Feedback Control Loop Design of DC-DC Converter Systems Using Subcircuit

Subcircuit를 이용한 DC-DC 컨버터 시스템의 피드백 제어루프 설계

In this paper, a novel approach to using Subcircuit of Pspice in designing feedback for DC-DC converter systems is proposed. Proposed new approach, the feedback design procedures which are based on small signal modeling are programmed as a subcircuit in Pspice. For this purpose, Analog Behavioral Modeling (ABM) is used. By using the subcircuit, the component values of the error compensation amplifier can be easily obtained by means of Pspice DC analysis. The methodology of development is presented in detail and application examples demonstrated the effectiveness of the proposed approach in designing feedbacks for DC-DC converters. The converter with PWM method used continuous current mode and calculated buck converter control signal with average and linear current technique. To decide pole and zero K-method was adapted and this kind of design procedure took stable function.

본 논문은 Pspice의 Subcircuit을 이용한 새로운 DC-DC 컨버터시스템의 피드백 제어루프 설계 방법을 제안하였다. 제안한 피드백 제어루프 설계 방식의 절차는 DC-DC 컨버터의 소신호 모델링을 기반으로 하여 Pspice의 Subcircuit으로 프로그램 하였다. 이를 위해 ABM(Analog Behavioral Modeling)을 사용하였다. ABM은 시뮬레이터에서 프로그래밍 언어로 사용 될 수 있고 수식을 전기적 회로로 나타낼 수 있으므로 방정식의 모든 변수를 전압으로 변환 할 수 있었다. Subcircuit을 사용하여 Pspice의 DC 해석으로 오차보상기의 회로 소자 값을 쉽게 얻을 수 있었다. 개발 방법을 자세히 기술하였으며 응용 예제로 제안한 DC-DC 컨버터 피드백 설계 방법의 효과를 입증하였다. PWM기법을 이용한 컨버터회로는 인덕터 전류가 연속인 연속전류모드를 적용하여 평균화 및 선형화 전류기법을 사용하여 Buck 컨버터의 제어신호를 구하였다. 극점과 영점을 선정하는 방법으로 K-계수법을 적용하였으며, 이와 같은 설계절차는 일반적으로 안정한 성능을 얻을 수 있었다.