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 》的第三篇,上一篇讲了Buck+Boost降压和升压电路开环工作原理测试以及开环联合控制测试,本篇将阐述关于Buck+Boost降压+升压闭环控制测试的相关内容,欢迎大家点击“资料”下载本文配套资料。工程师们喜欢的话,欢迎点赞、收藏、关注、转发、留言。
Buck+Boost降压+升压闭环控制测试:
PS——Buck and Boost Closed for TR800
1、Buck+Boost降压+升压变换器闭环工作原理分析
工作原理:利用电压控制器模型PWMVM MODEL对Buck+Boost电路进行闭环控制,使得输入电源VIN电压固定时电路输出电压既可以升高又可以降低,具体电路如下图所示;通过反馈电阻对输出电压分压,利用控制器使得反馈电压与参考电压相等,从而实现输出稳压控制;正常工作时Q25和Q24C同时导通和关断,输出电压计算公式为V(O1C)= REF×(1+RF2/RF1)。
Buck测试电路
Boost测试电路+过压保护
Buck+Boost闭环控制电路
参数说明:
SW1——功能测试1电路状态设置:1为功能正常、0为开路;
RF1v——反馈电阻RF1参数值;
REF=2.5V——反馈比较基准电压,通过设定基准电压值和反馈电阻RF1和RF2阻值进行输出电压调节;
VINv——输入供电电压值;
VOC——闭环输出电压设置值;
PWMVM MODEL电压控制器模型
参数设置
2、Buck+Boost闭环联合瞬态测试
测试结果:输入电压24V、输出电压VOC=40V时的瞬态仿真设置、测试波形和数据分别如下图所示,此时VL的V1=V2=0、负载电阻RL1a=4——输出电压V(O1C)最大值为40.8V、最小值为39.2V,纹波峰峰值约为4%;Q24C和Q25的驱动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;驱动信号V(Q24C:g)为高时电感电流I(L7C)增大—储能,驱动信号V(Q24C:g)为低时电感电流I(L7C)减小—释能,通过调节驱动信号的占空比控制输出电压幅度,占空比越大输出电压越高。
瞬态仿真设置
测试波形与数据
驱动电压、电感电流与电压测试波形
3、Buck+Boost闭环联合测试——升压与降压测试
测试结果:输入电压24V时参数仿真设置、测试波形和数据分别如下图所示,此时VL的V1=V2=0、负载电阻为RL1a=4——设置输出电压分别为12V、24V、40V,仿真结果分别为12.2-11.8、24.4-23.4、40.8-39.2,闭环测试结果与设置值基本一致——闭环工作正常。
输出电压VOC参数仿真设置
输出电压波形与数据
Buck+Boost闭环联合控制特性:
1、输出升压和降压任意调节,并且输出电压与输入电压极性相同;
2、相对于纯Buck和Boost变换器电路,该电路的电感电流与输出电压纹波增大;