Buck-Boost变换器介绍之电压模式控制BuckBoost
2025/7/5大约 3 分钟
本文主要介绍Buck-Boost的电压模式控制的BuckBoost原理和仿真。
仿真文件在开发板的资料中。
Buck-Boost工作模式的基本工作原理
Buck-Boost工作模式
工作模态分为三个:Buck模式,Boost模式和Buck-Boost模式(混合模式)。
- Buck模式和前文的电压模式控制的Buck一致;
- Boost模式和前文的电压模式控制的Boost一致;
- 在混合模式下,Buck侧采用固定的PWM占空比(软件固定Q1的占空比为80%,Q3的占空比为20%),而Boost侧的占空比则根据输入和输出电压的变化进行调整。这种设计允许转换器在输入电压与输出电压接近时,灵活地调整输出电压,以满足不同的应用需求。
工作模式切换
重叠区作用:提供滞回区间,防止模式频繁切换(提升稳定性),避免输出电压振荡。【有点复杂,请看看代码理解。】
- Buck 模式下:当Vout > 1.2×Vin,进入Boost模式;当Vout > 0.85×Vin,进入Buck-Boost模式(混合模式);否则,保持在Buck模式。
- Boost模式下:当Vout < 0.8×Vin,进入Buck模式;当Vout < 1.15×Vin,进入Buck-Boost模式(混合模式);否则,保持在Boost模式。
- Buck-Boost模式(混合模式)下:当Vout < 0.8×Vin,进入Buck模式;当Vout > 1.2×Vin,进入Boost模式;否则,保持在Buck-Boost模式。
- 其他条件下(如初始化):当Vout < 0.8×Vin,进入Buck模式;当Vout > 1.2×Vin,进入Boost模式;否则,进入Buck-Boost模式(混合模式);
闭环仿真
打开仿真文件 8_Buck-Boost_CloseLoop_3P3Z _C Script.plecs
Simulation ->Start,执行仿真,然后双击Scope查看仿真的波形。
其中环路的代码在仿真文件的 C-Script 模块中。
实际电路环路测量
测试条件 | |
---|---|
输入电压 | 12V |
输出电压 | 5V - 24V |
输出负载 | 5V@1.5Ω 24V@33.0Ω |
环路分析仪器 | 鼎阳SDS814X HD + SAG1021I |
按键说明 | 单击按键1 开机; 开机后,单击按键1 增加输出电压;单击按键2 减少输出电压。按键1和按键2同时按下:关机 |
我们可以使用环路分析仪器在R37两端(LoopA和LoopB)注入信号,测量Boost电路的环路。
5V或者24V的测试条件和前面的实验条件一致,测量出来的环路就是和前面Buck或者Boost的实验数据的一致。
参考文档
[1] Buck-boost converter using the STM32F334 Discovery kit
[2] Designing Stable Digital Power Supplies
提示
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