¿Está bien inyectar voltaje a una salida LDO sin alimentación?

Como señaló Ignacio, hay un diodo parásito dentro del regulador desde la salida hasta la entrada.

Si VBUS tiene una impedancia de fuente muy baja, el C15 se cargará rápidamente a través de U5 y no hay mucha limitación de la corriente. O, cualquier cosa conectada a la entrada VINLDO podría generar corriente desde VBUS hasta U5 (por ejemplo, un cortocircuito a tierra podría matar el regulador).

Editar: Para aclarar un poco más, aquí está el diagrama interno de U5:

Una posible solución práctica si esto parece ser un problema es agregar un Schottky desde la salida (a través del diodo del cuerpo de U5 y en la misma dirección) a la entrada y un polyfuse en serie con la entrada VINLDO.

Es seguro aplicar una tensión a la salida de un regulador LDO siempre que no sea mayor que la tensión de entrada . Muchos reguladores de LDO tienen un diodo parásito desde la salida a la entrada que puede desviarse si la entrada está a un voltaje más bajo que la salida, lo que permite que fluya una cantidad potencialmente destructiva de corriente.

Puede resolver esto colocando en serie un dispositivo de 'diodo ideal' como ISL6146A.

ISL6146A

Al usar un FET como se describe, evita que el voltaje, hasta 1V por la hoja de datos del dispositivo, desvíe la polarización inversa antes que el FET externo. Sin embargo, debido a la tensión del diodo del cuerpo siempre pasaría a través. Si esto no es deseable, un segundo FET en serie con el primero, pero apuntando en la dirección opuesta, también evitaría esta condición.

Para aclarar, un FET actuará como un diodo ideal para que no tenga una caída de voltaje, pero en realidad solo funciona hasta 1 voltio. Dos diodos FET, donde los diodos del cuerpo se enfrentan entre sí, previenen esta condición y el dispositivo se apagará a 0 voltios.

Buena suerte.