一文看懂怎么规划降压电路

发表时间：2024-10-07 21:04:35 来源：100扣边非标门

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　　降压模块又称降压型DC to DC转化器，能够轻松又有用的将直流高压转化为安稳的低压直流电，在手机、MP3、数码相机等产品中运用广泛，降压模块价格低价，最低端的只要1元多钱。

　　规划意图：之前规划了一款集成飞控，本次规划验证降压模块计划，以便后续集成于飞控体系

　　规划本电路电路板所需常识：直流、交流电，PWM信号，MOS管参数/作业原理，电感参数/作业原理

　　1.1一个完好的DC to DC模块分为三大部分，操控器芯片；N沟MOSFET（上管and下管）；电感，滤波电容 。下面逐个介绍。

　　1）操控器芯片：依照每个用户装备的电阻、电容输出对应的PWM信号操控MOSFET已到达操控两个MOS管之间电压的作用，高端的操控器还会带有其它的操控计划，例如恒流输出等...

　　2）N沟MOSFET：一个完好的DC to DC模块需求两个MOSFET，别离充当上管和下管，Gate端由降压操控器芯片操控，上管的Drain衔接输入电压，Source衔接下管的Drain（这儿被称作SW,Switch），下管的Source接地。当操控器操控两管接连开、关，在SW就形成了安稳的凹凸电平，高压为输入电压+，低压为0V

　　3）SW衔接功率电感：电感起到阻止高压经过、在低压时供电的坐拥，到达安稳电压的作用并衔接输出正极

　　4）滤波电容：输入、输出正极与地之间衔接电容，到达滤波的作用，低压时放电，高压时充电

　　1.2其它小常识，不是一切的DC to DC都有这三部分，有的芯片集成度较高，能够把前三项集成在同一芯片内，但集成度越高，输出电流越小，究竟热耗散一直是一个未能有用处理的问题。

　　2.1大型固定翼无人机往往需求5V左右的电压来驱动设备，例如无线电通信设备，舵机，GPS等...

　　2.2需求电流大约在10A左右，为了留有余量，却20A为降压模块能到达的最大输出

　　2.3大电流必定形成较大热损耗，所以不能够运用一体型降压芯片（芯片内集成操控器，N MOSFET，电感），必定要运用外置MOS、电感的降压操控器芯片

　　3.2考虑到本钱，开发快捷性，本教程选用了一颗来自TI的LM25116MHX降压操控器芯片，最大输入42V关于绝大多数无人机电池来说捉襟见肘，最大输出电流为20A，内置电流传感器，温度传感器，防短路等保护措施

　　4.1学习LM25116MHX的数据手册（TI的数据手册好像不让转载，只能在官网上获）（数据手册链接：），找到典型运用图

　　1）依照数据手册中给出的电阻、电容、电感、MOS类型核算公式核算适宜的类型（引荐，加强关于电路作业的了解，但缺陷是自己简单算错and漏算）

　　2）再找找网上有没有开源的电路规划（不引荐，他人开源的总不是你的，问题或许会有许多，并且后期不便利排查）

　　3）运用官方的规划软件主动生成原理图（引荐，便利快捷，介绍具体，简直不会犯错）

　　所以我这儿运用第三种计划，TI的电源规划软件Webench Power Designer（软件链接：）

　　这是它给出的规划主张，可是功率看起来不太高，小调一下参数操控器中的频率（一般来说开关频率越低功率越高，但体积越大）

　　功率提高了1.1%，看起来不是很高，但在最大100W输出时能的下降1.1W热耗散其实现已很优异了。

　　4.2依照参阅规划很快就能规划出原理图（理论上），可是参阅规划给出的两颗MOSFET价格不菲，并且淘宝上并没有单卖的，所以下一步，MOSFET选型

　　4.3淘宝上最常见的大功率类SON8的MOSFET便是onsemi（安森美）的NTFMSxCxxx系列，但并不能随意找一个，有参数要求

　　（PS：额定增添了一些电容，能够必定减小电源纹波；运用了自定义焊盘和xt30插口供电、输出）

　　转化完成后，程序仅仅将元件主动摆放，没有依照规划规矩摆放，所以下一步是PCB布局

　　1）有用（尽或许紧缩体积，但也要便利SMT，例如多引脚芯片周围1.5mm旁不该有任何贴片原件）

　　两种办法：主动布线）主动布线（布线凌乱，有许多不合理的当地，在布线程序没有进一步改进时，不能够运用）见下图：

　　引荐JLC的免费打样，单、双、四层PCB均免费，五张SMT的工程费也只需50元，可谓懒人福音。

　　现在快递不能送达，所缺的元件无法购买，所以无法测验，只能展现一下PCB的3D模型。