在本项目中，我们将使用Arduino和N沟道MOSFET制作最大电流为6安培的降压转换器电路。我们将降压12v DC至0至10v DC之间的任何值。我们可以通过旋转电位器来控制输出电压值。
降压转换器是DC-DC转换器，可降低DC电压。就像一个互不相同的变压器。变压器降低交流电压，降压转换器降低直流电压。降压转换器的效率低于变压器。
降压转换器的关键组件是MOSFET。n通道或p通道以及高频方脉冲发生器（计时器IC或微控制器）。Arduino在这里用作脉冲发生器，一个555定时器IC也可以用于此目的。在这里，我们通过用电位计控制DC电动机速度演示了该Buck转换器，还使用万用表测试了电压。查看本文末尾的视频。
所需组件：
- Arduino Uno
- IRF540N
- 电感（100Uh）
- 电容器（100uf）
- 肖特基二极管
- 电位器
- 10k，100ohm电阻器
- 加载
- 12v电池
电路图和连接：
按照上面DC-DC Buck转换器的电路图所示进行连接。
- 将电感器的一个端子连接到mosfet源，另一端连接到与1k电阻串联的LED。负载与该装置并联连接。
- 在栅极和源极之间连接10k电阻。
- 并联电容器至负载。
- 将电池的正极连接到漏极，负极连接到电容器的负极。
- 将二极管的p端子连接到电池负极，将n端子直接连接到电源。
- Arduino的PWM引脚连接到MOSFET的门
- Arduino的GND引脚连接到mosfet的源。在那里连接它，否则电路将无法工作。
- 将电位器的极端端子分别连接到Arduino的5v引脚和GND引脚。抽头端子连接到模拟引脚A1。
Arduino的功能：
如前所述，Arduino将时钟脉冲发送到MOSFET的基极。这些时钟脉冲的频率大约为1。65赫兹。这将导致mosfet的快速切换，并且我们可以获得平均电压值。您应该了解Arduino中的ADC和PWM，这将使您清楚Arduino如何产生高频脉冲：
- 使用PWM的基于Arduino的LED调光器
- 如何在Arduino Uno中使用ADC？
MOSFET的功能：
Mosfet用于两个目的：
- 用于高速切换输出电压。
- 提供高电流且散热较少。
电感
器的功能：电感器用于控制可能损坏mosfet的电压尖峰。当MOSFET开启时，电感器存储能量；当MOSFET关闭时，电感器释放该存储的能量。由于频率非常高，为此所需的电感值非常低（大约100uH）。
肖特基二极管的功能：
MOSFET关断时，肖特基二极管可完成电流环路，从而确保向负载平稳供电。除此之外，肖特基二极管的耗散热量非常低，并且在比常规二极管更高的频率下工作良好。
LED的功能：LED的
亮度指示负载两端的降压电压。当我们旋转电位器时，LED的亮度会发生变化。
电位器功能：
当电位计的抽头端子拨到不同的位置时，其与地之间的电压会发生变化，从而改变arduino引脚A1接收到的模拟值。然后将此新值映射到0到255之间，然后提供给Arduino的引脚6进行PWM。
**电容器会平滑提供给负载的电压。
为什么在栅极和源极之间有电阻？
MOSFET的栅极即使只有很小的噪声也会导通，因此为了防止这种情况的发生，建议始终在栅极和源极之间连接高阻值的电阻。
代码说明：
下面的代码部分给出了用于生成高频脉冲的完整Arduino代码。
代码是简单且不言自明的，因此在这里我们仅解释了几部分代码。
变量x被分配了从Arduino的模拟引脚A0接收到的模拟值
x = AnalogRead（A1）;
变量w被分配了一个介于0到255之间的映射值。这里，Arduino的ADC值使用Arduino中的 map 函数映射到2到255 。
w = map（x，0,1023,0,255）;
引脚6的PWM正常频率约为1khz。该频率不适用于降压转换器之类的目的。因此，该频率必须增加到很高的水平。这可以通过在无效设置中使用一行代码来实现：
TCCR0B = TCCR0B&B11111000-B00000001; //将pwm的频率更改为大约65 KHZ
DC-DC Buck转换器的工作：
电路接通时，mosfet会以65 khz的频率打开和关闭。这导致电感器在MOSFET开启时存储能量，然后在MOSFET关闭时将该存储的能量加载到负载中。由于这是在非常高的频率下发生的，因此，根据电位计的抽头端子相对于5v端子的位置，可以得到脉冲输出电压的平均值。随着抽头端子和地之间的电压增加，pwm引脚号上的映射值也随之增加。Arduino的6。
假设此映射值为200。那么引脚6上的PWM电压将为：= 3.921伏
而且由于MOSFET是电压依赖型器件，因此该pwm电压最终决定了负载两端的电压。
在这里，我们通过旋转直流电动机并在万用表上演示了该Buck转换器，请查看下面的视频。我们用电位计控制了电动机的速度，并用电位计控制了LED的亮度。