降压模块又称降压型DC to DC转换器，可以有效的将直流高压转化为稳定的低压直流电，在手机、MP3、数码相机等产品中应用广泛，降压模块售价低廉，最低端的只有1元多钱。

　　设计目的：之前设计了一款集成飞控，本次设计验证降压模块方案，以便后续集成于飞控系统

　　设计本电路电路板所需知识：直流、交流电，PWM信号，MOS管参数/工作原理，电感参数/工作原理

　　1.1一个完整的DC to DC模块分为三大部分，控制器芯片；N沟MOSFET（上管and下管）；电感，滤波电容 。下面逐一介绍。

　　1）控制器芯片：根据用户配置的电阻、电容输出对应的PWM信号控制MOSFET已达到控制两个MOS管之间电压的效果，高端的控制器还会带有其它的控制方案，例如恒流输出等...

　　2）N沟MOSFET：一个完整的DC to DC模块需要两个MOSFET，分别充当上管和下管，Gate端由降压控制器芯片控制，上管的Drain连接输入电压，Source连接下管的Drain（这里被称作SW,Switch），下管的Source接地。当控制器控制两管连续开、关，在SW就形成了稳定的高低电平，高压为输入电压+，低压为0V

　　3）SW连接功率电感：电感起到阻碍高压通过、在低压时供电的坐拥，达到稳定电压的效果并连接输出正极

　　4）滤波电容：输入、输出正极与地之间连接电容，达到滤波的效果，低压时放电，高压时充电

　　1.2其它小知识，不是所有的DC to DC都有这三部分，有的芯片集成度较高，可以把前三项集成在同一芯片内，但集成度越高，输出电流越小，毕竟热耗散一直是一个未能有效解决的问题。

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

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

　　2.3大电流必然造成较大热损耗，所以不能使用一体型降压芯片（芯片内集成控制器，N MOSFET，电感），必须使用外置MOS、电感的降压控制器芯片

　　3.2考虑到成本，开发便捷性，本教程选用了一颗来自TI的LM25116MHX降压控制器芯片，最大输入42V对于绝大多数无人机电池来说绰绰有余，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的数据手册似乎不让转载，只能在官网上获）（数据手册链接：），找到典型应用图

　　1）按照数据手册中给出的电阻、电容、电感、MOS型号计算公式计算合适的型号（推荐，加强对于电路工作的理解，但缺点是自己容易算错and漏算）

　　2）再找找网上有没有开源的电路设计（不推荐，别人开源的总不是你的，问题可能会有很多，而且后期不方便排查）

　　3）使用官方的设计软件自动生成原理图（推荐，方便快捷，介绍详细，几乎不会出错）

　　所以我这里使用第三种方案，TI的电源设计软件Webench Power Designer（软件链接：）

　　这是它给出的设计建议，可是效率看起来不太高，小调一下参数控制器中的频率（一般来说开关频率越低效率越高，但体积越大）

　　效率提高了1.1%，看起来不是很高，但在最大100W输出时能的降低1.1W热耗散其实已经很优秀了。

　　4.2按照参考设计很快就能设计出原理图（理论上），但是参考设计给出的两颗MOSFET价格不菲，而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就是onsemi（安森美）的NTFMSxCxxx系列，但并不能随便找一个，有参数要求

　　（PS：额外增添了一些电容，可以一定减小电源纹波；使用了自定义焊盘和xt30插口供电、输出）

　　转换完成后，程序只是将元件自动摆放，没有按照设计规则摆放，所以下一步是PCB布局

　　1）实用（尽可能压缩体积，但也要方便SMT，例如多引脚芯片周围1.5mm旁不应有任何贴片原件）

　　两种方法：自动布线）自动布线（布线杂乱，有许多不合理的地方，在布线程序没有进一步改进时，不要使用）见下图：

　　自动布线）手动布线、铺铜（推荐，原因很多，例如：能够根据电流大小调整线宽）见下图：

　　推荐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，堪称懒人福音。

　　目前快递不能送达，所缺的元件无法购买，所以没法测试，只能展示一下PCB的3D模型。