大多数降压/升压直流/直流转换器允许器件电流反向流动。之所以出现这种情况是因为这些器件具有负电流能力。TPS63802 的典型负峰值电流目标设置为 0.9A。即使目标为负值，平均电流也低于峰值电流。

图 2-6 峰值电流运行，反向电流

为了允许反向电流流动，需要满足两个条件。首先，输出电压目标必须略低于施加的输出电压。

Equation2.

其中

• V_OUT：TPS63802 编程的输出电压
• V_FB：TPS63802 的反馈电压（典型值为 500mV）
• R₄、R₅：输出分压器的电阻

其次，需要强制转换器进入不断开关的 PWM 模式。在 TPS63802 中，MODE 引脚需拉至 VIN。

如果这两个条件都满足，转换器会尝试通过汲取电流来调整输出电压。该电流会为输入侧的超级电容器充电，直到触发输入过压保护特性，在 TPS63802 中，该触发值通常为 5.7V。

对于包含两节电池的超级电容器设计，最大电压通常为 5.4V。因此，需要实施外部电压监控电路以停止充电。可通过将工作模式从强制 PWM 模式更改为 PFM 模式来停止充电。此设计使用一个简单的电阻分压器和一个运算放大器 (TLV522)。

图 2-7 停止对备用电容充电的一般实现方案

由于存在备用电容的漏电流、TPS63802 的静态电流和通过电阻分压器（R2、R3）的电流，超级电容器会缓慢放电。当电压 VTH 下降至低于比较器的下限阈值时，MODE 引脚将恢复强制 PWM 模式，以便再次为超级电容器充电。图 2-4 所示为在稳态运行中已充电的超级电容器的电压。

图 2-8 稳态条件下的备用电容器电压

在此设计中通过一个简单的运算放大器 TLV522 实现了超级电容器电压监控器。TLV522 没有内部基准，因此使用 TLV431 生成 1.25V 基准。

图 2-9 超级电容器电压监控器的实现方案原理图

系统设计人员可能会因为几个原因而选择以低于 TPS63802 全部 1.2A 容量的电流为超级电容器充电，例如为了限制主系统电源的成本，或减少热量积聚和散热需求。为此，PMP30693 包含充电电流限制器功能。

INA181 电流感测放大器用于测量感测电阻上的电压并输出一个控制电压。该电压通过一个电阻连接到反馈引脚。它可以调整反馈电压，使转换器停止充电。这会限制平均电流。

图 2-10 电流限制电路实现方案的简化原理图

此参考设计能够将充电电流限制在低至 50mA。

Equation3.

其中

• V_INA=I_currLim× R_sense
• V_out：充电期间的输出电压
• V_FB：TP63802 反馈电压

可通过以下公式计算电流限值：

Equation4.