتال، به طور گسترده ای به منابع تغذیه سیستم های الکترونیکی که در فرکانس سوئیچینگ نسبتا پایین عمل می کنند استفاده می شود. کنترل دیجیتال دارای مزایای شناخته شده زیر است [1] - [3]:

1) برنامه کنترل است راحتی تغییر می کند، که منجر به زمان توسعه کوتاه تر و کاهش هزینه می گردد.

2) کنترل دیجیتال، ایمنی نویز بهتر و حساسیت کم به سن و عوامل محیطی ارائه می دهد.

3) کنترل پیچیده را می توان در اندازه کوچکتر پیاده سازی کرد.

4) قابلیت تنظیم آنلاین پارامترهای کنترل و تغییر آنلاین طرح کنترل با توجه به وضعیت.

با این حال، کنترل دیجیتال دارای یک نقطه ضعف حاشیه فاز خراب است که توسط تاخیر فاز به دلیل تاخیر کنترل ایجاد می شود. برای بهبود حاشیه فاز، کنترل حالت جریان [4] - [6] و کنترل پیشگویانه [7]، [8] در مقالات پیشین به کار گرفته شدند. از آنجا که کنترل حالت جریان و کنترل پیش پیشگویانه دارای ویژگی های اشتقاقی هستند، تاخیر فاز در فرکانس بالا کاهش می یابد. با این حال، برای ویژگی های اشتقاقی کافی، بهره کنترل کننده در فرکانس بالا باید افزایش یابد، که به دلیل رزولوشن ناکافی مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC)، باعث جیتر بزرگ می شود در حالی که این مشکلات در کنترل آنالوگ وجود ندارد...