Autotuning basato su correlazione nei
controlli predittivi
W. Stefanutti*, E.Tedeschi**, P. Mattavelli**,
S. Saggini***
* DIEGM – Università di Udine – Udine - Italy
** DTG – Università di Padova – Vicenza – Italy
*** I&PCD – ST Microelectronics – Cornaredo (MI) - Italy
Riunione Annuale GE 2006
Ischia, 21-23 giugno 2006
Vantaggi del controllo digitale integrato per
convertitori dc-dc ad alta frequenza
Immunità alle derive dei componenti
Possibilità di implementare schemi di
controllo complessi
Facilità di integrazione con altri sistemi
digitali
Scalabilità in presenza di avanzamenti
tecnologici
Autotuning dei parametri del controllore,
calibrazione del sensing e autodiagnostica
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Caratteristiche del controllo deadbeat
Le tecniche di controllo deadbeat, pur molto
attraenti per la loro rapidità di risposta, rivelano
un proprio punto debole nella sensibilità alle
variazioni parametriche
 Le tecniche di autotuning suscitano crescente
interesse in quanto potenzialmente in grado di
superare questo problema

Presentazione di una tecnica di
autotuning semplice, basata sulla
correlazione dell’errore
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Obiettivo del presente lavoro
Indagine su una tecnica di autotuning per
controllori digitali dead-beat, mediante
utilizzo dell’auto correlazione dell’errore
 Caratteristiche:
– Basata sull’autocorrelazione dell’errore in
presenza di ingresso ad onda quadra
– Applicabile in presenza di stimatori del disturbo
– Metodo di autotuning rapido
– Adatto per diverse topologie di convertitori dc-dc
– Tecnica con basso livello di complessità
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Implementazione proposta
IC digital control
Predictive current control
Lm=K*L
Vin
TUNING
ALGORITHM
VOref+
reg(z)
_
VO
iLref+
e
_
Lm / Tsw
+
ESL
+
1/Vin
VO
iL
driver
iL
L
io
ESR
C
+
VO
-
A/D
A/D
Estendibile al caso di presenza di stimatore del disturbo
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Proprietà dell’errore di corrente
Sotto-stima del guadagno
d’anello (K = 0.5)
[A]
6
[A]
iLref
6
2
2
iL sampled
5
5.01
5.02
iL sampled
iL
5.03
5.04
0
4.99
3
3
[A2]2
[A2]2
1
1
0
0
-1
5
5.01
5.02
5.03
5
5.01
5.02
-1
e(k)·e(k-1)
-2
-3
4.99
iLref
4
4
0
4.99
Sovra-stima del guadagno
d’anello (K = 1.5)
-3
4.99
5.03
5.04
e(k)·e(k-1)
-2
5.04
iL
5
5.01
5.02
5.03
5.04
t [ms]
t [ms]
Il prodotto e(k)e(k-1)
è positivo
Il prodotto e(k)e(k-1)
è negativo
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Risultati sperimentali
Test sul controllo di corrente presentato:
Risposta ad un gradino di riferimento in presenza di
un passo di ritardo nel controllo
Prima dell’autotuning,
per K=1.3
Dopo l’autotuning
Vo = 500 mV/div, iL= 3 A/div, t = 10 ms/div
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