详解电动车控制器结构原理与维修

来源：本站整理作者：佚名 2016-01-25 09:44:38

2．无刷控制器的结构与工作原理
无刷控制器的工作原理如图6所示。

    （1）稳压电路控制器内部稳压电路将蓄电池电压经限流电阻器、三端稳压集成电路稳定成12V、15V和18V，根据电路所需电压，分别供主芯片、三相驱动电路及欠电压保护电路作为正常时的工作电压。
    （2）主芯片集成电路该电路的主要功能如下。
    1.输出5V电压供外接转把、闸把作为电源电压。
    2.根据无刷电动机的状态，霍尔检测元件检测到的信号对三相驱动电路产生相应驱动电压，使三相驱动电路轮换工作。
    3.集成电路还将转把、闸把及欠电压保护电路、限流保护电路的输入控制信号经内部相关电路输出不同的控制信号。
    （3）驱动电路无刷控制器根据电动机的需要设置3个相同的驱动电路。驱动电路将主芯片输出的脉冲信号加以整形、放大后提供给输出级的功率管。除此之外，由于驱动电压高于电源电压，因此驱动电路应包含升压电路。
（4）输出电路输出电路由6个相同的大电流功率管组成。它的导通和截止在时间和相位上是有先后顺序的，否则电动机不能转动。
（5）欠电压保护电路该电路主要是为防止蓄电池在低压下出现过放电现象而设计的。当蓄电池端电压下降到控制器设定值时，保护电路工作，并且将检测信号加到主芯片内部，当主芯片内部电路检测不到保护信号时，主芯片切断驱动信号，输出功率管因得不到驱动励磁电压而不工作，从而保护蓄电池不在低电压下放电。
（6）限流保护该电路主要对控制器输出大电流时进行控制，即保护蓄电池、控制器、电动机在安全范围内工作。当电动机负载加重时，功率管的输出电流增大，此时限流电阻器上的电压随功率管的电流增大而升高，当该电压加到主芯片时，主芯片检测到该电压，控制功率管的导通时间，使功率管不在大电流下工作。
    小提示
    无刷无霍尔控制器与无刷自学习控制器
    （1）无刷无霍尔控制器现在有一种改良的无刷控制器不需要霍尔元件也可以感受到线包在磁场中的位置信号。这样控制器到电动机的线只有三根主相位线。如果电动机反转，把任意两根线调换一下就可正转。目前这种控制器在自行车起步时的控制还不完美，一般起步时有噪声，电机会抖动，电机起步后运行平稳正常。
    （2）无刷自学习控制器目前市场还有一种称为万能自学习的无刷控制器，不分60°和120°相位角，把电动机和控制器连线对颜色插好，把刹车断电线接好，按照说明书的方法让控制器自学习，不需要调线就可使控制器和电动机连接线接好。
    有的控制器电源线有三根，除了粗红和粗黑线外还有一根细红线。这种控制器的粗红和粗黑线直接接到电池上，不经过电门锁，但是控制器还不能工作，而要让细红线经过电门锁，打开电门锁后细红线给控制器内的继电器（电子开关）一个电压信号，继电器打开后控制器才能工作。

    3．无刷控制器的外部引线
    无刷控制器的外部引线较多，其内部电路与有刷控制器相比较复杂。无刷控制器的外部引线如图7所示。

    （1）电源线无刷控制器的电源线有3根，通常使用三芯插件，其中粗红线为电源正极线，粗黑线是电源负极线，细红色（或橙色）线是电门锁线。
    （2）转把线无刷控制器的转把线有3根，通常使用三芯白色插件，其中红线是电源5V供电线，黑线是负极线，细绿线是信号线。
    （3）电动机线无刷控制器的电动机线有8根引线，其中3根蓝（A相）、绿（B相）、黄（C相）粗线是电动机相线，采用弹头形插件。另外5根引线是电动机的霍尔元件引线，采用5芯插件，分别是霍尔元件的公共电源正极红线、公共负极黑线、A相霍尔输出蓝线、B相霍尔输出绿线和C相霍尔输出黄线。
    （4） 1∶1助力线无刷控制器的1 : 1助力线有三根，通常采用三芯小黑色插件（这样与转把插件才有区分），其中红线是电源5V供电线，黑线是负极线，绿线是信号线。
    （5）低刹线无刷控制器的低刹线有两根，通常采用二芯白色插件，其中红（或白）线是5V刹车信号线，黑线是负极线。
    （6）高刹线无刷控制器的高刹线只有一根，通常采用绿白线，二芯白色插件。
    （7）仪表线无刷控制器的仪表线只有一根，通常采用绿线，弹头插件。
    小提示：
    一般情况下，无刷电动机控制器输出引线颜色与所接器件的对应关系见表1。

    无刷控制器与外部电路连接48V无刷控制器与外部电路连接如图8所示。