除了评论中提出的问题（不正确的 P-FET 极性，没有捕获二极管/MOSFET），我还有一些快速浏览的问题：

• 微控制器将无法非常努力地驱动 Q1 的栅极（通常 GPIO 引脚只能提供几毫安），因此您的开启和关闭将非常缓慢。这将限制您的高边开关的表现。

• Q1 上没有栅极到源极电阻，因此您完全依赖 GPIO 来保持 MOSFET 开启或关闭。如果 GPIO 引脚变为高阻抗，则 MOSFET 可能会在栅极从环境中获取电荷时自行开启。

• 如果您的 70R P 通道栅极电阻器稳定打开（如果 Q1 饱和），它会烧毁

  $D \cdot \dfrac{(16V)^2}{70 \Omega} = D \cdot 3.65W$

  这是疯狂的高功率，因为​​ D 会很高（输入接近输出）。此外，将流过的 225mA 左右的电流也会在 Q1 中被烧毁，这不健康，因为它是一个相对较小的设备。

  （您需要来通过 Q1 汲取约 400mA 的电流，并且您需要来获得 Q4 的 40A）。$V_{GS}$$V_{GS}$

  • 您的纯电阻反馈网络是个坏主意。你真的需要一些补偿和/或过滤。您的比较器将非常快，并且可以对开关噪声、拾取、纹波等做出反应 - 因为您似乎没有使用带补偿的误差放大器来控制增益和相位，所以您需要一些上限穿过 R5（还有一些运气）。

  • 您的动力传动系中没有任何电流监控或过流保护。

  • 您的动力传动系中没有任何过压保护。

  • 您的动力传动系中没有任何过热保护。

  • 您的动力系统中没有输入反极性保护和输入保险丝。大禁忌，特别是当电源是基于电池的（大短路采购能力）时。

如果您使用现成的模拟同步降压控制器，这是一个更简单的项目。我不明白您为什么要为此使用 ATtiny。

话虽如此，这绝不是一个简单的项目。您的原理图在很大程度上是不完整的，并且缺乏任何电源（尤其是像您这样以高功率运行的电源）都需要的基本安全保护。

考虑您的要求，计算所有损失，设计一些保护措施，然后返回 rev。2.

您正在设计一个降压稳压器，用于：

• 高容量锂聚合物电池的输入电压为 12.8 至 16.8 伏。
• Vout 为 12V @ 40 安培。
• 控制技术是恒定开启时间和可变关闭时间。

即使在 Madmanguruman 给出了很好的回答之后，还有一些额外的事情需要注意。这种设计的主要困难是处理的大电流。我将主要关注功率处理组件、功率调制器和滤波。

• 功率 FET 为 P 沟道。IRF4905：Rdson=0.02@25C，0.034@150C；顺=3500pF。传导损耗会非常高。对于 Vin=16.8V，Vo=12V，Iout=40A，Pcond =$\text{D } \text{Iout}^2 \text{Rds}$= (.7)(1600)(0.034) = 38W。在考虑了 TO220 封装和外壳到下沉结的热阻之后，需要一个 2C/W 的散热器来满足 150C 结和 25C 环境温度的要求。对于大电流情况，最好使用 N 沟道 FET。否则等效的 N 沟道 FET 将具有 1/3 作为 P 沟道 FET 的 Rdson。

• 门驱动。此设计中没有足够的栅极驱动。尤其是关机。用 70 欧姆关断 Ciss 为 3500pF 的 FET，关断时间至少为 500nSec。这将意味着 FET 中的巨大开关损耗，在 FET 中可能至少有 15W 的额外损耗。这种设计必须具有更好的栅极驱动。由于无论如何都需要改进栅极驱动；更改为 N 通道开关 FET 并使用匹配的同步整流器与栅极驱动 IC（如 IR2104 或 LM5104 等）将非常有益。

• 迟滞控制。恒定开启时间，可变关闭时间控制没有问题。迟滞控制可以（如果您小心的话）效果很好，并且具有出色的瞬态响应。但是，这里的问题是在 uC 中使用比较器。需要访问比较器以提供额外的滞后。因此，需要添加一个具有滞后且响应时间小于 500nSec 的比较器。您需要添加大约 100mV 的滞后。

• 输出滤波器。好的电感，L1。在 40A 加上纹波电流时，它将处于饱和边缘。最好有更高的电流部分，但这不是主要问题。看起来输出电容器 C1 和 C2 是陶瓷的，这是一个不错的选择，对于 ~100mV 的纹波电压，应该能够具有小于 20 mOhms 的总 ESR。有趣的是，最大负载下的负载电阻（~0.3 欧姆）非常接近输出滤波器的特性阻抗（~0.2 欧姆）。这很幸运，因为这意味着过滤器的阻尼很好，稍后会详细介绍。如果您仅使用此电源驱动电机，则不需要第二级滤波器（L2、C3）。

有一些功能需要保留：

• 电流限制，必须有一个，如果没有别的，为了您自己的安全。随着正在处理的电流量，惊喜可能会很快出现。直到电源开关的顶部从底部爆炸性地分离并飞走并粘在天花板上时，您才活着。无论如何，某种电流限制，即使它只是一个保险丝。

• 输入过滤器。目前尚不清楚系统的其余部分，但该电源的输入将成为大量 EMI 的来源。通常这将是一个大问题。

输入阻抗也是一个问题。开关稳压器具有负输入阻抗，并且可以制造良好的振荡器（不幸的是）。LiPo 和配电网络的源阻抗必须小于电源输入阻抗的 1/2 以防止振荡。我认为高容量锂聚合物电池的阻抗约为 20 mOhms（尽管随着年龄的增长而增加）。该电源的满载 (40A) 输入阻抗及其电流输出滤波器（L1 与 C1 和 C2）具有最小约 100mOhms（在 9KHz 时），如果源分配网络阻抗保持较低，这看起来不错。但是，请记住在 40A 负载下看起来很好的输出滤波器阻尼，如果负载下降到 10A，阻尼就不那么好了。这意味着在 10A 负载下，输入阻抗最小值降至约 50 mOhms（在 9KHz 时），这将使源代码分发变得非常紧张和有问题。多么矛盾的是，这是一个由可变输出滤波器阻尼引起的轻负载问题。