Buck 降压变换器
Buck（降压）DC-DC 功率级设计：按 TI SLVA477 方法计算占空比、电感、纹波电流、峰值电流、输出/输入电容与开关管、二极管额定值，并判断 CCM/DCM。
电路原理图
输入参数
计算结果
点按结果可复制数值；支持输入 4.7k、100n、2u2 等工程写法
计算公式
D = VOUT / (VIN · η)
L = VOUT(VIN − VOUT) / (ΔIL · fSW · VIN)，ΔIL = r · IOUT
IPK = IOUT + ΔIL/2，IL,rms = √(IOUT² + ΔIL²/12)
COUT ≥ ΔIL / (8 fSW ΔVOUT)，ESR ≤ ΔVOUT/ΔIL
ΔVOUT ≈ ΔIL·(ESR + 1/(8 fSW COUT))
ICIN,rms = IOUT√(D(1−D))，CIN = IOUTD(1−D)/(fSWΔVIN)
CCM 条件：IOUT > ΔIL/2
原理与说明
Buck 变换器由开关管 Q1、续流二极管 D1（或同步整流下管）、电感 L1 和输出电容组成。Q1 导通时输入经 L1 向负载供电并给电感储能；Q1 关断时电感电流经 D1 续流。连续导通模式（CCM）下输出电压 ≈ D·VIN，与负载无关。
设计步骤（TI SLVA477）
- 按最高输入电压计算电感：此时纹波电流最大；纹波比 r 取 0.2–0.4。
- 电感饱和电流必须大于峰值电流（最好大于控制器的限流值），RMS 电流决定温升。
- 输出纹波 = 容性分量 + ESR 分量：陶瓷电容以容性为主，电解电容以 ESR 为主。
- 输入电容承受脉动电流，RMS 电流在 D = 50% 时最大（IOUT/2），要选纹波电流额定值足够的低 ESR 电容，并紧靠功率回路布局。
- 负载电流低于 ΔIL/2 时进入断续模式（DCM），占空比随负载变化；多数同步控制器会进入跳脉冲/省电模式。
本计算给出的是功率级的稳态设计值；环路补偿、软启动、EMI 滤波请参考具体控制器的数据手册。实时仿真使用理想 MOSFET 开环 PWM 驱动，可观察电感电流纹波与输出电压建立过程。