CN105281627A

CN105281627A - 具有负载突降保护的旋转电机

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Publication number: CN105281627A
Application number: CN201510276319.1A
Authority: CN
Inventors: 丸山敏典; 猪口誉敏; 中西诚也
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2014-05-26
Filing date: 2015-05-26
Publication date: 2016-01-27
Anticipated expiration: 2035-05-26
Also published as: JP6167989B2; CN105281627B; DE102015107923A1; JP2015226347A

Abstract

在旋转电机中，整流器包括彼此串联连接的一对上臂整流元件和下臂整流元件。上臂整流元件和下臂整流元件中的至少一个为开关元件。确定器确定旋转电机的输出电压是否超过第一阈值电压。当确定旋转电机的输出电压超过第一阈值电压时，开关电路接通构成上臂整流元件和下臂整流元件中的任一个的开关元件。开关电路即使输出电压下降至预定电平也使开关元件保持接通状态，直到用于关断开关元件的预定浪涌抑制定时到来为止。开关电路响应于预定浪涌抑制定时何时到来而关断开关元件。

Description

具有负载突降保护的旋转电机

技术领域

本公开内容涉及具有负载突降保护的旋转电机。

背景技术

一种类型的发电机对转子的场绕组(fieldwinding)进行通电，以基于根据被通电的场绕组产生的旋转场在定子的多相定子绕组中感生AC电压。一种类型的发电机还使用整流器将AC电压整流成要提供至DC电池的DC电压，该整流器包括以桥形配置连接的MOS晶体管。

发明内容

虽然这样的包括整流器的发电机从其输出端子生成DC电压，但是连接至输出端子的电负载快速减小和/或DC电池与输出端子断开连接可能产生在定子绕组中引起的负载突降，直到场电流充分减少为止，其中，该整流器包括以桥形配置连接的MOS晶体管。基于负载突降的过电压可能从输出端子施加至连接至输出端子的电负载和/或整流器，从而导致这些部件出现故障。

为了解决过电压的生成，已知在日本专利申请公布第2012-19655号中公开的发电机。具体地，这样的发电机在该发电机的输出电压变成过电压时接通整流器的至少一个下臂MOS晶体管。这减小了发电机的输出电压。发电机在受控定时断开至少一个下臂MOS晶体管，从而减小输出端子处的过电压。这保护整流器和/或电负载避免遭受过电压。

假定连接至输出端子的电负载需要较高的电流值并且/或者低电容电容器并联连接至输出端子。该假定可能导致紧接在至少一个下臂MOS晶体管导通之后输出端子处的输出电压快速减小。已知的发电机不能解决紧接在至少一个下臂MOS晶体管导通之后输出端子处的输出电压的这样的快速减小。因此，存在下述需求：稳定地保持至少一个下臂MOS晶体管的导通状态，直到期望对基于至少一个下臂MOS晶体管的断开的浪涌(surge)进行抑制的适当定时为止。

鉴于上述状况，本公开内容的一个方面寻求提供能够解决上述问题的旋转电机。

具体地，本公开内容的可替选方面旨在提供下述这样的旋转电机，所述旋转电机中的每个旋转电机能够稳定地对基于先前导通的至少一个开关元件的断开的浪涌进行抑制，以减小旋转电机的输出的过电压。

根据本公开内容的示例性方面，提供了一种旋转电机。该旋转电机包括多相定子绕组和整流器，该整流器包括彼此串联连接的一对上臂整流元件和下臂整流元件。整流器被配置成将在多相定子绕组中感生的相电压整流为发电机的输出电压。上臂整流元件和下臂整流元件中的至少一个整流元件为开关元件。旋转电机包括确定器和开关电路，该确定器被配置成确定旋转电机的输出电压是否超过阈值电压。开关电路被配置成当确定旋转电机的输出电压超过阈值电压时，接通构成上臂整流元件和下臂整流元件中的任何一个整流元件的开关元件。开关电路被配置成即使输出电压减小至预定电平，也使开关元件保持接通状态，直到用于对开关元件关断时的浪涌进行抑制的预定关断定时到来为止。开关电路被配置成响应于预定关断定时何时到来而关断开关元件。

即使由于例如连接至旋转电机的输出的一个或多个电负载所需的电流较高和/或连接至旋转电机的输出的电容较低而引起的负载突降的发生使得输出电压快速下降至预定电平，根据本公开内容的示例性方面的旋转电机的该配置也能防止接通的开关元件断开，直到用于抑制关断开关元件时的浪涌的预定关断定时到来为止。这抑制了由于开关元件在预定关断定时的关断而引起的浪涌。

根据以下结合附图的描述将会进一步理解本公开内容的各个方面的以上特征和/或其他特征以及/或者优点。本公开内容的各个方面在适用的情况下可以包括和/或排除不同的特征和/或优点。此外，本公开内容的各个方面在适用的情况下可以结合其他实施例的一个或多个特征。不应当将对具体实施例的特征和/或优点的描述解释为对其他实施例或权利要求进行限制。

附图说明

根据以下参照附图对实施例的描述，本公开内容的其他方面将变得明显，在附图中：

图1是示意性地示出根据本公开内容的第一实施例的发电机的系统配置的示例的电路图；

图2是示意性地示出图1所示的针对U相绕组的整流器模块的结构的示例的电路图；

图3是示意性地示出图1所示的调节器(regulator)的框图；

图4是示意性地示出当在根据第一实施例的发电机中发生负载突降时发电机的操作的示例的流程图；

图5是示意性地示出在根据第一实施例的发电机中发生负载突降的情况下的下述变化的时序图：发电机的输出电压如何变化、从过电压确定器输出的脉冲信号如何变化、从经过时间确定器输出的脉冲信号如何变化以及U相电压如何变化；

图6是示意性地示出根据本公开内容的第二实施例的发电机的针对U相绕组的整流器模块的结构的示例的电路图；

图7是详细地示出图6所示的第一LD保护器和第二LD保护器中的每个LD保护器的结构的示例的电路图；

图8是示意性地示出当在根据第二实施例的发电机中发生负载突降时发电机的操作的示例的流程图；

图9是示意性地示出在根据本公开内容的第三实施例的发电机中发生负载突降的情况下的下述变化的时序图：发电机的输出电压如何变化、从过电压确定器输出的脉冲信号如何变化、U相电压如何变化以及V相电压如何变化；

图10是示意性地示出根据第三实施例的发电机的针对V相绕组和W相绕组中的每一个的整流器模块的结构的示例的电路图；以及

图11是示意性地示出在根据第四实施例的发电机中发生负载突降的情况下的下述变化的时序图：根据本公开内容的第四实施例的发电机的输出电压如何变化、从过电压确定器输出的脉冲信号如何变化、U相电压如何变化、针对U相绕组的整流器模块的通信端子处的电势如何变化以及V相电压如何变化。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本公开内容的实施例。在附图中，使用相同的附图标记来标识对应的相同部件。

第一实施例

参照附图，具体地参照图1，示出了根据本公开内容的第一实施例的三相发电机1；发电机1为旋转电机的示例。根据第一实施例的发电机1安装在机动车辆中。

发电机1包括：转子2M，其包括场绕组2，即激励绕组；定子绕组3；整流器4；调节器5，其用于控制对场绕组2的通电；串联连接的齐纳(Zener)二极管6；以及电容器7。

发电机1可操作用于经由整流器4将在定子绕组3中感生的交流(AC)电压转换成DC电压，并且经由充电线12和输出端子B将DC电压提供至电池9以对发电机1中的电池9进行充电，并且/或者经由充电线12和输出端子B将DC电压提供至安装在机动车辆中的电负载10和电负载11。

发电机1还可操作用于经由整流器4将从电池9提供的DC电压转换成三相AC电压，并且将三相AC电压施加至定子绕组3，从而生成用以使转子2M旋转的旋转动力(扭矩)。例如，转子2M经由带直接或间接联接至安装在机动车辆中的内燃机(简称为发动机)的曲轴，以使得所生成的旋转动力使发动机的曲轴转动。

定子绕组3为例如作为多相定子绕组的示例的三相定子绕组。定子绕组3缠绕在圆柱形定子芯内或周围。例如，定子芯在的横截面为环形形状，并且该定子芯具有穿过其形成且沿圆周以给定的间距布置的多个槽。定子绕组3缠绕在定子芯的槽内。定子绕组3和定子芯构成发电机1的定子。

定子绕组3包括例如以星形配置连接的U相绕组、V相绕组和W相绕组。U相绕组、V相绕组和W相绕组各自具有连接至共同结点(中性点)的一端以及用作输出端的另一端。

转子2M附接至例如旋转轴(未示出)，并且例如可旋转地设置在定子芯中。旋转轴的一端直接或间接链接至发动机的曲轴，以使得转子2M和旋转轴由发动机可旋转地驱动。换言之，转子2M的旋转可以作为旋转动力转移至发动机的曲轴，以使得可以通过旋转动力使曲轴旋转。

转子2M包括被设置成面对定子芯的内周的多个场磁极，并且场绕组2缠绕在场磁极中或周围。场绕组2经由例如滑环(slipring)等电连接至调节器5。当由调节器5通电时，场绕组2在转子2M旋转时使具有替选的北极和南极的场磁极磁化，从而产生旋转磁场。注意，作为转子2M，可以使用包括永磁体的转子或者用于产生旋转磁场的凸极转子。旋转磁场在定子绕组3中感生AC电压。

整流器4连接至定子绕组3并且被设置在定子绕组3与电池9之间。总体而言，整流器4被构建为三相全波整流器(桥式电路)。整流器4可操作用于将在定子绕组中感生的三相AC电压(即三相AC电流)转换成DC电压(即直流电流)。

整流器4包括数量(诸如，三个)与定子绕组3的相的数量对应的整流器棋块41、42和43。整流器模块41连接至定子绕组3中的U相绕组的输出端，整流器模块42连接至定子绕组3中的V相绕组的输出端，并且整流器模块43连接至定子绕组3中的W相绕组的输出端。

三个整流器模块41、42和43中的每个整流器模块与调节器5经由其通信端子C以及通信线RC彼此可通信地连接。

调节器5具有连接至场绕组2的端子F。用作例如激励电流控制器的调节器5根据整流器4的整流输出电压来控制要提供至场绕组2的激励电流(即，场电流(fieldcurrent))。这将发电机1的输出电压Vb(即，每个整流器模块的输出电压)调节为目标调节电压Vreg。例如，目标调节电压Vreg被设置成高于电池电压，即从电池9输出的DC电压。

例如，当输出电压Vb变得高于目标调节电压Vreg时，调节器5停止对场绕组2提供激励电流，或者减小提供至场绕组2的激励电流的值。当输出电压Vb变得低于目标调节电压Vreg时，调节器5重新开始对场绕组2提供场电流，或者增大提供至场绕组2的场电流的值。调节器5的这些操作将输出电压Vb调节成遵循目标调节电压Vreg。

调节器5经由通信线LIN和发电机1的通信端子L可通信地连接至ECU8，即外部控制器。调节器5可操作用于与ECU8进行串联双向通信，诸如根据LIN协议的局域互联网络(LIN)通信。调节器5的这些通信将通信消息发送至ECU8以及/或者从ECU8接收通信消息。调节器5可以被设计成根据其他通信协议中的一种通信协议(诸如控制器局域网(CAN)协议)来将通信消息发送至ECU8以及/或者从ECU8接收通信消息。

串联连接的齐纳二极管6以与各整流器模块41、42和43并联的方式连接在发电机1的输出端子B与发电机1的公共信号地线GND之间。

具体地，串联连接的齐纳二极管6的阴极连接至发电机1的输出端子B，并且串联连接的齐纳二极管6的阳极连接至公共信号地线GND。串联连接的齐纳二极管6具有预定击穿电压，该预定击穿电压被设置为高于随后描述的预定的第一阈值电压V_LDH，并且等于或低于第一MOS晶体管60和第二MOS晶体管61中的每个MOS晶体管的预定击穿电压；MOS晶体管60和61包括在整流器模块41、42和43中的每个整流器模块中。该设置允许由于负载突降的发生而引起的、在输出端子B处暂时发生的高于第一阈值电压V_LDH的过电压使得齐纳二极管6在第一MOS晶体管60和第二MOS晶体管61中的每个MOS晶体管击穿之前击穿。串联连接的齐纳二极管6所使用的齐纳二极管的数量和特性被确定为满足上述的串联连接的齐纳二极管6的击穿条件。

电容器7以与各整流器模块41、42和43并联的方式连接在发电机1的输出端子B和公共信号地线GND之间。电容器7可操作用于抑制或吸收在发电机1的输出端子B中出现的噪声。

接着，在下文中，将详细描述根据第一实施例的整流器模块41、42和43中的每个整流器模块的结构的示例。整流器模块41、42和43基本上具有相同的结构，因此，代表性地描述整流器模块41的结构，并且省略对其他整流器模块42和43的结构的详细描述。

参照图2，针对U相绕组的整流器模块41包括端子T1、T2、P和C。整流器模块41还包括上述的第一MOS晶体管60和第二MOS晶体管61、升压器62、MOS控制器63、第一负载突降(LD)保护器64A和第二负载突降(LD)保护器64B、二极管70、电容器71以及电阻器74至76。端子T1连接至发电机1的输出端子B，端子T2连接至公共信号地线GND，并且端子P连接至对应的绕组(即U相绕组)的输出端子。

第一MOS晶体管60的源极连接至U相绕组的输出端，并且漏极经由充电线12连接至电池9的正极端子和电负载10(参见图1)。第一MOS晶体管60到电池9的正极端子的连接将第一MOS晶体管60用作上臂(，即高侧)开关元件。

此外，第二MOS晶体管61的漏极连接至U相绕组的输出端，并且源极经由发电机1的公共信号地线GND连接至电池9的负极端子。第二MOS晶体管61到电池9的负极端子的连接使得将第二MOS晶体管61用作下臂(即，低侧)开关元件。

本征二极管(换言之，体二极管)60a固有地设置在第一MOS晶体管60中以与第一MOS晶体管60反并联连接。也就是说，本征二极管60a的阳极连接至第一MOS晶体管60的源极，并且阴极连接至第一MOS晶体管60的漏极。

本征二极管(换言之，体二极管)61a固有地设置在第二MOS晶体管61中以与第二MOS晶体管61反并联连接。也就是说，本征二极管61a的阳极连接至第二MOS晶体管61的源极，并且阴极连接至第二MOS晶体管61的漏板。

换言之，第一MOS晶体管60和第二MOS晶体管61经由连接点彼此串联连接，并且U相绕组的输出端连接至第一MOS晶体管60的源极与第二MOS晶体管61的漏极之间的连接点。

注意，附加的二极管可以与第一MOS晶体管60和第二MOS晶体管61中的每个MOS晶体管反并联连接。类型与MOS晶体管类型不同的开关元件可以用作第一MOS晶体管60和第二MOS晶体管61中的至少一个。在该变型中，添加与开关元件反并联连接的二极管。

升压器62经由电阻器74连接在输出端子B与第一MOS晶体管60的栅极之间。升压器62将输出端子B处的输出电压Vb升压至较高的电压，并且将较高的升压电压施加至第一MOS晶体管60的栅极以使第一MOS晶体管60导通(接通)。也就是说，将比第一MOS晶体管60的与输出电压Vb对应的漏极电压高的升压电压施加至第一MOS晶体管60的栅极。

电阻器76具有第一端以及与第一端相对的第二端。电阻器76的第一端经由端子T1连接至发电机1的输出端子B，并且第二端连接至二极管70的阳极。二极管70的阴极连接至电容器71的第一电极。电容器71的与第一电极相对的第二电极经由端子T2连接至公共信号地线GND。

MOS控制器63经由端子P连接至U相绕组的输出端子、第一MOS晶体管60和第二MOS晶体管61中的每个MOS晶体管的栅极、第二LD保护器64B以及二极管70的阴极。例如，MOS控制器63可以被设计为至少包括CPU和存储器的微型计算机单元(可编程逻辑单元)。作为另一示例，MOS控制器63可以被设计为硬件电路或硬件/软件混合电路。

MOS控制器63经由端子P测量U相绕组两端的U相电压，并且基于U相绕组两端的U相电压来检测转子2M的旋转和/或旋转速度(即RPM)。具体地，MOS控制器63检测出用于检测转子2M的旋转的U相电压与参考电压之间的幅值关系周期地变化，从而检测转子2M的旋转。如果发电机1在正常模式下进行操作以生成输出电力，使得在整流器模块41和/或定子绕组3中不存在短路故障和过热故障，则MOS控制器63基于U相电压检测转子2M的旋转，原因在于在端子P处周期性地出现具有预定振幅的U相电压。

MOS控制器63还在同步整流模式下进行已知的同步整流，其根据基于所计算的转子2M的RPM而确定的定时来交替地接通和关断第一MOS晶体管60和第二MOS晶体管61。由相应的整流器模块41、42和43进行的同步整流使用交替地导通的第一MOS晶体管60和第二MOS晶体管61来将在三相定子绕组3中感生的三相AC电压整流成DC电压。在例如申请人与本申请相同的美国专利第8570004号中描述了用于进行同步整流的方法，美国专利第8570004号与德国专利申请公布第DE102011000199A1和日本专利申请公布第2011-151903号对应。该美国专利的公开内容通过引用全部并入本文中。

第一LD保护器64A经由端子T2连接至发电机1的输出端子B、电阻器76的第二端与二极管70的阳极之间的连接点、第二LD保护器64B以及公共信号地线GND。除MOS控制器63和第一LD保护器64A之外，第二LD保护器64B连接至二极管70的阴极和U相绕组的输出端子。

第一LD保护器64A和第二LD保护器64B可操作用于执行负载突降保护。具体地，第一LD保护器64A用作确定器，该确定器用以确定电力转换器1(即整流器4)的输出电压Vb或者定子绕组3的U相绕组的输出电压(U相电压)是否高于第一阈值电压V_LDH。

具体地，当确定输出电压Vb或U相电压高于第一阈值电压V_LDH时，第二LD保护器64B可操作用于指示MOS控制器63接通第二MOS晶体管61。第二LD保护器64B还可操作用于确定输出电压Vb或U相电压是否等于或低于第二阈值电压V_LDL，该第二阈值电压V_LDL被设置成低于第一阈值电压V_LDH。

第二LD保护器64B还可操作用于当满足以下条件时指示MOS控制器63关断第二MOS晶体管61：

(1)第一条件：输出电压Vb或U相电压等于或低于第二阈值电压V_LDL或者自从第二MOS晶体管61导通起经过了预定时间；

(2)第二条件：在满足第一条件之后，随后描述的期望对基于第二MOS晶体管61的断开的浪涌进行抑制的适当定时将到来；将适当定时称为浪涌抑制定时。

也就是说，MOS控制器63和第二LD保护器64B用作例如用于控制第二MOS晶体管61的接通操作和关断操作的开关电路。

基于输出端子B处的输出电压Vb的电阻器76、二极管70和电容器71用作用于将操作电压提供至MOS控制器63、第一LD保护器64A和第二LD保护器64B中的每一个的电源系统。

具体地，电阻器76用作基于输出端子B处的输出电压Vb直接生成操作电压Vdd的第一电源。第一电源将操作电压Vdd提供至第一LD保护器64A、第二LD保护器64B和MOS控制器63中的每一个，使得如果输出电压Vb保持使得部件64A、64B和63能够进行操作的足够电平，则部件64A、64B和63基于操作电压Vdd进行操作。在将操作电压Vdd提供至这些部件64A、64B和63的同时。输出电压Vb对电容器71进行充电。

二极管70和电容器71用作第二电源，并且将基于在电容器71中充电的电压的操作电压Vcc提供至MOS控制器63和第二LD保护器64B中的每一个。

具体地，如果输出电压Vb下降至例如使得部件64A、64B和63不能进行操作的预定的第二电平，则在第二电源的电容器71中充电的电压将操作电压Vcc从操作电压Vdd连续地提供至MOS控制器63和第二LD保护器64B中的每一个，使得MOS控制器63和第二LD保护器64B中的每一个基于操作电压Vcc连续地进行操作。MOS控制器63和第二LD保护器64B中的每一个基于操作电压Vcc可以进行操作多久取决于电容器71的电容。也就是说，调节电容器71的电容自由确定MOS控制器63和第二LD保护器64B中的每一个基于操作电压Vcc的可操作时间。

具体地，第一实施例调整电容器71的电容，使得在电容器71中充电的电压使基于充电电压的操作电压Vcc保持等于或高于至少最小电压电平。最小电压电平使得MOS控制器63和第二LD保护器64B中的每一个进行操作，直到抑制定时到来为止。换言之，可操作时间为MOS控制器63和第二LD保护器64B中的每一个基于操作电压Vcc应当进行操作的时间。例如，第一实施例调整电容器71的电容，以使得可操作时间被设置成在下述范围内：该范围从在对应的机动车辆空转(idle)期间对应的相电压(即U相电压)的半周期到例如500毫秒(ms)的预定允许时间，包括端点值。允许时间意味着即使在500毫秒的允许时间内输出电压Vb已减小至零，由于电压下降而引起的不利影响也是可接受的。

例如，第一LD保护器64A包括输出电压检测器65和过电压确定器66，并且第二LD保护器64B包括经过时间测量单元67、负载突降保护确定器68、浪涌抑制确定器69和通信单元72。

输出电压检测器65经由端子T1和端子T2连接在发电机1的输出端子B与公共信号地线GND之间。输出电压检测器65检测输出端子B处的输出电压Vb。

过电压确定器66可操作地连接至输出电压检测器65，并且可操作用于确定输出电压Vb是否高于第一阈值电压V_LDH。具体地，如果噪声被暂时叠加在输出电压Vb上，则这可能使过电压确定器66错误地确定输出电压Vb高于第一阈值电压V_LDH。

为了避免这样的错误确定，过电压确定器66确定输出电压Vb在预定时间内是否连续地高于第一阈值电压V_LDH。当确定输出电压Vb在预定时间内连续地高于第一阈值电压V_LDH时，过电压确定器66确定输出电压Vb可靠地高于第一阈值电压V_LDH。在确定输出电压Vb可靠地高于第一阈值电压V_LDH时，换言之，在过电压正在发生时，过电压确定器66将具有预定高电平(H)的脉冲信号S1输出至经过时间测量单元67、LD保护确定器68和通信单元72中的每一个。否则，当确定输出电压Vb在预定时间内未连续地高于第一阈值电压V_LDH时，过电压确定器66确定输出电压Vb可靠地等于或低于第一阈值电压V_LDH。

也就是说，脉冲信号S1的接通持续时间(即高电平持续时间)与对输出电压Vb可靠地高于第一阈值电压V_LDH的确定的持续时间匹配。

经过时间测量单元67可操作地连接至过电压确定器66。在由过电压确定器66确定输出电压Vb可靠地高于第一阈值电压V_LDH(也就是说，从过电压确定器66输入至经过时间测量单元67的脉冲信号S1升高)的时刻(参见图5中的时刻ta1)，经过时间测量单元67开始测量时间。在图5中，附图标记Td表示在经过时间测量单元67中定义的延迟时间。即，延迟时间T是经过时间测量单元67响应于脉冲信号从低电平到高电平的改变而开始进行测量所需要的。

当确定所测量的时间达到预定经过时间时，经过时间测量单元67将指示预定经过时间结束的计数结束信号输出至LD保护确定器68和浪涌抑制确定器69。

LD保护确定器68可操作地连接至经过时间测量单元67和过电压确定器66。LD保护确定器68确定是否在负载突降模式下进行负载突降保护，并且指示MOS控制器63使第二MOS晶体管61导通。具体地，在由过电压确定器66确定输出电压Vb可靠地高于第一阈值电压V_LDH(换言之，从过电压确定器66向其输入的脉冲信号S1升高)的时刻，LD保护确定器68指示MOS控制器63接通第二MOS晶体管61。第二MOS晶体管61的导通导致对应的相绕组短路。这允许较高的脉冲电流从对应的定子绕组通过第二MOS晶体管61和对应的定子绕组循环，以减小发电机1的输出端子B处的过电压。

LD保护确定器68还接收从经过时间测量单元67发送的计数结束信号。在接收计数结束信号之后，LD保护确定器68等待浪涌抑制定时的到来，并且在确定浪涌抑制定时到来时指示MOS控制器63断开第二MOS晶体管61。也就是说，第二LD保护器67通过使第二MOS晶体管61导通来执行负载突降保护，并且通过断开第二MOS晶体管61来取消负载突降保护。

浪涌抑制确定器69连接至经过时间测量单元67、LD保护确定器68以及第一MOS晶体管60与第二MOS晶体管61之间的连接点。

当计数结束信号从经过时间测量单元67输入至浪涌抑制确定器69时，浪涌抑制确定器69根据第二MOS晶体管61两端的电压(即源极-漏极电压)以及经由第一MOS晶体管60和第二MOS晶体管61的连接点在第一MOS晶体管60与第二MOS晶体管61之间流动的电流来确定何时将第二MOS晶体管61从接通切换至关断，从而基于切换(即第二MOS晶体管61的断开)在浪涌小或减小的情况下取消负载突降。基于切换(即，第二MOS晶体管61的断开)在浪涌小或减小的情况下将第二MOS晶体管61从接通切换至关断的定时是指浪涌抑制定时。

具体地，当满足以下第一条件和第二条件之一时，浪涌抑制确定器69确定浪涌抑制定时到来：

(1)源极-漏极电压为与本征二极管61a的正向电压相反的电压(即反向电压)，并且从第二MOS晶体管61的漏极流向源极的电流的值等于或低于预定阈值；

(2)源极-漏极电压为本征二极管61a的正向电压，并且电流从源极流向漏极。

将当满足第一条件时的浪涌抑制定时称为第一浪涌抑制定时，并且将当满足第二条件时的浪涌抑制定时称为第二浪涌抑制定时。

浪涌抑制确定器69将指示第一浪涌抑制定时和第二浪涌抑制定时中的一个浪涌抑制定时到来的信息发送至LD保护确定器68。

LD保护确定器68指示MOS控制器63断开第二MOS晶体管61，从而减少由于第二MOS晶体管61的断开而引起的浪涌。

通信单元72可操作地连接至过电压确定器66，并且经由通信端子C和通信线RC可通信地连接至调节器5。通信单元72向调节器5通知由于负载突降而发生过电压以及根据从过电压确定器66发送的脉冲信号S1取消负载突降保护。

接着，在下文中，将详细描述调节器5的结构的示例。

参照图3，除端子F和通信端子L之外，调节器5具有端子B1和端子C，并且调节器5包括MOS晶体管50、飞轮二极管(flywheeldiode)51、电压控制电路52、栅极驱动器53、通信单元54和LIN通信电路55。

MOS晶体管50的漏极经由端子B1连接至发电机1的输出端子B，并且MOS晶体管50的源极经由端子F连接至场绕组2的第一端，使得MOS晶体管50串联连接至场绕组2。

飞轮二极管51的阳极连接至发电机1的公共信号地线，并且飞轮二极管51的阴极经由端子F连接至场绕组2的第一端。场绕组2的与第一端相对的第二端连接至发电机1的公共信号地线，使得飞轮二极管51并联连接至场绕组2。

电压控制电路52经由端子B1连接至发电机1的输出端子B。电压控制电路52还可操作地连接至栅极驱动器53,、通信单元54和LIN通信电路55。

电压控制电路52执行包括初始激励任务、正常发电控制任务和发电限制任务的各种任务。

例如，电压控制电路52响应于LIN通信电路55何时接收从ECU8发送的发电开始指令而执行初始激励任务。

初始激励任务被设计成确定用于周期性地执行MOS晶体管50的接通-关断操作的可控占空因数。也就是说，占空因数被表示为每个周期的高电平持续时间与总持续时间(即，高-低电平持续时间)之比，即百分比。

由所确定的占空因数控制的MOS晶体管50使得提供至场绕组2的激励电流具有小于激励电流的预定范围的值，诸如0.5安。当发电机1基于由电压控制电路52执行的正常发电控制任务执行正常发电操作时，允许预定范围的激励电流从调节器5提供至场绕组2。

例如，初始激励任务的执行导致由转子2M的旋转所感生的U相电压、V相电压和W相电压中的每个相电压的振幅比由转子2M仅基于转子2M的磁极的剩磁的旋转所感生的U相电压、V相电压和W相电压中的每个相电压的振幅大。与整流器模块41检测转子2M仅基于转子2M的磁极的剩磁的旋转的情况相比，这使得整流器模块41即使转子2M的旋转速度在较低范围内也可以检测转子2M的旋转。

例如，当通信单元54检测到开始同步整流时或者当LIN通信电路55接收到从ECU8发送的正常发电开始指令时，电压控制电路52将初始激励任务切换为正常发电控制任务。正常发电控制任务被设计成将发电机1的作为发电机1的输出端子B处的电压的输出电压Vb与经由LIN通信电路55从ECU8发送的目标调节电压Vreg进行比较。电压控制电路52根据比较结果控制用于周期性地执行MOS晶体管50的接通-关断操作的占空因数。

例如，当目标调节电压Vreg等于或高于发电机1的输出电压Vb时，电压控制电路52输出高电平信号，并且当目标调节电压Vreg低于发电机1的输出电压Vb时，电压控制电路52输出低电平信号。为了抑制发电机1的输出电流的急剧变化，电压控制器52可以控制栅极驱动器53逐渐改变在MOS晶体管50的每个开关周期提供至场绕组2的激励电流的量。

此外，电压控制电路52响应于通信单元54何时接收从整流器模块41、42和43中的一个整流器模块的通信单元72发送的、指示由于负载突降发生过电压的数据来执行发电限制任务。

发电限制任务被设计成停止将激励电流提供至场绕组2或者控制占空因数以将激励电流的值减小至低于激励电流的针对上述正常发电控制任务的预定范围。这限制了发电机1的发电操作。

栅极驱动器53生成作为具有由电压控制电路52确定的占空因数的周期脉冲信号的PWM信号。也就是说，在MOS晶体管50接通时，基于输出电压Vb提供流过场绕组2的激励电流，并且在MOS晶体管50关断期间，不提供流过场绕组2的激励电流。因此，可以根据由电压控制电路52确定的占空因数调整在MOS晶体管50的每个开关周期流过场绕组2的激励电流的量，即平均值，因此，基于激励电流的调整量来对输出电压Vb进行反馈控制。

LIN通信电路55可操作用于与ECU8进行串联双向通信，即根据LIN协议的LIN通信。LIN通信电路55能够接收包括发电开始指令的指令以及包括指示例如从ECU8发送的目标调节电压Vreg的数据的多条数据作为通信消息。LIN通信电路55还能够发送包括指示负载突降发生或者指示调节器5正进行负载突降保护的数据的多条数据作为通信消息。如上所述，LIN通信电路55在接收从ECU8发送的数据时发送指示目标调节电压Vreg的数据，使得指示目标调节电压Vreg的数据使电压控制电路52能够执行正常发电控制任务。

接着，将参照图4所示的流程图描述当在发电机1中发生负载突降时发电机1的操作。例如，充电线12在点K处与电池9断开连接，使得在电负载11保持连接至断开连接的充电线12的剩余部分时发生负载突降；该剩余部分连接至发电机1。注意，在下文中，将代表性地描述针对U相绕组的整流器模块41的操作，而整流器模块42和43执行与整流器模块41的操作相同的操作。

如上所述，整流器模块41的MOS控制器63在同步整流模式下进行同步整流，其根据基于在步骤100中所计算的转子2M的RPM而确定的对应的适当定时来交替地导通和断开第一MOS晶体管60和第二MOS晶体管61。在进行同步整流时，在步骤102中，整流器模块41的输出电压检测器65检测输出端子B处的输出电压Vb。然后，在步骤102中，过电压确定器66确定由输出电压检测器65检测到的输出电压Vb在预定时间内是否连续地高于第一阈值电压V_LDH。

当确定输出电压Vb在预定时间内未连续地高于第一阈值电压V_LDH时，过电压确定器66确定输出电压Vb可靠地等于或低于第一阈值电压V_LDH，使得过电压确定器66确定尚未发生负载突降(在步骤102中为否)。然后，由于没有具有高电平的脉冲信号S1被从过电压确定器66输入至MOS控制器63，所以MOS控制器63重复执行步骤100和步骤102中的操作，从而连续地进行同步整流。

否则，当确定输出电压Vb在预定时间内连续地高于第一阈值电压V_LDH时，过电压确定器66确定输出电压Vb可靠地高于第一阈值电压V_LDH(在步骤102中为是)。如上所述，在发电机1正在执行例如正常发电操作时由于充电线12在点K处与电池9断开连接而引起的负载突降的发生使得输出电压Vb暂时增大至高于第一阈值电压V_LDH。

这种情况使得过电压确定器66执行步骤102中的肯定的确定。然后，过电压确定器66将脉冲信号S1输出至经过时间测量单元67、LD保护确定器68和通信单元72中的每一个，在步骤102中，脉冲信号S1从时刻ta1开始。具体地，图5示出了当确定在时刻ta1输出电压Vb可靠地高于第一阈值电压V_LDH时脉冲信号S1变成高电平。

在步骤104中，当由过电压确定器66确定输出电压Vb可靠地高于第一阈值电压V_LDH(换言之，从过电压确定器66输入至LD保护确定器68的脉冲信号S1升高)时，LD保护确定器68指示MOS控制器63导通第二MOS晶体管61并且断开第一MOS晶体管60。在步骤104中，MOS控制器63根据LD保护确定器68的指令导通第二MOS晶体管61并且断开第一MOS晶体管60。注意，导通MOS晶体管的处理包括使关断的MOS晶体管导通的第一处理以及使接通的MOS晶体管保持接通的第二处理。类似地，断开MOS晶体管的处理包括断开接通的MOS晶体管的第一处理以及使断开的MOS晶体管保持断开的第二处理。

在第一MOS晶体管60断开的情况下第二MOS晶体管61导通允许较高脉冲电流从通电的定子绕组循环通过第二MOS晶体管61和供电的定子绕组，以减小发电机1的输出端子B处的过电压。

在步骤106中，在由过电压确定器66确定输出电压Vb可靠地高于第一阈值电压V_LDH(换言之，从过电压确定器66输入至经过时间测量单元67的脉冲信号S1升高)的时刻ta2处，经过时间测量单元67开始测量时间tm。参照图5，经过时间测量单元67需要时间(即，延迟时间)Td以响应于脉冲信号S1从低电平改变为高电平而开始测量时间tm。也就是说，经过时间测量单元67理想地立即响应于脉冲信号S1的升高而开始测量时间tm。

例如，如图5所示，经过时间测量单元67将具有预定高电平的脉冲信号S2输出至LD保护确定器68。

在步骤106中，经过时间测量单元67确定所测量的时间是否达到预定的经过时间(参见图5中的Ton)。注意，如果在由过电压确定器66确定已可靠地超过第一阈值电压V_LDH的输出电压Vb等于或低于第一阈值电压V_LDH的时刻，经过时间测量单元67开始测量时间，则预定的经过时间为时间Ton与时间Td之和，其被表示为(Ton+Td)。

当确定所测量的时间未达到预定的经过时间Ton(在步骤106中为否)时，经过时间测量单元67重复步骤106中的确定，使得脉冲信号S2被连续地发送至LD保护确定器68。

否则，在步骤106中，当确定所测量的时间达到预定的经过时间Ton(在步骤106中为是)时，经过时间测量单元67将脉冲信号S2的高电平改变为低电平(L)，并且将计数结束信号输出至LD保护确定器68。也就是说，脉冲信号S2的接通持续时间(即高电平持续时间)与确定出所测量的时间未达到预定的经过时间Ton的持续时间匹配。注意，具有低电平的脉冲信号S2用作例如计数结束信号。

在接收计数结束信号之后，在步骤108中，LD保护确定器68等待浪涌抑制定时的到来。具体地，在步骤108中，响应于接收从经过时间测量单元67发送的计数结束信号，浪涌抑制确定器69根据第二MOS晶体管61的源极-漏极电压以及在第二MOS晶体管61的漏极与源极之间流动的电流来确定浪涌抑制定时是否到来。

具体地，在步骤108中，浪涌抑制确定器69确定是否满足以下第一条件和第二条件之一：

当确定第一浪涌抑制定时和第二浪涌抑制定时均未到来(在步骤108中为否)时，浪涌抑制确定器69重复步骤108中的确定。

否则，当确定第一浪涌抑制定时和第二浪涌抑制定时之一到来(在步骤108中为是)时，浪涌抑制确定器69将指示第一浪涌抑制定时和第二浪涌抑制定时之一到来的信息发送至LD保护确定器68。注意，仅可以使用第一浪涌抑制定时和第二浪涌抑制定时之一。

在步骤108中，LD保护确定器68指示MOS控制器63断开第二MOS晶体管61，使得MOS控制器63断开第二MOS晶体管61。由于在第一浪涌抑制定时或第二浪涌抑制定时进行断开，所以第二MOS晶体管61的断开产生了小浪涌。

在步骤112中，在第一MOS晶体管60断开的情况下断开第二MOS晶体管61使得整流器模块41在二极管整流模式下进行二极管整流。具体地，在步骤112中，由相应的整流器模块41、42和43进行的二极管整流在步骤112中使用本征二极管60a和61a来将在三相定子绕组3中感生的三相AC电压整流成DC电压。

在步骤112中的操作之后，在步骤114中，MOS控制器63确定是否满足将二极管整流模式切换至同步整流模式所需的一个或多个预定要求；在下文中，将一个或多个预定要求称为一个或多个同步整流要求。例如，一个或多个同步整流要求包括与发电机1的操作条件有关的条件。

当确定不满足一个或多个同步整流要求(在步骤114中为否)时，MOS控制器63重复步骤114中的确定，使得由整流器模块41至43进行二极管整流。否则，当确定满足一个或多个同步整流要求(在步骤114中为是)时，MOS控制器63返回至步骤100，并且在步骤100中，根据基于所计算的转子2M的RPM确定的对应的适当定时来进行同步整流。

接着，在下文中，将描述由以上所述那样配置的发电机1实现的优点。

如上所述，假定充电线12在点K处与电池9断开连接，使得在电负载11保持连接至断开连接的充电线12的剩余部分的情况下发生负载突降；该剩余部分连接至发电机1。

在该假设中，如果电负载11需要较高的电流并且/或者电容器7的电容相对低，则第二MOS晶体管61随着负载突降保护的开始而导通(参见时刻ta1)导致输出电压Vb快速减小至作为预定电平的示例的零(参见图5)。

为了解决输出电压Vb的快速下降，发电机1的整流器模块41至43中的每一个被配置成在自从已超过第一阈值电压V_LDH的输出电压Vb变得等于或低于第一阈值电压V_LDH起经过了经过时间Ton之后，防止导通的第二MOS晶体管61断开，直到第一浪涌抑制定时和第二浪涌抑制定时之一到来为止。该配置将第二MOS晶体管61稳定地保持在接通状态，直到第一浪涌抑制定时和第二浪涌抑制定时到来为止，从而对由于在第一浪涌抑制定时和第二浪涌抑制定时之一断开第二MOS晶体管61而引起的浪涌进行抑制。这在防止第二MOS晶体管61不稳定地进行操作(诸如振荡或者在不饱和状态下进行操作)时立刻减小了由于负载突降的发生而在发电机1的输出引起的过电压。

如果输出电压Vb下降至使得部件64A、64B和63不能进行操作的电平，则在第二电源的电容器71中充电的电压将操作电压Vcc提供至MOS控制器63和第二LD保护器64B中的每一个，使得MOS控制器63和第二LD保护器64B中的每一个基于操作电压Vcc进行操作。MOS控制器63和第二LD保护器64B中的每一个基于操作电压Vcc可以操作多久取决于电容器71的电容。也就是说，调整电容器71的电容自由地确定MOS控制器63和第二LD保护器64B中的每一个基于操作电压Vcc的可操作时间。

具体地，整流器模块41至43中的每个整流器模块包括具有经调整的电容的电容器71，经调整的电容使得MOS控制器63和第二LD保护器64B中的每一个的基于操作电压Vcc的可操作时间被设置成等于或高于在对应的机动车辆空转期间的对应的相电压的半周期。即使输出电压Vb快速降低，该配置也可靠地操作第二LD保护器64B和MOS控制器63，直到第一浪涌抑制定时和第二浪涌抑制定时之一到来为止。

整流器模块41至43中的每个整流器模块基于是否满足以下第一条件和第二条件之一的确定来确定第一浪涌抑制定时和第二浪涌抑制定时之一：

该配置可靠地防止在第一浪涌抑制定时和第二浪涌抑制定时之一由于断开第二MOS晶体管61而发生过大浪涌。

发电机1包括与各整流器模块41、42和43并联连接在发电机1的输出端子B与公共信号地线GND之间的串联连接的齐纳二极管6。串联连接的齐纳二极管6具有预定的击穿电压，该预定的击穿电压被设置成高于第一阈值电压V_LDH并且等于或低于第一MOS晶体管60和第二MOS晶体管61中的每个MOS晶体管的击穿电压。

该配置允许由于负载突降的发生而在输出端子B暂时发生的高于第一阈值电压V_LDH的过电压使得齐纳二极管6在第一MOS晶体管60和第二MOS晶体管61中的每个MOS晶体管击穿之前击穿。这可靠地防止了第一MOS晶体管60和第二MOS晶体管61中的每个MOS晶体管由于因负载突降的发生暂时发生的过电压而击穿。

整流器模块41至43中的每个整流器模块被配置成基于输出电压Vb在预定时间内是否连续地高于第一阈值电压V_LDH来确定是否进行负载突降保护。这防止了过电压确定器66错误地确定暂时叠加有噪声的输出电压Vb高于第一阈值电压V_LDH。

调节器5被配置成当整流器模块41至43中的每个整流器模块进行负载突降保护时减小要提供至场绕组2的激励电流的值或者停止将激励电流提供至场绕组2。这导致在发电机1的输出端子B处产生的过电压立刻减小。具体地，调节器5被配置成经由通信端子C和通信线RC接收从整流器模块41、42和43中的一个整流器模块的通信单元72发送的、指示由于负载突降而发生过电压的数据，即使调节器5不能检测到在发电机1的输出端子B处产生的过电压。该配置使得调节器5能够可靠地执行发电限制任务以限制调节器5的发电操作，从而增强通过负载突降保护实现的优点。

为了操作相应的第一LD保护器64A以及一组第二LD保护器64B与MOS控制器63而单独地提供整流器模块41至43中的每个整流器模块的第一电源(76)和第二电源(70，71)。该配置使得包括电容器71的第二电源将操作电力提供至将第二MOS晶体管61保持处于接通状态所需的一组第二LD保护器64B与MOS控制器63。

整流器模块41至43中的每个整流器模块包括具有经调整的电容的电容器71，经调整的电容使得MOS控制器63和第二LD保护器64B中的每一个基于操作电压Vcc的可操作时间能够被设置成等于或小于500ms的允许时间。该配置使得由于电压减小而引起的不利影响能够在可接受范围内。

第二实施例

在下文中，将参照图6至图9描述根据本公开内容的第二实施例的发电机1A。

根据第二实施例的发电机1A的结构和/或功能与根据第一实施例的发电机1的结构和/或功能的不同之处如下。因而，在下文中将主要描述不同之处，因此，省略或简化了对第一实施例和第二实施例之间的被分配了相同的附图标记的相同部分的冗余描述。

发电机1A包括与定子绕组3的相的数量对应的三个整流器模块41A至43A。

在下文中，将参照图6详细描述根据第二实施例的整流器模块41A、42A和43A中的每个整流器模块的结构的示例。整流器模块41A、42A和43A基本上具有相同的结构，因此，通常描述整流器模块41A的结构，并且省略对其他整流器模块42A和43A的结构的详细描述。

参照图6，针对U相绕组的整流器模块41A包括第一MOS晶体管60和第二MOS晶体管61、升压器62A、MOS控制器63A、第一负载突降(LD)保护器164A和第二LD保护器164B、电阻器76、两个FET100和101。整流器模块41A的与整流器模块41的对应元件相同的一些元件被分配有与整流器模块41的对应元件的附图标记相同的附图标记。

升压器62A包括脉冲发生器110、两个FET111和112、两个二极管113和114以及两个电容器115和116，并且被设计为已知的电荷泵(chargepump)电路。升压器62A连接至电阻器76的第二端。升压器62A基于根据输出电压Vb直接生成的操作电压Vdd来生成被升压至高于操作电压Vdd的操作电压Vcc。电阻器76用作将操作电压Vdd提供至MOS控制器63A和第一LD保护器164A的第一电源。升压器62A用作将操作电压Vcc提供至第二LD保护器164B的第二电源。FET100和FET101串联连接，并且FET100与FET101之间的连接点经由电阻器74连接至第一MOS晶体管60的栅极。串联连接的FET100和FET101的两端连接至升压器62A，以使得操作电压Vcc驱动串联连接的FET100和FET101。这使得高于第一MOS晶体管60的与输出电压Vb对应的漏极电压的操作电压Vcc施加至第一MOS晶体管60的栅极。

MOS控制器63A经由端子P、FET100和FET101中的每个FET的栅极以及第二LD保护器164B连接至U相绕组的输出端子。

与MOS控制器63类似，MOS控制器63A经由端子P测量U相绕组两端的U相电压，并且基于U相绕组两端的U相电压检测转子2M的旋转和/或旋转速度(即RPM)。MOS控制器63A在同步整流模式下进行已知的同步整流，其根据基于所计算的转子2M的RPM而确定的定时来交替地导通和断开第一MOS晶体管60和第二MOS晶体管61。具体地，MOS控制器63A基本上执行与MOS控制器63的操作相同的操作，但MOS控制器63A使用两个驱动信号S12和S13来驱动相应的FET100和FET101，从而交替地导通和断开第一MOS晶体管60。MOS控制器63A还使用要经由第一LD保护器164A和第二LD保护器164B提供至第二MOS晶体管61的栅极的驱动信号S11。

第一LD保护器164A经由端子T2连接至发电机1的输出端子B、电阻器76的第二端与升压器62A之间的连接点、MOS控制器63A、第二LD保护器164B以及公共信号地线GND。除第一LD保护器164A之外，第二LD保护器164B连接至U相绕组的输出端子。

第一LD保护器164A和第二LD保护器164B可操作用于进行负载突降保护。

具体地，第一LD保护器164A用作确定器，该确定器用以与第一LD保护器164相同的方式确定发电机1的输出电压Vb是否高于第一阈值电压V_LDH。第一LD保护器164A可操作用于当确定输出电压Vb高于第一阈值电压V_LDH时指示MOS控制器63A输出用于使第二MOS晶体管61导通的驱动信号S11。第一LD保护器164A还可操作用于确定输出电压Vb是否低于被设置成高于第一LD保护器164A的最小操作电压的第二阈值电压V_LDL。第一LD保护器164的最小操作电压是指第一LD保护器164A可以操作的最小电压。

第二LD保护器164B可操作用于在确定输出电压Vb低于第二阈值电压V_LDL之后使第二MOS晶体管61保持处于接通状态。第二LD保护器164B还可操作用于在自从输出电压Vb变得低于第二阈值电压V_LDL起经过了预定时间之后，当浪涌抑制定时到来时指示MOS控制器63A断开第二MOS晶体管61。

也就是说，MOS控制器63A和第二LD保护器164B用作例如用于控制第二MOS晶体管61的接通操作和关断操作的开关电路。

如图7所示，第一LD保护器164A包括输出电压检测器65、过电压确定器66和低电压确定器66A。输出电压检测器65经由端子T1和端子T2连接在发电机1的输出端子B与公共信号地线GND之间。输出电压检测器65检测输出端子B处的输出电压Vb。

过电压确定器66可操作地连接至输出电压检测器65、MOS控制器63A和第二LD保护器164B的确定器73。过电压确定器66可操作用于确定输出电压Vb是否高于第一阈值电压V_LDH。

低电压确定器66A可操作地连接至输出电压检测器65和第二LD保护器164B的确定器73。低电压确定器66A可操作用于确定输出电压Vb是否低于第二阈值电压V_LDL。

输出端子B连接至第二LD保护器164B的确定器73。输出端子B与确定器73之间的连接线经由包括串联连接的电阻器R1、齐纳二极管120和电阻器R2的串联构件连接至公共信号地线GND。齐纳二极管120与电阻器R2之间的连接点连接至MOS晶体管121的栅极。MOS控制器63A经由MOS晶体管122的漏极连接至公共信号地线GND。MOS控制器63A与MOS晶体管122的漏极之间的连接线经由电阻器R3连接至MOS晶体管74的栅极。MOS晶体管74的漏极连接至电阻器76的第二端子，使得操作电压Vdd被提供至MOS晶体管74的漏极。MOS晶体管74的源极经由电阻器R4连接至第二LD保护器164B的MOS晶体管75的源极。

第二LD保护器164B包括通信单元72、确定器73、MOS晶体管75、MOS晶体管76、MOS晶体管77、或门(ORgate)78、逆变器79、MOS晶体管80以及电阻器R7至R11。或门78具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，该第一输入端子连接至在MOS控制器63A与MOS晶体管122的漏极之间的连接线。确定器73经由电阻器R7连接至通信单元72、端子P、公共信号地线GND、或门78的第二输入端子、MOS晶体管76的栅极，并且经由电阻器R9连接至MOS晶体管77的栅极。MOS晶体管76的源极连接至公共信号地线GND。MOS晶体管74的源极经由电阻器R4连接至MOS晶体管75的源极。MOS晶体管75的栅极连接至MOS晶体管76的漏极。MOS晶体管75的漏极连接至在MOS晶体管77的源极与电阻器R11的第一端之间的连接点。电阻器R11的与第一端相对的第二端连接至MOS晶体管80的漏极，并且MOS晶体管80的源极连接至公共信号地线GND。逆变器79的输入端子连接至或门78的输出端子，并且MOS晶体管80的栅极连接至逆变器70的输出端子。MOS晶体管77的源极与电阻器R11的第一端之间的连接点连接至第二MOS晶体管61的栅极。MOS晶体管76的漏极经由电阻器R8连接至升压器62A，使得操作电压Vcc被提供至MOS晶体管76的漏极和MOS晶体管75的栅极。MOS晶体管77的漏极还连接至升压器62A，使得操作电压Vcc经由电阻器R10被提供至MOS晶体管77的漏极。

接着，将参照图7所示的流程图以及图6所示的电路图来描述当在发电机1中发生负载突降时发电机1A的操作。

与第一实施例类似，充电线12在点K处与电池9断开连接，使得在电负载11保持连接至断开连接的充电线12的剩余部分时发生负载突降；该剩余部分连接至发电机1。注意，在下文中，将代表性地描述针对U相绕组的整流器模块41A的操作，而整流器模块42A和整流器模块43A执行与整流器模块41A的操作基本相同的操作。

如上所述，在步骤200中，整流器模块41A的MOS控制器63A根据基于所计算的转子2M的RPM而确定的对应的适当定时来进行同步整流。具体地，在步骤200中，MOS控制器63A控制FET100和FET101的接通操作和断开操作，并且在下述情况下周期性地切换驱动信号S11的高电平和低电平：

(1)低电压确定器66A输出具有低电平的驱动信号S21；

(2)第二LD保护器164B的确定器73输出具有低电平的驱动信号S22。

在具有低电平的驱动信号S22使FET75保持处于接通状态时，驱动信号S11周期性地导通和断开MOS晶体管74，从而周期性地导通和断开第二MOS晶体管61。

注意，低电压确定器66A确定由输出电压检测器65检测的输出电压Vb是否低于第二阈值电压V_LDL，并且输出具有低电平的驱动信号S21，除非输出电压Vb低于第二阈值电压V_LDL。如果输出电压Vb变得等于或高于第二阈值电压V_LDL，则低电压确定器66A输出具有高电平的驱动信号S21。

确定器73执行与经过时间测量单元67、LD保护确定器68和浪涌抑制确定器69的操作相同的操作。这些操作在第一浪涌抑制定时和第二浪涌抑制定时到来时断开第二MOS晶体管61，从而取消负载突降保护。

确定器73还控制MOS晶体管75的接通/断开状态，从而在输出电压Vb下降而使得不能确保基于操作电压Vdd的稳定操作的情况下，停止经由第一LD保护器164A将驱动信号S11从MOS控制器63A发送至第二LD保护器164B。

在步骤202中，在进行同步整流时，整流器模块41A的输出电压检测器65检测输出端子B处的输出电压Vb。然后，在步骤202中，过电压确定器66确定由输出电压检测器65检测的输出电压Vb在预定时间内是否连续地高于第一阈值电压V_LDH。

当确定输出电压Vb在预定时间内未连续地高于第一阈值电压V_LDH时，过电压确定器66确定输出电压Vb可靠地等于或低于第一阈值电压V_LDH，使得过电压确定器66确定尚未发生负载突降(在步骤202中为否)。然后，MOS控制器63A重复执行步骤200和步骤202中的操作，从而连续地进行同步整流。

否则，当确定输出电压Vb在预定时间内连续地高于第一阈值电压V_LDH时，过电压确定器66确定输出电压Vb可靠地高于第一阈值电压V_LDH(在步骤202中为是)。如上所述，在发电机1正在执行例如正常发电操作时由于充电线12在点K处与电池9断开连接而引起的负载突降的发生使得输出电压Vb暂时增大至高于第一阈值电压V_LDH。

这种情况使得过电压确定器66执行步骤202中的肯定的确定。然后，在步骤202中，过电压确定器66将脉冲信号S1输出至MOS控制器63A、确定器73和通信单元72。

然后，以与步骤104中的操作相同的方式，在步骤204中，在确定输出电压Vb可靠地高于第一阈值电压V_LDH的时刻，MOS控制器63A控制其电平被设置成高电平的驱动信号S11，从而导通第二MOS晶体管61，并且控制FET100和FET101的接通操作和关断操作，以断开第一MOS晶体管60。

接着，在步骤206中，低电压确定器66A确定由输出电压检测器65检测的、在预定时间内已超过第一阈值电压V_LDH的输出电压Vb是否变得低于第二阈值电压V_LDL。

当确定在预定时间内已超过第一阈值电压V_LDH的输出电压Vb等于或高于第二阈值电压V_LDL(在步骤206中为否)时，低电压确定器66A在连续地输出具有低电平的驱动信号S21时重复步骤206中的确定。

否则，在步骤208中，当确定在预定时间内已超过第一阈值电压V_LDH的输出电压Vb变得低于第二阈值电压V_LDL(在步骤206中为是)时，低电压确定器66A将从其输出的驱动信号S21的电平从低电平切换至高电平。

在步骤208中，将驱动信号S21从低电平切换至高电平使得确定器73将驱动信号S22的电平从低电平切换至高电平。具有高电平的驱动信号S22使得MOS晶体管76导通，从而导致MOS晶体管75断开。这中断了经由第一LD保护器164A将驱动信号S11从MOS控制器63A发送至第二LD保护器164B。具有高电平的驱动信号S22还使得MOS晶体管77导通。具有高电平的驱动信号S21使得MOS晶体管122导通，以使得驱动信号S11被设置为低电平。这使得或门78的输出被设置为高电平。或门78的输出的高电平使得逆变器79的输出被设置为低电平。逆变器79的低电平输出使得MOS晶体管80断开。在步骤210中，MOS晶体管77的接通状态和MOS晶体管80的关断状态使得第二MOS晶体管61基于施加至第二MOS晶体管77的栅极的操作电压Vcc而保持处于接通状态。

在步骤210中的操作之后，在步骤212中，在由确定器73确定已可靠地超过第一阈值电压V_LDH的输出电压Vb变得低于第二阈值电压V_LDL(从低电压确定器66A输入至确定器73的脉冲信号S21升高)时，确定器73开始测量时间。

在步骤212中，确定器73确定所测量的时间是否到达预定的经过时间Ton1。

当确定所测量的时间没有达到预定的经过时间Ton1(在步骤212中为否)时，确定器73重复步骤212中的确定，使得具有高电平的脉冲信号S21被连续发送至确定器73。否则，当确定所测量的时间到达预定的经过时间Ton1(在步骤212中为是)时，确定器73执行步骤214中的以下操作。

在步骤214中，确定器73等待浪涌抑制定时的到来。具体地，在步骤214中，确定器73根据第二MOS晶体管61的源极-漏极电压以及在第二MOS晶体管61的漏极与源极之间流动的电流来确定浪涌抑制定时是否到来。

具体地，在步骤214中，确定器73确定是否满足以下第一条件和第二条件之一：

(1)源极-漏极电压为与本征二极管61a的正向电压相反的电压(即反向电压)，并且从第二MOS二极管61的漏极流向源极的电流的值等于或低于预定阈值；

当确定第一浪涌抑制定时和第二浪涌抑制定时均未到来(在步骤214中为否)时，确定器73重复步骤214中的确定。

否则，当确定第一浪涌抑制定时和第二浪涌抑制定时之一到来(在步骤214中为是)时，在步骤216中，确定器73将从其输出的驱动信号S22的电平从高电平切换至低电平。

将驱动信号S22从高电平切换至低电平使得或门78的输出被从高电平切换至低电平。或门78的低电平的输出使得逆变器79的输出被设置成高电平。逆变器79的高电平输出使得MOS晶体管80导通。MOS晶体管80的接通状态使得第二MOS晶体管61从接通状态切换至关断状态，而与步骤216中的操作电压Vcc无关。第二MOS晶体管61的断开产生了小浪涌，原因在于在第一浪涌抑制定时或第二浪涌抑制定时进行断开。

在步骤216中，在第一MOS晶体管60断开的情况下断开第二MOS晶体管61使得整流器模块41A在二极管整流模式下进行二极管整流。具体地，在步骤216中，由相应的整流器模块41A、42A和43A进行的二极管整流在步骤216中使用本征二极管60a和61a来将在三相定子绕组3中感生的三相AC电压整流成DC电压。

在步骤216中的操作之后，在步骤218中，MOS控制器63A确定是否满足将二极管整流切换至同步整流所需的一个或多个同步整流要求。例如，一个或多个同步整流要求包括与发电机1A的操作条件有关的条件。

当确定不满足一个或多个同步整流要求(在步骤218中为否)时，MOS控制器63A重复步骤218中的确定，使得整流器模块41A至43A进行二极管整流。否则，当确定满足一个或多个同步整流要求(在步骤218中为是)时，MOS控制器63A返回至步骤200，并且在步骤200中根据基于所计算的转子2M的RPM而确定的对应的适当定时来进行同步整流。

与第一实施例类似，为了解决由于负载突降的发生而引起的输出电压Vb的快速下降，电力转换器1A的整流器模块41A至43A中的每个整流器模块被配置成在自从已超过第一阈值电压V_LDH的输出电压Vb变得等于或低于第一阈值电压V_LDH起经过了经过时间Ton之后，防止导通的第二MOS晶体管61断开，直到第一浪涌抑制定时和第二浪涌抑制定时之一到来为止。该配置使第二MOS晶体管61稳定地保持处于接通状态，直到第一浪涌抑制定时和第二浪涌抑制定时之一到来为止，从而抑制在第一浪涌抑制定时和第二浪涌抑制定时中的一个定时由于第二MOS晶体管61的断开而引起的浪涌。与第一实施例类似，这在防止第二MOS晶体管61不稳定地进行操作(诸如振荡或在非饱和状态下进行操作)时实现了立刻减小在发电机1的输出由于负载突降的发生而引起的过电压的优点。

另外，整流器模块41A至43A中的每个整流器模块包括生成用于驱动第一MOS晶体管60的操作电压Vcc的升压器62A。如果确定输出电压Vb可靠地高于第一阈值电压V_LDH，则用于驱动第一MOS晶体管60的升压器62A还用作将操作电压Vcc提供至第二LD保护器164B的第二电源以将第二MOS晶体管61保持处于接通状态。该配置消除了用于将第二MOS晶体管61保持处于接通状态的另外的电源。这导致发电机1A的结构的简化并且防止发电机1A的制造成本的增加。

第三实施例

在下文中，将参照图9和图10描述根据本公开内容的第三实施例的发电机1B。

根据第三实施例的发电机1B的结构和/或功能与根据第一实施例的发电机1的结构和/或功能的不同之处如下。所以，在下文中将主要描述这些不同之处，因此，将省略或简化对第一实施例与第三实施例之间的被分配有相同的附图标记的相似部分的重复描述。

第一实施例的整流器模块41至43或者第二实施例的整流器模块41A至43A同时进行负载突降保护。然而，发电机1B的整流器模块41B至43B中的部分整流器模块进行负载突降保护，并且剩余的整流器模块继续地进行二极管整流。

具体地，在剩余的整流器模块41B连续地进行二极管整流或同步整流时，整流器模块42B和整流器模块43B中的每个整流器模块接通第二MOS晶体管61并且使第二MOS晶体管61保持处于接通状态，直到第一浪涌抑制定时和第二浪涌抑制定时之一到来为止。该配置导致输出电压Vb基于二极管整流或同步整流而周期性地增大并且基于负载突降保护而减小。

具体地，整流器模块42B和整流器模块43B中的每个整流器模块被配置成测量对应的相电压Vv或Vw的每个周期的时间长度t1(参见图9)。如果发生负载突降，则整流器模块42B和整流器模块43B中的每个整流器模块被配置成确定输出电压Vb在至少时间长度t1内是否已等于或低于第二阈值电压V_LDL；从而，在发生负载突降之前测量时间长度t1。当确定输出电压Vb在至少时间长度t1内已等于或低于第二阈值电压V_LDL时，整流器模块42B和整流器模块43B中的每个整流器模块被配置成断开第二MOS晶体管61，从而取消负载突降保护(参见图9)。

图10示意性地示出了根据第三实施例的整流器模块42B和整流器模块43B中的每个整流器模块的结构的示例。注意，整流器模块41B被配置成使得从图2所示的整流器模块41的结构消除了第一LD保护器64A和第二LD保护器64B。除了该点外，整流器模块41B的结构与整流器模块41的结构基本上相同，从而省略了对整流器模块41B的结构的描述。

参照图10，整流器模块42B包括替代图2中所示的第一LD保护器64A的第一LD保护器264A和替代图2中所示的第二LD保护器64B的第二LD保护器264B。

第一LD保护器264A用作确定器，并且基本上具有与LD保护器64A的结构相同的结构。具体地，输出电压检测器65的输出被输入至过电压确定器66和第二LD保护器264B二者。第二LD保护器264B与第二LD保护器64B的不同之处在于以低电压确定器66B替代经过时间测量单元67。MOS控制器63和第二LD保护器264B用作例如用于控制第二MOS晶体管61的接通操作和关断操作的开关电路。

具体地，低电压确定器66B可操作地连接至输出电压检测器65、LD保护确定器68A和浪涌抑制确定器69。例如，经由端子P连接至V相绕组的LD保护确定器68A或者MOS控制器63测量对应的相电压(即，V相电压Vv)的每个周期的时间长度t1，并且将所测量的V相电压Vv的每个周期的时间长度t1输入至低电压确定器66B。低电压确定器66B确定从输出电压检测器65发送的输出电压Vb在至少时间长度t1内是否已等于或低于从LD保护确定器68A或MOS控制器63输入的第二阈值电压V_LDL

当确定从输出电压检测器65发送的输出电压Vb在至少时间长度t1内已等于或低于第二阈值电压V_LDL时，低电压确定器66B将指示预定的经过时间结束的计数结束信号输出至LD保护确定器68和浪涌抑制确定器69。

当计数结束信号被从低电压确定器66B输入至浪涌抑制确定器69时，浪涌抑制确定器69根据第二MOS晶体管61两端的电压(即源极-漏极电压)以及经由第一MOS晶体管60和第二MOS晶体管61的连接点在第一MOS晶体管60与第二MOS晶体管61之间流动的电流来确定何时将第二MOS晶体管61从接通切换为关断，从而基于该切换(即，第二MOS晶体管61的断开)来在浪涌小或浪涌减小的情况下取消负载突降保护。

整流器模块42B的其他操作与整流器模块42的其他操作基本相同。整流器模块43B的操作与整流器模块42B的操作基本相同。

如上所述，为了解决由于负载突降的发生而引起的输出电压Vb的快速下降，电力转换器1B的整流器模块42B和整流器模块43B中的每个整流器模块被配置成在超过第一阈值电压V_LDH的输出电压Vb在至少与对应的相电压的一个周期对应的时间长度t1内已等于或低于第二阈值电压V_LDL之后，防止导通的第二MOS晶体管61断开，直到第一浪涌抑制定时和第二浪涌抑制定时之一到来为止。该配置使第二MOS晶体管61稳定地保持处于接通状态，直到第一浪涌抑制定时和第二浪涌抑制定时之一到来为止，从而在第一浪涌抑制定时和第二浪涌抑制定时中的一个定时抑制由于第二MOS晶体管61的断开而引起的浪涌。与第一实施例相似，这实现了在防止第二MOS晶体管61不稳定进行操作(诸如振荡或在非饱和状态下进行操作)时立刻减小由于负载突降的发生而在发电机1B的输出引起的过电压的优点。

另外，除了发电机1的结构之外，发电机1B被配置成即使已经发生负载突降，也能使用二极管整流来连续地执行发电操作。该配置使得根据输出电力Vb容易确保用于使第二MOS晶体管61保持处于接通状态的电源。该配置还减少了定子绕组3的短路的重复次数以及第二MOS晶体管61在第一浪涌抑制定时和第二浪涌抑制定时中的一个定时断开的重复次数。这导致由定子绕组3的短路的重复以及第二MOS晶体管61的断开操作的重复而引起的浪涌应力的储存的减小。

第四实施例

在下文中，将参照图11描述根据本公开内容的第四实施例的发电机。

根据第四实施例的发电机的结构和/或功能与根据第三实施例的发电机1B的结构和/或功能的不同之处如下。所以，在下文中将主要描述这些不同之处，因此，省略或简化对第三实施例与第四实施例之间被分配有相同附图标记的部件的重复描述。

第四实施例的整流器模块41至43被配置成单独地进行负载突降保护，并且在不同定时取消负载突降保护。

例如，仅根据第四实施例的整流器模块41包括以下功能：

(1)测量对应的相电压(即U相电压Vu)的每个周期的时间长度t1；

(2)确定输出电压Vb在至少时间长度t1内是否已等于或低于第二阈值电压V_LDL。

也就是说，整流器模块41被配置成在确定输出电压Vb在至少时间长度t1内已等于或低于第二阈值电压V_LDL之后断开第二MOS晶体管61，以在第一浪涌抑制定时和第二浪涌抑制定时之一到来时取消负载突降保护。这使得整流器模块41经由二极管整流模式返回至同步整流模式。根据第四实施例的整流器模块41的结构与图10所示的整流器模块42B的结构基本相同。也就是说，低电压确定器66B进行输出电压Vb在至少时间长度t1内是否已等于或低于第二阈值电压V_LDL的确定。由整流器模块41执行的经由二极管整流的同步整流周期性地增大输出电压Vb，同时由整流器模块42和整流器模块43进行的负载突降保护周期性地减小所增大的输出电压Vb(参见图11)。

当确定输出电压Vb在至少时间长度t1内已等于或低于第二阈值电压V_LDL时，整流器模块41将取消负载突降保护并且重新开始二极管整流或同步整流的指令发送至整流器模块42。

例如，整流器模块41使得通信单元72将通信端子C处的电势设置为地电势(参见通信端子C)。然后，整流器模块41将与第一浪涌抑制定时和第二浪涌抑制定时之一同步的脉冲电压信号输出至针对V相绕组的整流器模块42；脉冲电压信号的脉冲宽度被设置为对应的U相电压Vu的一个周期的时间长度t1的六分之一(参见图11中的时间ta20)。

当经由通信端子C接收脉冲电压信号时，整流器模块42在确定第一浪涌抑制定时和第二浪涌抑制定时之一已到来之后断开和导通第二MOS晶体管61，以取消负载突降保护。这导致整流器模块42将其操作模块从负载突降保护模式切换至同步整流模式。除了由于不需要输出电压Vb与第二阈值电压V_LDL之间的比较而省略了低电压确定器66B之外，根据第四实施例的整流器模块42的结构与图10所示的整流器模块42B的结构基本相同。

由整流器模块41和整流器模块42中的每个整流器模块进行的同步整流周期性地增大输出电压Vb，同时由整流器模块43进行的负载突降保护周期性地减小增大后的输出电压Vb。

当确定输出电压Vb再次在至少时间长度t1内已等于或低于第二阈值电压V_LDL时，整流器模块41将取消负载突降保护并且重新开始二极管整流或同步整流的指令发送至整流器模块43。

例如，整流器模块41将与第一浪涌抑制定时和第二浪涌抑制定时之一同步的脉冲电压信号输出至针对W相绕组的整流器模块43；脉冲电压信号的脉冲宽度被设置为对应的U相电压Vu的一个周期的时间长度t1的六分之二。

当经由通信端子C接收脉冲电压信号时，整流器模块43在确定第一浪涌抑制定时和第二浪涌抑制定时之一已到来之后断开导通的第二MOS晶体管61，以取消负载突降保护。这导致整流器模块43将其操作模式从负载突降保护模式切换至同步整流模式。除了由于不需要输出电压Vb与第二阈值电压V_LDL之间的比较而省略低电压确定器66B之外，根据第四实施例的整流器模块43的结构与图10所示的整流器模块43B的结构基本相同。

如上所述，除了根据第三实施例的发电机1B的结构之外，根据第四实施例的发电机被配置成针对各个三相定子绕组3依次取消负载突降保护。该配置另外减少了输出电压Vb的快速变化，从而减少了浪涌发生的次数。

本公开内容不限于上述实施例，并且可以在本公开内容的范围内进行修改。

根据第一实施例至第四实施例的发电机中的每个发电机设置有一组定子绕组3以及针对相应的定子绕组3所设置的一组整流器模块，但本公开内容不限于此。具体地，根据第一实施例至第四实施例的发电机中的每个发电机可以设置有至少两组定子绕组3以及对应的至少两组整流器模块；至少两组整流器模块中的每组整流器模块的整流器模块针对至少两组定子绕组3中的对应的一组定子绕组3中的定子绕组3而设置。

第一实施例至第四实施例使用星形连接的三相定子绕组3，但是可以使用单相定子绕组、多相定子绕组、三角形连接的多相定子绕组或者星形三角形连接的多相定子绕组。

第一实施例至第四实施例中的每个实施例接通第二MOS晶体管61以进行负载突降保护，但是可以接通第一MOS晶体管60以进行负载突降保护。

根据第一实施例至第四实施例的整流器模块中的每个整流器模块可以使用包括二极管的半桥电路作为上臂整流构件来替代用作开关的上臂MOS晶体管60和下臂MOS晶体管61，或者包括由用作开关的上臂MOS晶体管60和作为下臂整流元件的二极管构成的半桥电路来替代下臂MOS晶体管61。也就是说，根据第一实施例至第四实施例的整流器模块中的每个整流器模块包括至少一个开关是充分的。

根据第一实施例至第四实施例中的每个实施例的发电机用作使用整流器模块对三相AC电压进行整流的发电机，但本公开内容不限于此。具体地，根据每个实施例的变型的发电机可以被配置成控制相应的整流器模块的第一MOS晶体管60和第二MOS晶体管61的接通操作和关断操作，以用作作为旋转电机的示例的电动机。相应的整流器模块的第一MOS晶体管60和第二MOS晶体管61的接通操作和关断操作将从电池9提供的DC电压逆变成三相AC电压，并且将三相AC电压施加至三相定子绕组3，从而基于在三相定子绕组3中根据三相AC电压感生的旋转磁场使转子2M转动。

根据第一实施例至第四实施例中的每个实施例的发电机被配置为包括针对三相定子绕组的三相整流器模块的三相发电机，但是可以被配置为包括两相或更多相(即多相)定子绕组和对应的两个或更多个整流器模块的多相发电机。

虽然本文中描述了本公开内容的说明性实施例，但本公开内容不限于本文中所描述的实施例，而是包括具有如由本领域技术人员基于本公开内容会认识到的变型、省略、(例如，贯穿各个实施例的方面的)组合、修改和/或替选的任意实施例和所有实施例。应当基于权利要求中所采用的语言而广义地理解权利要求中的限制，并且权利要求中的限制不限于本说明书中或者在申请的起诉期间所描述的示例，要将本申请的示例理解为非排他性的。

Claims

1.一种旋转电机，包括：

多相定子绕组；

整流器，包括彼此串联连接的一对上臂整流元件和下臂整流元件，所述整流器被配置成将在所述多相定子绕组中感生的相电压整流为所述发电机的输出电压，所述上臂整流元件和所述下臂整流元件中的至少一个为开关元件；

确定器，被配置成确定所述旋转电机的所述输出电压是否超过阈值电压；以及

开关电路，被配置成：

当确定所述旋转电机的所述输出电压超过所述阈值电压时，接通构成所述上臂整流元件和所述下臂整流元件中的任一个的所述开关元件；

即使所述输出电压下降至预定电平，也使所述开关元件保持接通状态，直到用于对所述开关元件关断时的浪涌进行抑制的预定关断定时到来为止；以及

响应于所述预定关断定时何时到来而关断所述开关元件。

2.根据权利要求1所述的旋转电机，其中，所述开关电路被配置成在满足第一条件和第二条件中的至少一个之后确定所述预定关断定时是否到来，

所述第一条件为已超过作为所述阈值电压的第一阈值电压的所述输出电压下降至低于第二阈值电压，所述第二阈值电压被设置成低于所述第一阈值电压，

所述第二条件为自从所述输出电压超过所述第一阈值电压起经过了至少预定时间。

3.根据权利要求2所述的旋转电机，还包括：

电源电路，被配置成基于所述输出电压将操作电压连续地提供至所述开关电路，至少直到确定所述预定关断定时到来为止。

4.根据权利要求3所述的旋转电机，其中，所述电源电路被配置成在所述输出电压下降至预定的第二电平之后，在一个所述多相定子绕组中感生的一个所述相电压的至少半个周期内将所述操作电压连续地提供至所述开关电路，所述预定的第二电平使得所述开关电路不能进行操作。

5.根据权利要求1或2所述的旋转电机，其中，构成所述上臂整流元件和所述下臂整流元件中的任一个的所述开关元件为具有本征二极管的MOS晶体管，并且所述开关电路被配置成至少基于所述MOS晶体管两端的直流电压来确定用于关断所述MOS晶体管的所述预定关断定时是否到来。

6.根据权利要求5所述的旋转电机，其中，所述预定关断定时包括第一浪涌抑制定时和第二浪涌抑制定时，并且所述开关电路被配置成：

当所述MOS晶体管两端的直流电压为与所述本征二极管的正向电压相反的反向电压并且流过所述MOS晶体管的电流等于或低于预定值时，在满足所述第一条件和所述第二条件中的至少一个之后，确定用于关断所述MOS晶体管的所述第一浪涌抑制定时到来，以及

当所述MOS晶体管两端的直流电压为所述本征二极管的正向电压时，确定用于关断所述MOS晶体管的所述第二浪涌抑制定时到来。

7.根据权利要求6所述的旋转电机，其中，所述MOS晶体管具有预定击穿电压，所述旋转电机还包括并联连接至所述整流器的齐纳二极管，所述齐纳二极管具有被设置成等于或高于所述第一阈值电压并且等于或低于所述MOS晶体管的击穿电压的击穿电压。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的旋转电机，还包括：

转子，具有激励绕组；以及

激励电流控制器，被配置成：

控制将激励电流提供至所述激励绕组以生成要施加至所述多相定子绕组的旋转磁场；以及

当所述输出电压在预定时间内连续地高于所述阈值电压时，减小至所述激励绕组的所述激励电流，

其中，所述开关电路被配置成当所述输出电压在所述预定时间内连续地高于所述阈值电压时，接通所述开关元件。

9.根据权利要求8所述的旋转电机，其中，所述整流器和所述激励电流控制器经由通信线彼此可通信地连接，所述激励电流控制器被配置成继续减小至所述激励绕组的所述激励电流，直到所述开关电路关断所述开关元件为止。

10.根据权利要求3所述的旋转电机，其中：

所述电源电路包括：

第一电源，被配置成根据所述输出电压直接生成第一操作电压，并且将所述第一操作电压作为所述操作电压提供至所述开关电路；以及

第二电源，被配置成当所述第一电源难以将所述第一操作电压提供至所述开关电路时，根据所述第一操作电压将第二操作电压作为所述操作电压连续地提供至所述开关电路，至少直到确定所述预定关断定时到来为止；以及

所述开关电路被配置成：

基于所述第一操作电压接通所述开关元件，以及

在满足所述第一条件和所述第二条件中的至少一个之后，在确定用于关断所述开关元件的所述预定关断定时到来时，基于所述第二操作电压使所述开关元件保持接通状态。

11.根据权利要求10所述的旋转电机，其中：

所述开关元件包括第一开关元件和第二开关元件，并且所述上臂整流元件为所述第一开关元件且所述下臂整流元件为所述第二开关元件；以及

所述开关电路被配置成接通构成所述下臂整流元件的所述第二开关元件，并且关断接通的所述第二开关元件，所述旋转电机还包括：

升压器，用于接通或关断构成所述上臂整流元件的所述第一开关元件，

当所述第一电源难以将所述第一操作电压提供至所述开关电路时，所述升压器用作所述第二电源。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的旋转电机，其中：

所述多相定子绕组包括m相定子绕组，其中，m为等于或大于2的整数；

所述整流器包括m个整流模块，每个所述整流模块包括所述一对上臂开关元件和下臂开关元件；以及

所述开关电路被配置成接通(m-1)个整流模块中的每个整流模块中的所述开关元件；使所述(m-1)个整流模块中的每个整流模块中的所述开关元件保持接通状态，直到用于对所述(m-1)个整流模块中的对应的一个整流模块中的所述开关元件关断时的浪涌进行抑制的所述预定关断定时到来为止；并且响应于所述预定关断定时何时到来而关断所述(m-1)个整流模块中的每个整流模块中的所述开关元件，剩余的一个整流模块中的所述开关元件保持关断。

13.根据权利要求1至11中任一项所述的旋转电机，其中：

所述整流器包括m个整流模块，每个所述整流模块包括所述一对上臂开关元件和下臂开关元件；

所述预定关断定时包括针对相应的所述m个整流模块的m个浪涌抑制定时；以及

所述开关电路被配置成：

接通所述m个整流模块中的每个整流模块中的所述开关元件；

即使所述输出电压下降至所述预定电平，也使所述m个整流元件中的每个整流元件保持接通状态，直到所述m个浪涌抑制定时中的对应的一个浪涌抑制定时到来为止，所述m个浪涌抑制定时中的相邻的浪涌抑制定时与在一个所述多相定子绕组中感生的一个所述相电压的一个周期对应；以及

在相应的所述m个浪涌抑制定时依次关断单独的所述m个整流元件中的接通的开关元件。

14.根据权利要求2所述的旋转电机，其中，所述旋转电机安装在机动车辆中，并且所述开关电路被配置成在下述时间范围内在满足所述第一条件和所述第二条件中的至少一个之后等待所述预定浪涌抑制定时的到来：该时间范围从在所述机动车辆空转期间在一个所述多相定子绕组中感生的一个所述相电压的半个周期到500毫秒，包括端点值。