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TI 产生负电压的电源模块使用问题 王敏志 概述          2013 年开年项目新一批板子制作完成并焊接好就要开始调试了，再测试各种电压的时候发现一路 -3.3V 电压不准，输出的只有 -2.78V 左右。纠结了很长一段时间，排除虚焊、调压电阻等等问题，正一筹莫展之时拿起原先老板子和新板子对照发现两块板子此处焊接的电源模块有细微差别，老板子使用的型号是 PTN78000AAH ，而新板子上焊接的是 PTN78000WAH ，由此引开了我对这块电路的思考。 电路图介绍          图 1 是我实际设计的电路原理图，这个电路是我从同事哪里 Copy 过来的，其经过了过往产品应用验证，所以原理设计不会存在什么问题。 图 1 ： -3.3V 电压产生电路   两种 TI 模块的比较          图 1 所示，笔者实际用到的是 PTN78000AAH ，而实际焊接上去的是 PTN78000WAH ，这个两个模块封装一样，引脚定义 1 脚和 5 脚颠倒其他引脚大致一样（ 3 脚定义在笔者的应用中可以忽略）。其实看手册， TI 明确定义 AAH 是产生负电压，而 WAH 是用来产生正电压的，由于采购时的疏忽误把 WAH 当 AAH 买回来了，笔者焊接的时候也没有仔细检查，所以在毫无知情的情况下就直接给板子上电测试了，事后回想还是惊出一身冷汗。图 2 是 PTN78000AAH 和 PTN78000WAH 的典型应用电路连接图。 图 2 ： PTN78000AAH 和 WAH 的典型应用          根据 PTN78000WAH 手册给出的信息，调整反馈电阻也能正常输出 -3.3V 电压，而且给后面的负载（ ADC 的 driver ）使用时并没有发生什么异常情况。笔者对模拟电路不甚熟悉， DCDC 模块的工作原理也不太了解，所以针对上述问题咨询了 TI 和 Linear 的技术支持。   技术咨询结果          我们先来看 TI 给出的答复，由于是通过邮件咨询， TI 的 support 答复非常及时也比较给力。归纳起来， TI 技术支持的观点是 PTN78000WAH 不适宜提高负电压，因为该模块如果按照图 1 所示电路焊接的话，后面负载会有短路的风险如图 3 所示。而我的理解是负载的供电应该是不会与 GND 短接，而是 PNT78000WAH 模块本身的 Vo 输出接地是否有风险的问题。 图 3 ： TI 技术支持关于 PTN78000WAH 反接风险答复          另外， TI 技术支持同时也给出了如果确实需要用 PTN78000WAH （这里就事论事，实际当然不能这样应用）产生负电压的话，其电路设计应该修改如图 4 所示。 图 4 ： PTN78000WAH 输出负电压较安全的修改电路          我的疑问是我已经按图 1 使用了 PTN78000WAH ，也就是图 3 揭示的风险已经发生，似乎器件仍然能正常工作嘛！          下面我们来看 Linear 工程师的回答，我是在 EDNChina 的 Linear 论坛提交了此问题。论坛工程师的答复归纳是某些 DCDC 模块确实可以直接正反接来分别获得正负电压的输出，并推荐了 Linear 的一款产品 - LTM8023 ，在此器件手册里分别有输出正负电压的典型应用，如图 5 所示。 图 5 ： Linear 的 DCDC 模块 LTM8023 分别产生正负电压的典型电路          图 5-b 和图 4 有些类似，注意输入滤波电容跨接在 V IN 和负电压之间，输出滤波电容跨接在 V OUT 和负电压之间。而如果直接将 PTN78000WAH 焊接在如图 1 所示的电路上，那么输入滤波电容就跨接在 V IN 和 GND 之间了，这是直接用 WAH 替换 AAH 的风险所在。          最后， Linear 网站工程师提出并不是任何输出正电压的模块都可以如图那样得到负电压。理解这个电路的关键是对于 DCDC 而言，只有压差，即电势，但是没有绝对的电位。只要有了压差，电路就能正常工作。这段话需要仔细琢磨，找时间好好消化下 DCDC 转换原理。 参考 TI PTN78000AAH 手册 TI PTN78000WAH 手册 Linear LTM8023 手册