电动车无刷控制器电路图高清（实用应用文）

发布时间：2024-04-11 01:04:22 | 作者: 半岛在线登录官网

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障情况显示，当控制器有重大故障时该指示灯闪烁不同的次数表示不同的故障类型以 方便生产、维修。 19：单片机电源地。 20：单片机电源正。上限是。 21：数字输入口：外部中断输入，当电流由于意外原因突然增大而不在控制范围 时，该口有低电平脉冲输入。单片机收到此信号时产生中断，关闭电机的输出，从而 保护重要器件不致损坏或故障不再扩大。 22：数字输出口：同步续流控制端，当电流比较大时，该口输出低电平，控制其 后逻辑电路，使同步续流功能开启。该功能在后面详细讲解。 23--28：数字输出口：是功率管的逻辑开关，单片机根据电机转子位置传感器的 信号，由这里输出三相交流信号控制功率MOSFET 开关的导通和关闭，使电机正常 运转。 有了智能化的控制中心，就需要有其它电路来为其服务，我们在这里从头开始介 一、电源部分见图4： (原文件名: 控制器有三组电源，第一组当然是提供总能源的电池，板子上的电解电容C1:1 000μF，63V）C11:47μF，63V 及C13，C33:μF63V 是退耦用的，用于消除由于电 源线、电路板走线所带来的电阻、寄生电感等引起的杂波干扰，由于工作在大 电流、高频率、高温状态下，特别对电解电容有损耗角小、耐高温的要求，普通 的电解电容容易发热爆裂。 第二组电源提供12-15V的电压，这组电压主要提供给MOSFET 的开通电压， 由于场效应管的驱动要求比较特殊，必须有10V 以上20V以下的电压才能很好导通， 所以必须有合适的电压供给，同时该组电压也为后面5V稳压块提供预稳压。这组电 压由LM317 提供，输出大约。由于LM317 的输入输出压差不能超过40V，而输入 电压可能高达60V，因此在前面加了一个330Ω，2W的电阻，既预先降压，又替 317 分担了一部分功耗。 第三组电源是5V，由LM78L05 提供，由于78L05 提供的最大电流只有 100mA，所以另并联了两个的电阻以扩流，同时也分担一部分功耗。在总系统中， 对5V电源的要求比较高，不单单是因为逻辑电路，MCU等的电源电压都不能过高， 而且由于MCU的所有AD转换都是以5V电压为基准，所以当5V不准时会出现电流， 欠压值，手柄控制等均不能够达到设计的基本要求的情况，甚至不能动作，因此该电压的范围 应被严格限制在之间。 二、信号输入与预处理部分 这部分电路包括电源电压输入、工作电流比较，放大输入、手柄电压输入、电机 转子位置传感器的霍尔信号输入、刹车信号输入及各种其它功能开关信号输入等。 1.电源电压输入：由于MCU只接受0-5V的信号，所以电源电压必须经过分压 才能输入MCU。 2.工作电流放大、输入：电路如图5 U3A是一个放大电路，它将康铜丝R55采样过来的电流信号经过倍放大送入单 片机。最早的设计在R23 上并联了一个μF 的电容组成低通放大器，后来为了更好地 实时检测电流，将该电容去掉，这样放大后的电压和电流的实际变化基本一致以便 MCU采样值更接近于实际值。 U3B 是一个比较器接法，实际也是一个比较器，正常时的电流绝不会让该比较 器翻转，当电流由于某一些原因突然增大到某些特定的程度，该比较器翻转从而触发单片机的 外部中断，单片机就会完全关闭电机的输出进入保护状态，避免故障逐步扩大。 这里有人会问，为什么放大器的放大倍数取得这么小，如果放大倍数再大一点的 话，单片机经过AD转换后的数字相对来说还是比较大，分辨率能做到比较高，何乐而不为 呢？这种想法是有道理的，但是限于LM358 的频率响应不够高，15KHZ（P WM的 工作频率大约为）的方波经358 放大之后变成梯形波了，我们目前对电流峰值的采 样应当采取梯形波的上边，如果放大倍数过大，梯形波的上边就 会变得很窄而使单片机采样困难，甚至采样错误，比如采样到梯形波的斜边，因 而不能正确反映电流的实际大小，这就会导致电流控制的紊乱。所以宁愿放大倍数取 小点以保证采样位置的准确无误。 3.手柄输入部分：手柄输出的电压范围在的范围内，经过阻容滤波后输入到单片机处理。手柄需要一个5V的电源才能工 4.电机转子位置传感器输入部分：由于该传感器安装在电机内部，采用开路输出的办法，所以除提供5V电源外，每个传感器都必须接上拉电阻，并对其输出的信号 进行阻容滤波以抗干扰，同时在电源处接二极管、接地采用细铜膜做保险丝，防止电 机相线与霍尔信号线短路后高电压反串近来损坏板子上别的零件。 5.刹车信号输入：由于刹车信号开关往往和刹车灯共用一个开关，每个厂商的刹车电压也不统一，所以必须接入二极管防止高压串入。高电平输入部分，要做到8- 50V 输入时都能正常工作。 6.其它功能开关信号最简单，功能实现均依靠内部程序实现，在硬件中就不一 一介绍。 三、智能信号处理，控制部分，上面已经介绍过，不再重复。 四、驱动控制信号预处理部分； 驱动控制信号大致由两种信号合成：PWM信号和相位逻辑开关信号，这里不得 不先介绍一下功率开关部分：功率开关部分是由三组半桥开关组成的三相开关，用以 改变电机线圈的通电顺序和通电方向，我们一般把与电源正相接的功率管称为上桥，