CN115733398A - 电动机的控制电路及其控制方法 - Google Patents

电动机的控制电路及其控制方法 Download PDF

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CN115733398A CN202210799887.XA CN202210799887A CN115733398A CN 115733398 A CN115733398 A CN 115733398A CN 202210799887 A CN202210799887 A CN 202210799887A CN 115733398 A CN115733398 A CN 115733398A
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加布里埃莱·瓜尔科
皮埃尔·伊尔西格
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Abstract

本发明公开电动机的控制电路及其控制方法。控制电路包括低电压子电路、高电压子电路和二者之间的隔离栅。低电压子电路包括适于产生驱动信号的电流控制器和反馈回路，反馈回路的输出反馈到电流控制器的输入端。高电压子电路适于输出用于驱动电机的电流，模拟前端和ADC。隔离栅包括隔离器，隔离器适于将ADC的输出信号从高电压子电路穿过隔离栅传递到低电压子电路。模拟前端适于根据至少一个阶段中的电流施加低或高增益。隔离器包括第一通道和第二通道，分别将时钟信号和控制信号从低电压子电路传递到高电压子电路，选择模拟前端的低增益或高增益。隔离器还包括第三通道和第四通道，分别将ADC输出和副本时钟信号从高电压子电路传递到低电压子电路。

Description

电动机的控制电路及其控制方法
技术领域
本发明涉及电动机(electric motor)领域，更具体地，涉及一种用于电动机的控制电路和包括这种控制电路的电机(motor)。本发明还涉及一种用于控制该控制电路以实现电动机的精准驱动的方法。
背景技术
在各种工业装置中使用的电动机经常被控制以到达目标位置。在这种情况下，反馈回路用于修改电机的移动部件的实际位置，使其对应于目标位置。由电子控制单元处理实际位置和目标位置之间的差值，该电子控制单元确定目标供电电流。因此，电机的控制单元适于以产生与目标供电电流相对应的供电电流的方式为电机(其每一阶段)供电，以实现电机的移动部件的高精度定位。
US8860354B2公开了一种用于电动机的控制电路，该控制电路被配置为通过第一数模转换器产生用于驱动电动机的控制信号。该控制电路包括低电压区和高电压区。低电压区包括控制单元，而高电压区包括用于测量提供给电动机的电流的电流传感器和用于将模拟信号转换成相应的发送给控制单元的数字信号的模数转换器(ADC)。为了安全起见，在低电压区和高电压区之间设置了电流分离元件(galvanic separating element)。
为了达到所需的性能，输出电流Ioutput的噪声水平至关重要，通常以μArms表示。噪声水平与电流测量的最低有效位(LSB)分辨率直接相关。LSB分辨率越小，噪声越低。LSB分辨率可以通过三种不同的方式降低：
·可以增加ADC的位数。这对LSB分辨率具有直接影响，但是对总成本具有负面影响，
·可以使用具有有限位数的快速ADC，并且可以计算来自多个电流测量样本的平均值。这相当于增加了ADC的位数，其优点是快速低分辨率ADC通常比慢速高分辨率ADC便宜。分辨率的提高是以反馈回路中的较高延迟为代价的，这再次限制了被驱动电机的动态性能，或者
·可以减小电流传感器最大电流水平，从而对LSB分辨率具有直接的积极影响。然而，减小传感器最大电流水平对被驱动电机的动态性能(例如，加速度、速度、转矩)有负面影响，因为无法测量大电流。
然而，在电机的整个工作范围内不需要大电流。当电机处于静止或以匀速运行时，电流强度显著小于在电机的加速阶段通常所需的最大驱动电流。因此可以根据电机的工作范围实现不同的驱动模式。
例如，US9383734公开了一种基于反馈控制电机的运动和定位的控制电路。该控制电路包括：电流测量设备，被配置为获得电机的阶段负载中的电流的测量值以提供反馈。阶段负载中的电流强度在一个工作范围内变化，该工作范围由电机加速阶段的相对较大的电流范围和电机静止或匀速运行时的相对较小的电流范围组成。该电流测量设备具有被优化用于测量相对较大电流范围的第一粗略传感器和被优化用于测量相对较小电流范围的第二精细传感器，从而当电机处于静止状态或以匀速运行时最大化反馈精度。
本发明的目的是提供一种用于驱动电动机的替代控制电路，该控制电路根据电动机的运行范围优化电流反馈。
本发明的另一个目的是提供一种控制电路，该控制电路具有由电流隔离(galvanic isolation)分开的高电压子电路和低电压子电路，并且适于使用具有有限数量的通道的隔离器来使控制数据通过电流隔离栅，以选择低增益驱动模式或高增益驱动模式。
使用具有有限数量通道的隔离器具有成本效益高和小型化的优点。
发明内容
本发明目的通过一种用于包括至少一个阶段的电动机的控制电路来实现。控制电路包括低电压子电路、高电压子电路和介于低电压子电路与高电压子电路之间的隔离栅(isolation barrier)。低电压子电路包括：电流控制器，适于产生驱动信号；以及反馈回路，其输出被反馈到电流控制器的输入端。高电压子电路包括：功率桥，输出用于驱动电机的至少一个阶段的电流；电流传感器，用于测量至少一个阶段中的电流；模拟前端，以及模数转换器(ADC)。隔离栅包括隔离器，该隔离器适于将ADC的输出信号从高电压子电路穿过隔离栅传递到低电压子电路。模拟前端适于根据由电流传感器测量的至少一个阶段中的电流施加第一增益或高于该第一增益的第二增益。
隔离器包括第一通道和第二通道，以分别将时钟信号和控制信号从低电压子电路传递到高电压子电路，以便选择模拟前端的第一增益或第二增益。隔离器包括第三通道和第四通道，分别将ADC的输出数据和时钟信号副本从高电压子电路传递到低电压子电路。
在一个实施方式中，高电压子电路还包括D触发器。该D触发器的时钟输入端被设置为接收控制信号，D触发器的输入端被设置为接收时钟信号。D触发器的输出端用于根据时钟信号选择模拟前端的第一增益或第二增益。
在一个实施方式中，高电压子电路还包括多路复用器，该多路复用器包括两个数据输入端和一个选择器输入端，其中两个数据输入端中的一个被设置为接收时钟信号，两个数据输入端中的另一个被设置为接收D触发器的输出。选择器输入端被设置为接收控制信号，使得所选择的增益或时钟信号副本可以基于控制信号的状态通过隔离器的第四通道传递。
在一个实施方式中，低电压子电路的反馈回路包括串并转换器，该串并转换器被设置为从ADC接收表示由电流传感器测量的电流值的串行数据作为输入，将该串行数据转换成以M位编码的单一值。该反馈回路还包括寄存器移位器，用于如果所选的第一增益或第二增益不同于施加于电流值的增益，则更改所述M位的值。
在一个实施方式中，反馈回路还包括：累加器，被设置为将由电流传感器测量的不同的电流样本相加；抽取滤波器，用于对N个电流样本进行采样；以及除法元件，用于输出电流测量值的移动平均值。
在一个实施方式中，反馈回路还包括时钟发生器，时钟发生器被设置为根据所选择的第一增益或第二增益产生第一时钟信号或第二时钟信号。第一增益或第二增益的选择基于电流传感器测量的电流。
在一个实施方式中，当由电流传感器测量的电流在第一电流阈值和第二电流阈值之间时，时钟发生器被设置为调整(adapt)第一时钟信号和第二时钟信号，使得由除法元件输出的电流测量值的移动平均值由在从低增益驱动模式到高增益驱动模式或从高增益驱动模式到低增益驱动模式的过渡阶段期间以第一增益测量的电流样本和以第二增益测量的电流样本组成。
本发明的另一个方面涉及一种包括上述控制电路的电动机。
本发明的另一个方面涉及一种用于控制电动机的控制电路的方法，包括以下步骤
-测量在电动机的至少一个阶段中流动的电流，以及
-控制前置模拟前端使得：
i)只要所测量的电流值低于第一电流阈值，其增益就对应于第一增益，
ii)只要所测量的电流值高于第二电流阈值，其增益就对应于第二增益，
iii)分别对于从第一电流阈值延伸到第二电流阈值的过渡阶段期间取得的第一组电流测量样本和第二组电流测量样本，其增益对应于第一增益和第二增益。
在一个实施方式中，过渡阶段被分成N个子过渡阶段。第一子过渡阶段是刚好高于第一电流阈值的子过渡阶段。最后子过渡阶段是刚好低于第二电流阈值的子过渡阶段。其中100/N％的至少90％，优选地100/N％左右的电流测量样本以第二增益取自第一子过渡阶段期间，而剩余的电流测量样本以第一增益取自第一子过渡阶段期间。100/N％的至少90％，优选地100/N％左右的电流测量样本以第一增益取自最后子过渡阶段期间，而剩余的电流测量样本以第二增益取自最后子过渡阶段期间。
附图说明
借助于给出示例并由附图说明的几个实施方式的描述，将更好地理解本发明，其中：
-图1示出了根据一个实施方式的用于驱动电动机的控制电路的简化框图；
-图2示出了根据一个实施方式的增益选择器的电子电路图；
-图3a和图3b分别是用于选择第一增益驱动模式和第二增益驱动模式的增益的串行数据帧，
-图4示出了在从低增益驱动模式到高增益驱动模式的过渡时和在从高增益驱动模式到低增益驱动模式的过渡时输出电压的突变的曲线图；
-图5示出了根据一个实施方式在图1的数字信号处理器中使用的反馈回路，以防止出现如图4所示的从低增益驱动模式到高增益驱动模式和从高增益驱动模式到低增益驱动模式过渡阶段输出电压的突变；
-图6a是示出使用图5的反馈回路，当电流从-10A变化到-5A时，在第一过渡阶段期间从低增益驱动模式到高增益驱动模式的输出电压的第一平滑过渡的曲线图，以及当电流从5A变化到10A时，在第二过渡阶段期间从高增益驱动模式到低增益驱动模式的输出电压的第二平滑过渡的曲线图；
-图6b是示出在各自的第一过渡阶段和第二过渡阶段中具有低增益模式和高增益模式百分比的ADC采样的曲线图；
-图7a是对应于高增益驱动模式的时序图；
-图7b是对应于低增益驱动模式的时序图，并且
-图7c示出了对应于过渡模式的时序图，其中在低增益驱动模式期间取得50％的电流测量样本，在高增益驱动模式期间取得50％的电流测量样本。
具体实施方式
图1示出了根据一个实施方式的用于具有至少一个阶段的电动机的控制电路10的简化框图。控制电路10包括低电压子电路12a、高电压子电路12b和介于低电压子电路12a与高电压子电路12b之间的隔离栅50。低电压子电路12a具有包括电流控制器16的数字信号处理器15。数字信号处理器可以可选地由诸如现场可编程门阵列(FPGA)的可编程逻辑元件所取代。电流控制器16可包括例如PI控制器17和比较器18，以输出PWM信号。PI控制器17适于基于参考信号Iref和反馈测量值来校正误差值。然而，在替代实施方式中，可以使用PID控制器来代替PI控制器。
高电压子电路12b包括：功率桥40，用于控制电动机；电流传感器42，用于测量在电动机运行时的至少一个阶段中流动的电流；模拟前端44，用于电流信号的信号调节，以开发模数转换器(ADC)46的全输入范围。电流传感器42优选地是分流电阻Rsh(图2)。电流跨分流电阻Rsh建立电压。然后，该电压被模拟前端44放大，并由ADC 46进行数字转换。
出于安全原因，隔离栅50是必要元件。隔离栅包括：栅极驱动器52，产生用于功率桥40的晶体管的栅极的大电流驱动输入；隔离器54，使得由ADC 46输出的串行数据可以穿过隔离栅50。栅极驱动器52和隔离器54可包括例如变压器、光耦合器或电容耦合器，以在低电压子电路12a和高电压子电路12b之间创建隔离栅。
参照图2，隔离器54仅包括四个通道，与具有更多通道数目的其他隔离器相比，该隔离器具有节省成本和减小占用面积的优点。四个通道中的两个通道用于将时钟信号CLK和控制信号ICS从低电压子电路12a传递到高电压子电路12b。如图5所示，时钟信号CLK和控制信号ICS分别由数字信号处理器15的时钟发生器32和控制信号发生器34生成。
另外两个通道用于将由ADC 46输出的串行数据信号SD和时钟信号CLK"(时钟信号CLK"是上述时钟信号CLK的副本)传输回低电压子电路12a，以使控制电路的低电压侧中的时钟信号与ADC 46输出的串行数据同步，从而避免数据与时钟之间由于隔离栅延迟产生的失调(desynchronisation)的风险。
必须注意，当电机处于静止状态或以匀速运行时的电流水平显著小于电机加速阶段通常需要的电流。此外，当电机处于静止时，要求控制电路10输出的电流为低噪声水平。因此，控制电路10适于切换模拟前端44的增益，使得根据电流传感器42所测量的电流以低增益驱动模式或高增益驱动模式来驱动电机。
一方面，控制电路10被配置为：当由电流传感器42测量的在电动机的一个阶段中流动的电流低于第一电流阈值时，将模拟前端44设置为高增益驱动模式以减小LSB大小，另一方面，控制电路被配置为：当由电流传感器测量的在所述一个阶段中流动的电流超过第二电流阈值时，将模拟前端44设置为低增益驱动模式，以达到最大电流水平，从而实现最佳动态性能。
因此，为了将模拟前端44设置为低增益驱动模式或高增益驱动模式，尽管受限于有限的信道，也必须经由隔离器54跨隔离栅传输用一位编码的高增益信息或低增益信息(G＝1或G＝0)。
图2所示的电子电路图适于传递这种高低增益信息或低增益信息。为此，图1的控制电路10的高电压子电路12b还包括D触发器47和多路复用器48，多路复用器48被设置为根据电流测量样本控制模拟前端44的增益。更具体地，如图5所示，分别由数字信号处理器15的时钟发生器32和控制信号发生器34产生的时钟信号CLK和控制信号ICS可以分别经由隔离器54的第一通道和第二通道穿过隔离栅50从控制电路10的低电压侧到高电压侧。
由ADC 46输出的串行数据SD可以经由第三通道穿过隔离栅50从控制电路10的高电压侧到低电压侧。D触发器47的时钟输入端被设置为接收控制信号ICS，D触发器47的输入端被设置为接收时钟信号CLK。D触发器的反相输出端(在图3a和3b中用G命名)用于根据电流传感器42所测量的电流选择模拟前端44的低增益或高增益。在图2所示的电子电路图中，D触发器的反相输出端被用于选择增益，但根据电路设计，也可以使用非反相输出端。
换句话说，这些信号是互换的，其方式是控制信号ICS被用作D触发器的时钟输入，而时钟被用作被采样的输入。通常，D触发器的输出端处于“零”状态(G＝0)时，模拟前端44设置为高增益驱动模式，用于低电流和位置稳定性为关键的情况；而D触发器的输出端处于“一”状态(G＝1)时，模拟前端44设置为低增益驱动模式，用于电动机的动态加速阶段。
图2的电子电路图进一步包括多路复用器48，包括两个输入端和一个选择器输入端SEL。多路复用器48的一个输入端被设置为接收时钟信号CLK，多路复用器48的另一个输入端被设置为接收D触发器47的输出。选择器输入端SEL被设置为接收控制信号ICS使得可基于控制信号ICS的状态将所选择的增益G或副本时钟信号CLK"经由隔离器54的第四通道从控制电路的高电压侧到低电压侧。通常，当控制信号ICS处于高状态(ICS＝1)时，所选择的增益G将通过多路复用器，当控制信号ICS处于低状态(ICS＝0)时，副本时钟信号CLK"将通过多路复用器。这允许在低电压子电路12a中根据所选增益G对信号进行调节，如随后参照图5详细描述。
根据电动机的负载电流强度来使用低增益驱动模式和高增益驱动模式，以充分开发上述两种驱动模式的优点。例如，假设通过设计已经预见了高增益模式和低增益模式之间的比率为2。事实上，为了能够在随后的信号处理中使用一个简单的寄存器移位器22，2的任何幂都是最佳的。然而，在实践中，由于电子元件值的公差，永远无法获得精确的增益2。因此，在阈值附近的电流范围内，有必要从低增益驱动模式平滑过渡到高增益驱动模式，反之亦然，以防止如图4所示突变，导致转矩和速度的抖动。
图5示出了根据一个实施方式的用于图1的数字信号处理器15的优化的反馈回路19，以防止在从低增益驱动模式到高增益驱动模式(反之亦然)的过渡阶段期间的输出电压的突变。反馈回路19包括串并转换器20、寄存器移位器22、累加器24、抽取滤波器26和除法元件28。
串并转换器20被设置为从ADC 46接收串行数据SD作为输入。串行数据SD以串行方式一次传输一位，并在时钟CLK”上同步。这些位被并行化以创建一个以M位编码的单一值。
寄存器移位器22用于如果以与模拟前端44中的低增益不同的增益执行了电流测量值，则改变所述值，以确保累加器24中累加的值是连贯且在同一范围内。因此，寄存器移位器22由输入信号G控制。当G处于“一”状态时，寄存器移位器22不工作，而当G处于“零”状态时，寄存器移位器22将寄存器中的位向右移动一个或多个位置，以便使值与电流测量一致。向右移动一位相当于将值(以二进制格式编码)除以二。这就是为什么高增益模式和低增益模式之间的比率通常被设计为二的幂，并且使用相同的指数作为移位器22中移位寄存器的位置数。
使用过采样技术来增加在低增益驱动模式和高增益驱动模式之间(反之亦然)的过渡阶段期间的平滑度，以便抑制或至少减少在这些过渡阶段期间发生的转矩和速度波动，如图4所示。因此，累加器24被设置为将由电流传感器42测量的电流的不同采样相加。抽取滤波器26用于对电流样本进行降采样(仅保留每第N个采样)，并且累加器24在此时被复位。复位模块30可预见地对采样进行计数，并且当达到数目N时发送单个脉冲。该脉冲既被抽取滤波器26用来锁存累加器输出的电流值，又被累加器24用来将其值重置为零。
在图7a到7c所示的示例性实施方式中，复位模块30被设置为计数50个采样，并按照其将50个电流测量样本相加的方式为累加器生成脉冲信号(SUM_Ready)，并且抽取滤波器26在完成50个测量采样的相加时锁存该和。抽取滤波器26将累加值发送到除法元件28，用于输出由50个电流测量样本构成的每个过采样测量的电流测量的移动平均。
如图5所示的数字处理单元的时钟发生器32被设置为根据基于先前的电流测量确定的所选增益G来产生第一时钟信号或第二时钟信号CLK。控制信号发生器34被设置为产生控制信号ICS，以便启动ADC中的模数转换，并选择模拟前端44的增益，如前面关于图2、3a和3b的描述。第一时钟信号和第二时钟信号CLK以及控制信号ICS从由数字处理单元15产生的主时钟CLKmain中导出。
图6a示出了当使用图5的反馈回路时，在电流从-10[A]变化到-5[A]时的第一过渡阶段期间从低增益驱动模式到高增益驱动模式的输出电压更平滑变化，以及在电流从5[A]变化到10[A]时的第二过渡阶段期间从高增益驱动模式到低增益驱动模式的输出电压更平滑变化。如图6b中所示，在第一过渡阶段和第二过渡阶段期间，处于低增益或高增益驱动模式的ADC采样数线性地取决于之前的电流测量。以这种方式，可以平滑过渡并避免突变。
更具体地，如图6b所示，当模拟前端44被设置为低增益驱动模式时，已经执行了具有从-20[A]到-10[A]和从10[A]到20[A]的范围内的值的每个电流测量样本，而当模拟前端44被设置为高增益驱动模式时，已经执行了具有从-5[A]到+5[A]的范围内的值的每个电流测量样本。在分别从-10[A]到-5[A]和从5[A]到10[A]的第一过渡阶段和第二过渡阶段，已经在低增益驱动模式下执行了一定比例的电流测量样本，而在高增益驱动模式下执行了剩余的电流测量样本，以使合计为100％。
从图6b的第一过渡阶段中确实可以看出，在低增益驱动模式中进行的电流测量样本的百分比在该第一过渡阶段的刚开始时很高，并且线性地减小，使得在低增益驱动模式中执行大约80％、60％、40％和20％的电流测量样本，而针对约-9[A]、-8[A]、-7[A]和-6[A]的电流，在高增益驱动模式中分别执行相应的剩余20％、40％、60％和80％的电流测量样本。
同样的，从图6b的第二过渡阶段可以看出，在低增益驱动模式下进行的电流测量样本的百分比在该第二过渡阶段的刚开始时是低的，并且线性地增加，使得在低增益驱动模式下执行大约20％、40％、60％和80％的电流测量样本，而针对大约+6[A]、+7[A]、+8[A]和+9[A]的电流，在高增益驱动模式下分别执行相应的剩余80％、60％、40％和20％的电流测量样本。
在第一高增益驱动模式和第二高增益驱动模式中执行电流测量样本的顺序不影响控制电路10的输出。例如，对于大约+7[A]的电流测量样本，构成在低增益驱动模式中取得的采样的60％的电流测量样本可以由累加器24在一行中加在一起，并且在低增益驱动模式中取得的采样的40％的可以在此后加在一起，或者它们可以不按任何预定的顺序混合，因为低驱动模式和高驱动模式的顺序对由除法元件28计算的电流测量的移动平均值没有任何影响。
图7a至7c示出了用于不同操作条件的三个不同时序图。在图7a中，在高增益驱动模式下，也就是说，在图6a和6b所示的特定情况下，当由电流传感器测量的电流负载在-5[A]和+5[A]之间的范围内时，每个过采样测量由50个ADC采样S0、S1、S2[...]组成。在此区域工作时，放大器噪声被最小化，但只能测量小电流(上例中最高±5[A])。
图7b示出了低增益驱动模式的时序图。增益恒定不变并且控制信号G被设置为“一”状态。这是当电流低于-10[A]或超过+10[A]时使用的增益驱动模式。
图7c示出了在图6b的第一过渡阶段或第二期间的时序图，其中，对于-7.5[A]或+7.5[A]的电流，50％的电流测量样本在低增益驱动模式下执行，而50％的电流测量样本在高增益驱动模式下执行。在该特定示例中，电流测量样本在低增益驱动模式和高增益驱动模式下交替执行。
在不脱离所附权利要求书中限定的本发明的范围的情况下，对本发明的所述实施方式的修改和变化对于本领域技术人员来说是显而易见的。例如，控制电路10可以适于控制单相或多相AC电机，例如三相AC电机。在后一种情况下，控制电路可以包括如图1和图5所示的三个反馈回路，用于调节电动机的每一相(phase)中的电流。
参考标号列表
控制电路 10
低电压子电路 12a
数字信号处理器 15
电流控制器 16
PI控制器 17
比较器 18
反馈回路 19
串并转换器 20
寄存器移位器 22
累加器 24
抽取滤波器 26
除法元件 28
复位模块 30
时钟发生器 32
控制信号发生器 34
高电压子电路 12b
功率桥 40
电流传感器 42
模拟前端 44
ADC转换器 46
触发器 47
多路复用器 48
隔离栅 50
栅极驱动器 52
隔离器 54
控制信号 Ics
增益选择器信号 G
串行数据 SD
分流电阻 Rsh
时钟信号 CLK
时钟信号副本 CLK"。

Claims (10)

1.一种用于包括至少一个阶段的电动机的控制电路(10)，所述控制电路(10)包括低电压子电路(12a)，高电压子电路(12b)和介于所述低电压子电路(12a)与所述高电压子电路(12b)之间的隔离栅(50)，所述低电压子电路(12a)包括电流控制器(16)以及反馈回路(19)，所述电流控制器(16)适于产生驱动信号，所述反馈回路(19)的输出反馈到所述电流控制器(16)的输入端，所述高电压子电路(12b)包括功率桥(40)，电流传感器(42)，模拟前端(44)和模数转换器(46)，所述功率桥(40)用于输出用于驱动所述电动机的所述至少一个阶段的电流，所述电流传感器(42)用于测量所述至少一个阶段中的电流，所述隔离栅(50)包括隔离器(54)，所述隔离器(54)适于将所述模数转换器(46)的输出信号从所述高电压子电路(12b)穿过所述隔离栅(50)传递到所述低电压子电路(12a)，所述模拟前端(44)适于根据由所述电流传感器(42)测量的所述至少一个阶段中的电流施加第一增益或高于所述第一增益的第二增益，
其中，所述隔离器(54)包括第一通道和第二通道，所述第一通道和所述第二通道分别将时钟信号(CLK)和控制信号(ICS)从所述低电压子电路(12a)传递到所述高电压子电路(12b)以选择所述模拟前端(44)的所述第一增益或第二增益(G)，并且其中，所述隔离器(54)包括第三通道和第四通道，所述第三通道和第四通道分别将所述模数转换器(46)的输出和所述时钟信号的副本(CLK")从所述高电压子电路(12b)传递到所述低电压子电路(12a)。
2.根据权利要求1所述的控制电路(10)，所述高电压子电路(12b)进一步包括D触发器(47)，其中，所述D触发器(47)的时钟输入端被设置为接收所述控制信号(ICS)，所述D触发器(47)的输入端被设置为接收所述时钟信号(CLK)，所述D触发器(47)的输出端被用于选择所述模拟前端(44)的所述第一增益或第二增益。
3.根据权利要求2所述的控制电路(10)，所述高电压子电路(12b)进一步包括多路复用器(48)，所述多路复用器(48)包括两个输入端(0，1)和选择器输入端(SEL)，其中，所述两个输入端中的一者被设置为接收所述时钟信号(CLK)，所述两个输入端中的另一者被设置为接收所述D触发器(47)的输出，所述选择器输入端(SEL)被设置为接收所述控制信号(ICS)，使得能够基于所述控制信号(ICS)的状态将所选择的增益(G)或所述时钟信号的副本(CLK”)通过所述隔离器(54)的所述第四通道传递。
4.根据权利要求1所述的控制电路(10)，其中，所述低电压子电路(12a)的反馈回路(19)包括：串并转换器(20)，所述串并转换器(20)被设置为从所述模数转换器(46)接收表示由所述电流传感器(42)测量的电流值的串行数据(SD)作为输入，将所述串行数据(SD)转换成以M位编码的单一值；以及寄存器移位器(22)，所述寄存器移位器(22)用于如果所选的所述第一增益或第二增益(G)不同于施加至所述电流值的增益，则更改所述M位的值。
5.根据权利要求1所述的控制电路(10)，其中，所述反馈回路(19)进一步包括：累加器(24)，抽取滤波器(26)和除法元件(28)，所述累加器(24)被设置为将所述电流传感器(42)测量的不同电流样本相加，所述抽取滤波器(26)用于对N个所述电流样本进行采样，所述除法元件(28)用于输出电流测量的移动平均值。
6.根据权利要求5所述的控制电路(10)，其中，所述反馈回路(19)进一步包括时钟发生器(32)，所述时钟发生器(32)被设置为根据所选择的第一增益或第二增益(G)产生第一时钟信号或第二时钟信号(CLK)，所述所选择的第一增益或第二增益(G)基于所述电流传感器(42)测量的电流。
7.根据权利要求6所述的控制电路(10)，其中，当由所述电流传感器(42)测量的电流在第一电流阈值和第二电流阈值之间时，所述时钟发生器(32)被设置为调整所述第一时钟信号和第二时钟信号(CLK)，使得在从低增益驱动模式到高增益驱动模式或从高增益驱动模式到低增益驱动模式的过渡阶段期间所述除法元件(28)输出的电流测量的移动平均值由以所述第一增益测量的电流样本和以所述第二增益测量的电流样本组成。
8.一种电动机，包括根据前述权利要求中任一项所述的控制电路(10)。
9.一种用于控制根据权利要求1至7中任一项所述的控制电路(10)的方法，包括以下步骤：
测量在所述电动机的所述至少一个阶段中流动的电流，以及
控制所述模拟前端(44)使得：
i)只要所测量的电流低于第一电流阈值，则所述模拟前端(44)的增益对应于所述第一增益，
ii)只要所测量的电流高于第二电流阈值，则所述模拟前端(44)的增益对应于所述第二增益，
iii)分别对于在从所述第一电流阈值延伸到所述第二电流阈值的过渡阶段期间取得的第一组电流测量样本和第二组电流测量样本，所述模拟前端(44)的增益对应于所述第一增益和所述第二增益。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，过渡阶段被分成N个子过渡阶段，第一子过渡阶段是刚好高于所述第一电流阈值的子过渡阶段，最后子过渡阶段是刚好低于所述第二电流阈值的子过渡阶段，其中，100/N％的至少90％的所述电流测量样本在所述第一子过渡阶段期间以所述第二增益取得，剩余的所述电流测量样本在所述第一子过渡阶段期间以所述第一增益取得，并且其中，至少100/N％的90％的所述电流测量样本在所述最后子过渡阶段期间以所述第一增益取得，剩余的所述电流测量样本在所述最后子过渡阶段期间以所述第二增益取得。
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