本专题《Buck和Boost升降压开关电源开环与闭环分析和设计》，会按照下面目录内容一一和大家分享，工程师们喜欢的话，记得给我点赞、收藏、分享、转发、留言！欢迎点击“资料”，下载本文配套资料！
目录：
- Boost升压电路开环工作原理和过压保护测试
- Buck降压电路开环工作原理测试
- Buck+Boost降压和升压电路开环工作原理测试
- Buck+Boost开环联合控制测试
- Buck+Boost降压+升压闭环控制测试
Boost升压电路开环工作原理和过压保护测试：PS——Boost analysis
1、Boost升压电路开环工作原理分析
工作原理：Boost升压电路由过压保护+滞环、驱动+或门、反相器、Boost主电路和主、辅、驱动源联合构成；过压保护+滞环电路实现输出电压保护，当输出电压高于一定值时MOSFET驱动电压为低、驱动关闭、输出电压下降，当输出电压低于一定值时MOSFET重新开始工作，保护电压值通过分压电阻设置和调节；MCU输出的驱动信号U9RE6占空比Duty越大输出电压越小，输出电压V(O1O)=VCCI1/Duty，所以通过调节U9RE6占空比改变输出电压值。
Boost测试电路——开环保护
Duty——MCU控制信号占空比，0.4(反馈保护起作用)、0.6、0.8；
Freq——MCU控制信号频率；
瞬态仿真设置：Duty=0.6
测试波形和数据如下图所示：等效输出电压高于49.181V时驱动关闭、输出电压V(O1O)降低，等效输出电压低于48.715V时驱动开启、输出电压V(O1O)恢复正常、约为40V=24/0.6，保护电压滞环范围约为466.591mV
测试波形与数据
Boost升压电路输出电压调节与反馈保护
工作原理：Boost升压电路输出电压V(O1O)=VCCI1/Duty，所以通过调节U9RE6占空比改变输出电压值；当输出电压大于保护设定值时保护电路起作用，将其输出电压值限制在保护电压值。
Boost测试电路——反馈保护
测试波形与数据：占空比Duty分别为0.4、0.6、0.8时对输出电压调节和过压保护电路进行测试，仿真设置和波形数据分别如下图所示；当Duty=0.8时输出电压计算值V(O1O)=VCCI1/Duty=24/0.8=30V、与仿真值29.793V基本一致，当Duty=0.6时输出电压计算值V(O1O)=VCCI1/Duty=24/0.6=40V、与仿真值41.9V基本一致，当Duty=0.4时输出电压计算值V(O1O)=VCCI1/Duty=24/0.4=60V、输出电压仿真最大值51.6V/最小值46.48V误差很大、而且输出电压波动很大——过压保护起作用。
Duty占空比参数仿真设置
测试波形与数据
过压保护测试波形：当占空比Duty=0.4时过压保护电路开始工作、V(TP22)为高低脉冲波形、对输出电压V(O1C)进行限制；当占空比Duty=0.6、0.8时过压保护电路不工作、V(TP22)为低电平、电路正常工作；具体测试波形如下图所示。
V(TP22)保护信号波形
Duty=0.4时的保护信号V(TP22)和输出电压V(O1C)波形
Buck降压电路开环工作原理测试：PS——Buck analysis
1、Buck降压电路开环工作原理分析
工作原理：Buck降压电路主要由驱动电路、主开关Q25、储能电感L7o、输出滤波电容EC3O组成；Q25为PMOS，采用浮动驱动，通过主控制器MCU（输出信号U9RE7）、反相器U8BA、偏置电容C151、保护二极管D46、快速关断Q6及其辅助电路构成；当U9RE7为低电平时TP2为高电平、TP1为高电平——Q25关断，当U9RE7为高电平时TP2为低电平、TP1为低电平——Q25开通，通过MCU输出的U9RE7信号控制主开关Q25的导通和关断，从而实现输出电压幅值调节；U9RE7为高变低时TP1为低变高，此时Q6导通，从而将Q25的Cgs电容电压与其它杂散电荷快速放掉，实现Q25的快速关断；电路工作于连续模式时的输出电压V(O1O)=VCCI1×Duty。
Buck降压电压——开环
主、辅、驱动源
参数说明：
Duty——MCU控制信号的占空比，0.4、0.6、0.8；
Freq——MCU控制信号的频率；
SW1——功能测试1电路状态设置：1为功能正常、0为开路；
2、 瞬态测试——驱动信号、输出电压
对电路进行时域瞬态测试，仿真设置如下图所示，此时Duty=0.8、Freq=20k、SW1=1，MCU输出信号U9RE7实现MOSFET驱动信号V(Q25:s,Q25:g)控制，当驱动信号为高电平时储能电感电流增加、当驱动信号为低电平时储能电感电流降低；电路工作于连续模式时的输出电压V(O1O)=VCCI1×Duty，测试结果与计算值0.8×30=24V基本一致。
瞬态仿真设置：Duty=0.8、Freq=20k、SW1=1
驱动电压波形
驱动电压、电感电流、输出电压波形：输出电压最大值23.165V、最小值22.515V