Analysis and control of synchronous buck converter

Abstract

Bu çalışmada, senkron buck dönüştürücüsünün analiz ve kontrolü incelenmiştir. Dönüştürücü modeli elde edilmiş ve optimize edilmiş kontrol metotları benzetim ve donanım ortamında uygulanmıştır. Matlab/Simulink programı benzetim uygulaması için kullanılmıştır. Donanım uygulamasında mikroişlemci tabanlı dsPICDEM SMPS geliştirme kartı kullanılmıştır.Önceki çalışmalardan PID, bulanık mantık ve kayan kipli kontrol yöntemlerinin sıklıkla kullanılmakta olduğu görülmüştür. Bu tezde, bu kontrol yöntemlerinin etkinliğini arttırmak için kontrol yöntemlerinin bazı parametreleri optimize edilmiştir. Parçacık Sürü Optimizasyon yöntemi kolay programlanabilir olması ve hızlı yakınsaması nedenleri ile optimum kontrol yöntemlerinin bulunması için seçilmiştir. Optimize edilmiş kontrol yöntemleri senkron buck dönüştürücüsüne uygulanmış ve yük ve hat değişimleri altındaki performansları karşılaştırılmıştır.

In this study, analysis and control of synchronous buck converter is investigated. Modeling of the converter is achieved and optimized control methods are applied as simulation and hardware implementation. Matlab/Simulink is used as simulation environment. Hardware implementation is realized by using a microcontroller based circuit, which is dsPICDEM SMPS development board.Prior studies show that PID, fuzzy logic and sliding mode controllers have been frequently applied to buck converter. In this thesis, to improve the efficiency of these control methods, some parameters of these controllers are optimized. Particle Swarm Optimization method is selected for obtaining optimum controllers because of the method?s easy programming and fast convergence features. The optimized controllers are implemented on the Synchronous Buck converter and their performances are compared under load and line variations.