48V到5V(10W) DC-DC降压转换器-电路方案

简介：
本设计提供了一种高效的48V至5V直流降压转换解决方案，适用于需要稳定电力供应的电子设备。此电路可输出高达10瓦功率，确保了各种应用中的可靠性能。 一种用途广泛的DC-DC转换器，在5V 2A的输出下稳定可靠，适用于为Arduino、Raspberry Pi或Jetson Nano供电。 硬件组件: 德州仪器LMR16020 × 1个 软件应用程序及在线服务: Easyeda 手动工具和制造机: 烙铁（通用） 在电动汽车中，电池组两端的电压通常远高于控制逻辑板所需的电压。因此需要使用降压转换器来有效降低输入电源至5V等低压电平。 选择德州仪器LMR16020的原因如下： - 输入电压范围：4.3 V 至 60 V - 输出电流可达连续的2 A，适合为多个低功耗设备或单个大功率设备（如Nvidia Jetson Nano）供电。 - 内置高端MOSFET节省PCB空间并提高电路效率。 - 关断模式下超低静态电流40μA和1μA睡眠状态下的极低电流，延长电池寿命。 - 集成过热、过压及短路保护功能。 设计参数： - 输入电压：V_IN 48 V - 输出电压：V_OUT 5.0 V - 最大输出电流：I_OUT 2 A - 开关频率：f_SW 600 KHz 设定LMR16020的输出电压，通过顶部反馈电阻器（RFBT）和底部反馈电阻器（RFBB）组成的分压电路实现。基于V_OUT等于5 V的设计，选择17.8 kΩ作为RFBB值。 计算开关频率所需的RT阻值为41.2kΩ以确保600kHz的工作频率。 电感的选择根据最大电流纹波决定，选用KIND系数设为20%，获得的最小电感LMIN约为17.7 μH。最终选择22.0μH的电感器来得到理想的电流纹波值。 输出电压稳定时，需要一个足够大的电容器（COUT）以管理输出端的电压波动。通过计算得出所需的最小容值为8.33 uF，并根据公式确定了实际应用中的最大和最小参数值。