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关于DC/DC拓扑中的电感续流问题

      有一个问题困扰我很久了，一直想不明白，在DCDC拓扑中（buck或者boost或者其它拓扑都类似）电感的作用是储能续流，在充电阶段因为输入电压恒定所以由U=Ldi/dt可以推导出电流呈线性上升，这个我能理解。

      但是在续流阶段为什么电感电流也会线性下降呢？续流的时候没有外加电压的限制啊？从能量角度讲只要整个周期内电流变化量为0就可以满足伏秒平衡了吧，不一定非要是线性的呀。我翻了很多资料对这里都没有解释，所以想请教一下论坛里的前辈。

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Lam小黑
LV.3
2
2019-08-02 09:54
续流的时候是电感在向负载释放能量呀。电感电流的线性上升，线性下降与外界因素是没关系的。这个是它本身的特性。外界因素只是会影响它的上升或者下降的速率。
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云飞扬123
LV.1
3
2019-08-02 11:50

已BUCK为例，续流阶段输出电压为恒定的呀，恒定电压对电感放电当然是线性的咯

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条件收敛
LV.1
4
2019-08-02 15:50
@Lam小黑
续流的时候是电感在向负载释放能量呀。电感电流的线性上升，线性下降与外界因素是没关系的。这个是它本身的特性。外界因素只是会影响它的上升或者下降的速率。
是吗。。。我就是这里不太明白，电感续流阶段应该属于零输入相应吧，RL零输入响应条件下电路中的电流不应该是呈指数衰减的吗，怎么会是线性衰减的呢  
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条件收敛
LV.1
5
2019-08-02 15:50
@Lam小黑
续流的时候是电感在向负载释放能量呀。电感电流的线性上升，线性下降与外界因素是没关系的。这个是它本身的特性。外界因素只是会影响它的上升或者下降的速率。
是吗。。。我就是这里不太明白，电感续流阶段应该属于零输入相应吧，RL零输入响应条件下电路中的电流不应该是呈指数衰减的吗，怎么会是线性衰减的呢  
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条件收敛
LV.1
6
2019-08-02 15:53
@云飞扬123
已BUCK为例，续流阶段输出电压为恒定的呀，恒定电压对电感放电当然是线性的咯
我就是不太理解这里，是谁决定了输出阶段电压恒定呢  
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Lam小黑
LV.3
7
2019-08-03 09:22
@条件收敛
是吗。。。我就是这里不太明白，电感续流阶段应该属于零输入相应吧，RL零输入响应条件下电路中的电流不应该是呈指数衰减的吗，怎么会是线性衰减的呢  
电感电流不能跳跃式的突变呀。（自感电势总是阻碍电流的变化）di=V/L*dt。
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Lam小黑
LV.3
8
2019-08-03 09:27
@云飞扬123
已BUCK为例，续流阶段输出电压为恒定的呀，恒定电压对电感放电当然是线性的咯
肯定不是这样的。即使不稳压。你随便拿一个电感先给它充能量。在用一个电阻给它放点。这样电流也是线性的变化呀。除非电感饱和了。
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条件收敛
LV.1
9
2019-08-03 14:05
@Lam小黑
电感电流不能跳跃式的突变呀。（自感电势总是阻碍电流的变化）di=V/L*dt。
对是不能突变，e指数帅减也不是突变呀   我记得电路理论里是有过计算的，先给电感充电，然后让电感放电，放电阶段电感和电阻组成串联电路，这样可以计算出电线路中的电流  应该是等于i（t）=I0*exp（-Lt/R），并非是线性的减小。
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hmy123456
LV.6
10
2019-08-03 16:59
@Lam小黑
肯定不是这样的。即使不稳压。你随便拿一个电感先给它充能量。在用一个电阻给它放点。这样电流也是线性的变化呀。除非电感饱和了。
实际是指数规律的，电阻很小近似线性
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hmy123456
LV.6
11
2019-08-03 16:59
@Lam小黑
肯定不是这样的。即使不稳压。你随便拿一个电感先给它充能量。在用一个电阻给它放点。这样电流也是线性的变化呀。除非电感饱和了。
实际是指数规律的，电阻很小近似线性
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ghsdwf
LV.6
12
2019-08-03 22:04
@条件收敛
我就是不太理解这里，是谁决定了输出阶段电压恒定呢  
大部分分析都是基于稳态，稳态就表示输出出电压不变，从Boost稳态来看，开关管开通时，电感上的电压是Vin，开关管关断时，电感上的电压是Vout-Vin，谁决定了输出的电压恒定？当然是能量守恒，如果占空比恒定，电感是定值，则开关管开通期间存储的能量是一定的，此能量在开关管关断期间完全释放，就达到了能量守恒，此时输出电容是定值，输出电流是定值，输出电压也就是定值。如果没有达到能量守恒状态，输出电压是不恒定的，分析这时状态叫暂态分析。
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条件收敛
LV.1
13
2019-08-05 09:55
@ghsdwf
大部分分析都是基于稳态，稳态就表示输出出电压不变，从Boost稳态来看，开关管开通时，电感上的电压是Vin，开关管关断时，电感上的电压是Vout-Vin，谁决定了输出的电压恒定？当然是能量守恒，如果占空比恒定，电感是定值，则开关管开通期间存储的能量是一定的，此能量在开关管关断期间完全释放，就达到了能量守恒，此时输出电容是定值，输出电流是定值，输出电压也就是定值。如果没有达到能量守恒状态，输出电压是不恒定的，分析这时状态叫暂态分析。

似乎不是这样，我们说在稳态下，能量平衡也只能决定电感电流变化量在一个周期内为0，凡是用能量分析问题，都只能从状态去看，分析不到中间的变化过程，伏秒平衡的最原始公式也是“V1T1的积分=V2T2的积分” 从这个角度来说，我觉得还是没有办法解释为何是线性变化。

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条件收敛
LV.1
14
2019-08-05 09:58
@hmy123456
实际是指数规律的，电阻很小近似线性
我在一张课堂PPT上看到了不加滤波电容的Buck电路的计算，里面的电感电流IL确实是指数变化，难道真的只是近似吗。。。几乎所有的教材和工具书里都默认了是线性，让我很困扰。
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ipower_cube
LV.1
15
2019-08-05 12:20
@条件收敛
我在一张课堂PPT上看到了不加滤波电容的Buck电路的计算，里面的电感电流IL确实是指数变化，难道真的只是近似吗。。。几乎所有的教材和工具书里都默认了是线性，让我很困扰。

电感电流线性上升下降，都是有条件的。一般都会在输入输出电压恒定不变的前提下，或者有的会说输入输出电容很大，在一个开关周期内，电容电压几乎不变。

实际上，buck在续流时，电感和输出电容波形时正弦变化的，只是电容比较大，因此在开关周期内，电感电流和电容电压几乎近似于直线。

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条件收敛
LV.1
16
2019-08-08 22:55
@ipower_cube
电感电流线性上升下降，都是有条件的。一般都会在输入输出电压恒定不变的前提下，或者有的会说输入输出电容很大，在一个开关周期内，电容电压几乎不变。实际上，buck在续流时，电感和输出电容波形时正弦变化的，只是电容比较大，因此在开关周期内，电感电流和电容电压几乎近似于直线。
非常感谢！我觉得这个解释应该是最合理的了。
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