可能你已经拥有它，只是不知道它。如果您使用半桥或 H 桥和 PWM 或类似方式驱动电机，则您有再生制动。让我们考虑一个半桥，因为对于这个分析，我们将只在一个方向上运行电机：

首先，让我们考虑非再生制动。如果电桥输出高（S1 闭合，S2 断开），电机将加速至全速。如果电桥现在切换为低电平，电机将不会只是轻轻滑行停止。它会猛地停下来，好像有人踩了刹车一样。为什么？

电机可以建模为串联电感器和电压源。电机转矩与电流成正比。电压源称为反电动势，它与电机的速度成正比。这就是为什么电机在负载（或最坏的情况下，停转）时消耗更多电流的原因：随着速度的降低，反电动势会降低，并且它与电源电压的反差会减少，从而产生更高的电流。让我们用该模型重新绘制我们的示意图，其值好像我们的电机正在高速旋转：

这台电机全速运转。我们有一个小电流来克服电机中的摩擦，反电动势是电源电压，减去 R1 上的电压降。没有多少电流流过，因为反电动势抵消了大部分电源电压，所以 L1 和 R1 只能看到 100mV。现在，当我们将桥切换到低端时会发生什么？

起初，什么都没有。L1 防止电流立即变化。然而，这不会持续很长时间，并且很快（由的时间常数定义，通常不超过几）反电动势（V1）已经反转了电流，现在它正在进入另一个方向。它也非常大，因为现在 L1 和 R1 看不到的微小差异（它是），但现在他们只看到 V1 的完整 9.9V：$L_1 / R_1$$ms$$V_{B1}-V_1$$100mV$

我们现在有一个大电流在相反的方向流动。扭矩与电流成正比，所以现在不是施加一个温和的顺时针力，刚好足以克服摩擦力，而是施加一个逆时针的硬力，机械负载迅速减速。随着电机速度的降低，V1 也会降低，因此电流和转矩也会降低，直到负载不再旋转。

能量去哪儿了？机械负载的动能是能量。它不能消失，对吧？

正确的。如果你再看一下电路，我们有 9.9A 流过 R1。。负载的动能在电机的绕组电阻中转化为热量（在实际电路中，还有 H 桥晶体管）。一些电机会被这种高功率损坏。其他人可能不会。反电动势产生的电流与电机的堵转电流差不多，所以如果你的电机可以在不过热的情况下堵转，它可以像这样制动一整天。$P_{R1} = (9.9A)^2 1\Omega = 98.01W$

那么如何储存能量而不是将其转化为热量呢？

让我们看看在我们开始刹车之后但在我们停止之前发生了什么：

电机明显减慢（反电动势为 1V），电流也随之降低。现在，如果我们将桥切换到高端怎么办？

啊哈！我们正在给电池充电！当然，如果我们保持这种状态很长时间（同样，由时间常数定义），那么电流方向将反转，我们将为电池充电，并加速我们的电机，而不是制动它。$L_1 / R_1$

所以不要那样做。只要我们保持在这种状态，电流就会减少。所以，我们切换回另一个状态，桥低，所以反电动势可以建立电流备份。然后我们再次切换，并将其中的一部分射入电池。重复，快。

如果这听起来像人们通常对 PWM 电机控制所做的事情，那是因为它确实如此。这就是为什么您可能已经拥有它，只是不知道它的原因。

一旦了解了操作原理，就可以进行一些简化。当电机由 PWM 驱动时，电机的电感 (L1) 像飞轮一样工作，平均施加在电机上的电压。就好像你有一个真正的飞轮，并通过反复用锤子敲打它来旋转它。所以在这个例子中，我们的电源电压是 10V。如果我们的 PWM 占空比为 80%，我们有效地以 8V 驱动电机（）。$80\% \cdot 10V = 8V$

每当反电动势大于此电压时，您就会获得再生制动。每当 PWM 占空比下降速度快于外力（例如摩擦）会使电机减速时，就会发生这种情况。电路中的任何电阻都会降低您可以从机械负载中恢复的能量。在 PWM 占空比降至 0% 且电机端子短接在一起的最极端情况下，电流如此之高以至于损耗达到 100%。( )$P = I^2 R$

您也可以打开电桥上的所有晶体管，电感电流将通过电桥中的二极管消失。然后反电动势和电池都没有驱动电流的路径，电机将自由转动。当然，除非某些外力使电机加速到足以将反电动势推至高于电源电压的程度。滚下山坡的车辆就是一个很好的例子。

在所有其他情况下，您将获得再生制动。

实际后果

您必须考虑如何处理来自电机的机械能。电池可以吸收能量，但有多少和多快是有限制的，这取决于电池的类型。一些电源（例如线性稳压器）根本无法吸收能量。

如果你没有为能量提供一个地方，无论是电池，还是电路中的其他负载，它都会进入电源去耦电容器。如果您有足够的能量从电机返回并且没有足够的电容，则电源轨电压将增加，直到出现故障。

你必须设计你的电路，这样它就不会发生。在电动汽车中，如果电池不能再吸收汽车的动能，则有复杂的电池控制器将应用传统的刹车。您还可以在电源轨上打开一个功率电阻器，或者设计您的电机控制器以在制动过多时停止制动。

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