1.电容电压不能突变
理论公式Ic=C*du/dt，可以看出，电容电流与电容电压的变化率有关，即如果电容电压的变化率为0，则Ic=0，这就是我们常说的电容具有隔直流通交流的特性。
为了显示电容指数的上升特性，所有元件的初始状态设置为0：
从图中可以看出A、B当通道电压差为0时，流过电阻R如果1的电流为0，则与上述理论公式一致。R1的电阻值，电容电压迅速上升，也表明充电电流很大，可能会降低电源或产生操作过电压，导致误保护。在设计电路时，需要考虑充电电流是否对电路的其他部分有影响。
电容充电电流与电容电压关系图
2.电感电流不能突变，电压可以突变 （UL=L*di/dt）
Multisim—用示波器观察仪器观察电流波形current probe：它显示实时电流，但不能在示波器中显示电流波形。仿真Simulate >仪器Instruments > 电流探针 current clamp：也就是说，电流钳可以将流经的电流转换为电压并输入示波器进行显示。双击图纸上的电流钳。打开的设置界面如下图所示。设置的参数主要是电压对电流的比例，即流经单位电流时电流钳输出的电压。下图设置为1V/mA，也就是说，如果电路中的电流是1mA，电流钳输出的电压为1V。可按需设置参数。
通过BUCK降压变换器的工作原理Multisim实例仿真BUCK降压变换器的工作原理Multisim实例仿真说明：
开关电源（Switching Mode Power Supply）也就是说，开关稳压电源是一种相对于线性稳压电源的新型稳压电源电路。通过实时监测输出电压，动态控制开关管导和断开的时间比，稳定输出电压。由于开关电源效率高，易于小型化，在现代大多数电子产品中得到了广泛的应用。如果每个现代家庭至少有一个开关电源，比如电视(彩色)、电脑、笔记本记本电脑、电磁炉等。你们家没有这些东西吗？我去！手机有吗？手机充电器也是一个小开关电源，被招了！没有手机，那就是古代家庭，忽略了！ 如下图所示为线性稳压电源电路的基本原理图：
它之所以被称为线性电源，是因为其稳定输出电压的基本原理是通过调整管道（如三极管）的压降VD稳定相应的输出电压VO，也因调整管处于线性放大区而得名。如果输出电压导致输出电压VO如果下降，控制环路将降低调节管的压降VD，确保输出电压Vo不变，反之亦然，但缺点是调整管的功耗很大，使电路转换效率低。当然，线性电源的优点是电路简单，纹波小，但在许多应用中，转换效率非常重要。为了进一步提高稳压电路中的转换效率，建议用开关状态的调节管代替线性电源中的线性调节管BUCK变换器是开关电源的基本拓扑之一，如下图所示：
其中，开关K代表三极管或MOS管等开关管(本文以管为准MOS以管为例)，矩形波控制开关K1.在截止状态（开关断开）或导通状态（开关关闭）工作。理想情况下，开关管在这两种状态下不会有功率损耗。因此，与线性电源相比，转换效率大大提高。开关电源调压的基本原理是面积等效原理，即冲量相等、形状不同的脉冲加入惯性环节时效果基本相同，如下图所示：
输入电源10也是如此V中获取5V线性稳压电源的有效输出电压为5×T，在开关稳压电源的单个有效周期内，其有效面积为10×T×50%(占空比)=5×T，这样，只要在后面添加一级滤波电路，两者的输出电压有效值(平均值)相似。下面我们来看看BUCK转换电路的工作原理(假设高电平开关关闭，低电平开关断开)。
当开关K关闭时，输入电源VI通过电感L1对电容C1充电，电能储存在电感中L1也是外部负载RL提供能源。
当开关K断开时，流过电感L1的电流不能突变，电感L1通过二极管D形成导通回路(二极管)D所以也叫续流二极管)，从而输出负载RL此时此刻，电容提供能量C1也对负载RL放电提供能源。相关波形如下图所示：
控制开关K输出电压的大小(平均值)可以通过导通时间(占空比)来控制。控制信号占空比越大，输出电压瞬时峰值越大，输出平均值越大。相反，输出电压平均值越小，输出电压与输入电压的关系如下:
其中，Ton表示开关在一个周期内关闭，Toff开关在一个周期内断开，Ton/（Ton Toff）也称为矩形波的占空比，即高电平脉冲宽度与整个周期的比值，即输出电压为输入电压和控制信号的乘积，如下图所示：
BUCK通过配合相应的控制电路，实时监控输出电压的变化，及时动态调整空比开关管的导通率和截止日期的比值，实现稳定输出电压的目的，如下图所示：
这种控制空比的方法也称为脉冲宽度调节技术（Pulse Width Modulation, PWM），它是一种固定频率和占空比变化的控制试验。因此，还有脉冲频率调节技术（Pulse frequency Modulation, PFM），或两者的结合。也可以从公式中看出，BUCK拓扑结构只能用于输入电压VI降压处理(升压方案可参考)Boost拓扑)，因为控制信号的比例不能超过1，类似于线性电源，设计好的开关电源电路效率可以达到90%以上。这似乎是一个很好的降压稳压方案，但没有一个方案是完美的。随之而来的问题，如纹波、噪音、EMI等问题，下面简单介绍一下:
纹波即上图所示的输出电压波动成分的峰峰值，自然是越小越好。要降低纹波有很多途径，增大电感量或电容量就是常用的途径之一，电感量或电容量增加后，充放电速度（时间常数增大）都会下降，相应的纹波峰峰值也会下降，如下图所示：
对于具体的BUCK制造商将提供典型的应用电路和相关参数值，如下图所示TI集成降压芯片LM典型的2596应用电路图：
我们还可以通过提高开关的频率来减少纹波。这样，在相同的电感和电容条件下，每次充放电时间缩短，纹波峰值降低，如下图所示：
换句话说，在相同的纹波值条件下，如果选择开关频率较高的芯片，电感和电容值相对较小（即成本较低），如下图所示LM2596的内部开关频率为150KHz，也有相应的超过MHz开关频率芯片。
我们模拟了下图所示的电路参数：
其中，信号发生器XFG11设置驱动峰值电压12V，频率为150KHz，如下图所示：
监测的电路参数主要是开关后的电压、电感电流和输出电压(理论计算为6V），让我们来看看下图所示的模拟结果：
其中，红线表示电感电压，绿线表示开关后的电流，蓝线表示输出电压(其值为5.79V）。输出电压似乎相对稳定，我们放大输出电压曲线，测量其纹波值，如下图所示：
放大后，你可以看到基本上没有纹波。当然，理论上可以看到电感电压可以突变，但电感电流不能突变。还有一个效率问题，不同于线性电源，BUCK变换器的输入电流不同于输出电流。因此，输出电压与输入电压的比值不能简单地表示。我们只使用最原始的方法来计算输出功率与输入功率的比值，如下：
模拟电路如下图所示：
电源效率按上述公式计算为：(1.16*5.79）/（0.591*12）=0.947=94.7%。
续流二极管也是损失的来源。由于续流二极管有一定的压降，只要续流二极管有电流，就会有损失，即P=ID×VD，显然，减少二极管损失的有效方法是选择低压二极管，如肖特基二极管，更多文章可以关注电子生产站微信订阅号dzzzzcn，但低压降小特基二极管漏电流和结电容也很大，会产生更大的损耗，因此需要综合各种因考虑，我们也可以采用同步整流的方案，即使用MOS管来代替续流二极管，如下图所示：
同步整流电路方案中，Q1导通时Q2截止，则Q1截止时Q2导通，即可代替肖特基二极管的续流功能。假设原方案中的肖特基二极管压降为0.4V，流过其中的电流为3A，则损耗的功率为1.2W，如果选择导通电阻较小的MOS管（如0.01欧姆），则同样的电流条件下损耗为0.09W，大大提高了电路的效率。理想的MOS管在工作时（即导通或截止）的压降及流过其中的电流应如下图所示：
其中，VDS表示MOS管两端的压降，而ID表示流经MOS管的电流，在任意时刻，VDS与ID都会有一个参数为0，因此消耗的功率P=U×I也应当是0，但是实际MOS管的开关与闭合都是需要过渡时间的，真实的开/关状态如下图所示：
在阴影区域，电流与电压都不再为零而引起了开关损耗，它主要与开关的切换频率有关，频率越高则单位时间内开关的次数越多，因此相应的开关损耗也越大。另外，为避免开关电源带来的EMI问题，应该对开关电源电路的PCB布局布线格外关注，如下图所示：
在进行PCB 布局布线时，应尽量使开关管与相关的续流二极管、储能电感及输出电容的电流回路是最小的，LM2596S布局布线实例如下图所示：