大部分单片机是在3.3V或者5V的电压下工作，但是很多时候我们的供电电压是12V，甚至是220V。这种情况下，我们就需要来设计电源转换电路是西安整个系统的合理供电。

电源类的电路有很多，这里我以一些常用的、基础的电路类进行分析讲解。

首先肯定是AMS1117系列的电源芯片，其中最出名的当然是AMS1117-5.0、AMS1117-3.3两款，它们可以讲6.2V~18V的电源分别转换为3.3V和5V。这个电路也是最为简单的电路，我们在输入端和输出端加上滤波电容即可，原理图如下。

电容这里的作用是吸收供电的“波动”，在输入端最好在并联一个大一点电容（比如100uF），输出端不需要。假设输入端是一个可插拔的DC接头，在DC头插入或者拔出的瞬间，VIN位置供电将会出现很短暂的波动，而电容刚好可以把这一问题解决掉。至于输出端，输出端的电压是通过稳压芯片输出得到的，只要输入端的电压波动处理好，这里可加可不加（最好加一个）。AMS1117-3.3的使用也是如此。

AMS1117系列还有个ADJ版本的芯片，这个芯片是可调压输出的。这个芯片的使用我们不过多描述，有兴趣的可以自己查找一下。

AMS1117系列的芯片可以实现功能，且电路简单，但是它的最大输出电流仅为1A，所以只是个为单片机芯片供电，不适合系统整体供电。

和AMS1117相似的也还有LM7805、LM7905、LM317等电源芯片，它们的电路设计都差不多，但是输出电流却是低的可怜。

排名第二要说的是LM2596电源芯片，它具备最大40V输入电压、最大3A输出电流的功能（输出电压可控）。5V 3A的功率已经适合大部分场景使用，但是电路较为复杂，如下。

在最左侧的输入端，我们需要一个电容来进行输入端的滤波处理，LM2596S芯片的1脚是输入端、3脚是GND，其中5脚接在GND保持持续输出。2脚为输出端，这里我们需要使用一阶RC滤波电路来对输出端进行处理，输出端的电压收到4脚FB的电压控制，该引脚是一个反馈电压值，输出电压值以R1和R2的阻值有关，具体关系如下。

Vout=Vref(1+R1/R2)，Vref默认为1.23V

电感线圈具备通直流、阻碍交流的作用，在之一过程中，还有频率我们需要考虑。升压或者降压的实质，是电能信号的“转换”输出，这个“转换”我的理解就是时间差，就像PWM一样、就像变压器线圈一样，LM2596S具备大电流的输出，那么就意味着它在输出端的频率波动是较大的，这也正是4脚FeedBack反馈的作用，当反馈引脚的电压低于或高于预设值，芯片内部会自己调整输出。正是这个原因，我们需要唉在这里使用RC低通滤波电路，低频电流可以经过，高频无法经过，从而保证输出电流的稳定性。

最后分享的电路是XL4096电源芯片，它的性能更强大，可以支持最大8A的电流输出，具体电路如下。

这个电路时以前玩Jetson Nano特意找的，Jetson Nano全性能跑开至少需要5V 5A的供电，这个电路足够！

这里使用了一个5.5-2.1的DC头作为12V供电接口，接开关电源的输出。在12V位置使用470uF和1uF电容并联的方式进行滤波；VC是内测电压调整，这里我们使用个1uF接到12V即可；FB是分压反馈引脚，检测当前的输出电压并进行调整；SW为功率输出引脚。

在SW功率输出后，我们需要使用一个快恢复二极管20100、一个47uH电感和一个1000uF的电容进行高频滤波处理，1uF电容作为输出滤波。

10K电阻和3.3K电阻作为分压检测使用，FB的检测电压是1.25V，10K电阻接5V，3.3K电阻接GND，则两电阻之间和GND的电压差值为5V*3.3/（3.3+10）≈1.25V（1：4的比例），当输出电压不足或者过高的情况下，XL4016会自动进行调整。

XL4016相比LM2596S，它的功率更大，但是频率也就更高，而这里的输出端也增加了一个快恢复二极管来进行消除。

这里我多说一句，最近芯片涨价了，买模块比买芯片划算的多。如果是自己DIY学习的情况下，能用模块不用芯片！