負電壓設計與 Buck 電路：負電壓輸出應用解析 (以 TPS5430 為例)
TPS5430 原本是一款同步降壓（Buck）轉換器，通常只能產生相對於系統接地（GND）的正電壓輸出。透過重新定義晶片的接地參考點（Ground Reference），可將其配置為 Inverting Buck-Boost 架構，進而產生相對於系統接地的穩定負電壓輸出。
TPS5430 標準正輸出 Buck 電路
電位參考
在 TPS5430 資料手冊提供的標準降壓電路中，所有電位皆以系統 GND（0V）作為參考。
（圖片來源：TI）
電源路徑
電源傳輸路徑如下：
VIN（Pin 7）→ PH（Pin 8）→ 功率電感 L1 → 正輸出端 VOUT → 輸出電容負端接地。
續流機制（Freewheeling Mechanism）
TPS5430 採用同步整流架構，高側 MOSFET 導通時儲存能量，低側 MOSFET 負責續流，因此不需要額外的外接二極體，並可提供較高的轉換效率。
BOOT 電路
BOOT（Pin 1）與 PH 之間使用一顆 0.01 μF 陶瓷電容，作為高側 MOSFET 浮動閘極驅動電源。
回授網路
分壓電阻上端連接至正輸出 VOUT，下端連接至 0V 地，分壓中點則連接至 VSENSE（Pin 4）進行回授控制。
基於 TPS5430 的負電壓電路設計
此設計採用 Inverting Buck-Boost 架構，利用 TPS5430 由 +5V 直流輸入產生相對於系統接地的穩定 -5V 輸出，可作為運算放大器（Op Amp）及 DAC 等類比電路的負電源。
（圖片來源：TI）
核心修改原理
設計的關鍵在於將晶片內部的接地參考點進行位移。將 TPS5430 的：
- GND Pin
- PowerPAD 散熱焊盤
由原本連接系統 GND，改為連接至-5V 負輸出端。
透過改變晶片的電位參考基準，即可實現負電壓輸出。
負電壓設計重點
TPS5430 本質上仍為同步降壓控制器，但藉由改變接地參考位置，可轉換成 Inverting Buck-Boost 架構，以產生穩定的負電壓輸出。
此方法提供了一種利用既有 Buck 電路架構實現負電壓供電的設計方式。
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結論
TPS5430 原生為正輸出的同步降壓轉換器，但透過重新定義晶片接地參考點，可配置為 Inverting Buck-Boost 架構，進而產生負電壓輸出。此設計方式可在 +5V 輸入條件下實現穩定的 -5V 電源，適用於需要負電源供應的類比電路應用。