由于空中机器人都是48V动力电，而裁判系统及全套云台用电设备均为24V供电，于是给24V供电有如下几种方案：

1. 从24V节点直接取电；

2. 使用单独电池供电；

3. 使用48V降24V降压模块。

其中方案1最为简单，且无需任何额外重量，但是会造成电池之间的用电不均衡。对0-24V的电池而言，在云台连续打弹时电流会比24-48V的电池大很多，若本来电池就接近极限电流，可能会造成电池MOS脱落甚至电流过大关机。

方案二是一种较为良好的选择，在4块动力电之外，再增加一块电池，专门负责裁判系统的供电。此方案直接分离了动力电与云台电，在重量较为富余的情况下，也是一种较为理想的选择。但是在实战中发现，使用此方案在地面时，由于4块动力电都没有负载，容易出现互充关机的情况。

方案三为比较理想的选择，在无需增加太多重量增加的的情况下，就能解决方案一与方案二的缺点。但是此方案对队伍的硬件水平要求较高。

本项目的设计参数为：

输入电压	36-60V
输出电压	24V
输出电流	15A
工作模式	CCM

2024/11/12更新：推荐使用LM5148电流模式降压芯片，其补偿电路较为简单，且响应更好。或者使用LTC7820电荷泵降压芯片，可以获得更轻的重量和更高的效率。

根据上述参数，选择TI LM5145RGYR同步BUCK控制器芯片，其在立创商城订货的售价仅为不到10元，且支持电流限制及CCM工作模式，允许电流反向流动。

使用TI官方的计算器计算芯片外围的阻容参数，为提高变换器效率，将开关频率设计为160kHz。计算可得，滤波电感为15uH，输入电容大于47uF、ESR小于23mΩ，输出电容大于34uF、ESR小于23mΩ。为留有余量，并参照参考设计的选型，主滤波电感采用长江微电的FEXL-1513A-150M，其为合金扁线电感，功率密度较高。输入电容使用220uF电解电容+8个4.7uF/100V的陶瓷电容，输出电容采用150uF电解电容+6个10uF/50V的陶瓷电容。选型完成后，根据计算工具计算补偿参数。设计穿越频率在16-20k左右，并配置零极点，使得相位裕度尽量大。并且根据已有的阻容进行了参数调整，使得无需购买额外的阻容。

补偿环路配置完成后，初步选择功率MOS，并计算MOS损耗。上管由于工作在硬开关模式，开关损耗占比较大，而下管一般工作在续流模式，导通损耗占比较大。所以上管需选择Qg较小的MOS管，而下管需选择Rdson较小的MOS管。根据参考设计，选择上管下管均为CSD19532。计算发现，上管的损耗接近2W，而下管仅有0.5W，于是考虑使用两个上管，并重新选择上管型号为CSD19534，下管为CSD19502。

设计完成后，加入输入的LC滤波，根据LM5145EVM-HD-20A进行布局。但是在实测时发现，由于使用了CCM模式，导致即使在空载时也非常烫，于是加入了一个40*40*10的风扇为模块降温，且在背面的芯片上贴了一个散热片，最终完成了设计。

在实际使用中还发现了在开自瞄的情况下开摩擦轮，整个24V会掉电，其原因为限流过于保守，在开摩擦轮瞬间进入了过流保护状态，在更改了限流电阻后恢复正常使用。

实测从2024赛季分区赛到国赛，仅在国赛最后最后一场出现了问题，但是最终发现是电源管理模块在摩擦轮关闭时进入了保护，降压模块仍可正常使用。

下图为开关摩擦轮时ammobooster的电压波形：

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