根想要將50V的直流電壓降到40V，有什么辦法？

這屬于電源設計部分內容，DCDC直流降壓型電壓變換，輸入電壓為50V，輸出40V，輸入與輸出之間的壓差為10V，壓降有點高，若采用線性的方式降壓，負載電流不能太高，一般500mA以內最佳，否則降壓芯片自身功耗太大，不但散熱不好處理，而且效率低，浪費能量。線性降壓方式降壓芯片的功耗P=（輸入-輸出）×負載電流，若負載電流500mA，功耗P為10V×500mA=5W，若1A自身功耗P達10W。

1、線性降壓方式，負載電流500mA以內

原理如下圖所示，采用TI的LDO線性電源芯片LM117HV進行降壓穩壓，LM117HV最大輸入電壓高達60V，輸入電壓范圍4.2V~60V，輸出電壓范圍1.25V~57V，最大輸出電流1.5A，工作溫度范圍-65℃~150℃。LM117HV內部具有1.25V基準源，其輸出電壓公式為：Vout=1.25×（1+R2/R1），要求輸出電壓40V，代入公式即1.25×（1+R2/R1）=40，求得R2/R1=31，選擇合適的標稱阻值即可，比如選擇R1=200Ω，R2=6.2KΩ可得輸出電壓為40V。

LM117HV的封裝為TO-3，具體設計時一般貼在散熱器表面上，利于散熱。雖然該芯片最大輸出電流可達1.5A，但是實際使用時負載電流不要太大，小于500mA最佳。若負載電流500mA該芯片功耗已達5W；若負載電流1.5A，功耗高達15W！不是不行，而是建議不要這么使用，當然散熱處理得好也完全可以使用，但是效率低，功率內損嚴重，而且散熱也不好處理，若電流較大建議采用開關電源芯片方式降壓。

注：線性降壓方式除了使用專用的線性電源芯片設計之外，還可以使用大功率晶體管、場效應管等進行降壓設計。比如使用穩壓管與NPN型功率三極管配合的設計方式，（關注公眾號：電路一點 通）通過穩壓管控制三極管基極的電壓，那么發射極的電壓約為基極的電壓-0.6V，50V電源輸入端為三極管的集電極。也可以使用比較器、場效應管組成的負反饋電路控制場效應管的內阻，從而實現40V穩壓輸出。

2、采用開關電源芯片設計

采用開關電源芯片設計的優點是轉換效率較高，一般80%~90%左右。線性LDO電源芯片在壓差不大，負載電流較小的場合使用是挺方便的，電路設計較簡單，缺點就是效率低。

下面介紹一款TPS54560B開關電源芯片，該芯片屬于TI公司生產，輸入電壓范圍4.5V~60V，輸出電壓范圍0.8V~58.8V，最大輸出電流高達5A，工作溫度范圍-40~150℃，轉換效率90%左右。其輸出電壓公式為Vout=0.8(1+RHS/RLS），比如下圖為官方參考實例，輸入7V~60V，輸出5V，其中R5=53.5k，R6-10.2k，代入公式計算Vout=0.8(1+53.5k/10.2k)≈5。

要求輸出40V，根據計算公式0.8(1+RHS/RLS）=40，可得RHS/RLS=49，可選RHS=62K，RLS=1.27K。

該芯片屬于SO-8封裝，芯片個頭很小，卻能輸出5A電流，這就是線性電源芯片與開關電源芯片的不同之處，開關電源芯片功耗低、轉換效率高，不需要做散熱處理，在體積和重量方面都有很大優勢。

總結：50V降壓40V，這個電壓有點高，超出36V安全電壓，具有一定的危險性。由于電壓較高，很多常規的電源芯片都無法滿足設計要求，其實這兩款芯片也是很常用的芯片，LM117HV和LM317類似，輸入電壓范圍較高，TPS54560B屬于TI很常用的開關電源芯片。

審核編輯：湯梓紅