In figura 1 este prezentata constructia convertorului, iar modul de implementare al comutatorului este aratat in figura (tranzistor npn + dioda).
Fig. 1 Constructia convertorului
Fig. 2 Convertorul coborator (buck),constructie si implementare
Fig. 3 Circuitele echivalente ale convertorului coborator (buck)
Comutatorul este actionat periodic cu frecventa fS= 1/ TS.
Pe durata MTS tranzistorul conduce la saturatie( M<1), iar dioda D este blocata, fiind polarizata invers.Pe durata ( 1-M) TS ,tranzistorul este blocat, iar dioda D conduce.
Fig. 4 Formele de unda ce caracterizeaza functionarea convertorului coborator(buck)
Se considera capacitatea C suficient de mare astfel ca ve = Ve = const.
Tensiunea la bornele bobinei este :
vL =
L 
Integrand aceasta ecuatie pe durata Ts :
Ts Ts
1/L∫ vLdt = ∫ diL= iL(Ts)- iL= 0
0 0
deoarece in regim stationar valorile de inceput si sfarsit de perioada ,ale curentului prin inductor ,sunt egale.Rezulta ca :
Ts
∫ vLdt = 0
0
Deci tensiunea medie la bornele unui inductor ideal este nula, relatia numindu-se si echilibrul volt-secundelor pe inductor.
MTs Ts
∫ vLdt = - ∫ vLdt,
0 MTs
in intervalul t > 0, t< MTs inductorul inmagazinand energie electrica, iar in intervalul t> MTs , t < Ts furnizand energia inmagazinata anterior.
(
Vi - Ve )MTs = Ve( 1- M)Ts
= M, M < 1
Fig. 5 Caracteristica de reglaj a convertorului coborator(buck)
Acest tip de convertor nu poate realiza decat o tensiune de iesire mai mica decat tensiunea de la intrare si din acest motiv a fost denumit coborator.
MTs MTs
∫0
diL= 
∫0 vLdt →∆iL=
MTs = 
;
Valoarea maxima a riplului de current ( ∆iL)max, se obtine pentru M=0,5 deci:
(∆iL)max = 
Aceasta relatie poate fi folosita pentru dimensionarea inductantei L.
Curentul de collector al tranzistorului Q,iQ, este cel debitat de Vi
iCQ=
Ii = iL pentru t 
iD=
iL pentru t
Notand cu IL valoarea medie a curentului prin inductor, rezulta ca energia debitata de sursa Vi se disipa in totalitate pe rezistorul R.
Deci:
Ts MTs
∫0Vi ii dt = Vi
∫0 ii dt = 
∙ Ts,
MTs MTs
∫0 ii dt = ∫0 iL
dt = 
( IL - 
+ IL +) = MTsIL
astfel obtinem:
ViMTsIL = 
∙Ts → IL = 
= 
Curentii prin transistor si dioda au cea mai mare valoare in momentul t3.
iQ(t3) = iD(
t3) = IL + 
∆iL = + 
Valoarea maxima a acestor curenti se obtine pentru un factor de comanda (sau de modulatie) M dat de expresia:
M
= 
de unde obtinem expresiile curentilor maximi repetitive prin transistor si dioda de forma :
IQmax
= IDmax = 
2
Tensiunea maxima aplicata tranzistorului Q este egala cu tensiunea inversa maxima la bornele diodei D:
VQmax = VDimax = Vi .
Valorile medii ale curentilor prin tranzistorul Q si dioda D sunt:
IQ= MIL
=
, ID
= 
Curentul mediu prin transistor are valoarea maxima pentru cea mai ridicata valoare a lui M ,iar curentul mediu prin dioda este maxim pentru M = 0,5.
Pentru deducerea riplului tensiunii de iesire ∆ve, vom presupune ca prin rezistorul de sarcina R circula valoarea medie a curentului prin inductor IL, iar prin condensatorul riplul acestui curent ∆iL. Deoarece forma de unda a curentului prin inductor este constituita din segmente de dreapta ,forma de unda a tensiunii pe condensator va fi constituita din segmente de parabola.
Riplul tensiunii de la bornele condensatorului se poate obtine usor obsevand ce pe armaturile acestuia se acumuleaza sarcina electric ape intervalul t> t1, t< t
Cantitatea de electricitate acumulata va fi data de relatia :
t2
∆Q = ∫ (iL
- IL)dt = 
t1
∆Q =
, ∆ve
= 
in
care fc = 
Cel mai mare riplu al tensiunii de iesire se obtine atunci cand M = 1/2
∆Vemax = 
Daca fc<<fs riplul tensiunii de iesire este redus.
Convertorul prezinta urmatoarele doua dezavantaje:
Curentul de iesire are o forma de unda mai neteda ,datorita prezentei inductorului L.
