常用电动车控制器电路及原理大全word精品

!电动自行车控制器电路原理分析 目前流行的电动自行车、 电动摩托车大都使用直流电机， 对直流电机调速的控制器有很 多种类。电动车控制器核心是脉宽调制 （PWM）器，而一款完善的控制器，还应具有电瓶欠 压保护、电机过流保护、刹车断电、电量显示等功能。 电动车控制器以功率大小可分为大功率、 中功率、小功率三类。电动自行车使用小功率 的，货运三轮车和电摩托要使用中功率和大功率的。从配合电机分，可分为有刷、 无刷两大 类。关于无刷控制器，受目前的技术和成本制约，损坏率较高。笔者认为，无刷控制器维修 应以生产厂商为主。 而应用较多的有刷控制器， 是完全可以用同类控制器进行直接代换或维 修的。 本文分别介绍国内部分具有代表性的电动自行车控制器整机电路， 并指出与其他产品的 不同之处及其特点。 所列电路均是根据实物进行测绘所得， 图中元件号为笔者所标。 通过介 绍具体实例，达到举一反三的目的。 1•有刷控制器实例 （1）山东某牌带电量显示有刷控制器 电路方框图见图1。

1）电路原理 电路原理图见图2所示，该控制器由稳压电源电路、 PWM产生电路、电机驱动电路、 蓄电池放电指示电路、电机过流及蓄电池过放电保护电路等组成。

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探护 C2A KET2 D 口4则里和 稳压电源 由V3(TL431 ), Q3等元件组成，从 36V蓄电池经过串联稳压后得到 +12V电 压，给控制电路供电，调节 VR6可校准+12V电源。 PWM电路以脉宽调制 器TL494为核心组成。R3、C4与内部电路产生振荡，频率大 约为12kHz。 H是高变低型霍尔速度控制转把，由松开到旋紧时，其输出端可得到 4V —1V的电压。 该电压加到TL494的②脚，与①脚电压进行比较，在⑧脚得到调宽脉冲。②脚电压越低， ⑧脚输出的调宽脉冲的低电平部分越宽，电机转速越高，电位器 VR2用于零速调节，调节 VR2使转把松开时电机停转再过一点。 电机驱动电路 由Q1、Q2、Q4等元件组成。电机MOTOR为永磁直流有刷电机。 TL494 的⑧脚输出的调宽脉冲，经 Q1反相放大驱动 VDMOS管Q2。TL494的⑧脚输出的调宽脉 冲低电平部分越宽，则 Q2导通时间越长，电机转速越高。 D1是电机续流二极管，防止 Q2 击穿。TL494的⑧脚输出低电平时， Q1、D2导通，Q4截止，Q2导通；TL494的⑧脚输 出高电平时，Q1、D2截止，Q4导通，迅速将 Q2栅极电荷泄放，加速 Q2的截止过程，对 降低Q2温度有十分重要的作用。 蓄电池放电指示电路 由LM324 组成四个比较器，12V由R24、VR1、VR4、VR3、VR5、 R21分压形成四个不同基准电压分别加到四个比较器的反相端。蓄电池电压经 R23和R22 分压加到每个比较器的同相端，该电压和蓄电池电压成比例。 VA=VB*R22/(R22+R23)。

当蓄电池电压不低于 38V时，LED1、LED2、LED3均点亮；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 给电池充电。调节VR1、VR4、VR3可分另设定 LED3、LED2、LED1熄灭时的电压。LED4 用作电源指示，LED5用作欠压切断控制器输出指示。 蓄电池过放电保护 当蓄电池放电到 31.5V时.LM324的①脚输出低电平，三极管Q5导通， 约5V电压加到TL494的死区控制端④脚•该脚电位＞3.5V,就会迫使TL494内部调宽脉冲 输出管截止，从而使三极管 Q1、Q2截止，电机停止运转，蓄电池放电停止，进入电池保护 状态。此时LED5点亮，指示出该状态。 VR5用于设定电池保护点电压。

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Q2 IM45IS —&F 电机过流保护 R30为电机电流取样电阻，当过流时，取样电压经 R14加到TL494的⑩ 脚。当⑩脚电位高于⑩脚电位时， TL494内部运放2输出高电平，迫使 TL494内部调宽脉 冲输出管截止，从而使 Q1、Q2截止，电机停止运转，从而保护了电机。 制动保护 当刹车制动时，KEY2接通.5V电压加到TL494的死区控制端④脚，迫使TL494 内部调宽脉冲输出管截止，从而使 Q1、Q2截止，电机停止运转，实施制动保护。 2) 调试

调速电路零速调试： 速度转把完全松开•调节VR2使电机停转并再调过一点以保证可靠 置零速。制动调试：转动速度转把，电机旋转。此时闭合制动开关 KEY2，Q2栅极应立即 变为低电平0V。过流保护调试：转动速度转把， Q2栅极为高电平12V。此时在源极对地之 间加上0.8V左右的电压，栅极应很快变为低电平。 蓄电池放电指示电路用可调电源代替蓄电池。电压为 38V时，调节VR1，使LED3刚 好熄灭；电压为 35V时，调节VR2，使LED2冈収子熄灭；电压为 33V时，调节VR3，使 LED1刚好熄灭；电压为 31V时，调节VR5，使LED5刚好点亮，此时 TL494的④脚应为 高电平5V左右，进入电池欠压保护状态。 通过上述设置，仅LED1点亮时，电压为33V-34V , 应及时给蓄电池充电，不过 LED1熄灭至LED5点亮这段时间，蓄电池还可维持运行，但 LED5点亮时，进入欠压保护状态。此时应注意，过一会儿电池电压因电机停转而回升，保 护解除，又恢复工作。如此反复保护 -工作-保护的结果会损坏电池和控 制器，故应避免出现这种状况。 (2) 上海伟显牌控制器 使用LM324、LM393和LM339制作的有刷控制器可靠性是很高的，就是器件数量多 些。该控制器仅用一片 LM339制作有刷控制器部分。用另一块LM339制成电量显示部分。 显示部分见图3，电路原理见图4所示。

S3 上海伟星对该控制器的调速采用了光电速度转把。 由于北方干燥，沙土灰尘大，影响了 光电速度转把的使用。实践证明，完全可以用霍尔速度转把替代它。具体方法见图 5。

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图5 光电速度转把改为霍尔速度转把关键有两点：一是加装 +5V稳压电源；二是根据原速 度信号输出点信号变化规律，选用相应信号变化的霍尔调速转把。 该有刷控制器以PWM电路为核心，前面有三角波发生器、电瓶欠压检测、电机过电流 检测；后面有驱动、功率开关等。每部分都是独立的 •检查调试都比较方便。三角波发生器 由IC2A、R17、C5、D2、R9、R10等组成施密特振荡器，在 C5上产生三角波。脉宽调制 器是IC2B，它的输入之一⑥脚，为来自C5上的三角波，输入之二⑦脚，是来自速度转把(J1) ①脚的速度信号。从IC2B①脚输出调宽脉冲， 送互补推挽放大器。 互补推挽驱动由T3、T4 组成，脉冲高电平到来，上管 NPN管T4导通，12V加到功率管T1、T2的栅极，T1、T2 导通；脉冲低电平到来，上管 NPN管T4截止•下管PNP管T2导通，将T1、T2栅极的电 荷迅速放掉，T1、T2截止。电池欠压保护由IC2C组成电压比较器，当电瓶电压低于 31.5V 时，它的(14)脚变为低电位，相当于R13输入一端接地，将转把速度信号降到接近零伏 •使IC2B ①脚呈低电平，T4截止、T3导通；T1、T2截止。过电流保护由IC2D组成电压比较器， 当过电流时。R4右端电位变低 通过R5加到IC2D (11)脚，比较器翻转(13)脚变为低电位，同 样相当于R13输入一端接地•将转把速度信号降到接近零伏，使 T1、T2截止。 (3) 四川绵阳产某牌中功率有刷控制器

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