在电子电路设计中，常常会遇到需要单电压输入并输出负电压的情况。本文将深入探讨如何使用 BUCK 芯片来实现负电压输出，重点介绍了 LM2596 电路在实践中遇到的挑战以及方案 2 的改进措施，同时强调了缓启动电路对负载能力和效率的重要性，还提到了 XL1509 芯片 PIN4 引脚的特别处理。
　　目的明确
　　在实际应用场景中，我们往往需要实现单电压输入并输出负电压的功能。例如，输入为 12V 的电压，期望输出为 -12V 的电压。这在很多对电源有特殊要求的电子设备中是非常常见的需求。
　　方案 1 的困境
　　最初采用的是如下电路结构（如图 1 所示）。当我们将可调电源设置为 12V，0.5A 保护，并在 +12V 和 GND 接入电源后，电源直接进入保护状态，而 -12V 处无输出设计负压，无法达到预期目的。
　　　经过深入的原因分析发现，该电路图参考了 LM2596 的 -5V 输出电路，此电路结构具有以下几点特点：
　　启动电流大：此电路启动电流比较大，输入电流可能达到芯片限流的 4.5A。这就意味着在电源接入瞬间，会对电源造成较大的冲击，容易触发电源的保护机制。
　　需延时启动：相对正常的 BUCK 电路，需要增加延时启动电路。因为正常启动可能会因为电流的瞬间变化过大而导致电路不稳定，甚至损坏芯片。
　　电感饱和电流要求高：电感的饱和电流要求比较大。如果电感饱和电流不足，在大电流通过时电感会饱和，失去应有的作用，影响电路性能。
　　输入电容容量大：输入电容容量要比常规电路大。较大的输入电容可以在电路启动时提供足够的能量缓冲，减少电源的波动对电路的影响。
　　输出电容容量小：输出电容容量可以选择小点的。较小的输出电容可以减少输出电压的上升时间，提高电路的响应速度。
　　延时要求：延时最少 2ms，直到输出达到设计值。这样可以确保电路在稳定的状态下工作，避免因过早输出而导致的不稳定情况。
　　方案 2 的改进
　　针对以上几点要求，我们对电路进行了修改（如图 2 所示），增加了缓启动电路。经过改进后，问题得到了解决，电路的负载能力比较强，效率也还不错。
　　　　总结要点
　　使用 BUCK 芯片做电压翻转电路时，一定要注意缓启动。缓启动可以有效避免电路启动时的大电流冲击，提高电路的稳定性和可靠性。同时，输出电容尽量选择小点，以提高电路的响应速度。另外，针对 XL1509 这个芯片，它的 PIN4 引脚是可以连接到 VIN 的，但其他芯片需要注意这个电压，否则可能会烧毁芯片（如图 3 所示）。