问一个关于电路的低级问题，请高手、大师回答

只看该作者 · 2019-5-5 21:18

本帖最后由 Nivans 于 2019-5-6 08:51 编辑

如右电路图，

为何只标出电感电流的方向，而电容和电阻的方向并未标出，而方程各项前面的符号是正的，除了i(t0)？

以为中文书可能印漏了，没想到英文版本同样只标电感箭头。

这个问题的提出是因为我在对Buck-Boost电路建模的时候发现的一个问题，
得到的大信号方程居然和Boost电路一个样，一模一样。显然不可能。肯定是我列错了方程。
在另一本建模书上，居然也不标阻容的电流方向。如下图：
红笔处为KCL方程的右端。

再补充一个更加清晰的问题：

2万 · 2019-5-5 21:25

因为电感主要考虑其电流，而电容则主要考虑其电压。这两个都是相关状态变量。

至于电阻，有了电压按关联关系电流方向自然就有了。

只看该作者 · 2019-5-6 08:52

HWM 发表于 2019-5-5 21:25
因为电感主要考虑其电流，而电容则主要考虑其电压。这两个都是相关状态变量。

至于电阻，有了电压按关联关 ...

可能我问的问题不怎么清楚，你再帮我看一下我补充的。

只看该作者 · 2019-5-6 08:56

这个问题我必须解决，要是变换器复杂一点，错了个符号基本找不出来了。大师，高手，快帮帮我啊。

2万 · 2019-5-6 09:00

Nivans 发表于 2019-5-6 08:52
可能我问的问题不怎么清楚，你再帮我看一下我补充的。

这是参考方向而已，实际方向根据具体值的正负而定。若正，则方向与参考方向相同；而若负，则反之。

只看该作者 · 2019-5-6 09:05

HWM 发表于 2019-5-6 09:00
这是参考方向而已，实际方向根据具体值的正负而定。若正，则方向与参考方向相同；而若负，则反之。
...

是不是不知道具体实际的方向的时候，都写成这个形式

？？？

2万 · 2019-5-6 09:11

Nivans 发表于 2019-5-6 09:05
是不是不知道具体实际的方向的时候，都写成这个形式？？？

就是这个东西。

只看该作者 · 2019-5-6 09:24

这是假设，针对节点，对电流做假设会容易些，而对于电感，电流是时间的函数，将它作为因子会方便些

2万 · 2019-5-6 09:28

本帖最后由 xukun977 于 2019-5-6 09:48 编辑

到电路基础教科书上，找一下associated reference directions的定义！

定义为：
假设电压参考方向选定，那么电流的参考方向总是选择为箭头从＋指向-!
反之，如果电流的参考方向选定，那么电压的参考方向总是选择为+号为电流流入元件的节点处。

只看该作者 · 2019-5-6 09:33

xukun977 发表于 2019-5-6 09:28
到电路基础教科书上，找一下associated reference directions的定义！

还是贴出来吧，再说我也没有这种书，连电子版都没有。贴出来方便以后遇到此问题的人吧。

2万 · 2019-5-6 09:55

关于状态变量，在常见的大多数电路中，电容电压和电容电流都是可以选择的(电感也是），只不过害怕学生生搬硬套，碰到少见的诡异电路还这样用，例如下图，用电容电流就出事了。

所以尽管有的情况下，使用电流i作变量解决问题特别方便，为了避免意外，还是统一规定使用电容电压或电荷为变量，比较保险点。

只看该作者 · 2019-5-6 11:15

本帖最后由 Nivans 于 2019-5-6 11:17 编辑

xukun977 发表于 2019-5-6 09:55
关于状态变量，在常见的大多数电路中，电容电压和电容电流都是可以选择的(电感也是），只不过害怕学生生搬 ...

那这个电路有问题吗？比如，电容电压选定了，那么电感电流是不是应该向上流了？？？并且输出电流源的电压符号也是下正上负。

2万 · 2019-5-6 11:22

Nivans 发表于 2019-5-6 11:15
那这个电路有问题吗？比如，电容电压选定了，那么电感电流是不是应该向上流了？？？并且输出电流源的电 ...

参考方向不是这个意思

因为实际电路是交流，方向一直在变，你根本无法事先确定实际方向，所以模仿经典力学中的“参考坐标系”的概念，给了个所谓的参考方向。

参考坐标系一般来说是随便建立的，只不过具体问题中，特定的坐标系解决问题更方便而已。

这里根据电容，无法推导出电感的参考方向一定如何，独立的。上面那个图明显是想省事的，标个v或v(t)就OK了。

只看该作者 · 2019-5-6 12:05

Boost的等效图及其方程：

Buck-Boost的等效图及其方程：

上面的这两个电路及其方程（来自《Dynamic_Profile_of_Switched-Mode_Converter-Modeling__Analysis_and_Control_(2009)》），划红线处，明显出了问题，因为Boost和BuckBoost是不一样的。

不知道是不是跟参考方向有关系。因为，我一开始也是这样干，后面发现跟《Fundamentals of Power Electronics》一书中Buck-Boost电路方程的符号不一样的时候，如下图

立马翻看了MiddleBrook 几十年前的一篇IEEE**《A General Unified Approach to Modelling Switching-Converter Power Stages》关于Boost的方程，

这里明显看出点什么了，即使带有元器件的寄生参数。
在看后面的等效电路，问题更加明显。

请问这个是不是由于参考方向导致的错误？？？请指点迷津！@xukun977

只看该作者 · 2019-5-6 12:08

也请以前的各位高手，过来看看。这个问题真的好大，因为这个问题，我已经把一本A4大小的草稿纸写完了。

2万 · 2019-5-6 12:19

我晕，这么冷门的一本书，居然有人看，太难得了！

我在学校时看过，现在手头还有这本书。

只看该作者 · 2019-5-6 12:39

本帖最后由 Nivans 于 2019-5-6 12:42 编辑

xukun977 发表于 2019-5-6 12:19
我晕，这么冷门的一本书，居然有人看，太难得了！

我在学校时看过，现在手头还有这本书。

不管冷不冷们，但是有问题总得解决吧！

一开始是我自己的问题，想拿本书对照一下，没想到居然弄了这么多问题出来。。。

只看该作者 · 2019-5-6 17:13

本帖最后由 Nivans 于 2019-5-6 17:15 编辑

xukun977 发表于 2019-5-6 12:19
我晕，这么冷门的一本书，居然有人看，太难得了！

我在学校时看过，现在手头还有这本书。

大师，你看出问题所在了没，你那本书？

只看该作者 · 2019-5-6 17:14

本帖最后由 13979850105 于 2019-5-6 17:16 编辑

不需要假定电流都是流进（流出）节点的，活学活用才是硬道理。如图。

只看该作者 · 2019-5-6 17:17

13979850105 发表于 2019-5-6 17:14
不需要假定电流都是流进（流出）节点的，活学活用才是硬道理。如图。

好像对这个知识点又想起了什么，尤其是看到你这个假设！，可能是我长时间没仔细看电路书了。

问一个关于电路的低级问题，请高手、大师回答

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