电动自行车带电量显示有刷控制器,通过LED发光管显示蓄电池电量情况,提醒用户及时对蓄电池充电,防止蓄电池因过放电而影响寿命,能有效地保护蓄电池。
工作原理
该有刷控制电路如下图所示,由电源稳压电路、电动机驱动电路、蓄电池放电指示电路、蓄电池过放电保护、电动机过流保护、制动电路、调速电路等组成。
(1)电源稳压电路
蓄电池输出的36V电压,一路通过滤波电容C3给电动机M供电;一路经由电阻R5接调整管Q3集电极,另一路经R26、C5滤波后为03基极提供偏流,由R4、VR6及R25组成分压电路接精密稳压组件TL431控制端,通过TL431随时调整Q3的输出电压。调节VR6,可使稳压电路输出稳定的+12V电压。该+12V电压除了作显示电压的基准电压外,还可作PWM调制器TL494的工作电压或为其他控制电路供电。
(2)电动机驱动电路
电路由开关管Ql、Q4和功率场效应管Q2等组成。当TL494(8)脚输出低电平时,Ql导通.D2导通,+12V电压通过Ql、D2加至功率管Q2栅极,Q2导通,电动机M转动。Ll与Cl、C2组成滤波电路,使电机M稳定运转。并能一定程度的消除电机M电刷与换相器之间的电火花。Dl是续流二极管,用于消除电机M的反峰电动势,保护Q2不致击穿损坏。当TL494(80脚输出高电平时,Ql截止,Q2截止,Q4导通,泄放Q2栅极储存的电荷,加速Q2的可靠截止。
(3)蓄电池放电指示电路
该电路由LM324四个电压比较器及其外围元件组成。
+12V电压经R24、VR1、VR2、VR3、VR5、R21分压后,分别为四个比较器提供四种不同的基准电压到各自的反相输入端。四个比较器同相输入端的电压则由R23、R22将电源36V分压后提供。电压VA和蓄电池电压成比例,VA=R22VB/R22+R23。当蓄电池电压不低于38V时,LED1、LED2、LED3均亮点,当电池电压低于38V时,LED3熄灭;当电池电压低于35V时,LED2熄灭;当电池电压低于33V时,LED1熄灭,此时应给蓄电池充电。调节VR1、VR2、VR3,可分别设定LED3、LED2、LED1熄灭时的电压值。LED4用于电源指示,LED5用于欠压切断控制器输出指示。
(4)蓄电池过放电保护
当蓄电池放电到31.5V时,LM324(1)脚输出低电压。
LED5点亮,表示已过放电。此时,Q5导通,+12V电压经R29、R15分压后,将近5V的电压加到TL494死区控制端(4)脚,该脚电压不小于3.5V,迫使TL494内部调宽脉冲输出管截止,致使Ql、Q2截止,电动机停止转动,蓄电池停止放电,进入电池保护状态。VR5用于设定蓄电池保护点电压。
(5)电动机过流保护
R30为电动机过流保护取样电阻。过流时R30上的压降增大,经R14接到TL494(16)脚,使(16)脚电压高于(15)脚,TL494的内部误差放大器A2输出高电平,迫使TL494内部调宽脉冲管输出截止,(8)脚处于高电平状态,Ql截止、Q2截止,电动机M停止运转,从而保护了电动机。
(6)制动电路
当刹车制动时.KEY2接通,5V电压加到TL494④脚,TL494内部调宽脉冲输出管截止,Ql、Q2截止,电动机停止运转,进行抱闸刹车。
(7)调速电路
调速电路由PWM脉宽调制器TL494、调速器H,TL494(2)脚、(1)脚及其外围阻容元件等组成。H为高电平型霍尔速度控制转把。松开到旋紧时,其输出端可得到1V~4V电压。当需要提高电动机M转速时,转动调速器转把,TL494(2)脚电位升高,TL494内部调宽脉冲管输出低电平时间增长,电动机M转速提高。电位器VR2用于零速调节。调节VR2,设定(2)脚电压值,使转把松开时电动机停转。