Los circuitos de modo de conmutación son particularmente diabólicos para el diseño y la depuración, especialmente si desea que se comporten bien (sean eficientes y cumplan con las regulaciones de emisiones, que pueden no ser un problema para un proyecto académico). Las inductancias parasitarias de las piezas son muy importantes y el diseño de la PCB debe diseñarse con mucho cuidado. Le sugiero que mire ejemplos de PCB de convertidor reductor antes de intentar construir el suyo (la hoja de datos del convertidor integrado TPS54061 proporciona un diseño de ejemplo). También necesitará un osciloscopio.
¿Alguna idea de qué partes podría considerar?
Dicho esto, los valores razonables para las partes pueden ser:
Frecuencia de conmutación 250 KHz.
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Corriente máxima 100 mA
Capacitancia de entrada 47 uF || 4.7 uF de cerámica (Murata Electronics North America)
Capacitancia de salida 10 uF, cerámica (C1608X5R0J106M080AB TDK Corporation | Condensadores | DigiKey)
Inductancia 20 uH (VLP8040T-220M TDK Corporation | Inductores, bobinas, cebadores | DigiKey).
Diodo de rueda libre MBR0540
Transistor de conmutación FDS8928
Estos componentes provienen de convertidores buck típicos y funcionales. Las hojas de datos de los IC del convertidor analizan la selección y el diseño de los componentes. Entiendo que desee construir su propio controlador, pero la selección de inductores / condensadores seguirá las mismas reglas que si estuviera utilizando un controlador integrado ic. Por ejemplo, los condensadores deben ser cerámicos para tener una baja resistencia efectiva y una alta frecuencia de auto-resonancia.
Es posible que necesite almacenar en búfer la salida PWM del arduino ya que puede no tener suficiente corriente para cambiar la salida lo suficientemente rápido. También deberá implementar un bucle de retroalimentación que use la entrada analógica del Arduino para ajustar el ciclo de trabajo de salida. Recomiendo el arduino debido porque es más rápido y tiene salidas PWM.