用于检测由脉冲调制控制的转子的位置的智能检测单元的制作方法

本公开涉及电机，并且尤其涉及使用电流瞬变检测来检测电机的转子的位置。

背景技术：

电机的操作通常需要专用控制器。控制器可能需要确定转子的位置以便控制电机。一些控制器可以在没有传感器的情况下确定转子的位置。例如，控制器可以使用被称为纹波计数的技术来确定转子计数的位置，该技术包括对由转子的换向和反向电磁力(bemf)所引起的电流中的纹波数量进行计数。控制器可以基于纹波计数来确定转子的位置。在一些示例中，控制器可以使用脉冲宽度调制(pwm)来控制转子。如果pwm信号的频率类似于由换向引起的纹波的频率，则控制器可能不能精确地对电流中的纹波数量进行计数。

技术实现要素：

一般来说，本公开涉及用于控制电机的电机控制电路。控制器可以包括至少一个开关设备，其被配置为从脉冲调制设备接收脉冲调制信号并且基于脉冲调制信号向电机输出电流，其中脉冲调制信号的频率低于阈值频率。电机控制电路可以包括瞬变检测电路，所述瞬变检测电路被配置为检测电流瞬变，并且响应于检测到电流瞬变而输出脉冲。电机控制电路还可以包括脉冲计数器，该脉冲计数器被配置为基于脉冲来更新指示电机的转子的位置的值，并输出指示转子的位置的值。

在一个示例中，一种方法包括：由至少一个开关设备从脉冲调制设备接收脉冲调制信号，其中脉冲调制信号的频率低于阈值频率。该方法可以包括由至少一个开关设备基于脉冲调制信号向电机输出电流。该方法还可以包括：由瞬变检测电路检测电流瞬变，并且响应于检测到电流瞬变，由瞬变检测电路输出脉冲。该方法还可以包括：由脉冲计数器基于脉冲来更新指示电机的转子的位置的值，并且由脉冲计数器输出指示转子的位置的值。

在另一个示例中，一种系统包括电机和电机控制电路。电机控制电路可以包括至少一个开关设备，该至少一个开关设备被配置为从至少一个脉冲调制设备接收脉冲调制信号，其中脉冲调制信号的频率低于阈值频率，并且基于脉冲调制信号向所述电机输出电流。电机控制电路还可以包括瞬变检测电路，所述瞬变检测电路被配置为检测电流瞬变，并响应于检测到电流瞬变而输出脉冲。电机控制电路还可以包括脉冲计数器，该脉冲计数器被配置为基于脉冲来更新指示电机的转子的位置的值，并输出指示转子的位置的值。

在附图和下面的描述中阐述了本公开的一个或多个示例的细节。从说明书和附图中以及从权利要求中，其它特征、目的和优点将是显而易见的。

附图说明

图1是示出根据本公开的一个或多个方面的用于控制电机的示例系统的框图。

图2是示出根据本公开的一个或多个方面的示例电机控制电路的框图。

图3是示出根据本公开的一个或多个方面的示例驱动器的电路图。

图4是示出根据本发明的一个或多个方面的示例电流感测选择器的框图。

图5是说明根据本发明的一个或多个方面的示例瞬变检测器的框图。

图6是示出根据本公开的一个或多个方面的智能脉冲扩展器的示例操作的图。

图7是示出根据本公开的一个或多个方面的丢失脉冲发生器的示例操作的图。

图8是示出根据本公开的一种或多种技术的用于控制电机的示例方法的流程图。

具体实施方式

一般来说，本公开涉及用于控制包括电机的机器的技术。该机器包括控制器，该控制器至少部分地基于电机的转子的位置来控制电机。该机器还包括电机控制电路，该电机控制电路向控制器提供指示转子的位置的信息。例如，电机控制电路包括用于检测由转子的换向引起的电流瞬变的瞬变检测电路。在一些示例中，电机控制电路响应于检测到电流瞬变而输出脉冲。电机控制电路可以包括脉冲计数器，用于对脉冲数量进行计数，并将脉冲计数器的值输出到控制器。因为转子的每次旋转的预期脉冲的数量是已知的，所以控制器可以基于脉冲的数量确定转子的位置。在一些示例中，电机控制电路可以检测由除了转子的换向之外的事件所引起的电流瞬变。电机控制电路可以包括用于防止电机控制电路针对所有检测到的电流瞬变而输出脉冲的电路和逻辑，使得脉冲计数器的值可以更精确地指示转子的位置。

本公开描述了可以通过使得电机控制电路能够减少或消除当检测到电流瞬变时可能另外输出的错误脉冲的数量来改善机器的操作的技术。通过减少或消除错误脉冲的数量，控制器可以更精确地确定转子的位置。因此，本公开中描述的技术可以改善电机的控制并降低损坏电机的风险。

图1是示出根据本公开的一个或多个示例性技术的用于控制电机的示例系统100的框图。虽然图1示出了系统100具有被示为电源102和机器104的分离且不同的部件，但是系统100可以包括更多的或更少的部件。例如，电源102、控制器106、电机控制电路108和电机110可以是四个单独的部件，或者可以表示提供如本文所述的系统100的功能的一个或多个部件的组合。

在图1的示例中，系统100包括电源102，该电源102向系统100的一个或多个部件提供电力。存在电源102的许多示例，其可以包括但不限于电网、发电机、变压器、电池、太阳能电池板、风车、再生制动系统、水电或风力发电机或能够向系统100提供电力的任何其它形式的设备。

在图1的示例中，机器104包括控制器106、电机控制电路108和电机110。在一些示例中，机器104包括加热、通风和空调(hvac)机器。在其他示例中，机器104包括交通工具比如客车、商用车、全地形车、船只、飞机或任何其他类型的交通工具。在机器104包括交通工具的示例中，电机110可以驱动作为交通工具的一部分的车轮、车窗、座椅或任何其它机械设备。然而，机器104不一定限于任何特定的机器，并且本公开的技术可以应用于包括电机110的任何机器。

在一些示例中，电机110可以包括有刷dc(直流)电机，其包括轴、转子、定子、永磁体和多个换向器片。在一些示例中，电机110包括无传感器电机。例如，无传感器电机不包括用于监测定子电流或转子的速度、方向或位置的传感器。

控制器106控制电机110的操作。在一些示例中，控制器106可以被配置为与电机控制电路108通信。例如，控制器106可以包括一个或多个脉冲调制设备，其可以向电机控制电路108内的多个开关设备提供一个或多个脉冲调制信号。所述一个或多个脉冲调制信号可以使多个开关设备中的一个或多个在断开状态和闭合状态之间转换，这可以控制通过电机110的电流的流动。一个或多个脉冲调制设备可以根据脉冲密度调制(pdm)、脉冲宽度调制(pwm)、脉冲频率调制(pfm)或另一种合适的调制技术来操作。控制器106的示例可以包括但不限于一个或多个处理器，所述处理器包括一个或多个微处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或任何其它等效的集成或离散逻辑电路、以及这些组件的任何组合。

机器104包括电机控制电路108。类似于控制器106，电机控制电路108可以包括一个或多个处理器，所述处理器包括一个或多个微处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或任何其它等效的集成或离散逻辑电路、以及这些组件的任何组合。在一些示例中，控制器106和电机控制电路108可以是离散组件。然而，在其他示例中，控制器106和电机控制电路108可以被集成为单个控制器。

电机控制电路108可以从控制器106接收一个或多个信号。例如，电机控制电路108可以从控制器106接收一个或多个脉冲调制信号(例如，pwm信号)和表示转子的旋转方向的信号。在一些示例中，电机控制电路108可以包括多个开关设备(例如，晶体管)。一个或多个pwm信号可以使得多个开关设备在断开状态和闭合状态之间转换，以选择性地控制通过电机110的电流的流动。在一些示例中，电机控制电路108可以包括以h桥配置布置的四个开关设备，使得两个开关设备耦合到电机110的正端子，而另两个开关设备耦合到电机110的负端子。一个或多个pwm信号可以使得耦合到正端子的开关中的一个和耦合到负端子的开关中的一个闭合，从而允许dc电流流过电机110。dc电流可以在电机110的正端子和负端子之间流动，引起转子旋转。当转子旋转时，一个或多个换向器可以刷着定子，这会引起电流中的纹波和/或瞬变。

在一些示例中，电机控制电路108可以检测转子中的纹波和/或瞬变电流，其可以由控制器106用来确定电机110的转子的位置。例如，电机控制电路108可以计数可对应于转子的位置的纹波的数量(也称为纹波计数)。然而，如果从控制器106接收的pwm信号的频率小于阈值频率，则电机控制电路108可能不能精确地计数纹波的数量。例如，在阈值频率以下，pwm信号的频率可以类似于电流中的纹波的频率，使得电机控制电路108可能不能够区分电流中的纹波是由转子的换向和反向电磁力(bemf)所引起、还是由pwm信号所引起。结果，如果pwm信号低于阈值频率，则电机控制电路108可能不能精确地计数纹波，使得控制器106可能不能精确地确定转子的位置。

在一些示例中，电机控制电路108可以检测电流中的电流瞬变，而不是对纹波的数量进行计数。电流瞬变可以包括电流的短暂但相对较大的变化。在一些示例中，当转子的两个换向器都与定子的同一电刷接触时，电机110可能生成电流瞬变，这可能引起电机110的短路和电机电流中的暂时浪涌。由转子的换向引起的电流瞬变的数量可以指示转子的位置。例如，如果转子包括三个换向器片，并且定子包括两个磁体，则转子的每次旋转可以预期引起六个电流瞬变。然而，在一些示例中，电机控制电路108可以检测不是由转子的换向引起的电流瞬变。这些电流瞬变也可以被称为寄生电流瞬变。作为一个示例，每当多个开关设备通过使电容器耦合的电机110以进行充电或放电而在断开状态和闭合状态之间转换时，多个开关设备可以生成寄生电流瞬变。

电机控制电路108可以检测电流瞬变，并且可以输出用于检测到的电流瞬变中的至少一些的脉冲。电机控制电路108可以包括用于对可以指示转子的位置的脉冲数量进行计数的脉冲计数器。例如，如果转子包括三个换向器片，并且定子包括两个磁体，则转子的每次旋转可以引起六个电流瞬变，这可以使电机控制电路108输出六个脉冲。脉冲计数器可以计数脉冲的数量，并且电机控制电路108可以将计数器的值输出到控制器106。由于转子的每次旋转的预期电流瞬变的数量(和因此的预期脉冲的数量)是已知的，所以控制器106可以基于脉冲的数量确定转子的位置。响应于确定转子的位置，控制器106可以控制电机110(例如，通过改变pwm的占空比)。

电机控制电路可以检测不是由转子的换向引起的寄生电流瞬变。寄生电流瞬变可以(如果不考虑的话)引起电机控制电路108输出额外的脉冲，使得脉冲的数量不能精确地反映转子的位置。因此，在一些示例中，电机控制电路108可以包括用于输出更精确地指示转子的位置的脉冲数量的电路和逻辑。例如，电机控制电路108可以检测第一电流瞬变(例如，由转子的换向引起的电流瞬变或寄生电流瞬变)。响应于检测到第一电流瞬变，电机控制电路108可以输出第一脉冲。电机控制电路108可以将定时器设置为特定时间量，其可以基于换向之间的预期时间量，并且电机控制电路108可以锁定脉冲，直到定时器期满。换句话说，电机控制电路108可以将脉冲的持续时间扩展特定时间量。特定时间量可以表示换向之间的预期时间量的一部分(例如，40％、50％、60％或任何其它部分)(其可以基于电机参数，比如来自电源的电压、转子的速度或其他电机参数)。例如，电机控制电路108可以将定时器设置为换向之间的预期时间量的50％。如果在定时器期满之前检测到第二电流瞬变，则这可以指示转子没有足够快地移动从而引起两个电流瞬变，并且第一电流瞬变或第二电流瞬变是寄生电流瞬变。因此，电机控制电路108可以在脉冲被锁定时抑制输出第二脉冲。以这种方式，电机控制电路108可以输出更精确地反映转子的换向数量的脉冲数量，其可以被用于确定转子的位置。

在一些情况下，如果引起开关设备在断开状态和闭合状态之间转换的pwm信号的频率低于阈值频率，则电机控制电路108可能不能够在由多个开关设备引起的电流瞬变与由电机110的转子的换向引起的电流瞬变之间进行区分。在机器104包括hvac的一些示例中，pwm信号的阈值频率可以是大约50赫兹(hz)(加或减几个hz)、大约100hz(加或减几个hz)或是在大约50hz和大约100hz之间的任何频率。例如，如果阈值频率是75hz并且pwm信号的频率是60hz，则电机控制电路108可能不能够在由开关设备引起的电流瞬变和由转子的换向引起的电流瞬变之间进行区分。在一些示例中，电机控制电路108可以消隐由开关设备在断开状态和闭合状态之间的转换所引起的寄生电流瞬变。换句话说，电机控制电路108可以在开关设备在断开状态和闭合状态之间转换的时间期间抑制输出脉冲。例如，电机控制电路108可以包括用于基于接收到的一个或多个pwm信号确定多个开关设备何时在断开状态和闭合状态之间转换的逻辑。当多个开关设备在断开状态和闭合状态之间转换时，电机控制电路108可以生成边缘消隐信号并且抑制输出脉冲。以这种方式，电机控制电路108可以避免计数可能不指示转子的位置的附加脉冲。

控制器106可以接收脉冲计数器的值，并且至少部分地基于所接收的值来确定转子的位置。控制器106可以至少部分地基于转子的位置来控制转子。例如，控制器106可以调整至少一个pwm信号的占空比，这可以使转子改变速度和/或位置。

本发明中所描述的技术可使得电机控制电路能够对更准确地指示转子的位置的脉冲数量进行计数。控制器可以从脉冲计数器接收更精确的值，并且可以更精确地确定转子的位置。通过检测第一电流瞬变、输出脉冲并将脉冲扩展特定时间量，电机控制电路108可以抑制在转子没有足够快地移动从而生成第二电流瞬变的情况下输出第二脉冲。另一方面，当pwm信号的频率低于阈值频率时，电机控制电路108可以消隐由开关设备的转换引起的寄生电流瞬变，这可以使得电机控制电路108能够抑制在开关设备在断开状态和闭合状态之间转换时输出脉冲。因此，电机控制电路108可以输出和计数更准确数量的脉冲，使得控制器106可以更准确地确定转子的位置并控制转子。

图2是示出根据本公开的一种或多种技术的示例电机控制电路108的框图。如图2所示，机器104的电机控制电路108可以包括电机参数120、输入逻辑设备122a和122b(统称为输入逻辑设备122)、驱动器124a和124b(统称为驱动器124)、电流感测选择器126、瞬变检测器128、边缘消隐电路130a和130b(统称为边缘消隐电路130)、智能脉冲扩展器132、丢失脉冲发生器134和智能脉冲计数器136。

电机参数120可以包括关于电机110的信息。例如，电机参数120可以包括电源的电压(例如，vbat)、电机常数和/或指示电机110的状态的其他信息。电机参数120可以输出指示电机110的状态的信号pi和pj。

在一些示例中，输入逻辑设备122可以从控制器106接收多个输入信号，并且可以基于所接收的输入信号输出一个或多个信号。例如，输入逻辑设备122可以从控制器106接收一个或多个脉冲调制信号(例如，pwm信号)和指示转子的旋转方向的信号。基于输入信号，每个输入逻辑设备122可以向相应的边缘消隐电路122发送信号，以使相应的边缘消隐电路122生成边缘消隐信号，如下面将描述的。类似地，在一些示例中，每个输入逻辑设备122可以向电流感测选择器126发送信号，使得电流感测选择器选择电流并将电流输出到瞬变检测器128，如下面将更详细地描述的。在一些示例中，每个输入逻辑设备122可以向丢失脉冲发生器134发送信号。在一些示例中，每个输入逻辑设备122可以将一个或多个pwm信号输出到相应的驱动器124。

驱动器124可以(例如，直接从控制器106或经由输入逻辑设备122)接收一个或多个pwm信号。每个驱动器124可以包括多个开关设备(例如基于mos晶体管的开关、基于氮化镓(gan)的开关、晶闸管、绝缘栅双极晶体管(igbt)和/或其组合)以驱动电机110。驱动器124的多个开关设备可以基于可以向电机110提供电流的一个或多个pwm信号来接通和断开。驱动器124中的一个(例如，驱动器124a)可以耦合到电机110的正端子，而另一个驱动器124(例如，驱动器124b)可以耦合到电机110的负端子。因此，电流可以从驱动器124a通过电机110流动到驱动器124b，反之亦然。

在一些示例中，电流感测选择器126可以从每个驱动器124接收一个或多个候选电流。例如，电流感测选择器可以接收四个候选电流(例如，来自每一驱动器124的两个候选电流)。电流感测选择器126可以选择所接收的候选电流中的一个以发送到瞬变检测器128。例如，电流感测选择器126可以接收正电流和负电流，且可以选择正电流以发送到瞬变检测器128。响应于选择了一个或多个候选电流中的一个，电流感测选择器126可以输出所选择的电流。

瞬变检测器128可以接收由电流感测选择器126输出的电流。瞬变检测器128可以对接收的电流进行滤波以检测电流瞬变。例如，通过电机110的电流可以包括由dc电源(例如，电池)提供的dc分量和瞬变分量。在一些示例中，电流瞬变可以由电机110的换向、由开关设备的开关或电流的其它短暂但相对较大的变化引起。瞬变检测器128可以滤除电流的dc分量以允许瞬变分量通过。在一些示例中，瞬变检测器128可以包括高通滤波器以衰减低于10khz的频率的信号。瞬变检测器128可以将电流瞬变与参考电流进行比较。响应于确定电流瞬变大于参考电流，瞬变检测器128可以输出脉冲。

在一些示例中，智能脉冲扩展器132可以接收来自瞬变检测器128的脉冲、来自一个或多个边缘消隐电路130的边缘消隐信号、电机参数pi的指示和输入电压(例如，vbat)。在一些示例中，智能脉冲扩展器132可以被配置为改变接收的脉冲，以便输出更精确地表示转子的换向数量的脉冲数量，并且因此更准确地表示转子的位置。

智能脉冲扩展器132可以通过将接收到的脉冲的持续时间扩展特定时间量来改变脉冲。该特定时间量可以基于转子的第一换向和转子的第二换向之间的预期时间量。在一些示例中，换向之间的预期时间量可以基于转子的速度，其本身可以基于电机参数pi，比如电机电流、电源的电压(例如，vbat)和连接到转子的负载。换句话说，对于给定的转子速度，转子的换向之间的预期时间量可以是已知的。因此，如果过快地接收到第二电流瞬变，则其可以指示第二电流瞬变是寄生电流瞬变并且不由转子的第二换向生成。通过将脉冲扩展特定时间量，智能脉冲扩展器132可以降低比转子将经历两次换向更快地输出两个脉冲的概率。因为转子速度可以不是恒定的，所以特定的时间量可以是可变的。在一些示例中，特定时间量可以是转子的第一次换向和转子的第二次换向之间的预期时间量的百分比，比如50％、60％、70％或另一时间百分比。例如，特定时间量可以被设置为足够大以降低由于在转子的第二换向引起第二电流瞬变之前可能接收的寄生瞬变而输出第二脉冲的概率的百分比。同样地，特定时间量可以被设置为足够小以降低将第一脉冲的持续时间扩展得太长并且跳过由转子的换向引起的第二电流瞬变的概率的百分比。

边缘消隐电路130可以使智能脉冲扩展器132抑制输出脉冲。边缘消隐电路130可以各自从相应的输入逻辑设备122接收信号。例如，边缘消隐电路130可以接收信号，该信号指示pwm信号将使一个或多个开关设备在断开状态和闭合状态之间转换。在一些示例中，转换时间(也称为开关时间)可以由pwm信号的边缘在高电压(例如，闭合状态)和低电压(例如，断开状态)之间进行转换所需的时间量来指示。因为转换时间可以是已知的，所以边缘消隐电路可以响应于从相应的输入逻辑设备122接收到信号而开启边缘消隐定时器。在一些示例中，在开启边缘消隐定时器时，边缘消隐电路122可以向智能脉冲扩展器132发送信号(也称为脉冲防止信号)，以防止智能脉冲扩展器132输出脉冲。以这种方式，智能脉冲扩展器132可以抑制输出可能由于开关设备在断开状态和闭合状态之间进行转换而另外输出的脉冲。在一些示例中，在边缘消隐定时器期满时，边缘消隐电路122可以向智能脉冲扩展器132发送信号(也称为脉冲重置信号)，使得智能脉冲扩展器132能够输出脉冲。结果，智能脉冲扩展器132可以输出不是由开关设备的开关所引起的电流瞬变的脉冲。

在一些示例中，当pwm信号在低于阈值频率(例如，50hz、60hz、70hz、80hz、90hz或100hz，或大约50hz和约100hz之间的任何其它频率)的频率操作时，边缘消隐电路130可能是有利的。例如，开关设备可以在断开状态和闭合状态之间转换，使得电机电容器快速充电或放电，这可能生成电流瞬变。当一个或多个pwm信号的频率低于阈值频率时，与开关时间(例如，几微秒)相比，开关设备可以相对不频繁地(例如，每几毫秒)在状态之间转换。因此，边缘消隐电路130可以相对不频繁地消隐电流瞬变。然而，在一个或多个pwm信号的频率大于阈值频率的示例中，边缘消隐电路130可以相对频繁地消隐电流瞬变，这可以提高消隐由转子的换向引起的电流瞬变的概率。

在一些示例中，丢失脉冲发生器134可以接收由智能脉冲扩展器132输出的脉冲、来自输入逻辑设备122的信号、电机参数pj的指示和输入电压(例如，vbat)。响应于智能脉冲扩展器132终止脉冲，丢失脉冲发生器134可以将脉冲发生定时器设置为特定时间量。在一些示例中，脉冲生成定时器的特定时间量可以基于从智能脉冲扩展器132接收第一脉冲和从智能脉冲扩展器132接收第二脉冲之间的预期时间量。脉冲之间的预期时间量可以基于转子的换向之间的预期时间量。如果丢失脉冲发生器134在特定时间量内没有接收到第二脉冲，则它可以指示电流瞬变太小而不能触发脉冲的生成。因此，如果在丢失脉冲发生器134没有接收到第二脉冲的情况下脉冲生成定时器期满，则丢失脉冲发生器134可以生成第二脉冲。响应于终止由丢失脉冲发生器134生成的脉冲，丢失脉冲发生器134可将脉冲发生定时器重置为特定时间量。丢失脉冲发生器134可以输出无论是从智能脉冲扩展器132接收的还是由丢失脉冲发生器134生成的每个脉冲。

智能脉冲计数器134可以接收来自丢失脉冲发生器134的脉冲和来自控制器106的转子方向的指示。智能脉冲计数器134可以包括计数器，并且计数器的值可以指示转子的位置。例如，如果转子包括三个换向器片，并且定子包括两个磁体，则转子的位置可以由一和六之间的值来表示。智能脉冲计数器134可以响应于接收到脉冲来更新计数器的值。例如，如果当智能脉冲计数器接收到脉冲时转子正在第一(例如，正向)方向上旋转，则智能脉冲计数器136可使计数器递增。在另一个示例中，如果当智能脉冲计数器接收到脉冲时转子正在第二(例如，反向)方向上旋转，则智能脉冲计数器136可以使计数器递减。在一些示例中，使计数器递增包括将计数器的值增加1，并且使计数器递减包括将计数器的值减1。

在一些示例中，如果电机控制电路108失去电力，则可能丢失脉冲计数器的值。例如，智能脉冲计数器136可以将计数器的值存储到诸如易失性存储器设备(例如，ram)的存储器设备。在一些示例中，在电机控制电路108恢复供电之后，智能脉冲计数器136可以从控制器104接收转子位置的指示，并且存储计数器中的指示转子的位置的值。在一些示例中，智能脉冲计数器136可以将计数器的值存储在非易失性存储器设备(例如，闪存)中。因此，即使电机控制电路108失去电力，智能脉冲计数器136也可保持指示转子位置的值。

智能脉冲计数器136可以向控制器106输出计数器的值的指示。因为与转子的完整旋转相关联的脉冲的数量是已知的，所以由智能脉冲计数器134存储的值可以指示转子位置。结果，控制器106可以基于计数器的值确定转子的位置。控制器106可以基于转子的位置控制电机110。例如，控制器106可以更新pwm信号以便加速、减慢或停止转子。

图3是示出根据本公开的一个或多个方面的示例驱动器114的电路图。每个驱动器124可以包括具有高侧开关设备142a和低侧开关设备142b(统称为开关设备142)的半桥电路。每个驱动器124可以包括栅极驱动器140a和140b(统称为栅极驱动器140)。在一些示例中，驱动器124a和124b可以共同形成所谓的h桥。在一些示例中，每个驱动器124可以将一个或多个候选电流输出到电流感测选择器126。例如，每个驱动器124可以输出高于高侧开关142a的电流作为第一候选电流，并且输出在高侧开关142a和低侧开关142b之间的电流作为第二候选电流。每个驱动器124还可以输出电流以驱动电机110。

图4是示出根据本公开的一个或多个方面的示例电流感测选择器126的框图。电流感测选择器126可以从驱动器114接收一个或多个候选电流，并且选择一个或多个候选电流中的一个作为输出到瞬变检测器128的电流。电流感测选择器126可以包括用于每个接收到的候选电流的相应的电流感测元件150。例如，如图4所示，电流感测选择器126可以包括多个电流感测元件150a-150d(统称为电流感测元件150)。每个电流感测元件150可以感测相应的候选电流。例如，电流感测选择器150可以接收：可以由电流感测元件150a感测的、来自高于驱动器124a的高侧开关142a的第一候选电流；可以由电流感测元件150b感测的、来自驱动器124a的高侧开关142a和低侧开关142a之间的第二候选电流；可以由电流感测元件150c感测的、来自高于驱动器124b的高侧开关142a的第三候选电流；以及可以由电流感测元件150d感测的、来自驱动器124b的高侧开关142a和低侧开关142b之间的第四候选电流。在一些示例中，每个电流感测元件150可以包括分流电阻器。在一些示例中，每个电流感测元件150可以包括电流感测电路。电流感测选择器126可以包括选择多个感测电流中的一个以进行输出的电流选择器逻辑152。例如，第一电流感测元件150可以接收正电流，并且第二电流感测元件150可以接收负电流。电流选择器逻辑152可以选择正电流以发送到瞬变检测器128。响应于选择一个或多个候选电流中的一个，电流感测选择器126可以输出所选择的电流。

图5是示出根据本公开的一个或多个方面的示例瞬变检测器的框图。瞬变检测器128可以从电流感测选择器126接收所选择的电流并且可以向智能脉冲扩展器132输出信号。瞬变检测器126可以包括高通滤波器154和比较器156。高通滤波器可以对接收到的电流进行滤波以检测电流瞬变。比较器156可以接收电流瞬变并将电流瞬变与参考电流进行比较。响应于接收到大于参考电流的电流瞬变，瞬变检测器128可以向智能脉冲扩展器132输出信号。

图6是示出根据本公开的一个或多个方面的智能脉冲扩展器132的示例操作的图。如上所述，瞬变检测器128可以接收由转子的换向引起的电流瞬变(也称为实际换向瞬变)，并且可以将检测到的电流瞬变与参考电流进行比较。响应于确定电流瞬变大于参考电流，瞬变检测器128可以输出脉冲。智能脉冲扩展器132可以在时间t1接收脉冲并且可以锁定脉冲。换句话说，智能脉冲扩展器132可以设置脉冲扩展定时器为特定时间量，并且可以在脉冲扩展定时器的持续时间上扩展脉冲。智能脉冲扩展器132可以基于转子的换向之间的预期时间量来设置脉冲扩展定时器。在时间t2，瞬变检测器128可以检测不是由转子的换向引起的第二电流瞬变(也称为寄生电流瞬变)。瞬变检测器128可以确定第二电流瞬变高于阈值电流并输出第二脉冲。智能脉冲扩展器132可以接收第二脉冲，但可以忽略第二脉冲，因为脉冲扩展定时器尚未期满。因此，当脉冲扩展定时器运行时，智能脉冲扩展器132可以向丢失脉冲发生器134输出单个脉冲，以防止智能脉冲计数器136对脉冲重复计数。在时间t3，响应于脉冲扩展定时器期满，智能脉冲扩展器132可以终止经扩展的脉冲。

在时间t4，智能脉冲扩展器132可以从瞬变检测器128接收第三脉冲。由于智能脉冲扩展器132当前不扩展先前接收到的脉冲，所以智能脉冲扩展器132可以将脉冲扩展定时器设置为特定时间量，在脉冲扩展定时器的持续时间上扩展脉冲，并将扩展的脉冲输出到丢失脉冲发生器134。在时间t5，脉冲扩展定时器可以期满，并且智能脉冲扩展器132可以终止第三脉冲。

在时间t6，瞬变检测器128可以检测第四电流瞬变。如图6所示，电流瞬变可以是寄生瞬变。然而，瞬变检测器128可能不能在寄生电流瞬变和由转子的换向引起的电流瞬变之间进行区分。因此，瞬变检测器128可以输出脉冲并将该脉冲输出到智能脉冲扩展器132。智能脉冲扩展器可以接收脉冲，将脉冲扩展定时器132设置为特定时间量，并且在脉冲扩展定时器的持续时间上扩展脉冲。在时间t7，瞬变检测器可以检测第五电流瞬变并输出脉冲。智能脉冲扩展器132可以接收脉冲，但是可以忽略附加脉冲，因为第四脉冲仍然被锁定。在时间t8处脉冲扩展定时器期满，智能脉冲扩展器可以终止第四脉冲。

智能脉冲扩展器132可以输出经扩展的脉冲，但是可以抑制输出在经扩展的脉冲被锁定时接收的脉冲。因此，即使瞬变检测器128可以输出五个脉冲，智能脉冲扩展器132也可以扩展那些脉冲中的三个脉冲的持续时间，这可能使剩余的两个脉冲不被计数。通过扩展一些脉冲的持续时间，智能脉冲扩展器132可以忽略在转子可能已经旋转到足够引起第二换向之前接收的脉冲。因此，智能脉冲扩展器132可以输出更精确地反映转子的位置的脉冲数量。

图7是示出根据本公开的一个或多个方面的丢失脉冲发生器134的示例操作的图。在时间t1，瞬变检测器128可以检测电流瞬变并将电流瞬变与参考电流进行比较。如果电流瞬变大于参考电流，则瞬变检测器128可以输出脉冲。智能脉冲扩展器132可以将脉冲扩展特定时间量。在时间t2，智能脉冲扩展器132可以终止脉冲。响应于智能脉冲扩展器132终止脉冲，丢失脉冲发生器134可以将脉冲发生定时器设置为特定时间量，其可以基于转子的换向之间的预期时间量。如果丢失脉冲发生器134在脉冲生成定时器期满之前没有接收到第二脉冲，则这可以指示转子的第二换向没有生成足够大以使瞬变检测器132输出第二脉冲的电流瞬变。

丢失脉冲发生器134可以被配置为通过生成脉冲来补偿小电流瞬变。例如，在时间t3，瞬变检测器128可以检测小于参考电流的第二电流瞬变。结果，瞬变检测器128可以在时间t3抑制输出第二脉冲。在时间t4，脉冲生成定时器可以期满，这可能使丢失脉冲发生器132生成短的第二脉冲。在时间t5，丢失脉冲发生器134可以终止第二脉冲并将脉冲发生定时器重置为特定时间量。在一些示例中，在时间t6，瞬变检测器128可以检测大于参考电流的电流瞬变并且可以输出第三脉冲。智能脉冲扩展器132可以扩展第三脉冲的持续时间。在时间t7，智能脉冲扩展器132可以终止第三脉冲，并且丢失脉冲发生器134可以将脉冲发生定时器重置为特定时间量。

图8是示出根据本公开的一种或多种技术的用于控制电机的示例方法的流程图。仅仅为了说明的目的，下面在如图1和图2所示的机器104的上下文中描述该示例操作。

在一些示例中，驱动器114可以接收定义低于阈值频率的频率的至少一个脉冲调制信号(802)。例如，该至少一个脉冲调制信号可以包括脉冲宽度调制(pwm)信号。驱动器114可以基于脉冲调制信号向电机110输出电流(804)。例如，pwm信号可以使驱动器114的一个或多个开关设备(例如，晶体管)闭合，这可以使电流流过电机110。电流感测选择器126可以从驱动器114接收一个或多个候选电流，并且可以选择候选电流中的一个以发送到瞬变检测器128。在一些示例中，瞬变检测器128可以从电流感测选择器126接收所选择的电流。瞬变检测器128可以检测电流中的电流瞬变(806)。例如，瞬变检测器128可以包括滤波器(例如，高通滤波器)以对接收到的电流进行滤波并检测电流瞬变。瞬变检测器128可以基于电流瞬变输出脉冲(808)。例如，瞬变检测器128可以包括用于将电流瞬变与参考电流进行比较的比较器，并且如果电流瞬变大于参考电流，则可以输出脉冲。

智能脉冲扩展器132可以接收脉冲并且可以将脉冲扩展定时器设置为特定时间量。该特定时间量可以基于转子的换向之间的预期时间量。智能脉冲扩展器132可以在脉冲扩展定时器的持续时间上扩展脉冲。在脉冲扩展定时器期满时，智能脉冲扩展器132可以终止脉冲。智能脉冲扩展器132可以输出经扩展的脉冲。在一些示例中，丢失脉冲发生器134可以从智能脉冲扩展器132接收经扩展的脉冲。响应于智能脉冲扩展器132终止经扩展的脉冲，丢失脉冲发生器134可以将脉冲发生定时器设置为特定时间量。响应于在没有接收到第二脉冲的情况下脉冲生成定时器期满，丢失脉冲发生器134可以生成第二脉冲。丢失脉冲发生器134可以输出无论是由智能脉冲扩展器132接收的还是由丢失脉冲发生器134生成的每个脉冲。

智能脉冲计数器136可以基于接收到的脉冲来更新指示转子的位置的值(810)。例如，脉冲计数器136可以从丢失脉冲发生器134接收脉冲，并且可以递增或递减指示转子的位置的值。如果转子正在第一(例如，正向)方向上旋转，则智能脉冲计数器136可以递增指示转子的位置的值，但是如果转子正在第二(例如，反向)方向上旋转，则智能脉冲计数器136可以递减指示转子的位置的值。智能脉冲计数器136可以输出指示转子的位置的值(812)。

控制器110可以接收指示转子的位置的值，并且可以至少部分地基于转子的位置来控制转子。例如，控制器110可以调整至少一个pwm信号的占空比，这可以使转子改变速度和/或位置。

以下编号的示例可以说明本公开的一个或多个方面：

示例1.一种用于控制电机的电机控制电路，包括：至少一个开关设备，该至少一个开关设备被配置为：从脉冲调制设备接收脉冲调制信号，其中脉冲调制信号的频率低于阈值频率；基于脉冲调制信号向电机输出电流；瞬变检测电路，该瞬变检测电路被配置为：检测电流瞬变；响应于检测到电流瞬变而输出脉冲；以及脉冲计数器，该脉冲计数器被配置为：基于脉冲来更新指示电机的转子的位置的值；以及输出指示转子的位置的值。

示例2.根据示例1所述的电机控制电路，还包括：脉冲扩展器电路，该脉冲扩展器电路被配置为：从瞬变检测电路接收脉冲；基于转子的速度来扩展脉冲的持续时间；以及输出在经扩展的持续时间上的脉冲。

示例3.根据示例1-2中任一项所述的电机控制电路，还包括：边缘消隐电路，该边缘消隐电路被配置为：当至少一个开关设备在断开状态和闭合状态之间转换时，生成边缘消隐信号；以及输出边缘消隐信号，其中脉冲扩展器电路还被配置为：从边缘消隐电路接收边缘消隐信号；以及基于边缘消隐信号来抑制输出第二脉冲。

示例4.根据示例1-3中任一项所述的电机控制电路，其中，脉冲扩展器电路还被配置为：在输出在经扩展的持续时间上的脉冲的同时从瞬变检测电路接收第二脉冲；以及响应于接收到第二脉冲而抑制输出第二脉冲。

示例5.根据示例1-4中任一项所述的电机控制电路，还包括丢失脉冲发生器电路，该丢失脉冲发生器电路被配置为：接收脉冲；响应于脉冲终止，基于转子的第一换向和转子的第二换向之间的预期时间量，将定时器设置为特定时间量；以及响应于在没有接收到第二脉冲的情况下定时器期满，生成第二脉冲；以及响应于生成第二脉冲，输出第二脉冲，其中，脉冲计数器还被配置为响应于接收到第二脉冲来更新指示转子的位置的值。

示例6.根据示例1-5中任一项所述的电机控制电路，其中，脉冲计数器还被配置为接收转子的方向的指示，其中脉冲计数器被配置为通过被配置为如下来更新指示转子的位置的值：当转子的方向包括第一方向时，递增指示转子的位置的值；以及当转子的方向包括第二方向时，递减指示转子的位置的值。

示例7.根据示例1-6中任一项所述的电机控制电路，还包括电流感测选择器，该电流感测选择器被配置为：接收至少一个候选电流；以及从至少一个候选电流中选择特定电流，其中特定电流包括电流瞬变。

示例8.一种用于控制电机的方法，所述方法包括：由至少一个开关设备从脉冲调制设备接收脉冲调制信号，其中脉冲调制信号的频率低于阈值频率；由至少一个开关设备基于脉冲调制信号来向电机输出电流；由瞬变检测电路检测电流瞬变；响应于检测到电流瞬变，由瞬变检测电路输出脉冲；由脉冲计数器基于脉冲来更新指示电机的转子的位置的值；以及由脉冲计数器输出指示转子的位置的值。

示例9.根据示例8所述的方法，还包括：由脉冲扩展器电路从瞬变检测电路接收脉冲；由脉冲扩展器电路基于转子的速度扩展脉冲的持续时间；以及由脉冲扩展器电路输出在经扩展的持续时间上的脉冲。

示例10.根据示例8-9中任一项所述的方法，还包括：当至少一个开关设备在断开状态和闭合状态之间转换时，由边缘消隐电路生成边缘消隐信号；由边缘消隐电路输出边缘消隐信号；由脉冲扩展器电路接收边缘消隐信号；以及由脉冲扩展器电路基于边缘消隐信号抑制输出第二脉冲。

示例11.根据示例8-10中任一项所述的方法，还包括：在输出在经扩展的持续时间上的脉冲的同时，由脉冲扩展器电路从瞬变检测电路接收第二脉冲；以及响应于接收到第二脉冲，由脉冲扩展器电路抑制输出第二脉冲。

示例12.根据示例8-11中任一项所述的方法，还包括：由丢失脉冲发生器电路接收脉冲；响应于脉冲终止，由丢失脉冲发生器电路基于转子的第一换向和转子的第二换向之间的预期时间量，将定时器设置为特定时间量；以及响应于在没有接收到第二脉冲的情况下定时器期满，由电机控制电路生成第二脉冲；以及响应于接收到第二脉冲，由脉冲计数器更新指示转子的位置的值。

示例13.根据示例8-12中任一项所述的方法，还包括：由脉冲计数器从控制器接收转子的方向的指示，其中更新指示转子的位置的值包括：当转子的方向包括第一方向时，递增指示转子的位置的值；以及当转子的方向包括第二方向时，递减脉冲计数器的值。

示例14.根据示例8-13中任一项所述的方法，还包括：由电流感测选择器接收至少一个候选电流；以及由电流感测选择器从至少一个候选电流中选择特定电流，其中特定电流包括电流瞬变。

示例15.一种用于控制电机的系统，包括：控制器，包括至少一个脉冲调制设备；以及电机控制电路，包括：至少一个开关设备，该至少一个开关设备被配置为：从至少一个脉冲调制设备接收脉冲调制信号，其中脉冲调制信号的频率低于阈值频率；基于脉冲调制信号向电机输出电流；瞬变检测电路，该瞬变检测电路被配置为：检测电流瞬变；响应于检测到电流瞬变而输出脉冲；以及脉冲计数器，该脉冲计数器被配置为：基于脉冲来更新指示电机的转子的位置的值；以及输出指示转子的位置的值。

示例16.根据示例15所述的系统，其中，电机控制电路还包括：脉冲扩展器电路，该脉冲扩展器电路被配置为：从瞬变检测电路接收脉冲；基于转子的速度来扩展脉冲的持续时间；以及输出在经扩展的持续时间上的脉冲。

示例17.根据示例15-16中任一项所述的系统，其中，电机控制电路还包括：边缘消隐电路，该边缘消隐电路被配置为：当至少一个开关设备在断开状态和闭合状态之间转换时，生成边缘消隐信号；以及输出边缘消隐信号，其中脉冲扩展器电路还被配置为：从边缘消隐电路接收边缘消隐信号；以及基于边缘消隐信号抑制输出第二脉冲。

示例18.根据示例15-17中任一项所述的系统，其中，脉冲扩展器电路还被配置为：在输出在经扩展的持续时间上的脉冲的同时，从瞬变检测电路接收第二脉冲；以及响应于接收到第二脉冲，抑制输出第二脉冲。

示例19.根据示例15-18中任一项所述的系统，其中，电机控制电路还包括丢失脉冲发生器电路，该丢失脉冲发生器电路被配置为：接收脉冲；响应于脉冲终止，基于转子的第一换向和转子的第二换向之间的预期时间量，将定时器设置为特定时间量；以及响应于在没有接收到第二脉冲的情况下定时器期满，生成第二脉冲；以及响应于生成第二脉冲，输出第二脉冲，其中脉冲计数器还被配置为响应于接收到第二脉冲而更新指示转子的位置的值。

示例20.根据示例15-19中任一项所述的系统，其中，脉冲计数器还被配置为接收转子的方向的指示，其中脉冲计数器被配置为通过被配置为如下来更新指示转子的位置的值：当转子的方向包括第一方向时，递增指示转子的位置的值；以及当转子的方向包括第二方向时，递减指示转子的位置的值。

本公开中描述的技术可以至少部分地在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。例如，所描述的技术的各个方面可以在一个或多个处理器内实现，所述处理器包括一个或多个微处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或任何其它等效集成或离散逻辑电路、以及这些组件的任何组合。术语“处理器”或“处理电路”通常可以单独地或与其它逻辑电路组合地指代任何前述逻辑电路、或任何其它等效电路。包括硬件的控制单元也可以执行本公开的一个或多个技术。

这样的硬件、软件和固件可以在相同的设备内或在单独的设备内实现，以支持本公开中描述的各种技术。另外，所描述的单元、模块或组件中的任一个可以一起或单独实施为离散但可互操作的逻辑设备。将不同特征描述为模块或单元旨在突出不同的功能方面，而不一定意味着这样的模块或单元必须由单独的硬件、固件或软件组件实现。相反，与一个或多个模块或单元相关联的功能可以由单独的硬件、固件或软件组件执行，或者可以被集成在公共或单独的硬件、固件或软件组件中。

本发明中所描述的技术还可以被包含或编码在包括编码有指令的计算机可读存储介质的制品中。被包含或编码在包括编码的计算机可读存储介质的制品中的指令可以使一个或多个可编程处理器或其他处理器实现本文描述的技术中的一个或多个——比如当被包括或编码在计算机可读存储介质中的指令由所述一个或多个处理器执行时。计算机可读存储介质可以包括随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可编程只读存储器(prom)、可擦除可编程只读存储器(eprom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、闪存、硬盘、压缩盘rom(cd-rom)、软盘、盒式磁带、磁介质、光介质或其他计算机可读介质。在一些示例中，制品可以包括一个或多个计算机可读存储介质。

在一些示例中，计算机可读存储介质可以包括非暂时性介质。术语“非暂时性”可以指示存储介质未被嵌入在载波或传播信号中。在某些示例中，非暂时性存储介质可以存储随时间可以改变(例如，在ram或高速缓存中)的数据。

在本公开中已经描述了各个方面。这些方面和其他方面在所附权利要求的范围内。