电动车无刷节制器任务道理

电动车无刷节制器首要由单片机主控电路、功率管前级驱动电路、电子换向器、霍尔旌旗灯号检测电路、转把旌旗灯号电路、欠电检测电路、限流/过流检测电路、刹车旌旗灯号电路、限速电路、电源电路等局部组成，其道理框图如图1所示，上面先容首要电路的任务道理。

1. 电子换向器

无刷机电与有刷机电的底子区分就在于无刷机电用电子换向器取代了有刷机电的机器换向器，是以节制体例也就大不不异，庞杂水平较着进步。在无刷机电节制器中，用6个功率 MOSFET管组成电子换向器，其布局如图2所示。图中MOSFET管VT1、VT4组成无刷机电A相绕组的桥臂，VT3、VT6 组成无刷机电B相绕组的桥臂，VT5、 VT2组成无刷机电C相绕组的桥臂，在任何环境，统一桥臂的高低两管不能同时导通，不然要烧坏管子。

电动车节制器

6只功率MOSFET管按一定请求按序导通，便可实现无刷机电A、B、C三相绕组的轮番通电，实现换相请求，机电普通运行。在电动车无刷机电节制器中，这 6只功率管有二二通电体例和三三通电体例的利用，二二通电体例即每刹时有两只功率管同时通电，三三通电体例即每刹时有三只功率管同时通电。对二二通电体例，功率管须按 VT1、VT2；VT2、VT3；VT3、VT4； VT4、VT5；VT5、VT6；VT6、VT1； VT1、VT2??的通电挨次，机电能力普通运行。对三三通电体例，功率管须按VT1、VT2、VT3；VT2、VT3、 VT4；VT3、VT4、VT5；VT4、VT5、 VT6；VT5、VT6、VT1；VT6、 VT1、 VT2；VT1、VT2 、VT3??的顺序通电，机电能力普通运行。

2. 功率管前级驱动电路

功率管前级驱动电路用来驱动电子换向器的 6 个 MOSFET管，由于6 个MOSFET管组成了 3个不异的桥臂，对这3个不异的桥臂的驱动电路是不异的，是以功率管前级驱动电路是由3组不异布局的电路组成，图3所示的是一典范的功率管前级驱动电路，对一无刷节制器，有3个如许的电路，别离驱动3个桥臂。

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3. 单片机主控电路

单片机主控电路是无刷机电节制器的焦点局部，机电的霍尔旌旗灯号、转把旌旗灯号、过流检测旌旗灯号、刹车旌旗灯号等都间接输入给单片机，由单片机遏制处置，并由单片机输入电子换向器三个桥臂的前级驱动旌旗灯号，以节制机电的运行，是以单片机主控电路是无刷机电节制器的心脏局部。单片机PIC16F72是今朝电动车无刷机电节制器的支流节制芯片，图4所示的是用PIC16F72组成的无刷节制器的典范利用电路，它包含了无刷机电节制器的各首要输入、输入旌旗灯号，如图 4中的SPSIG端旌旗灯号，该旌旗灯号颠末电阻R69和R68组成的收集送入单片机的第5脚，单片机根据该脚的电压旌旗灯号变更，决议输入驱动旌旗灯号的脉宽，从而决议机电的转速。今朝市道上电动车的转把输入旌旗灯号电压普通在1~4.2V，

它外部是由一个线性霍尔元件和一个磁体组成，动弹转把、磁体挪动，霍尔元件感到变更的磁场而输入变更的电压。

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4. 限速电路

限速电路是经由进程分压电阻，减小送入单片机的转把最高电压旌旗灯号，从而限制了速率。如图4中把SPLIMT端接地，则R67与R68即组成分压电路，降落转把旌旗灯号（SPSIG）送入单片机的5 脚的电压，从而限制了电动车的最高转速。

5. 霍尔旌旗灯号检测电路

在图4中，电阻R31~R36、电容 C16~C18组成霍尔旌旗灯号检测输入电路，电阻R34~R36组成上拉电位，电容C16~C18起滤波感化，按捺搅扰旌旗灯号。单片机的15、16、17脚别离检测来自机电内的三路霍尔地位旌旗灯号，以决议换相时辰。

6.欠压检测电路

在图4中，元件R70、R71、R72、 C23组成电池电压检测电路，检测值送入单片机的3脚，当该脚检测值低于某一数值时，可逼迫无刷机电节制器不任务，从而起到掩护电池的感化。

7.刹车旌旗灯号电路

对电动自行车，当手把刹车时，单片机获得刹车旌旗灯号，无刷机电节制器遏制输入节制旌旗灯号，机电断电，这称为刹车断电，对有些无刷节制器，当单片机获得刹车旌旗灯号时，则输入节制旌旗灯号，逼迫机电抱住，使机电不能动弹，这称为电刹车。今朝市道上电动车的刹车旌旗灯号有高电平刹车旌旗灯号和低电平刹车旌旗灯号两种，对单片机普通只辨认此中一种旌旗灯号，若是接纳电平转换电路，则可辨认两种电平的刹车旌旗灯号。在图4中，当BK旌旗灯号端为低电平，则单片机第7 脚获得低电平刹车旌旗灯号，告诉无刷节制器实现刹车进程。当HBK端为高电日常平凡，经由进程电阻R66、R81、R88及三极管VT20实现电平转换，三极管VT20 的集电极变为低电平，单片机第7脚为低，告诉无刷节制器实现刹车举措。

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8. 电源电路

在无刷机电节制器中，普通需两组电源，一个是14V电源供功率MOSFET驱动用，别的一个是5V电源，供单片机、机电霍尔、转把霍尔等电路用。14V电源普通由LM317调剂管获得，5V电源普通由78L05获得，电路程式如图5所示。

9. 限流/过流掩护电路

限流掩护是节制无刷机电节制器在某一最大限制电流值下任务，对 36V节制器，限流值普通在14±1A，对48V节制器限流值普通在17±1A。限流掩护实在又是过载掩护，当上坡、载重一定引发负载减轻、电流增大，但电流增大的极限便是限流值。如图4中，IC6B（LM358）的运放与电阻R73、R74、R75、R76及RT 组成限流旌旗灯号检测电路。R T为串接于 MOSFET管上的电阻丝，如图2所示，由于机电电流经由进程MOSFET管，也就流过R T，当流过机电的电流变更，反映在 R T上便是R T两头电压的变更。当流过RT 的电流大到限制电流时，此时IC6的第 7脚输入约3V的电压，单片机PIC16F72 的 2脚获得3V电压时，则降落MOSFET 驱动输入旌旗灯号的占空比，迫使流过机电的电流降落，即R T上的电流降落，同时 R T上的电压降落，使得IC6的第7脚输入降落，如斯静态调理，保障无刷机电节制器任务于限流值以下。过流掩护是当机电电流到达限制电流时，无刷机电节制器电流仍在回升，则逼迫遏制机电供电。IC6A的运放和R59、R61、R62及R T组成过流掩护检测电路，见图4。检测旌旗灯号由IC6的1 脚输入，送入单片机的21脚。

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