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根據(jù)穩(wěn)態(tài)時電感電流在每個開關周期是否過零，開關電源的工作狀態(tài)可以分為四種：連續(xù)導通模式（CCM）、臨界導通模式（BCM）、斷續(xù)導通模式（DCM）和強迫連續(xù)導通模式（FCCM）。

本文只推導Buck電路在CCM和DCM情況下的輸出電壓公式。

CCM

在CCM模式下，開關管開啟時，電感兩端電壓可表示為：

電感電流在充電階段的增量為：

上式中，D為轉換器占空比，T為開關周期。

在電感電流下降階段，流過電感的電流以一定的斜率呈線性下降。轉換器電感在經過TOFF的續(xù)流時間后，開關管將導通，電感電流又開始上升，并不斷重復上述過程。續(xù)流階段的電感兩端電壓為：

電感電流在續(xù)流階段的增量就為：

由于在充電階段的電感電流增量應等于續(xù)流階段電感電流下降量，即：

對上式進行化簡可得：

DCM

在DCM模式下，穩(wěn)態(tài)工作時的Buck電路在每個工作周期T內多了一個電感電流為零的保持階段，另外兩個階段與CCM類似。令電感電流上升階段的時間為TON，TON=D1T；電感電流下降階段的時間為TOFF，TOFF=D2T。
在上升階段，流過電感的電流以一定的斜率呈線性上升。當電感電流上升至大于負載所需電流時，輸出電容將被充電，并存儲相應的能量。電感電流在該階段的增量為：

在電感電流下降階段，流過電感的電流以一定的斜率呈線性下降。電感電流在該階段的增量為：

與CCM模式類似，在DCM模式下，電感電流在充電階段的電流增量也與續(xù)流階段的電流下降量相等，因此可得：

對上式化簡可以得到：

當兩個開關管均關斷時。該段時間長度記為TFREE=(1-D1-D2)T。此時，電感電流保持為0。因此電感L兩端電壓為0，SW點電壓被拉高到VOUT。負載R的電流完全由輸出電容C提供：

當系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)時，每一時刻的狀態(tài)應該與上一周期同等時刻相同，則電容電流Ic(t)在一個周期內的電流積分應該為0，以保持其兩端電壓VOUT不變。盡管在假設中，已經將VOUT視為恒定值，但在一個周期內，電容電壓會隨著充放電產生細微的變化，因此需要保證其電壓的微小變化量△VOUT也為0：

代入式（2-12），解得：