【分享帖】机器人大赛中DC-DC转换器布局指南

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//版本V1.1 日期2017/10/14

在机器人的电子电路设计中，我们通常需要将主电源电路（通常为24V或者12V），降压为5V或者3.3V给单片机一类的芯片供电。

在这个过程中，我们需要考虑降压芯片的选用。通常我们有两种选择：

1， 线性稳压器件

2， 开关稳压器件

线性稳压器件的英文简称为LDO，通常我们见到的线性稳压器件有AMS1117，但是这一类稳压器件有一明显缺点，就是效率低，一个简单的例子就是，如果将12V电源转换成5V2A的输出，其损耗就要(12-5)*2=14W，这会造成很明显的器件温度上升。最坏的结果便是烧坏器件。这种稳压器件的效率，一般只在50%左右。

开关稳压器件，效率比线性稳压器件高。所谓开关稳压器件，其运用的原理可以在《电力电子技术》这门课中学到。我们需要使用降压电路，通常我们需要用Buck拓扑结构的电路。这种稳压器件的效率很高，一个良好的设计可以使效率接近95%。

线性稳压器件和开关稳压器件相比，就没有优点了么？当然有，线性稳压器件输出纹波小，开关稳压器件如果设计不好，或者元件选用不好，或者PCB布线有问题，都会造成输出纹波（一个简单的并不准确的理解:希望输出5V的直流电压是一条直线，但是实际是一条波浪线）。

所以，对于开关稳压器件，这一部分内容将主从稳压芯片选型，器件选取和PCB布局设计3个方面进行。

正文部分见附件：

DC-DC Converter布局指南.pdf (789.1 KB, 下载次数: 84)

2017-10-14 10:42 上传

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gicgi 发表于 2017-10-22 10:58
谢谢分享。如果只是把主电源转为5V，似乎没什么必要自己设计，能否介绍一下您的设计是如何在机器人上应用的 ...

恩，我们会在下个版本迭代的文档里面介绍一整个设计流程。当然如果买成品的DC-DC隔离电源模块拼起来也可以，但是考虑到体积问题不太合适。另外一点就是淘宝上的很多模块用料很差。

您这个话说得没啥必要吧，什么叫「没上过大学」？

比赛很大程度上是花钱买时间的，至于用模块还是自己设计，我认为要在具体功能上决定，与您说的体积、用料都无关。开源要有意义才行啊，不能为了开源而开源。如果你们以往设计过这样的模块，那毕竟是一个设计过程，开源出来是有意义的。否则写一篇没有针对性的文章不好。

gicgi 发表于 2017-10-23 06:34
24V转5V比较普遍，我感觉那种模型BEC模块就不错，体积很小。现在网上也有公司直营店，有的产品质量很高，都 ...

这个文章就是为了知其然，知其所以然写的。如果直接用这些模块却不知道这些模块背后的设计要点和特性，那么和没上过大学的高中生有什么区别呢？

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谢谢楼主分享！

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谢谢分享。如果只是把主电源转为5V，似乎没什么必要自己设计，能否介绍一下您的设计是如何在机器人上应用的

24V转5V比较普遍，我感觉那种模型BEC模块就不错，体积很小。现在网上也有公司直营店，有的产品质量很高，都是成系列的。或者选择diy系卖家比如yzx都有不错的产品。最后可以使用官方硬件的5V，这些5V也还是比较充裕的
BEC可以参考这种：item.taobao.com/item.htm?id=548643357436