DCDC 转换器的输入电压不存在时，可以向该转换器的输出施加电压吗？

1.前言

我在工作中遇到一个比较常见的问题是，“当 DC/DC 转换器的输入电压不存在时，我可以向该转换器的输出施加电压吗？” 

2.什么是DCDC

我们先了解一下什么的DCDC?

DC/DC转换器是转变输入电压并有效输出固定电压的电压转换器。DC/DC转换器分为三类：升压型DC/DC转换器、降压型DC/DC转换器以及升降压型DC/DC转换器。根据需求可采用三类控制。PWM控制型效率高并具有良好的输出电压纹波和噪声。PFM控制型即使长时间使用，尤其小负载时具有耗电小的优点。

A: DC-DC转换器一般由控制芯片，电感线圈，二极管，三极管，电容器构成。在讨论DC-DC转换器的性能时，如果单针对控制芯片，是不能判断其优劣的。其外围电路的元器件特性，和基板的布线方式等，能改变电源电路的性能，因此，应进行综合判断。

B: 调制方式

1: PFM（脉冲频率调制方式）

开关脉冲宽度一定，通过改变脉冲输出的频率，使输出电压达到稳定。

2: PWM（脉冲宽度调制方式）

开关脉冲的频率一定，通过改变脉冲输出宽度，使输出电压达到稳定。

C: 通常情况下，采用PFM和PWM这两种不同调制方式的DC-DC转换器的性能不同点如下。

PWM的频率，PFM的占空比的选择方法。

3.分析能否供电

这种情况通常发生在制造过程中对处理器或微控制器 (MCU) 进行编程时。在这些情况下，不存在来自交流电源或电池的系统正常输入电压。因此，在输出上施加外部电压只是为了给 MCU 供电以便对其进行编程。图 1 显示了典型楼宇自动化系统的框图。

图 1：正在编程的 MCU 框图

在降压转换器的输出端施加电压绝对不是典型的应用场景，因此这种情况需要深思熟虑。在此事件期间，设备和应用程序必须保持安全，它们的功能可能与预期不同。因为在给MCU写程序是，MCU是必须上电的，这样烧录器就会给MCU供电，这个电源也会串联到系统的电源里面去，也就是DCDC的输出端口。这样会不会对DCDC电源有影响？

包含所有详细信息和最常见的解决方案，但这里有七个关键的系统关键点，用于评估对输出施加电压的设计。

1. 连接到降压（降压）转换器输入轨的所有电路都由施加的输出电压供电。在几乎所有情况下，降压转换器的高侧 MOSFET 都包含一个体二极管，可提供从输出到输入的路径。

2. 有反向电流通过器件从输出到输入。该电流必须保持在设备的额定值范围内，以免过热。

3. 如果启用，设备可能会消耗电流。如果测量施加电压的电流并用于生产中的通过/失败测试，我们必须考虑到这一点。

4. 如果禁用，设备可能会消耗电流。某些器件（例如TPS62097）具有输出放电电路，可在器件关闭时从输出吸收电流。

5. 保持施加电压的每个设备上每个引脚的额定电压。热插拔电压很容易导致违反引脚额定值的过冲。

6. 升压模式被禁用；否则可能会损坏设备。当任何在强制脉宽调制 (PWM) 模式下运行的降压转换器的电压高于其施加在输出上的设定点并且其输入上缺乏足够的负载时，就会启用升压模式。在升压模式下，降压转换器双向工作以吸收施加的输出电压。该能量移动到输入，电压增加。当电压足够高时，设备会断开。

7. 电源良好 (PG) 输出处于预期状态。根据所施加电压的电平、使能 (EN) 引脚状态和特定器件，PG 可能未处于正确状态以操作系统中的其他内容。

对于大多数系统，这些点中的每一个都有简单的解决方案。设计系统时要记住的关键是检查是否在没有输入电压的情况下施加了输出电压，并在设计期间进行规划，这允许简单和可靠的系统操作。针对不同的情况，有不同的应对，希望大家在设计时注意这一点。