手把手教你设计一款直流(8-40)V输入，5V/8A输出的降压电源模块
电源是一切电子产品的能量源泉，没有了电源的供应，再好的用户体验也出不来。研发工程师在芯片选型阶段，必须要正确估算整个产品的功耗，以确定选用何种电源芯片。在嵌入式领域，常用的电压有DC12V，DC5V，DC3.3V，一块嵌入式控制板的整体功耗可能不会太多，所需要电源芯片提供的电流在1A以内。所以市面上的主流电源芯片大部分的输出电流不会很大，如经典的7805系列电源芯片在加装散热片的情况下最大可以输出1.5A的电流，LM2596最大可以输出3A的电流。对于再高一点的电流，在选型时，可能就稍微困难一点了。
今天给大家推荐一个电源设计方案，核心芯片为XL4016，电源的输入范围为DC(8-40)V，输出范围从1.25V到36V可调，在加装散热片的情况下最大的输出电流可达8A，MOS管的切换频率为固定的180KHz，转换效率可达96%。完全可以满足大多数嵌入式工控板对电源功耗的要求。
1.电路原理的设计
这个电路设计起来也不困难，所需外围元器件比较少，输出电压通过设置不同的电阻来调节。本设计的输出电压为DC5V，设计电路图如下图所示。
上图就是设计好的电路原理图，从原理图中可以看出只需要常用的电容、电阻、二极管、电感等元器件就可以完成设计，对电路原理图解释如下：
2. 工作原理解释
电源输入的范围为DC(8-40)V，电容CIN是470uF/50V的直插电解电容，C1是1uF/50V的瓷片电容，这两个电容对输入电源起到滤波作用。电容CC连接在芯片的第4脚VC和第5脚VIN之间，对内部电源的调理电路起到旁路作用，电容CC的推荐参数为1uF/50V。D1二极管反向连接在芯片第3脚SW和GND之间，起到续流作用，这个二极管根据输出电压和输出电流的大小确定，二极管的过电流能力要大于输出电流至少30%，留够余量，提高设计稳定性和使用寿命。电感起到储能作用，在电源芯片内部的MOS管关断后持续向负载供电。电阻R1和电阻R2用来调节输出电压(微信公众号：玩转嵌入式)。
电路设计的所用到的元器件列表如下所示