中断电感电流时储存的能量释放

电感（inductor）是一个绕在磁性材料上的导线线圈（coil），电感通以电流时产生磁场（magnetic field），磁场很懒，不喜欢变化，结果呢，电感就成为阻碍其电流（current）变化的元件。如果流过电感的电流恒定，电感就很高兴，不用对电子流出任何力（force），此时的电感线圈就是普通导线。
如果我们想中断电感中的电流，电感就会出力（电动势，EMF），试图维持其中电流。如果电感自身构成回路，电路中又没有电阻（resistance），那么理论上，电子流永远在循环流动。但是，除非我们采用超导体，否则所有的导线都对电流有阻碍作用，最终电感电流将衰减（decay）为零，且电阻越大，衰减越快。不过，感抗（inductance）越大，衰减则越慢。如图1所示。

一旦电流变为零，由于电感总是试图阻碍电流变化，此时它又想维持电路电流为零。所以，当我们把电感接入电路中时，电感马上出力，试图阻碍电流增加，但是电流还是慢慢在增加。电感感抗越大，电流增大的速度越慢。当电流不再增加而到达稳态值后，电感又乐不可支了，不用再出力了！如图2所示。

图2 电感电路ON

当我们切断电感中的电流时，电感又出力想维持稳态电流值。如果此时电感与一个电阻相连，则电阻两端的电压是其电阻值与电流的乘积。由于电感最大的本事就是阻止电流的突变，因此，不管电阻值是多少，在电路被切断后的瞬间，电感中的电流与切断前是一样的。如果电阻值很大，则电流与电阻的乘积也非常大，结果，电感上会产生瞬时的高电压。如图3所示。

图3 电感电路OFF

由于电感中的电流不能突变，如果要切断电感电路，我们总是需要提供电感电流释放回路。假如没有提供释放回路，电感电流就会自寻通道，比如，通过空气释放，通过开关触点或者其他不应导电的元件释放。短时间的高电压将对电路产生极大的破坏。

电感器能够产生高电压的能力在电源设计时非常有用，但也意味着，在没有准备好释放通路时不可以随便切断电感电路。续流二极管从图中可以看出断电时EMF产生的瞬时高压（数倍甚至数十倍于电源电压）如果无处释放，会对电路的其他元件造成损害，而如果提供释放回路，又怎么能适时接通呢？即电感电路接通时，释放回路不通，而电感电路断开时释放回路就接通。如图4所示。

电阻是双向导电的，而二极管就具有单向导电特性。因此我们采用如图5所示的电路，图中并联在电感两端的二极管称为续流二极管（flyback diode或flywheel diode）。

图5 续流二极管电路

续流二极管的作用续流二极管通常和储能元件一起使用，其作用是防止电路中电压电流的突变，为反向电动势提供耗电通路。电感线圈可以经过它给负载提供持续的电流，以免负载电流突变，起到平滑电流的作用！在开关电源中，就能见到一个由二极管和电阻串连起来构成的的续流电路。这个电路与变压器原边并联。当开关管关断时，续流电路可以释放掉变压器线圈中储存的能量。