开关式电源电路中的电感电流通常展现出三种不同的运行状态：
1）在第一种状态下，电感电流保持连续运行，这种模式被称为连续导电模式（CCM）；
2）第二种状态下，电感电流会出现断续现象，这种模式被称为断续导电模式（DCM）；
3）第三种状态下，电感电流处于临界连续状态，这种模式被称为边界连续模式（BCM）。
BUCK电路原理公式
降压型变换器电路，即BUCK电路，其主电路包含开关管Q、二极管VD、储能滤波电感器L以及输出滤波电容器C等关键元件。作为DC-DC变换器中应用最广泛的电路之一，由于它的输出电压不会超过输入电压，因此也被称为降压型变换器。
- 开关管的导通时间记为Ton，关断时间记为Toff，而整个开关周期用Ts表示：
=》 占空比D＝Ton／（Ton＋Toff）＝Ton／Ts
- 假设输入电压为Vin，输出电压为Vo，根据电压与时间的乘积平衡关系VLon X Ton =VLoff X Toff => Vo = Vin X D
- 当输出电压Vo维持恒定不变时，占空比D的工作区间与输入电压Vin的变化范围密切相关。如果假设三极管的饱和压降VCE接近于零，那么占空比D的取值范围可以表示为
- 在理想情况下，变换器的损耗为零，即功率传输效率达到100％，根据能量守恒定律，输入功率（Pi＝Vin×Ii）与输出功率（Po＝Vo×Io）相等:
- 电感上的电流变化量可以表示为：△IL =VL * t /L
- 在电感电流连续的条件下，电感电流的最大值和最小值可以分别表示为：
- 开关管Q的电流平均值：=》Iq = Io X D
- 续流二极管VD的电流平均值：=》Ivd = Io X ( 1-D)
- 由于开关管Q和二极管VD的最大电流均等于电感电流的最大值，即
- 在理想情况下，开关管Q和二极管VD截止时的额定电压均等于输入电压Vin：=》Vq =Vd =Vin
- 变换器输出滤波电容持续进行周期性的充放电过程，一个周期内的平均电流为零。在一个周期内，电容器的充电电荷等于充电电流的时间积分值，其值为理想情况下，输出电压的纹波：
- 然而，实际的输出电容通常具有ESR和ESL，当考虑等效阻抗Zc时，输出电压的纹波峰峰值为：
BOOST电路原理公式
在BOOST电路中，主电路同样由开关管、二极管VD、储能滤波电感L和输出滤波电容C等元件构成。作为DC-DC变换器中常用的电路，由于其输出电压高于输入电压，因此也被称为升压型变换器。
- 与BUCK电路类似，占空比D＝Ton／（Ton＋Toff）＝Ton／Ts
- 同样依据伏秒平衡原理，=》 Vo =Vin/(1-D)
- 基于同样的能量守恒原理，假设能量100%传递，Vin X Ii=Vo X Io; => 输入电流Ii= Io / (1-D)
- 电感上的电流变化量：△IL =VL * t /L
- 在电感电流连续的情况下，电感电流的最大值可以表示为即：
- 电感电流的最小值为
即：
- 开关管VT和二极管VD的最大电流等于电感电流的最大值：=>Ivt = Id = ILmax
- 流过开关管VT的平均电流为: => Ivt = D X Io / (1-D)
- 流过二极管VD的平均电流为: => Ivd = Io
- 在开关管VT截止期间，开关管VT和二极管VD所承受的电压分别等于输出电压Vo（这也是VT、VD选择额定工作电压的依据），即 Vvt =Vd =Vo
- 在开关管VT导通期间，输出电容器C为负载提供输出电流Io，且假设电容C两端的电压变化值很小，电容C的电荷变化量即为输出电压纹波：
在进行元件选型时，上述公式将发挥重要作用。
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