時(shí)間：2022-01-12 10:44:20

關(guān)鍵字： DCDC 反向供電

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[導(dǎo)讀]我在工作中遇到一個(gè)比較常見(jiàn)的問(wèn)題是，“當(dāng) DC/DC 轉(zhuǎn)換器的輸入電壓不存在時(shí)，我可以向該轉(zhuǎn)換器的輸出施加電壓?jiǎn)?？?

1.前言

我在工作中遇到一個(gè)比較常見(jiàn)的問(wèn)題是，“當(dāng) DC/DC 轉(zhuǎn)換器的輸入電壓不存在時(shí)，我可以向該轉(zhuǎn)換器的輸出施加電壓?jiǎn)?？?nbsp;

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(lèi)：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(lèi)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(zhǎng)時(shí)間使用，尤其小負(fù)載時(shí)具有耗電小的優(yōu)點(diǎn)。

A: DC-DC轉(zhuǎn)換器一般由控制芯片，電感線(xiàn)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(shí)，如果單針對(duì)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(xiàn)方式等，能改變電源電路的性能，因此，應(yīng)進(jìn)行綜合判斷。

B: 調(diào)制方式

1: PFM（脈沖頻率調(diào)制方式）

開(kāi)關(guān)脈沖寬度一定，通過(guò)改變脈沖輸出的頻率，使輸出電壓達(dá)到穩(wěn)定。

2: PWM（脈沖寬度調(diào)制方式）

開(kāi)關(guān)脈沖的頻率一定，通過(guò)改變脈沖輸出寬度，使輸出電壓達(dá)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(diǎn)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(guò)程中對(duì)處理器或微控制器 (MCU) 進(jìn)行編程時(shí)。在這些情況下，不存在來(lái)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(duì)其進(jìn)行編程。圖 1 顯示了典型樓宇自動(dòng)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(duì)不是典型的應(yīng)用場(chǎng)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?yàn)樵诮oMCU寫(xiě)程序是，MCU是必須上電的，這樣燒錄器就會(huì)給MCU供電，這個(gè)電源也會(huì)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(huì)不會(huì)對(duì)DCDC電源有影響？

包含所有詳細(xì)信息和最常見(jiàn)的解決方案，但這里有七個(gè)關(guān)鍵的系統(tǒng)關(guān)鍵點(diǎn)，用于評(píng)估對(duì)輸出施加電壓的設(shè)計(jì)。

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(gè)體二極管，可提供從輸出到輸入的路徑。

2. 有反向電流通過(guò)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(guò)熱。

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

4. 如果禁用，設(shè)備可能會(huì)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(shí)從輸出吸收電流。

5. 保持施加電壓的每個(gè)設(shè)備上每個(gè)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(guò)沖。

6. 升壓模式被禁用；否則可能會(huì)損壞設(shè)備。當(dāng)任何在強(qiáng)制脈寬調(diào)制 (PWM) 模式下運(yùn)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(diǎn)并且其輸入上缺乏足夠的負(fù)載時(shí)，就會(huì)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(dòng)到輸入，電壓增加。當(dāng)電壓足夠高時(shí)，設(shè)備會(huì)斷開(kāi)。

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(duì)于大多數(shù)系統(tǒng)，這些點(diǎn)中的每一個(gè)都有簡(jiǎn)單的解決方案。設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)要記住的關(guān)鍵是檢查是否在沒(méi)有輸入電壓的情況下施加了輸出電壓，并在設(shè)計(jì)期間進(jìn)行規(guī)劃，這允許簡(jiǎn)單和可靠的系統(tǒng)操作。針對(duì)不同的情況，有不同的應(yīng)對(duì)，希望大家在設(shè)計(jì)時(shí)注意這一點(diǎn)。