电机驱动主电路结构及其信号调制方法、控制器与流程

本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种电机驱动主电路结构及其信号调制方法、控制器。

背景技术：

随着电力电子技术的飞速发展，正弦波输出的变压变频电源等的电驱动器已被广泛应用于各个领域之中，与此同时对其电压波形质量也提出了越来越高的要求。对逆变器输出的波形质量的要求一般包含两个方面：一是稳态精度，二是动态性能。因此，能同时兼顾两者的逆变结构与控制策略成为了电力电子的研究热点之一。

对于电机驱动器而言，逆变电路是驱动器设计的核心部分，其性能直接决定驱动器的好坏。按照功率器件类型，可分为半控型逆变电路和全控型逆变电路。半控型逆变电路采用晶闸管为功率器件，全控型逆变电路采用GTO(Gate Turn-Off Thyristor，可关断晶闸管，亦称门控晶闸管，简称GTO)、电力MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金属-氧化物半导体场效应晶体管，简称MOSFET)或IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管，简称IGBT)。

“多相半桥逆变电路”作为一种全控型逆变电路被广泛应用于多相感应电机与多相无刷电机的驱动器电力变换电路中。当电机处在“启动”或“加速”等需要大扭矩输出的时刻，相应的电机驱动主电路结构输出功率较大，而正常运行时所需的输出功率则相对较小。提高直流侧电压等级可以增加功率的输出范围，使“启动”或“加速”时电机能更快地达到转速控制目标值。但提高直流侧电压等级同时也意味着减小了电机在正常运行时的控制精度。这一稳态与动态性能之间的矛盾使“多相半桥逆变电路”作为电机驱动器已经逐渐不能满足现代工业生产制造的精度要求，随着功率半导体器件性能的提升以及DSP(Digital Signal Pro)、FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程逻辑门阵列，简称FPGA)等微处理器的应用和发展，驱动器功率拓扑结构慢慢朝着更为复杂的结构发展。

发明人在实现本发明的过程中发现：作为电机驱动器功率拓扑，虽然有诸多不足，但“多相半桥逆变电路”结构应用仍最为广泛。针对不同的应用场合，也涌现出许多新型电机驱动功率拓扑。其中“二极管中性点钳位(NPC)三电平拓扑”最为突出，多电平的拓扑结构使得高精度控制的优点明显，常用于精密工件台，如光刻机。但由于该拓扑结构相较“多相半桥逆变结构”功率器件增加较多，调制复杂，并存在电容电压平衡等新问题。作为产品应用范围狭窄且价格昂贵。

作为上述拓扑结构的变形之一，徐殿国等人的专利《一种新型模块化多电平换流器拓扑》提出了一种模块化多电平新型拓扑，但该拓扑各电容充放电时间的不同造成电容电压不平衡，增加了系统动态控制的难度。

作为上述拓扑结构的变形之二：吴海波等人的专利《级联式多电平变换器的永磁同步电机驱动控制系统及其控制方法》所提出的新型拓扑，从一定程度上解决了谐波问题，提高了功率质量但是仍然存在于钳位电容或二极管耐压要求较高，且随着功率单元数增多，钳位电容或二极管数量将成倍增长，导致电路复杂。

作为上述拓扑结构的变形之三：曾翔君等人的专利《一种带有自平衡辅助桥臂的五电平中点钳位逆变器拓扑》在二极管钳位五电平逆变拓扑之上，加入了电容自平衡模块，解决了电容均压问题。但是电容自平衡模块额外增加了8个功率开关管，提高了成本。

技术实现要素：

本发明实施方式的目的在于提供一种电机驱动主电路结构及其信号调制方法、控制器，能够在不改变直流侧电压等级的条件下，提高电机正常运行时电机驱动装置对扭矩与速度的控制精度，并且降低电机驱动装置中功率器件所承受的电压应力，同时减少由于温度、耐电压等问题所造成的功率器件失效，而电机驱动装置的最大输出功率不会改变。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种电机驱动主电路结构，包括：容抗相同的第一电容和第二电容、2n个第一功率开关管以及2n个第二功率开关管；其中，每两个第一功率开关管构成一电源桥臂，n为负载的相数，各电源桥臂中两个第一功率开关管的连接点为每相的负载接入点；第一电容和第二电容串接形成直流分压支路，各电源桥臂和所述直流分压支路均并联于直流源两端，其中，所述第一电容和第二电容的连接点为中性点；各第二功率开关管的一端连接于所述中性点，另一端均连接于各相负载接入点，且各相负载接入点连接有2个第二功率开关管。

本发明的实施方式还提供了一种信号调制方法，应用于如前所述的电机驱动主电路结构，用于根据负载的工况控制所述电机驱动主电路结构工作于对应的工作模式，其中，所述工作模式包括：第一开关模式、第三开关模式、第四开关模式；所述信号调制方法包括：实时获取用于控制所述电机驱动主电路结构的控制信号；根据获取的所述控制信号所属的范围确定负载的实时工况；当所述实时工况为动态时，控制所述电机驱动主电路结构工作于第一开关模式；当所述实时工况为静态时，控制所述电机驱动主电路结构在第三开关模式以及第四开关模式之间进行切换；其中，在所述第一开关模式下，所述2n个第一功率开关管均工作，所述2n个第二功率开关管均不工作；在所述第三开关模式下，直流侧电压为所述第一电容端压，连接于所述第一电容两端以及各相负载接入点之间的n个第一功率开关管和n个第二功率开关管均工作，且连接于所述第二电容两端以及各相负载接入点之间的n个第一功率开关管和n个第二功率开关管均不工作；在所述第四开关模式下，所述直流侧电压为所述第二电容端压，连接于所述第二电容两端以及各相负载接入点之间的n个第一功率开关管和n个第二功率开关管均工作，且连接于所述第一电容两端以及各相负载接入点之间的n个第一功率开关管和n个第二功率开关管均不工作。

本发明的实施方式还提供了一种电机驱动主电路结构的控制器，应用于如前所述的电机驱动主电路结构，用于根据负载的工况控制所述电机驱动主电路结构工作于对应的工作模式，其中，所述工作模式包括：第一开关模式、第三开关模式、第四开关模式；所述电机驱动主电路结构的控制器包括：获取模块，用于实时获取用于控制所述电机驱动主电路结构的控制信号；判断模块，用于根据获取的所述控制信号所属的范围确定负载的实时工况，并在判断出所述实时工况为动态时触发第一控制模块，在判断出所述实时工况为静态时触发第二控制模块；第一控制模块，用于控制所述电机驱动主电路结构工作于第一开关模式；第二控制模块，用于控制所述电机驱动主电路结构在第三开关模式以及第四开关模式之间进行切换；其中，在所述第一开关模式下，所述2n个第一功率开关管均工作，所述2n个第二功率开关管均不工作；在所述第三开关模式下，直流侧电压为所述第一电容端压，连接于所述第一电容两端以及各相负载接入点之间的n个第一功率开关管和n个第二功率开关管均工作，且连接于所述第二电容两端以及各相负载接入点之间的n个第一功率开关管和n个第二功率开关管均不工作；在所述第四开关模式下，所述直流侧电压为所述第二电容端压，连接于所述第二电容两端以及各相负载接入点之间的n个第一功率开关管和n个第二功率开关管均工作，且连接于所述第一电容两端以及各相负载接入点之间的n个第一功率开关管和n个第二功率开关管均不工作。

本发明实施方式相对于现有技术而言，通过在传统半桥逆变电路的基础上增加了一倍的功率开关管，使得电机驱动装置不仅可以无缝兼容传统的单相或者多相半桥逆变电路，而且能够通过4倍于负载相数的功率开关管构成的第三开关模式以及第四开关模式交替为处于静态工况的负载提供驱动功率，使得电机驱动装置的控制精度可以提高2倍，且功率开关管承受的电压应力可以减少一半，进而减少由于温度、耐电压等问题所造成的功率器件失效，并且电机的最大输出功率不变。

另外，所述n的取值包括以下任意之一：1、3、5、7。本实施方式适用于常用的单相、多相电机，并且电机驱动主电路结构中增加的功率开关管的数量较少，有利于成本控制。

另外，所述第一功率开关管和第二功率开关管包括以下任意类型之一：门控晶闸管、电力金属氧化物半导体场效应管、绝缘栅双极型晶体管。

另外，所述控制信号为脉冲宽度调制信号；所述根据获取的所述控制信号所属的范围确定负载的实时工况，具体包括：对获取的所述控制信号进行限幅；根据限幅后的控制信号所属的范围与工况对应关系判定负载的实时工况。

另外，所述控制信号所属的范围与工况对应关系如下：[-1，-0.5]或者[0.5，1]对应于动态工况；(-0.5，0.5)对应于静态工况。

另外，所述控制所述电机驱动主电路结构在第三开关模式以及第四开关模式之间进行切换，具体包括：获取所述电机驱动主电路结构中的直流端电流；获取所述电机驱动主电路结构的第一电容上的第一电容电压以及第二电容上的第二电容电压；根据所述直流端电流、所述第一电容电压、第二电容电压控制所述电机驱动主电路结构工作于所述第三开关模式或者所述第四开关模式。通过控制电机驱动主电路结构在第三开关模式和第四开关模式之间来回切换，可以降低第一电容和第二电容电压平衡的控制难度，并且可以提高电机驱动装置的控制精度。

另外，所述根据所述直流端电流、所述第一电容电压、第二电容电压控制所述电机驱动主电路结构工作于所述第三开关模式或者所述第四开关模式，具体包括：当所述直流端电流大于0且所述第一电容电压小于所述第二电容电压时，控制所述电机驱动主电路结构工作于所述第四开关模式；当所述直流端电流大于0且所述第一电容电压大于或者等于所述第二电容电压时，控制所述电机驱动主电路结构工作于所述第三开关模式；当所述直流端电流小于0且所述第一电容电压小于所述第二电容电压时，控制所述电机驱动主电路结构工作于所述第三开关模式；当所述直流端电流小于0且所述第一电容电压大于或者等于所述第二电容电压时，控制所述电机驱动主电路结构工作于所述第四开关模式。

另外，所述获取所述电机驱动主电路结构中的直流端电流具体包括以下任意之一：根据负载的扭矩和速度确定所述直流端电流；采用电流传感器采集所述直流端电流。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式的电机驱动主电路结构的拓扑结构示意图；

图2是根据本发明第一实施方式的第一开关模式对应的电机驱动主电路结构的工作示意图；

图3是根据本发明第一实施方式的第二开关模式对应的电机驱动主电路结构的工作示意图；

图4是根据本发明第一实施方式的第三开关模式对应的电机驱动主电路结构的工作示意图；

图5是根据本发明第一实施方式的第四开关模式对应的电机驱动主电路结构的工作示意图；

图6是根据本发明第二实施方式的信号调制方法的流程图；

图7是现有技术中三相半桥逆变电路的PWM调制信号控制流程图；

图8是根据本发明第二实施方式的电机驱动主电路结构的调制信号控制流程图；

图9是根据本发明第三实施方式的电机驱动主电路结构的控制器的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种电机驱动主电路结构，其结构如图1所示。该电机驱动主电路结构包括：容抗相同的第一电容C1和第二电容C1、2n个第一功率开关管(SW1、SW2，SW3、SW4…SW2n-1、SW2n)以及2n个第二功率开关管(SW1x、SW2x，SW3x、SW4x…SW(2n-1)x、SW2nx)。其中，n为负载的相数，电源桥臂的个数与负载的相数相同，每两个第一功率开关管构成一电源桥臂，各电源桥臂中两个第一功率开关管的连接点为每相的负载接入点，即各电源桥臂中的两个第一功率开关管的连接点接“A，B，…N相等各相负载”。其中，例如第一功率开关管(SW1、SW2)形成一电源桥臂，且电源桥臂的连接点为A相负载接入点，第一功率开关管(SW3、SW4)形成另一电源桥臂，且该电源桥臂的连接点为B相负载接入点，依此类推，第一功率开关管(SW2n-1、SW2n)形成又一电源桥臂，且该电源桥臂的连接点为N相负载接入点。由于2n个第一功率开关管的接入方向与传统的多相或者单相半桥逆变电路的接入方式一样，即本实施方式中的2n个第一功率开关管的拓扑结构等同于现有的N相半桥逆变电路的拓扑结构。在实际应用中，n例如可以为1或3或5或7等，分别对应于单相电机、三相、五相或者七相负载。本实施方式对于n的取值不做具体限制。

本实施方式中，第一电容C1和第二电容C2串接形成直流分压支路，各电源桥臂和直流分压支路均并联于直流源两端。

本实施方式在现有的N相半桥逆变电路的基础上还增加了一倍的功率开关管，即2n个第二功率开关管(SW1x、SW2x，SW3x、SW4x…SW(2n-1)x、SW2nx)，以获得更高的等效开关频率与更小的开关管承受应力。其中，第一电容C1和第二电容C2的连接点称为“中性点”。2n个第二功率开关管的一端均连接于中性点，2n个第二功率开关管的另一端均连接于各相负载接入点，且各相负载接入点连接有2个第二功率开关管。其中，增加的2n个第二功率开关管的接入方向是：将SW2x，SW4x，…SW2nx的集电极朝向负载，将SW1x，SW3x，…SW2n-1x的集电极朝向中性点进行连接。采用本实施方式的拓扑结构，使得每相的高电平与中性点之间、每相的低电平与中性点之间各增加了一个第二功率开关管。

需要说明的是，本实施方式的第一功率开关管和第二功率开关管均采用全控型功率器件，在实际应用中，第一功率开关管和第二功率开关可以采用以下任意类型的器件之一：门控晶闸管、电力金属氧化物半导体场效应管、绝缘栅双极型晶体管。本实施方式对于第一功率开关管和第二功率开关管的具体类型不做限制。

由于本实施方式的电机驱动主电路结构的2n个第一功率开关管和2n个第二功率开关管均是全控型器件，因此电机驱动主电路结构的拓扑结构决定了其能够提供多种工作模式，而不同的工作模式可以为不同工况下的负载提供相应的驱动功率。其中，该电机驱动主电路结构可以提供的工作模式包括：第一开关模式、第二开关模式、第三开关模式和第四开关模式。其中，当负载处于动态状态时，电机驱动主电路结构可以工作于第一开关模式，当负载处于静态状态时，电机驱动主电路结构可以在第三开关模式以及第四开关模式之间来回切换。

如图2所示，在第一开关模式下，2n个第一功率开关管(即SW1、SW2，SW3、SW4…SW2n-1、SW2n)均工作，2n个第二功率开关管(SW1x、SW2x，SW3x、SW4x…SW(2n-1)x、SW2nx)均不工作，即图2中虚线框内的功率开关管均工作，虚线框以外的功率开关管均不工作。在第一开关模式下，本实施方式的电机驱动主电路结构等效于传统的多相或者单相半桥逆变电路，即该电机驱动主电路结构可以无缝兼容现有的n相半桥逆变电路，各电源桥臂的两个第一功率开关管的开关逻辑互补，而2n个第二功率开关管不工作，直流侧电压为直流电源端压。

如图3所示，在第二开关模式下，2n个第一功率开关管(SW1、SW2，SW3、SW4…SW2n-1、SW2n)均不工作，2n个第二功率开关管(SW1x、SW2x，SW3x、SW4x…SW(2n-1)x、SW2nx)均工作，即图3中虚线框内的功率开关管均工作，虚线框以外的功率开关管均不工作。第二开关模式为一种零矢量开关模式，在第二开关模式下，与图2所示的第一开关模式相反，2n个第二功率开关管分为上下两组轮流工作，而2n个第一功率开关管均不工作。实际情况下由于电机三相负载不平衡的情况较少，且第一开关模式、第三开关模式以及第四开关模式中也包含一定零矢量时序。所以，几乎不会出现单独使用第二开关模式的时刻。

如图4所示，在第三开关模式下，直流侧电压为第一电容C1端压，连接于第一电容C1两端以及各相负载接入点之间的n个第一功率开关管和n个第二功率开关管(SW1、SW2x、SW3、SW4x…SW2n-1、SW2nx)均工作，且连接于第二电容C2两端以及各相负载接入点之间的n个第一功率开关管和n个第二功率开关管(SW2、SW1x、SW4、SW3x…SW2n、SW(2n-1)x)均不工作，即图4中虚线框内的功率开关管均工作，虚线框以外的功率开关管均不工作。

如图5所示，在第四开关模式下，直流侧电压为第二电容C2端压，连接于第二电容C2两端以及各相负载接入点之间的n个第一功率开关管和n个第二功率开关管(SW2、SW1x、SW4、SW3x…SW2n、SW(2n-1)x)均工作，且连接于第一电容C1两端以及各相负载接入点之间的n个第一功率开关管和n个第二功率开关管(SW1、SW2x、SW3、SW4x…SW2n-1、SW2nx)均不工作，即图5中虚线框内的功率开关管均工作，虚线框以外的功率开关管均不工作。

在第三开关模式和第四开关模式下，电机驱动主电路结构的输出功率的控制精度提高了2倍，而其功率开关管所承受的应力则减少了一半。

本实施方式的电机驱动主电路结构与现有技术相比，通过在传统半桥逆变电路的基础上增加了一倍的功率开关管，使得电机驱动主电路结构不仅可以无缝兼容传统的单相或者多相半桥逆变电路，而且能够通过第三开关模式以及第四开关模式的交替工作为处于静态工况的负载提供驱动功率，使得电机驱动主电路结构的控制精度可以提高2倍，且功率开关管承受的电压应力可以减少一半，进而减少由于温度、耐电压等问题所造成的功率器件失效，并且电机的最大输出功率不变。

本发明的第二实施方式涉及一种信号调制方法，其流程图如图6所示。图6所示的信号调制方法应用于如第一实施方式所述的电机驱动主电路结构，并用于根据负载的工况控制电机驱动主电路结构工作于对应的工作模式。

如图6所示，该信号调制方法包括：

步骤601：获取用于控制电机驱动主电路结构的控制信号。

在实际应用中，可以实时获取控制信号，控制信号可以为脉冲宽度调制信号。

步骤602：根据获取的控制信号所属的范围判断负载的工况是否为静态。当工况为静态时，执行步骤604，当工况为动态时，执行步骤603。

在实际应用中，控制信号可以为脉冲宽度调制信号。步骤602具体包括：对获取的控制信号进行限幅，根据限幅后的控制信号所属的范围与工况对应关系判定负载的实时工况。其中，控制信号所属的范围与工况对应关系例如为：[-1，-0.5]或者[0.5，1]对应于动态工况，(-0.5，0.5)对应于静态工况。

步骤603：控制电机驱动主电路结构工作于第一开关模式。

其中，当控制电机驱动主电路结构工作于第一开关模式时，采用的调制倍数为1。

步骤604：控制电机驱动主电路结构在第三开关模式以及第四开关模式之间进行切换。

其中，当控制电机驱动主电路结构工作于第三开关模式以及第四开关模式时，采用的调制倍数为2。

步骤603或者步骤604中的调制倍数可以在判断出电机驱动主电路结构的工作模式时一并选取。

其中，步骤604具体包括以下：

子步骤6041：获取电机驱动主电路结构中的直流端电流。

其中，子步骤6041中可以根据负载的扭矩和速度确定直流端电流的大小和方向，或者采用电流传感器采集该直流端电流。例如，根据负载扭矩的方向可以判断直流端(Idc)电流方向。

子步骤6042：获取电机驱动主电路结构的第一电容上的第一电容电压以及第二电容上的第二电容电压。

其中，可以通过电压传感器获取第一电容和第二电容上的电压。

子步骤6043：根据直流端电流、第一电容电压、第二电容电压控制电机驱动主电路结构工作于第三开关模式或者第四开关模式。

子步骤6043具体包括：

当直流端电流大于0且第一电容电压小于第二电容电压时，控制电机驱动主电路结构工作于第四开关模式，

当直流端电流大于0且第一电容电压大于或者等于第二电容电压时，控制电机驱动主电路结构工作于第三开关模式，

当直流端电流小于0且第一电容电压小于第二电容电压时，控制电机驱动主电路结构工作于第三开关模式，

当直流端电流小于0且第一电容电压大于或者等于第二电容电压时，控制电机驱动主电路结构工作于第四开关模式。

以上，根据直流端电流控制电机驱动主电路结构在第三开关模式和第四开关模式之间来回切换，以达到第一电容与第二电容的电压平衡，从而降低了第一电容和第二电容的平衡控制难度。

下面对本实施方式的电机驱动主电路结构的PWM调制方式说明如下：

如图7所示，传统的PWM调制方式说明如下：对Mabc*(调制输入信号)进行标幺化处理，并经过限幅后输出至PWM比较器，再由PWM比较器输出6路开关信号至电机驱动主电路结构的各功率器件。

如图8所示，本实施方式的PWM调制方式说明如下：对Mabc*(调制输入信号)进行标幺化处理，并进行限幅，然后根据经过限幅后的调制信号选择工作模式(即可以在第一开关模式、第三开关模式、第四开关模式中选择，在实际应用中，可以根据需要选择第二开关模式，本实施方式不再举例说明)，在确定工作模式后一并选择调制倍数，将选择得到的具体工作模式和调制倍数输出至PWM比较器，然后由PWM比较器输出用于控制各功率器件的12路开关信号。其中，第一开关模式对应的调制倍数为1，第三或者第四开关模式对应的调制倍数为2。

本实施方式相对于现有技术而言，因为可以提供多种工作模式，所以能够应用于“大功率波动”或者“高控制精度要求”的电机控制应用场合，并且可以直接替代传统多相半桥电机驱动主电路结构。因此，本实施方式与现有技术相比，具有如下优点：

1、电机多数运行情况下的扭矩与速度控制精度提高。

2、电机多数运行情况下的功率器件承受的应力降低，从而降低了整体温升。

3、延长了驱动器与功率器件的寿命，并减小了失效概率。

4、增加了控制的自由度，减小转矩的纹波，从而减少电机的噪音。

5、可以切换成传统模式运行，达到了无缝产品升级。

上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包含相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

本发明第三实施方式涉及一种电机驱动主电路结构的控制器90，如图9所示，包括：

获取模块901，用于实时获取用于控制电机驱动主电路结构的控制信号。

其中，控制信号为脉冲宽度调制信号。

判断模块902，用于根据获取的控制信号所属的范围确定负载的实时工况，并在判断出实时工况为动态时触发第一控制模块，在判断出实时工况为静态时触发第二控制模块。

在实际应用中，控制信号可以为脉冲宽度调制信号。判断模块902具体包括：对获取的控制信号进行限幅，根据限幅后的控制信号所属的范围与工况对应关系判定负载的实时工况。其中，控制信号所属的范围与工况对应关系例如为：[-1，-0.5]或者[0.5，1]对应于动态工况，(-0.5，0.5)对应于静态工况。

第一控制模块903，用于控制电机驱动主电路结构工作于第一开关模式。

电机驱动主电路结构在第一开关模式下等效于传统的单相或者多相半桥逆变电路。

其中，第一控制模块采用的调制倍数为1。

第二控制模块904，用于控制电机驱动主电路结构在第三开关模式或者第四开关模式之间进行切换。

其中，第二控制模块904采用的调制倍数为2。

第二控制模块具体用于根据获取的直流端电流方向、大小以及第一电容电压和第二电容电压，控制电机驱动主电路结构在第三开关模式以及第四开关模式之间切换，以控制第一电容和第二电容的平衡。

具体而言，当直流端电流大于0且第一电容电压小于第二电容电压时，第二控制模块控制电机驱动主电路结构工作于第四开关模式，

当直流端电流大于0且第一电容电压大于或者等于第二电容电压时，第二控制模块控制电机驱动主电路结构工作于第三开关模式，

当直流端电流小于0且第一电容电压小于第二电容电压时，第二控制模块控制电机驱动主电路结构工作于第三开关模式，

当直流端电流小于0且第一电容电压大于或者等于第二电容电压时，第二控制模块控制电机驱动主电路结构工作于第四开关模式。

本实施方式相对于现有技术而言，因为可以提供多种工作模式，所以能够应用于“大功率波动”或者“高控制精度要求”的电机控制应用场合，使得电机多数运行情况下的扭矩与速度控制精度提高并且可以直接替代传统多相半桥电机驱动主电路结构。

不难发现，本实施方式为与第二实施方式相对应的实施例，本实施方式可与第二实施方式互相配合实施。第二实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第二实施方式中。

值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。