本文是专题《Buck和Boost升降压开关电源开环与闭环分析和设计 》的第二篇。
上一篇讲了Boost+Buck升压和降压电路开环工作原理测试，此篇将阐述关于Buck+Boost降压和升压电路开环工作原理测试的相关内容，欢迎点击“资料”，下载本文配套资料。工程师们喜欢的话，记得点赞、收藏、关注、转发、留言！
Buck+Boost降压和升压电路开环工作原理测试：PS——Buck and Boost
1、Buck+Boost降压和升压电路开环工作原理分析
工作原理：当输入电压与输出电压接近时Buck降压电路和Boost升压电路同时工作，以限制Buck驱动信号占空比接近100%、Boost驱动信号占空比接近0%；此时将Buck电路的驱动信号设置为某一值，该值低于80%，从而Buck输出电压实现降压、低于输入电压，Boost电路工作于升压模式、使其输出电压高于Buck输出电压，从而实现整体电路的稳压控制，具体电路如下图所示。
Buck降压电压——开环
Boost升压电压——开环
主、辅、Boost驱动源
参数说明：
Duty——MCU控制Boost驱动信号占空比，
0.4(反馈保护起作用)、0.6、0.8，Duty越大输出电压越低、Duty越小输出电压越高；
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；
SW2——SW2测试电路状态设置：1为单独测试——Buck与Boost单独工作、
0为联合调试——Buck+Boost联合工作；
DutyB——Buck降压电路的驱动信号占空比，
DutyB越小输出电压越低、DutyB越大输出电压越高；
2、 瞬态开环测试——24V输入、24V输出
对电路进行时域瞬态测试，仿真设置如下图所示，此时Duty=0.65（Boost驱动信号占空比）、DutyB=0.7（Buck驱动信号占空比）、Freq=20k、SW1=1、SW2=0（Buck和Boost联合工作），MCU输出信号U9RE7实现Buck的MOSFET驱动信号控制、U9RE6实现Boost的MOSFET驱动信号控制，此时输出电压计算值V(O1C)=VCCI1×DutyB/Duty，与测试结果23.776V基本一致；当Buck电路驱动信号占空比DutyB固定之后，Boost电路的驱动信号占空比越小输出电压越高、反之则越低。
瞬态仿真设置：Duty=0.65、DutyB=0.7、Freq=20k、SW1=1、SW2=0
驱动信号和输出电压波形
输出电压波形和数据：输出电压最大值23.776V、最小值22.314V
Buck+Boost开环联合控制测试：PS——Buck and Boost New
1、 Buck+Boost开环联合控制工作原理分析
工作原理：Buck+Boost开环联合控制电路如下图，控制信号U9RE7和U9RE6反相、分别控制Q25和Q24C同时导通和截止，从而连续工作方式时电感L7C两端的电压分别为V(VCCI1)和V(O1C)，根据伏秒平衡原理，此时输出电压V(O1C)= V(VCCI1)×(1-Duty)/Duty——通过控制占空比Duty即可以使电路降压又可以使电压升压，占空比Duty（U9RE6）越大输出电压越低。
Buck测试电路
Boost测试电路+过压保护
供电和驱动
参数说明：
Duty——MCU控制Boost驱动信号占空比，
0.2(反馈保护起作用)、0.4、0.6、0.8，Duty越大输出电压越低、Duty越小输出电压越高；
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；
Buck+Boost参数设置
2、Buck+Boost开环联合瞬态测试
测试结果：输入电压24V、占空比Duty=0.6时的瞬态仿真设置、测试波形和数据分别如下图所示；MCU输出的驱动信号V(U9RE6)与V(U9RE7)反相，使得V(Q24C:g)与V(Q25:s,Q25:g)同时为高或低、控制Q24C和Q25同时导通和截止；输入电压VIN=24V、Duty=0.6、负载电阻RL1C=4欧姆时电路工作于断续模式，输出电压最大值约为27V、最小值约为26V、略大于计算值V(O1C)= V(VCCI1)×(1-Duty)/Duty=24V；电感两端电压分别为23V和29V、与输入电压VIN和输出电压V(O1C)-1（1代表二极管压降）基本一致，当Q25驱动信号V(Q25:s,Q25:g)为高时电感I(L7C)电流增大—储能，当Q25驱动信号V(Q25:s,Q25:g)为低时电感I(L7C)电流降低—释能。
瞬态仿真设置
驱动测试波形：V(U9RE6)与V(U9RE7)反相；
V(Q24C:g)与V(Q25:s,Q25:g)同时为高或低、控制Q24C和Q25同时导通和截止
输出电压、驱动电压、电感电流与电压测试波形与数据
3、Buck+Boost开环联合测试——升压与降压测试
测试结果：输入电压为24V、负载电阻RL1C=4欧姆，测试占空比Duty分别为0.3、0.5、0.7时的输出电压，输出电压计算公式为V(O1C)= V(VCCI1)×(1-Duty)/Duty；输出电压平均值分别为43.67V、31.63V和19.4V与计算值56V、24、10存在一定差距，所以实际工作时需要进行闭环控制，但是利用该电路和控制策略能够实现输出电压的升高与降低全量程调节。
瞬态仿真设置
Duty参数仿真设置
输出电压瞬态值
输出电压平均值测试波形与数据
VIN=24V、Duty=0.8、RL1C=4时的输出电压波形