电路实现
理想的 Buck Converter 有很多在线信息，不再描述。在实际应用中，需要考虑开关电源的电阻 R o n R_{on} Ron，电感的电阻 R L R_L RL，二极管压降 V d V_d Vd 。 
在第1段时间(D)电感两端的电压等于： V L 1 = V g ? i L R o n ? i L R L ? V i C 1 = i L ? V / R V_{L1} = V_g -i_LR_{on} - i_LR_L-V \\ i_{C1} = i_L - V/R VL1=Vg−iLRon−iLRL−ViC1=iL−V/R 在第2段时间(1-D)内，有： V L 2 = − V − i L R L − V d i C 2 = i L − V / R V_{L2} = -V - i_LR_L-V_d \\ i_{C2} = i_L - V/R VL2=−V−iLRL−VdiC2=iL−V/R 因此，根据伏秒平衡（Volt-Second balance）， < V L > = D V L 1 + D ′ V L 2 <V_L>=DV_{L1}+D'V_{L2} <VL>=DVL1+D′VL2 以及电容电荷平衡（Capacitor charge balance）， < i C > = D i C 1 + D ′ i C 2 <i_C>=Di_{C1}+D'i_{C2} <iC>=DiC1+D′iC2 可以求解出输出电压 V V V 和各参数之间的关系: V = ( D V g − D ′ V d ) / ( D R o n R + R L R + 1 ) V = (DV_g-D'V_d)/(\frac{DR_{on}}{R}+\frac{R_L}{R}+1) V=(DVg−D′Vd)/(RDRon+RRL+1)
Simscape 仿真
Simscape 要点
Simscape 是 Simulink 中对物理系统进行仿真的工具。其中的模块和 Simulink 不能直接相连，需要经过转换（PS-Simulink Converter 或者 Simulink-PS Converter）。此外，求解物理系统都必须连接求解器配置（Solver Configuration）模块。
模型参数
根据前面的公式，假设如下参数：
D = 0.6;
Dprime = 1-D;
Vg = 5;
Vd = 0.6;
Ron = 8e-3;
R = 1;
RL = 1e-3;
V = (D*Vg-Dprime*Vd)/(Ron*D/R+RL/R+1)
计算得到的输出电压为 2.7441 V。
电容、电感的确定
电容电感值要利用小波纹近似（Small ripple approximation）确定。 根据电感公式，有： d i d t = v L L \frac {di}{dt}=\frac{v_L}{L} dtdi=LvL 因此流过电感的电流 i L i_L iL 的上下波动值为： Δ i L = v L 1 2 L D T S = v L 2 2 L D ′ T S \Delta i_L=\frac {v_{L1}}{2L}DT_S=\frac{v_{L2}}{2L}D'T_S ΔiL=2LvL1DTS=2LvL2D′TS 通过假定电流的波动幅度，比如 Δ i L = 1 % i L \Delta i_L=1\%i_L ΔiL=1%iL，就可以解算出相应的电感值。 电容值同理应根据电容两端电压波纹求出。但是对于 Buck Converter，电容的电压波纹需根据下式： Δ v C = Δ i L T S 8 C \Delta v_C=\frac{\Delta i_L T_S}{8C} ΔvC=8CΔiLTS 由此可以确定合理的电容电感值。否则仿真会出错。
Simscape 模型
利用 Simscape 中电力部分的基本模块搭建模型，电力模块在 Simulink 中均为蓝色，需要注意的部分模块名称也在图中标出： 按照前面的参数配置好开关的电阻、电感的电阻、二极管压降等。PWM Generator 的输入端是占空比，用来调控开关。仿真得到的结果如图：
由于开关频率设置的很高（50kHz），所以只需要仿真很短时间。最后稳态的输出电压是2.744V，和计算值相同。
参考文献
Fundamentals of Power Electronics