BUCK电路手册笔记
开关电源学习笔记(含推导公式)
《开关电源》笔记三种基础拓扑（buck boost buck-boost ）的电路基础： 1， 电感的电压公式dtdILV =＝T I L ∆∆，推出ΔI ＝V ×ΔT/L2， sw 闭合时，电感通电电压V ON ，闭合时间t ON sw 关断时，电感电压V OFF ，关断时间t OFF3， 功率变换器稳定工作的条件：ΔI ON ＝ΔI OFF 即，电感在导通和关断时，其电流变化相等。
那么由1，2的公式可知，V ON ＝L ×ΔI ON /Δt ON ，V OFF ＝L ×ΔI OFF /Δt OFF ，则稳定条件为伏秒定律：V ON ×t ON ＝V OFF ×t OFF4， 周期T ，频率f ，T ＝1/f ，占空比D ＝t ON /T ＝t ON /（t ON ＋t OFF ）→t ON ＝D/f ＝TD→t OFF ＝（1－D ）/f电流纹波率r P51 52r ＝ΔI/ I L ＝2I AC /I DC 对应最大负载电流值和最恶劣输入电压值ΔI ＝E t /L μH E t ＝V ×ΔT （时间为微秒）为伏微秒数，L μH 为微亨电感，单位便于计算 r ＝E t /（ I L ×L μH ）→I L ×L μH ＝E t /r →L μH ＝E t /（r* I L ）都是由电感的电压公式推导出来 r 选值一般0.4比较合适，具体见 P53电流纹波率r ＝ΔI/ I L ＝2I AC /I DC 在临界导通模式下，I AC ＝I DC ，此时r ＝2 见P51 r ＝ΔI/ I L ＝V ON ×D/Lf I L ＝V O ＦＦ×（1－D ）/Lf I L →L ＝V ON ×D/rf I L 电感量公式：L ＝V O ＦＦ×（1－D ）/rf I L ＝V ON ×D/rf I L 设置r 应注意几个方面：A,I PK ＝（1＋r/2）×I L ≤开关管的最小电流，此时r 的值小于0.4，造成电感体积很大。
BUCK电路手册笔记
1.1BUCK 电路的简介串接晶体管的高功耗耗和笨重的工频变压器使得线性调整器在现代电于应用中失去了重要地位。
而且高功耗的串接元件需要的大散热片和大体积储能电容增大了线性调整器的体积。
随着电子技术的发展，电路的集成化使得电路系统的体积更小。
一般的线性调整器输出负载的功率密度仅为0.2~0.3W/in 3，不能满足电路系统小型化的要求。
而且线性电源不能提供数字存储系统所需要的足够长的保持时间。
取代线性调整器的开关型调整器早在20世纪60年代就开始应用。
一般的，这些新的开关电源使用开关晶体管将输入直流电压斩波成方波。
方波由占空比调节，并通过输出滤波，得到直流稳压电源。
滤波器一般由电感和输出滤波电容组成。
通过调节占空比，可以控制经过电容滤波输出电压的平均值。
而输出电压的平均值等于方波的有效值。
其基本拓扑如图1.1.采用的是恒频的工作方式，这种模式下的工作方式，功率开关管的通断频率f 不变，即周期T 不变，通过调节占空比（T T ON /）来调节输出电压。
注：T ON /T 一般称为占空比，即一个周期内的导通时间ON T 占周期T 的百分比。
在某些书中也可以采用)/(OFF ON ON T T T +来表示。
OFF T 为功率开关管的关断时间，OFF ON T T T +=。
1.2 BUCK 电路的基本工作方式1.2.1 BUCK电路的基本框图，如图1.1图1.11.2.2 BUCK电路的基本工作方式如图1.1，MOS管Q和直流输入电压Vdc串联,通过Q的硬开通和硬关断，在V D处形成方波电压。
采用恒频控制方式，占空比可调,Q导通时间为T ON。
①Q导通时，V D点电压也应为直流输入电压Vdc设Q导通，压降为0），电流流经串接电感L，流出输出端。
等效模型如图1.2。
图1.2②Q关断时，电感L产生反电动势，使得V D点电压，迅速下降到0，便变为负值直至二极管D（因其续流作用而被称为“续流二极管”）被导通，并钳位于-0.8V。
开关电源学习笔记(含推导公式)
《开关电源》笔记三种基础拓扑（buckboostbuck-boost ）的电路基础：1，电感的电压公式V L dI＝L I，推出 I ＝V × T/Ldt T 2，sw 闭合时，电感通电电压 VON ，闭合时间tONsw 关断时，电感电压 VOFF ，关断时间 tOFF3，功率变换器稳定工作的条件：ION ＝ I OFF 即，电感在导通和关断时，其电流变化相等。
那么由 1，2的公式可知，V ON＝L × ION/ tON ，VOFF ＝L ×ΔIOFF/ tOFF ，则稳定条件为伏秒定律：V ON ×t ON ＝V OFF ×t OFF4，周期T ，频率f ，T ＝1/f ，占空比D ＝tON/T ＝tON/（tON ＋tOFF ）→tON ＝D/f ＝TD →t OFF ＝（1－D ）/f电流纹波率r P5152r ＝I/IL ＝2IAC/IDC 对应最大负载电流值和最恶劣输入电压值I ＝Et/L μHEt ＝V × T （时间为微秒）为伏微秒数， L μH 为微亨电感，单位便于计算r ＝Et/（IL ×L μH ）→IL ×L μH ＝Et/r →L μH ＝Et/（r*IL ）都是由电感的电压公式推导出来r 选值一般 0.4比较合适，具体见P53 电流纹波率r ＝ I/IL ＝2IAC/IDC 在临界导通模式下，IAC ＝IDC ，此时r ＝2 见P51r ＝I/IL ＝VON ×D/LfI L ＝V O ＦＦ×（1－D ）/LfI L →L ＝V ON ×D/rfI L 电感量公式：L ＝V O ＦＦ×（1－D ）/rfI L ＝V ON ×D/rfI L设置r 应注意几个方面：A,I PK ＝（1＋r/2）×IL ≤开关管的最小电流，此时 r 的值小于0.4 ，造成电感体积很大。
笔记整理2--修改后
● BUCK 电路的电路结构和降压原理BUCK 电路的电路结构如图1所示：sV0V图1 BUCK 电路结构图该电路由一个最基本的开关型直流/直流降压变换电路和一个滤波电路LC 组成，通过对开关管T 进行周期性的通、断控制，能将直流电源的输入电压s V 变换为电压0V 输出给负载，且输出电压平均值0V 可小于或等于输入电压s V ，从而实现降压的目的。
在一个开关周期s T 期间对开关管T 加以图2所示驱动信号G V ，在on T 期间，G V >0，开关管T 处于通态；在off T 期间，G V =0，开关管T 处于断态。
故输出电压波形为一矩形脉波，开关频率s1=s f T ，占空比on s =T D T 。
图2 驱动信号● BUCK 电路的状态方程及传递函数推导BUCK 电路的等效电路如图3所示：iv o v图3 BUCK 电路的等效电路图输入脉冲电压为i v ，输出电压为o v ，电感电流为L i ，电容电压为c v 。
设状态变量1c 2i x x =L v X ⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦，()u t i v =，由KVL 和KCL 方程可得c c t i ct d i =C +d d=+d v L L i v R v L v ⎧⎪⎨⎪⎩，推导整理后得到状态方程为1122110110x x L u L x x C RC ⎡⎤-⎡⎤⎢⎥⎡⎤⎡⎤⎢⎥=+⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎢⎥-⎣⎦⎢⎥⎣⎦，[]1201c x y v x ⎡⎤==⎢⎥⎣⎦ 求解状态方程如 uy =+⎧⎨=⎩x Ax B Cx 的传递函数的方法为：()()H s s ϕ=C B ，其中()[]-1s sI A ϕ=-。
由状态方程可得111s L sI A s C RC ⎡⎤⎢⎥-=⎡⎤⎢⎥⎣⎦-⎢⎥+⎢⎥⎣⎦，所以()[]()11111s RCL s s s C sI A ϕ--⎡⎤+⎢⎥==⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦-，其中()21s s s RC LC=++，因此传递函数为： ()()[]()()()()21-110110111H s C s Bs RC s s L L s s C s LC s s LCRCϕ=⎡⎤+⎢⎥⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎢⎥⎢⎥⎣⎦=++ BUCK 电路中电容和电感的选取输入直流电源电压s V 为5V ，设定输出电压o V 为3.3V ，开关频率s f 暂定为10KHz 。
Buck电路工作原理详解
Buck电路工作原理详解1、BUCK电路的工作原理分析，目录： 1. BUCK电路的电路图2. BUCK电路的工作原理3. Buck电路的三种工作模式： CCM、BCM、DCM 4. BUCK电路周边参数和系统工作模式的关系5. BUCK电路模拟验证，电源解决方案备用电路的原理分析，另一方面又称为备用电路的电路图、备用电路、降压电路，其基本特征是DC-DC转换电路，输出电压低于输入电压。
输入电流是波动的，输出电流是连续的。
另外，图1，bucket电路的原理分析，2，bucket电路的工作原理，1，基本工作原理分析开关管Q1被驱动到高电平后，开关管导通，储藏电感L1被磁化，电感中流过的电流直线性增加，同时对电容器C1。
2、进行充电，对负载R1 等效电路是图2、图2、返回页6、l、n、bucket电路的原理分析、2、bucket电路的工作原理、1、基本工作原理分析开关管Q1被驱动到低电平时，开关管截止，存储电感L1由回流二极管放电，电感L1 输出电压由输出滤波电容器C1放电，并维持减少的电感电流，等效电路由图3、图3、Return T o Page 6、bucket电路的原理分析、三、bucket电路三种动作模式：CCM、BCM、DCM、1、CCM模式：主要的原稿波形Return To Page 7、bucket电路的原理分析、三、bucket电路三种工作模式：CCM、BCM、DCM 1、CCM模式：开关管Q1。
3、导通时，KVL法则：q管导通时间，因此t是工作周期，d是占空比：开关管同样地，KVL的法则：伏特积平衡、bucket电路原理解析、1、CCM模式：3、bucket电路三种工作模式： CCM、BCM、DCM、bucket电路原理解析三、bucket电路三种工作模式： CCM、BCM、DCM、2 BCM模式：点的原始波形参照图5、图5、bucket 电路的原理分析、三、bucket电路三种工作模式：CCM、BCM、DCM、2、BCM模式：图4和图5的电感电流的波形，电感最小电流逐渐为零伏秒积平衡：同样，以一个周期进行分析，bucket电路的原理分析，3，bucket电路三种工作模式： CCM、BC。
Buck电路工作原理详解
Return To Page 6
Buck电路原理分析
二、Buck电路工作原理
1、基本工作原理分析
当感开 电关 流管 线Q性1减驱少动，为输低出电电平压时靠，输开出关滤管波关电断容，C储L1放能电电以感及L1减通小过的续电流感二电极流管维放持电，，等电
效电路如图三
N
图三
Return To Page 6
L m in
Lmax
Io T
2
Buck电路原理分析
三、Buck电路的三种工作模式：CCM，BCM，DCM
2、BCM Mode：关键点原件波形见图五
图五
Buck电路原理分析
三、Buck电路的三种工作模式：CCM，BCM，DCM
2、BCM Mode：
参照图四与图五电感电流的波形，可以得知电感最小电流逐渐减小到零
80uH
(10 5) 0.5 20KHz 2I o
,
I
o
0.78 A
因此，电阻可定义为
R
Vo Io
5 0.78
6.41
通过上述参数定义以及计算，可以得到相关参数的理论值：
V o V in D 10 0.5 5V , I Lmax 2I o 0.78 2 1.56A, I Lmin 0A
T itdt
I AV 0 T
，即在一个周期内电流函数曲线与时间轴所围成的面积除以周期，
为电流的平均值。参照图四电感电流波形，一个周期内面积为
I I I I I I
S Lmin Lmax T D Lmin T Lmax 1 D Lmin T Lmax
2
2
2
所以，平均电流
I I S
图九
蓝色：电感电流 红色：电感电压 绿色：开关驱动 棕色：输出电压
入门级Buck电路原理—简洁而不简单
Buck、Boost、Buck-Boost作为直流开关电源中应用广泛的拓扑结构，属于非隔离的直流变换器。
本期内容小编将对其中的Buck电路展开详细介绍。
*Buck基础拓扑电路降压式（Buck）变换器是一种输出电压≤输入电压的非隔离直流变换器。
Buck变换器的主电路由开关管Q，二极管D，输出滤波电感L和输出滤波电容C构成。
接下来将从：1. 开关整流器基本原理2. 传说中的“伏-秒平衡” 3. 同步整流死区时间等三部分详细介绍Buck电路的工作原理。
让我们打起精神，擦亮眼睛，深刻体会简洁而不简单的Buck电路吧！Part 1 开关整流器基本原理导通时间关断时间在[0,Ton]期间，开关导通；在[Ton，Ts]期间，Q截止。
设开关管开关周期为Ts，则开关频率fs=1/Ts。
导通时间为Ton，关断时间为Toff，则Ts=Ton+Toff。
设占空比为D，则D=Ton/Ts。
改变占空比D，即改变了导通时间Ton的长短，这种控制方式成为脉冲宽度调制控制方式（Pulse Width Modulation, PWM）。
Buck电路特征•输出电压≤输入电压•输入电流断续•输出电流连续•需要输出滤波电感L和输出滤波电容CPart 2 传说中的“伏-秒平衡”伏秒原则，又称伏秒平衡，是指开关电源稳定工作状态下，加在电感两端的电压乘以导通时间等于关断时刻电感两端电压乘以关断时间，或指在稳态工作的开关电源中电感两端的正伏秒值等于负伏秒值。
在一个周期T 内，电感电压对时间的积分为0，称为伏秒平衡原理。
正如本文开头视频中指出，任何稳定拓扑中的电感都是传递能量而不消耗能量，都会满足伏秒平衡原理。
Part 3 同步整流死区时间同步整流是采用极低导通电阻的的MOSFET来取代二极管以降低损耗的技术，大大提高了DCDC的效率。
物理特性的极限使二极管的正向电压难以低于0.3V。
对MOSFET来说，可以通过选取导通电阻更小的MOSFET来降低导通损耗。
Buck电路的多角度干货解析
Buck电路的多角度干货解析描述1. Buck 电路的模型Buck 电路是最常见的电路，具体电路结构如图所示。
对其进行等效，得到的等效电路如图 2 所示：对图1 进行等效后得到徒图2 电路，可以看出相当于一个脉冲波形的输出，高电压幅值为Vin，即图1 输入直流的电压值，低电压为0。
由于图1 中D1 的存在，使得电流只能单向流动，因此在图2 中等效为串联二极管D2。
2. Buck 电路的常规角度分析2.1 时域分析方法下面按着电容充放电和电感充放电进行时域分析。
时域分析的过程是按着输入电压的高与低，分析电路里电容电压和电感电流的变化过程。
这个分析过程可以按着大多课本上面所讲述的过程分析，从CCM模式到DCM 模式。
(1)CCM 模式当输入电压为Vin 时，电感电流增加，电流小于输出负载电流iL，此时的负载电流由电感和电容同时提供。
当电流逐渐增加到大于输出的平均电流的时候，电感电流为负载和电容提供能量。
当输入为0，即开关管关断时，电感电流下降，此时电流依然大于输出平均值，电容电压延续上述上升的趋势，直至电感电流小于输出平均电流，电容开始放电，完成一个开关周期的循环过程。
具体的波形如下：(2)DCM模式在 DCM 模式下，电感的电流在开关管管断后的一段时间后逐渐减为零，此时的等效输入电压为输出电压值，具体的波形如图4 所示。
在 CCM 模式下，电压的输出值与输入值之间是正比关系，比例系数为占空比D。
在DCM 的模式下电压会被抬升，具体的关系和电路的参数、开关频率以及占空比相关。
具体的推导关系为：其中根据此公式可以看出，当电路输出开路，即电阻无穷大的时候，输入等于输出。
2.2 相平面分析上面的分析过程中，电感电流以及电容的电压都被看作是三角波的上升和下降，其实在有些过程中这些状态变量是正弦变化的，下面从相平面的方式分析它的工作过程。
(1)CCM 模式CCM 模式下的电路的相平面图为图5 所示，红色部分为电感电流和电容电压的变化范围和变化过程。
BUCK电路
BUCK电路详解降压式变换电路（Buck电路）详解BUCK电路基本结构左下：开关导通时等效电路；右下：开关关断时等效电路等效的电路模型及基本规律（1）从电路可以看出，电感L和电容C组成低通滤波器，此滤波器设计的原则是使 us(t)的直流分量可以通过，而抑制 us(t) 的谐波分量通过；电容上输出电压 uo(t)就是 us(t) 的直流分量再附加微小纹波uripple(t) 。
（2）电路工作频率很高，一个开关周期内电容充放电引起的纹波uripple(t) 很小，相对于电容上输出的直流电压Uo有：电容上电压宏观上可以看作恒定。
电路稳态工作时，输出电容上电压由微小的纹波和较大的直流分量组成，宏观上可以看作是恒定直流，这就是开关电路稳态分析中的小纹波近似原理。
（3）一个周期内电容充电电荷高于放电电荷时，电容电压升高，导致后面周期内充电电荷减小、放电电荷增加，使电容电压上升速度减慢，这种过程的延续直至达到充放电平衡，此时电压维持不变；反之，如果一个周期内放电电荷高于充电电荷，将导致后面周期内充电电荷增加、放电电荷减小，使电容电压下降速度减慢，这种过程的延续直至达到充放电平衡，最终维持电压不变。
这种过程是电容上电压调整的过渡过程，在电路稳态工作时，电路达到稳定平衡，电容上充放电也达到平衡，这是电路稳态工作时的一个普遍规律。
（4）开关S置于1位时，电感电流增加，电感储能；而当开关S置于2位时，电感电流减小，电感释能。
假定电流增加量大于电流减小量，则一个开关周期内电感上磁链增量为：此增量将产生一个平均感应电势：此电势将减小电感电流的上升速度并同时降低电感电流的下降速度，最终将导致一个周期内电感电流平均增量为零；一个开关周期内电感上磁链增量小于零的状况也一样。
这种在稳态状况下一个周期内电感电流平均增量（磁链平均增量）为零的现象称为：电感伏秒平衡。
这也是电力电子电路稳态运行时的又一个普遍规律。
电感稳态工作过程分析电流连续。
(完整版)BUCK电路
纹波增大，斜率增大
纹波减小，斜率减小
BCM电感电流临界导电模式
CCM电感电流连续导电模式
DCM电感电流断续导电模式
注意 1、若输入输出电压不变，则占空比不变，电流上升和下降时长不变 2、磁芯大小不变，L与线圈匝数N2成正比 3、磁芯大小不变，在不引起磁饱和的情况下，改变L的大小仅影响电流的形态， 不影响电感所能传递的功率大小，要改变功率，必须改变磁芯的规格。
I L _ m ax I L _ avg
I L _ m in
电磁感应定律
UL
n
T
(Uin UO ) TON UO TOFF
UO
Uin
Ton Ton Toff
Uin D
D<1，故为降压
UL
L I T
I U L 电流线性变化
T L
若 输入输出电压、开关频率、 占空比不变，仅改变L大小
测试内容 输出电压
ON 12VDC
示波器探头
GND
示波器夹子 （接地）
结果分析
波形（近似线性，相当于电感电流波形,CCM） 输出电压不等于
电压平均值（6.32V，纹波电压3.6V(57%)）
12x0.96（11.5V） 现在还不是BUCK
提示：R11功耗大，温度较高，小心烫伤，测试时间尽量不要太长。
则 电流的斜率和纹波大小会相应改变
电感电流模式
I U L k T L
若输入输出电压不变，开关频率不变，不限制电流的峰值
I L _ m ax
I L _ avg I L _ m in
电感量L减小
I L _ m ax I L _ avg
I L _ m in
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1.1BUCK 电路的简介串接晶体管的高功耗耗和笨重的工频变压器使得线性调整器在现代电于应用中失去了重要地位。
而且高功耗的串接元件需要的大散热片和大体积储能电容增大了线性调整器的体积。
随着电子技术的发展，电路的集成化使得电路系统的体积更小。
一般的线性调整器输出负载的功率密度仅为0.2~0.3W/in 3，不能满足电路系统小型化的要求。
而且线性电源不能提供数字存储系统所需要的足够长的保持时间。
取代线性调整器的开关型调整器早在20世纪60年代就开始应用。
一般的，这些新的开关电源使用开关晶体管将输入直流电压斩波成方波。
方波由占空比调节，并通过输出滤波，得到直流稳压电源。
滤波器一般由电感和输出滤波电容组成。
通过调节占空比，可以控制经过电容滤波输出电压的平均值。
而输出电压的平均值等于方波的有效值。
其基本拓扑如图1.1.采用的是恒频的工作方式，这种模式下的工作方式，功率开关管的通断频率f 不变，即周期T 不变，通过调节占空比（T T ON /）来调节输出电压。
注：T ON /T 一般称为占空比，即一个周期内的导通时间ON T 占周期T 的百分比。
在某些书中也可以采用)/(OFF ON ON T T T +来表示。
OFF T 为功率开关管的关断时间，OFF ON T T T +=。
1.2 BUCK 电路的基本工作方式1.2.1 BUCK电路的基本框图，如图1.1图1.11.2.2 BUCK电路的基本工作方式如图1.1，MOS管Q和直流输入电压Vdc串联,通过Q的硬开通和硬关断，在V D处形成方波电压。
采用恒频控制方式，占空比可调,Q导通时间为T ON。
①Q导通时，V D点电压也应为直流输入电压Vdc设Q导通，压降为0），电流流经串接电感L，流出输出端。
等效模型如图1.2。
图1.2②Q关断时，电感L产生反电动势，使得V D点电压，迅速下降到0，便变为负值直至二极管D（因其续流作用而被称为“续流二极管”）被导通，并钳位于-0.8V。
等效模型如图1.3。
图1.3③如此重复①②的工作······1.2.3 BUCK电路的波形分析，如图1.3图1.4（ａ）为MOSFET的PWM驱动波形PWM，占空比可调。
当Q导通时，V D点电压也应为直流输入电压Vdc（设Q 导通，压降为0），当Q关断时，电感L产生反电动势，使得V D点电压，迅速下降到0，便变为负值直至二极管D被导通，并钳位于-0.8V。
此时假设二极管的导通压降为0V，则V D的波形如图（b）所示。
当Q导通时，V D点电压直流输入电压Vdc，由于V O电压低于Vdc，电感L承受的电压为（Vdc-V O），因为Vdc,V O电压均为恒定值，所以电感两端的电压保持恒定，因此流经电感的电流线性上升其斜率为=∆∆t /I L Vo /)(Vdc -,L 为电感量，此时电感内部的电流变化如图1.4（e ）所示的上升斜坡，而MOSFET 内部的电流如图1.4（c ）所示。
当Q 关断时，V D 点电压，迅速下降到0V （假设二极管的导通压降为0V ），而电感的电流不能突变，电感产生反电动势以维持原来建立的电流，若未接续流二极管D ，则V D 点电压会变得很负以保持电感上的电流方向不变，但是此时续流二极管导通，使得电感前端的电压比地电位低于一个二极管的导通压降。
此时电感上的极性反相，使得流经续流二极管D 和电感L 的电流线性下降，直到MOSFET 关断结束时，回到电流初始值Ia 。
因为V D 点电压被钳位于1V （二极管的导通压降近似为1V ），V O 电压均为恒定值不变，所以电感L 承受的电压为（V O +1）V ，续流二极管D 和电感L 的电流下降斜率为L t /1Vo /I ）（+=∆∆L Vo /)1(+， 续流二极管的电流变化如图1.4（d ）,电感的电流如图1.4（e ）。
根据基尔霍夫电流电流定律KCL 可知:电感的电流等于MOSFET 的电流，续流二极管D 的电流之和，即I L =I Q +I D 。
根据图1.4（c ）、（d ）、（e ）便可以看出。
注：电感的电流不能突变以直流电压为例：开关闭合的瞬间，电感电流的变化趋势是增加，此时电流变化率最大（从无到有），电感自感电势最强，并且阻碍电流增加，所以电流就无法突然增加，即电流不会突变；随着通电时间的增加，通过电感的电流转化成磁能存储起来，储能饱和后，自感电势下降为零，电流达到最大值：Im=U/Lr，Lr：线圈直流电阻。
但是通常我们认为的“电感的电流不能突变”是指通过线圈的电流。
图1.４BUCK电路的三种工作模式:连续工作模式，临界工作模式和不连续工作模式。
BUCK电路的工作模式取决于BUCK电路中电感的工作模式，体现为电感I L电流的变化。
如图（a）、（b）、（c）。
图（a）连续工作模式图（b）临界工作模式图（c）不连续工作模式图（a）电感I L电流从上一个周期的关断状态进入下一个周期的导通时，电感电流并未下降为0V，为连续工作模式;图（b）电感I L电流从上一个周期的关断状态进入下一个周期的导通时，电感电流恰好下降为0V，为临界工作模式;图（c）电感I L电流从上一个周期的关断状态进入下一个周期的导通之前，电感电流已经下降为0V，为不连续工作模式。
1.3BUCK电路的测试与实物设计：1.3.1BUCK电路的仿真测试（使用软件PSIM）BUCK电路（连续工作模式）的仿真测试1、BUCK电路（连续工作模式）仿真原理图如图1.5图1.5注：MOSFET和续流二极管都视为理想状态，MOSFET 和续流二极管的正向导通压降均为０Ｖ注：①PWM波的产生方式：②波形转换图如图1.7：图1.7③波形转换原理如下：电压比较器的同相输入端(“+”端) 为一个基准电压，反相输入端为一个周期为T的锯齿波，当同相输入端电压>锯齿波的电压，输出端为高电平，电压幅值取决于电压比较器的供电电压，如图1.7的T ON；当同相输入端电压<锯齿波的电压，输出端为低电平。
如此往复便会产生方波信号，通过反馈环节不断更改基准电压，便会产生占空比可调的方波，即PWM波。
注：PWM波是占空比可调的方波。
占空比是指高电平占一个方波周期的比例。
2、BUCK（连续工作模式）仿真电路波形如图1.6（Ia不为0）图1.6BUCK电路（临界工作模式）的仿真测试1、BUCK电路（临界工作模式）原理图如图1.7图1.72、BUCK电路（临界工作模式）波形如图1.8图1.8BUCK电路（不连续工作模式）的仿真测试1、BUCK电路（不连续工作模式）仿真原理图如图1.9图1.92、BUCK电路（不连续工作模式）波形如图1.10图1.101.3.2BUCK电路的实物设计①设计要点：1、MOSFET的选取；2、续流二极管的选取；3、输出电容的选取；4、变压器电感的计算；5、PWM波的发生和电流放大电路；6、反馈闭环的设计。
②1、MOSFET的选取；主要参数:(1)最大漏极源极电压（Drain-Source V oltage）(2)连续漏极电流（Continuous Drain Current ）(3)导通内阻R（Static Drain-Source On-StateDS(ON)Resistance ）尽可能小，减少损耗。
(1)最大漏极源极电压由BUCK 电路的直流输入电压Vdc 决定的；(2)连续漏极电流由MOSFET 的工作峰值电流决定由图1.4可知，BUCK 电路工作于连续工作模式下，其 负载电流I ON 必须大于等于I Q 峰峰值的一半，因此，由图1.4（c ）Q I 可知其峰值电流等于I ∆+21I ON ; 而ON T I I *t ∆∆=∆;而T Vdc Vo T ON *= 又因为L Vo Vdc ）（-=∆∆t I ,L 为电感量； 综上，MOSFET 的工作峰值电流为T VdcVo L Vo Vdc I **)(*21I 21I ON ON -+=∆+ ; (3)导通内阻)(ON DS R 是取决于选取的MOSFET 本身，与BUCK电路无关，可以通过查找芯片手册datasheet 中的)(ON DS R 。
2、续流二极管的选取主要参数:（1）反向重复峰值电压Vrrm （Repetitive peak reverse voltage ）；（2）最大整流电流（平均值）O I （Maximum averageforward rectified current ）（3）反向恢复时间Trr （Reverse Recovery Time ）（1）反向重复峰值电压Vrrm 由BUCK 电路的直流输入电压Vdc 决定的；（2）最大整流电流（平均值）O I 由续流二极管的工作峰值电流决定，由图1.4（c ）（d ）可知，续流二极管的峰值电流和MOSFET 的工作峰值电流一致，计算方法一致，为T VdcVo L Vo Vdc I **)(*21I 21I ON ON -+=∆+； （3）反向恢复时间Trr 由续流二极管的工作频率f 决定；3、输出电容的选取；主要参数:（1）耐压值；（2）容值。
（1）耐压值由BUCK 电路的o)V Vdc -（决定的；（2）容值根据设计要求的纹波电压Vrr 来确定（ 纹波电压的概念请看附录）；BUCK 电路实物设计中的输出电容，并非理想电容。
它可以等效为一个寄生电阻O R ,一个电感O L 和一个理想电容O C 串联而成的。
如图1.11。
O R 称为等效串联电阻（ESR ），O L 称为等效串联电感（ESL ），因此输出电压的纹波由理想电容O C ，等效串联电阻O R （ESR ），等效串联电感（ESL ）O L 三者一起决定的。
图1.11。
但是对于低频纹波电流，等效串联电感（ESL ）O L 可以忽略不计，输出电压的纹波主要由理想电容O C 和等效串联电阻O R （ESR ）来决定。
对于频率低于500KHz 的而纹波电流，等效串联电感（ESL ）O L 都可以忽略不计，为估算纹波分量并选择电容，必须考虑到等效串联电阻O R ，可是一般的生产厂家都不会提供这方面数据，但是根据很多厂家的产品目录可以认定，对很大范围内常用的电解电容，其O R *O C 值近似为一常数值，约为F *50106Ω-。
因此要计算输出电容O C ，就要根据BUCK 电路要求纹波电压Vrr 计算出等效串联电阻O R 。
IVrr R O ∆=,I ∆的算法与前面相似。
然后根据F R C OO 610*50-=，就可以计算出输出电容的容值。
（4）波的发生和电流放大电路以及反馈闭环的电路，比较繁多，可以通过硬件和软件来实现，就不再详述。
下面例题仅提供一种纯硬件方法，以供参考。