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前言-背景知识
Buck 电路又称降压斩波电路，是开关电源中最基础、应用最广的 DC-DC 变换电路，核心作用是把输入的直流电转换成幅值更低的稳定直流电，比如把 12V 直流电压降到 5V、3.3V，给各类电子设备供电，是电子工程初学者必须掌握的基础电路之一。
一、核心组成部件
Buck 电路结构非常简洁，主要由 4 个基础元件构成，每个部件都有明确的分工：
- 开关管：相当于一个受控制的 "电子开关"，常用 MOSFET 或三极管，由脉冲信号控制通断，是电路中能量传递的核心控制元件。
- 续流二极管：开关管断开时的 "电流通道"，避免电感产生高压击穿其他元件，保护电路同时保证电流持续。
- 滤波电感（L）："储电 + 稳流" 的关键，开关管导通时储存电能，关断时释放电能，能抑制电流突然变化，让输出电流更平稳。
- 滤波电容（C）："平滑电压" 的作用，滤除输出电压中的波动（纹波），最终输出稳定的直流电，同时给负载提供瞬时电流。
二、核心工作原理
Buck 电路的本质是通过开关管的 "反复通断" 实现能量的传递与转换，核心依赖电感 "阻碍电流变化" 的特性，工作过程分两个阶段（假设电流连续，是最常见的工作状态）：
- 开关管导通阶段：控制信号让开关管闭合，输入电压直接加在电感和负载两端。此时电感电流慢慢增大，不断储存磁能；同时电容被充电，和电源一起向负载供电。
- 开关管关断阶段：控制信号让开关管断开，电源不再供电。但电感会阻碍电流减小，产生反向电动势，此时续流二极管导通，电感释放之前储存的磁能，电容也开始放电，两者共同向负载供电，保证负载不会断电。
开关管快速交替通断，输出端就能得到稳定的低电压，这个交替的频率通常很高（几千赫兹到兆赫兹），肉眼和普通设备完全感知不到电压波动。
三、关键公式（简单易懂版）
理想情况下，Buck 电路的核心参数关系很直观，初学者记住这一个核心公式就行：
- 输出电压公式 ：
Vout = D × Vin其中，Vout是输出电压，Vin是输入电压，D是占空比（开关管导通时间 ÷ 开关管通断一个周期的总时间）。比如输入 10V，占空比调为 0.5（导通时间占一半），输出就是 5V；占空比调为 0.3，输出就是 3V。所以控制占空比，就能精准调节输出电压。四、优缺点与常见应用
- 优点：结构简单、成本低、效率高（实际应用中效率能达到 80%-95%）、电压调节精准，新手容易理解和搭建。
- 缺点：输出电压只能比输入电压低，无法升压；存在轻微的电压 / 电流波动（纹波），需要通过选对电感电容参数来优化。
常见应用：几乎所有需要降压供电的电子设备都在用，比如手机充电器内部的降压环节、路由器电源、LED 灯带驱动、汽车电子设备（把 12V 车载电源降到 5V 给中控供电）等。
官方说明
A buck converter is a DC/DC power converter which steps down voltage from its input (source) to its output (load). In continuous conduction mode (current through the inductor never falls to zero), the theoretical transfer function of the buck converter is:
Vout/Vin=D
where D is the duty cycle.
In this example, the converter is feeding an RC load from a 200 V source and the PWM frequency is set to 10 kHz.
Buck 变换器 是一种直流 - 直流（DC/DC）功率变换器，可将输入侧（电源端）电压降压 后输出至负载端。在连续导通模式 （电感电流始终不为零）下，Buck 变换器的理想传递函数为：Vout/Vin=D其中，D 代表占空比。
本示例中，该变换器由200 伏 电源供电，驱动一个阻容负载（RC 负载） ，且脉宽调制（PWM）的开关频率 设定为10 千赫兹。
参数设置
试运行
原始波形
占空比由0.5阶跃为0.75，平稳时间约1.5ms。
电压第一阶段稳定为100V，第二阶段稳定为150V，符合公式。其中输入电压为200V。
其他测试
点击RL模块，勾选measurements-branch current。
添加一个multimeter模块，这样可以测量一些常用元器件的电压电流，不用繁琐地添加电压电流测量模块。如果在对应元器件中勾选了对应的measurements，那么点击左侧refresh后会出现对应的测量值，点击你想要的测量值select后，multimeter会输出对应的值。multimeter可以输出多个测量值，可以配合demux使用。
将占空比阶跃终值设置为0.1。
在我们添加的RL电流值也就是电感电流值中，我们可以看到4ms阶跃过程中发生了断续情况（这是我将占空比设置这么低的原因）。感兴趣的同志可以调节RL的大小，电感增大，纹波电流变小等等现象。
总结
作为电力电子最基本的两个模型，与Boost Convertor一起构成本系列开篇。