流命令210和来自反馈控制器204的输出214二者，所述电流命令210指示马达绕组中的电流的所需方向的变化，所述输出214要求开关控制器206配置开关桥202以用于切换循环224中的再生222。象限变化标识符228也可识别马达操作的象限变化以响应旋转反馈230，其指示转子的旋转方向的变化。
[0119]经控制以配置开关桥202用于驱动218、惰行220，或再生222的开关桥202中的开关可根据马达绕组中的电流的所需方向而不同。换句话说，经控制以配置开关桥202用于驱动218、惰行220，或再生222的开关桥202中的开关可根据马达的操作象限而不同。
[0120]象限变化控制器208可包括开关选择器232以用于在开关桥202中选择适当的开关，其通过开关控制器206控制以配置开关桥202用于驱动218、惰行220，或再生222，以用于马达操作的特定象限。例如，但不限于，开关选择器232可经配置以改变开关桥202中的开关，其需要时通过开关控制器206的控制以响应通过象限变化标识符228的马达操作的象限变化的识别。
[0121]象限变化控制器208也可经配置以设置反馈控制器输出234。设置的反馈控制器输出234可经配置以设置反馈控制器204的输出214，以响应通过象限变化标识符228的马达操作的象限变化的识别。具体地，设置的反馈控制器输出234可经配置以在马达操作象限变化时降低马达中的非期望电流的方式设置反馈控制器204的输出214，以响应马达操作的象限变化。
[0122]在通过设置的反馈控制器输出234设置反馈控制器204的输出214以响应马达操作的象限变化后，反馈控制器204然后可被允许以正常的方式操作，从而调节马达中的电流。通过设置的反馈控制器输出234设置反馈控制器204的输出214引起的通过开关控制器206的开关桥202的切换的变化在通过开关控制器206控制的开关的任何适当变化后由开关选择器232优选实施。
[0123]例如，但不限于，设置的反馈控制器输出234可设置反馈控制器204的输出214以要求开关控制器206使开关桥202中的开关打开，从而配置用于完整切换循环224的开关桥202以用于再生222，以响应马达操作从象限1到象限4的变化。举另一个实例来说，设置的反馈控制器输出234可设置反馈控制器204的输出214，以要求开关控制器206配置用于完整切换循环的开关桥202中的开关以用于惰行220，从而响应马达操作象限从象限4回到象限1的变化。
[0124]图2的图解不意味着暗示对不同说明性实施例可实施的方式的物理或结构性限制。除了、替代或既除了又替代所示组件，可使用其它组件。在一些说明性实施例可不需要一些组件。而且，块经呈现以说明一些功能组件。当一个或更多个这些块在不同说明性实施例中实施时可组合成或分成不同的块。
[0125]现在参照图3，根据一个说明性实施例描述用于控制马达中的电流的开关桥的电路原理图的图解。在该实例中，开关桥300可为图1的开关桥118和图2的开关桥202的一个实施方式的实例。
[0126]开关桥300连接到线302和地面304上的DC动力。开关桥300经配置以耦合线302上的DC动力到马达的绕组306、绕组308和绕组310。
[0127]在该实例中，连接到开关桥300的马达是三相马达，其包括用于相A的绕组306、用于相B的绕组308和用于相C的绕组310。出于本说明的目的，分别通过箭头307、箭头309和箭头311指示的方向上的绕组306、绕组308和绕组310中的电流可称为正电流或正方向上的电流。与箭头307、箭头309和箭头311相反的方向上的绕组306、绕组308和绕组310中的电流可称为负电流或负方向上的电流。
[0128]开关桥300包括切换单元312、314、316、318、320和322，其经布置以形成3个并联的半Η桥。切换单元312、314、316、318、320和322可使用固态电路元件实施。例如，但不限于，切换单元312、314、316、318、320和322可使用金属氧化物半导体场效应晶体管(M0SFET)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)或其它晶体管或晶体管的组合实施。切换单元312、314、316、318、320和322可包括切换设备，其经配置以当切换设备闭合时在第一方向上传导，以及与切换设备并联连接且经配置以在与第一方向相反的第二方向上传导的二极管。
[0129]切换单元312在线302和用于相Α的绕组306之间连接。切换单元312包括开关AH 324和二极管326。当开关AH 324闭合时其在从线302到绕组306的方向上传导电流。二极管326与开关AH 324并联且在开关AH 324的相反方向上传导电流。
[0130]切换单元314在线302和用于相B的绕组308之间连接。切换单元314包括开关BH 328和二极管330。当开关BH 328闭合时其在从线302到绕组308的方向上传导电流。二极管330与开关BH 328并联且在开关BH 328的相反方向上传导电流。
[0131]切换单元316在线302和用于相C的绕组310之间连接。切换单元316包括开关CH 332和二极管334。当开关CH 332闭合时其在从线302到绕组310的方向上传导电流。二极管334与开关CH 332并联且在开关CH 332的相反方向上传导电流。
[0132]切换单元318在用于相A的绕组306和地面304之间连接。切换单元318包括开关AL 336和二极管338。当开关AL 336闭合时其在从绕组306到地面304的方向上传导电流。二极管338与开关AL 336并联且在开关AL 336的相反方向上传导电流。
[0133]切换单元320在用于相B的绕组308和地面304之间连接。切换单元320包括开关BL 340和二极管342。当开关BL 340闭合时其在从绕组308到地面304的方向上传导电流。二极管342与开关BL 340并联且在开关BL 340的相反方向上传导电流。
[0134]切换单元322在用于相C的绕组310和地面304之间连接。切换单元322包括开关CL 344和二极管346。当开关CL 344闭合时其在从绕组310到地面304的方向上传导电流。二极管346与开关CL 344并联且在开关CL 344的相反方向上传导电流。
[0135]根据一个说明性实施例，开关桥300中的开关可使用脉冲宽度调整控制，从而控制绕组306、绕组308和绕组310中的电流。对于绕组306、绕组308和绕组310中的一个的正方向或负方向上的现有电流，开关桥300可经配置以用于驱动来自线302上的DC动力的现有电流、用于惰行开关桥300中的现有电流，或用于使现有电流再生回线302。开关桥300也可经控制以使绕组306、绕组308和绕组310中的电流倒转，从而改变马达操作的象限。
[0136]开关桥300是通用类开关桥结构的一个实例，所述通用类开关桥结构经呈现以更清楚地描述各种说明性实施例的操作。图3的图解不意味着暗示对根据不同说明性实施例的开关桥可实施的方式的物理或结构性限制。根据不同的说明性实施例的开关桥可用与例如图3中所示的那些不同的零件的组合实施。
[0137]例如，对于使用IGBT实施的开关桥，开关桥的切换单元中的二极管可能需要提供为独立的设备，因为IGBT没有体二极管。对于使用M0SFET实施的开关桥，可使用M0SFET的内部体二极管。至于用于开关的MOSFET，独立的续流二极管是不必要的。与MOSFET开关串联的独立的二极管也是不必要的，但可在一些应用中使用。
[0138]参照图4至图7，根据一个说明性实施例描述用于驱动、惰行，和再生马达绕组中的电流的图3中的开关桥300的各种配置。图4至图7的实例配置用于驱动、惰行，且再生在操作的第一象限中操作的马达的一组绕组的电流。基于这里所呈现的详细描述和说明性实施例的实例，本领域技术人员将知悉用于驱动、惰行，和再生马达的其它绕组中的电流以及用于其它操作象限的开关桥的切换配置。
[0139]参照图4，根据一个说明性实施例描述用于控制驱动配置中的马达中的电流的开关桥的电路原理图的图解。在该实例中，开关桥400是图3中的开关桥300的实例配置。
[0140]在该实例中，用于开关桥400的驱动配置包括闭合开关AH 324和开关BL 340。闭合开关AH 324和开关BL 340导致电流402在穿过用于相A的绕组306的箭头307的正方向上从线302穿过闭合的开关AH 324，且穿过闭合的开关BL 340运行到地面304。假定在箭头307的方向上绕组306中存在正电流，电流402将驱动绕组306中的现有电流，从而增加绕组306中的电流。例如，但不限于，可使用用于开关桥400的驱动配置以响应来自马达控制器的指示，其指示在绕组306中箭头307的正方向上的电流应该增加。
[0141]现在参照图5，根据一个说明性实施例描述用于控制第一惰行配置中的马达中的电流的开关桥的电路原理图的图解。在该实例中，开关桥500是图3中的开关桥300的另一个实例配置。
[0142]在该实例中，开关AH 324闭合以为开关桥500提供惰行配置。假定在箭头307的方向上绕组306中存在正电流，闭合开关AH 324造成穿过用于绕组306中的现有电流的开关桥500的短路。开关桥500中得到的电流502在箭头307的正方向上从绕组306穿过切换单元314中的二极管330、穿过闭合的开关AH 324，且运行回绕组306。绕组306中的现有电流与惰行配置中的开关桥500可保持相对恒定。
[0143]至于惰行配置中的开关桥500，由于开关桥500和绕组306以及绕组308中的电阻和类似的损耗，绕组306中的现有电流可增加相对小的数量。例如，但不限于，可使用用于开关桥500的惰行配置以响应来自马达控制器的指示，其指示在绕组306中箭头307的正方向上的电流应该维持在目前水平。
[0144]参照图6，根据一个说明性实施例描述用于控制第二惰行配置中的马达中的电流的开关桥的电路原理图的图解。在该实例中，开关桥600是图3中的开关桥300的另一个实例配置。
[0145]在该实例中，开关BL 340闭合以为开关桥600提供惰行配置。假定在箭头307的方向上绕组306中存在正电流，闭合开关BL 340造成穿过用于绕组306中的现有电流的开关桥600的短路。开关桥600中得到的电流602在箭头307的正方向上从绕组306穿过闭合的开关BL 340、穿过切换单元318中的二极管338，且运行回绕组306。绕组306中的现有电流与惰行配置中的开关桥600可保持相对恒定。
[0146]至于惰行配置中的开关桥600，由于开关桥600和绕组306以及绕组308中的电阻和类似的损耗，绕组306中的现有电流可增加相对小的数量。例如，但不限于，可使用用于开关桥600的惰行配置以响应来自马达控制器的指示，其指示在绕组306中箭头307的正方向上的电流应该维持在目前水平。
[0147]图5中的开关桥500和图6中的开关桥600的惰行配置为用于在绕组306中的箭头307的正方向上惰行电流的可替换配置。根据一个说明性实施例，两个可替换配置可在切换循环过程中使用，在所述切换循环中要求在绕组306中的箭头307的正方向上惰行正电流。例如，在要求惰行绕组306中的正电流的切换循环过程中，对于一部分切换循环过程，开关AH 324可闭合且开关BL 340可打开以实施用于图5中的开关桥500的惰行配置。在另一部分切换循环过程中，开关AH 324然后可打开且开关BL 340可闭合，以实施用于图6中的开关桥600的惰行配置。
[0148]在这种方式中不同的惰行配置之间的切换共同担负携带每个切换循环开关桥的不同组件之间的惰行电流。因此，在这种方式中不同的惰行配置之间的切换可减少从携带惰行电流引起的开关桥中的组件的非期望的加热。
[0149]参照图7，根据一个说明性实施例描述用于控制再生配置中的马达中的电流的开关桥的电路原理图的图解。在该实例中，开关桥700是图3中的开关桥300的另一个实例配置。
[0150]在该实例中，开关桥700的再生配置包括打开开关桥700中的所有开关。假定在箭头307的方向上绕组306中存在正电流，打开开关桥700中的所有开关将导致再生电流702。
[0151]再生电流702在从地面304穿过二极管338的方向上，在穿过绕组306的箭头307的正方向上，以及穿过二极管330到线302运行。再生电流702经由线302使绕组306中的能量返回到DC电源，从而减少绕组306中的电流。例如，但不限于，可使用用于开关桥700的再生配置以响应来自马达控制器的指示，其指示在绕组306中箭头307的正方向上的电流应该减少。
[0152]参照图8至图10，根据一个说明性实施例描述用于控制用于驱动、惰行和再生马达绕组中的电流的开关桥中的开关的各种切换循环中的开关正时。图8至图10中的实例切换循环用于驱动、惰行以及再生在操作的第一象限中操作的马达的一组绕组中的电流。基于这里所呈现的详细描述和说明性实施例的实例，本领域技术人员将知悉用于控制用于在马达的其它绕组中驱动、惰行以及再生电流的且用于操作的其它象限的开关桥中的开关的切换循环。参考图8至图10中的特定开关为参考图3中的开关桥300的相应开关。
[0153]参照图8，根据一个说明性实施例描述用于为马达提供驱动和惰行电流的切换循环的开关正时的图解。在该实例中，切换循环800可为在开关控制器206中实施的切换循环224的一个实施方式的实例，所述开关控制器206用于控制图2中的开关桥202或图3中的开关桥300中的开关。
[0154]切换循环800可参考三角波802限定。三角波802的频率可限定切换循环800的频率。根据一个说明性实施例，开关桥中的开关可在每个切换循环过程中打开和闭合以为马达绕组提供所需的驱动、惰行和再生电流，如通过马达控制器限定的那样。因此，三角波802的频率也可限定开关桥中的开关的切换频率。三角波802的频率，且因此切换循环800的频率可以任何适当的方式选择。
[0155]在该实例中，线804相对于三角波802的位置可在切换循环800过程中限定开关桥中的开关AH的切换正时。例如，开关AH可在点808处闭合，其中三角波802下降且与线804相交。开关AH可在点810处打开，其中三角波802上升且与线804相交。类似地，线806相对于三角波802的位置可在切换循环800过程中限定开关桥中的开关BL的切换正时。例如，开关BL可在点812处打开，其中三角波802下降且与线806相交。开关BL可在点814处闭合，其中三角波802上升且与线806相交。
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