这个电源是做水下项目的UPS电源的时候想出来的，因为水下项目内部空间有限，同时需求功率较高
于是，这个项目便孕育而生……
这，是一个小体积UPS电源！
它有多路保护与多路输出！
效率高达95%！
当水下项目的主电源断开后，在UPS电源的帮助下，备用能源可接着供电，避免设备停机。也能在保护电路遇到短路、过流时，主动关闭对应输出。
由于体积小的原因，你可以将更多空间留给“电池”等部件。
它的参数如下
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输入电压：12～24V直流输入
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支持3路降压输出：1路5.2V/10A，2路8.2V/15A
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4路舵机接口，配有光耦信号电路
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支持瞬态电压保护：配置TVS管，抑制瞬态过压
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支持过流保护：各路独立检测，超过设定阈值后关闭对应输出
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支持短路保护：短路触发后自锁关断，需要重新上电恢复
使用场景
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水下机器人／水下设备：安装在耐压舱内，为控制板、舵机、电调等设备配电
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移动机器人／智能小车：将电池电压转换成多路电压，为控制系统和执行机构供电
作者基于嘉立创EDA设计了两块板子，都是4层板。采用双PCB上下堆叠的结构。
负责“变电压＋保护”。能把输入的12～24V直流电转换成一路5.2V和两路8.2V，供不同设备使用。还能检测各路电流，发生过流或短路时，关闭对应输出并自锁。
原理图1
原理图2
PCB图
负责“分电＋连接设备”。把上层转换好的电源分配到舵机等设备接口，同时传递舵机PWM控制信号；另外通过并联MOS管，控制电调供电支路的通断。
原理图
PCB图
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主控：LM5117芯片
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运算放大器：LM358ADR
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MOSFET：BSC020N03LS G
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LDO：AMS1117-5.0
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DC-DC电源芯片：LMR51430XFDDCR
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逻辑输出光耦：TLP2355(TPL,E
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TVS/ESD：SMBJ36A
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LDO：CJ7812
本次采用的LM5117芯片工是一款用于由高压或宽变化范围输入电源供电的降压稳压器应用的同步降压控制器。 根据数据手册和项目需求重新选型驱动外置的N沟道MOSFET。
3.1 保护电路设计
设置采样电阻R19。
当电路未短路的情况下，R19通过电压为52.88mV，因此U10.1前级放大器（放大电压为20倍）输出电压接近为1.0576，而后级阈值比较器中，负端电压高于正端电压，比较器输出低电平信号，D2未到达导通电压，主电路正常工作。
当电路出现短路情况下，采样电阻R19电压瞬间增大，放大器输出电压较于阈值比较器负端口大，比较器U10.2输出高电平，同时D2导通，并且Q22导通，强行将PROTECT1网络拉低，及关闭芯片LM5117芯片电压输出，此时U10.1无输入无输出，但D2会将U10.2输出电压锁住回向比较器正端口，电路自锁（电路自锁后要通过重新启动才可以重新启动）。
3.2 输出保护设计
本部分为系统的电源主控输出，使用了多达7个N沟道MOSFET进行并联。
并联的目的是，为了降低导通内阻，从而在走几十安培甚至上百安培大电流时减少发热。电路上加入了SMBJ系列TVS管吸收开关瞬间的浪涌电压，保护MOS管不被击穿。
4.1 怎么计算LM5116 DC-DC 输出电压
LM5116芯片的FB（反馈）引脚内部参考电压 V_ref = 1.215V。
输出电压 V_out 由外部的分压电阻网络决定，设上拉电阻为 R_top，下拉电阻为 R_bot。
计算公式： V_out = 1.215V × [ 1 + ( R_top / R_bot ) ]
以输出 5.2V 为例：
假设我们需要 5.2V 输出：
5.2 = 1.215 × ( 1 + R_top / R_bot )
R_top / R_bot ≈ 3.28
以输出 8.2V 为例：
8.2 = 1.215 × ( 1 + R_top / R_bot )
R_top / R_bot ≈ 5.75
后续可以根据这些比例选择精密的贴片电阻（如1%精度）来配置反馈网络。
4.2 如何计算LM358 过流/短路阈值
原理图中明确标出了保护触发电流，例如5.2V对应的 10.576A 和 8.2V对应的 16.525A。比较器的一端是采样电压(V_sense)，另一端是基准阈值(V_th)。
计算采样压降 (V_sense)
假设检流采样电阻 R_sense 为 5mΩ (0.005Ω)：
对于10.576A过流点：
V_sense=10.576A×0.005Ω=0.05288V (约 52.88mV)。
对于 16.525A 过流点：
V_sense = 16.525A × 0.005Ω = 0.08262V (约 82.62mV)。
设定比较器阈值 (V_th)
通过基准稳压源和电阻分压，将运放的反相输入端电压设定为与上述计算相等的毫伏值。
当负载电流超过标定值时，V_sense > V_th，LM358 输出端瞬间翻转到接近 VCC，通过外围二极管和电阻拉低主控芯片的使能端（UVLO/EN引脚）或直接关断串联保护MOS，并保持高电平自锁。部分仿真开源网址在附件。
5v输出时↓ 8V输出时↓
根据作者提供，DIY成本在100元左右。
怎么样？你喜欢这个项目吗？你会想复刻吗？
如果你想给作者点赞or深入学习，欢迎前往开源网址~
