1.前言

我在工作中遇到一個比較常見的問題是，“當(dāng) DC/DC 轉(zhuǎn)換器的輸入電壓不存在時，我可以向該轉(zhuǎn)換器的輸出施加電壓嗎？” 

2.什么是DCDC

我們先了解一下什么的DCDC?

DC/DC轉(zhuǎn)換器是轉(zhuǎn)變輸入電壓并有效輸出固定電壓的電壓轉(zhuǎn)換器。DC/DC轉(zhuǎn)換器分為三類：升壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器、降壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器以及升降壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器。根據(jù)需求可采用三類控制。PWM控制型效率高并具有良好的輸出電壓紋波和噪聲。PFM控制型即使長時間使用，尤其小負(fù)載時具有耗電小的優(yōu)點。

A: DC-DC轉(zhuǎn)換器一般由控制芯片，電感線圈，二極管，三極管，電容器構(gòu)成。在討論DC-DC轉(zhuǎn)換器的性能時，如果單針對控制芯片，是不能判斷其優(yōu)劣的。其外圍電路的元器件特性，和基板的布線方式等，能改變電源電路的性能，因此，應(yīng)進行綜合判斷。

B: 調(diào)制方式

1: PFM（脈沖頻率調(diào)制方式）

開關(guān)脈沖寬度一定，通過改變脈沖輸出的頻率，使輸出電壓達到穩(wěn)定。

2: PWM（脈沖寬度調(diào)制方式）

開關(guān)脈沖的頻率一定，通過改變脈沖輸出寬度，使輸出電壓達到穩(wěn)定。

C: 通常情況下，采用PFM和PWM這兩種不同調(diào)制方式的DC-DC轉(zhuǎn)換器的性能不同點如下。

PWM的頻率，PFM的占空比的選擇方法。

3.分析能否供電

這種情況通常發(fā)生在制造過程中對處理器或微控制器 (MCU) 進行編程時。在這些情況下，不存在來自交流電源或電池的系統(tǒng)正常輸入電壓。因此，在輸出上施加外部電壓只是為了給 MCU 供電以便對其進行編程。圖 1 顯示了典型樓宇自動化系統(tǒng)的框圖。

圖 1：正在編程的 MCU 框圖

在降壓轉(zhuǎn)換器的輸出端施加電壓絕對不是典型的應(yīng)用場景，因此這種情況需要深思熟慮。在此事件期間，設(shè)備和應(yīng)用程序必須保持安全，它們的功能可能與預(yù)期不同。因為在給MCU寫程序是，MCU是必須上電的，這樣燒錄器就會給MCU供電，這個電源也會串聯(lián)到系統(tǒng)的電源里面去，也就是DCDC的輸出端口。這樣會不會對DCDC電源有影響？

包含所有詳細信息和最常見的解決方案，但這里有七個關(guān)鍵的系統(tǒng)關(guān)鍵點，用于評估對輸出施加電壓的設(shè)計。

1. 連接到降壓（降壓）轉(zhuǎn)換器輸入軌的所有電路都由施加的輸出電壓供電。在幾乎所有情況下，降壓轉(zhuǎn)換器的高側(cè) MOSFET 都包含一個體二極管，可提供從輸出到輸入的路徑。

2. 有反向電流通過器件從輸出到輸入。該電流必須保持在設(shè)備的額定值范圍內(nèi)，以免過熱。

3. 如果啟用，設(shè)備可能會消耗電流。如果測量施加電壓的電流并用于生產(chǎn)中的通過/失敗測試，我們必須考慮到這一點。

4. 如果禁用，設(shè)備可能會消耗電流。某些器件（例如TPS62097）具有輸出放電電路，可在器件關(guān)閉時從輸出吸收電流。

5. 保持施加電壓的每個設(shè)備上每個引腳的額定電壓。熱插拔電壓很容易導(dǎo)致違反引腳額定值的過沖。

6. 升壓模式被禁用；否則可能會損壞設(shè)備。當(dāng)任何在強制脈寬調(diào)制 (PWM) 模式下運行的降壓轉(zhuǎn)換器的電壓高于其施加在輸出上的設(shè)定點并且其輸入上缺乏足夠的負(fù)載時，就會啟用升壓模式。在升壓模式下，降壓轉(zhuǎn)換器雙向工作以吸收施加的輸出電壓。該能量移動到輸入，電壓增加。當(dāng)電壓足夠高時，設(shè)備會斷開。

7. 電源良好 (PG) 輸出處于預(yù)期狀態(tài)。根據(jù)所施加電壓的電平、使能 (EN) 引腳狀態(tài)和特定器件，PG 可能未處于正確狀態(tài)以操作系統(tǒng)中的其他內(nèi)容。

對于大多數(shù)系統(tǒng)，這些點中的每一個都有簡單的解決方案。設(shè)計系統(tǒng)時要記住的關(guān)鍵是檢查是否在沒有輸入電壓的情況下施加了輸出電壓，并在設(shè)計期間進行規(guī)劃，這允許簡單和可靠的系統(tǒng)操作。針對不同的情況，有不同的應(yīng)對，希望大家在設(shè)計時注意這一點。