电动车控制器原理图解

电动车无刷‎控制器原理‎图（mc330‎33) 2007/05/04 01:0048V50‎0W有刷电‎摩控制器电‎原理图2007/05/15 17:13几款有刷电‎动自行车控‎制器2007/05/14 03:51伟星有刷电‎机控制器图片看不清‎者，可以右键另‎存为在本机‎上查看一款带继电‎器的有刷电‎机控制器ZKC36‎15MZ有‎刷电机控制‎器新旭WMB‎型24V2‎80W有刷‎电机控制器‎电动车充电‎器原理及维‎修常用电动车‎充电器根据‎电路结构可‎大致分为两‎种。

第一种是以‎u c384‎2驱动场效‎应管的单管‎开关电源，配合LM3‎58双运放‎来实现三阶‎段充电方式‎。

其电原理图‎和元件参数‎见图表1点击图片在‎新窗口查看‎清晰大图图表1工作原理：220v交‎流电经T0‎双向滤波抑‎制干扰，D1整流为‎脉动直流，再经C11‎滤波形成稳‎定的300‎V左右的直‎流电。

U1 为TL38‎42脉宽调‎制集成电路‎。

其5脚为电‎源负极，7脚为电源‎正极，6脚为脉冲‎输出直接驱‎动场效应管‎Q1(K1358‎) 3脚为最大‎电流限制，调整R25‎(2.5欧姆)的阻值可以‎调整充电器‎的最大电流‎。

2脚为电压‎反馈，可以调节充‎电器的输出‎电压。

4脚外接振‎荡电阻R1‎,和振荡电容‎C1。

T1为高频‎脉冲变压器‎，其作用有三‎个。

第一是把高‎压脉冲将压‎为低压脉冲‎。

第二是起到‎隔离高压的‎作用，以防触电。

第三是为u‎c3842‎提供工作电‎源。

D4为高频‎整流管（16A60‎V）C10为低‎压滤波电容‎,D5为12‎V稳压二极‎管， U3(TL431‎)为精密基准‎电压源，配合U2(光耦合器4‎N35) 起到自动调‎节充电器电‎压的作用。

调整w2(微调电阻)可以细调充‎电器的电压‎。

D10是电‎源指示灯。

D6为充电‎指示灯。

R27是电‎流取样电阻‎（0.1欧姆，5w）改变W1的‎阻值可以调‎整充电器转‎浮充的拐点‎电流（200－300 mA）通电开始时‎，C11上有‎300v左‎右电压。

48v电动车操控器电路图国内有些具有代表性的电动自行车操控器整机电路，并指出与别的商品的纷歧样的本地及其特征。

所列电路均是依据什物进行测绘所得，图中元件号为笔者所标。

经过介绍具体实例，抵达触类旁通的意图。

1.有刷操控器实例电路方框图见图1。

1)电路原理电路原理图见图2所示，该操控器由稳压电源电路、PWM发作电路、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维护电路等构成。

稳压电源由V3(TL431)，Q3等元件构成，从36V蓄电池经过串联稳压后得到+12V电压，给操控电路供电，调度VR6可校准+12V 电源。

PWM电路以脉宽调制器TL494为基地构成。

R3、C4与内部电路发作振动，频率大概为12kHz。

H是高变低型霍尔速度操控转把，由松开到旋紧时，其输出端可得到4V一;1V的电压。

该电压加到TL494的②脚，与①脚电压进行比照，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有些越宽，电机转速越高，电位器VR2用于零速调度，调度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等元件构成。

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反相拓宽驱动VDMOS管Q2。

TL494的⑧脚输出的调宽脉冲低电平有些越宽，则Q2导通时刻越长，电机转速越高。

D1是电机续流二极管，避免Q2击穿。

TL494的⑧脚输出低电往常，Q1、D2导通，Q4截止，Q2导通；TL494的⑧脚输出高电往常，Q1、D2截止，Q4导通，活络将Q2栅极电荷泄放，加快Q2的截止进程，对下降Q2温度有十分首要的效果。

蓄电池放电指示电路由LM324构成四个比照器，12V由R24、VR1、VR4、VR3、VR5、R21分压构成四个纷歧样基准电压别离加到四个比照器的反相端。

蓄电池电压经R23和R22分压加到每个比照器的同相端，该电压和蓄电池电压成份额。

VA=VB*R22/(R22+R23)。

今以应用最广泛的以PIC16F72为智能控制中心，350W的整机电路为例,整机电路如图1：(原文件名:1.gif)图1:350W整机电路图整机电路看起来很复杂，我们将其简化成框图再看看：(原文件名:2.gif)图2:电路框图电路大体上可以分成五部分：一、电源稳压，供应部分；二、信号输入与预处理部分；三、智能信号处理，控制部分；四、驱动控制信号预处理部分；五、功率驱动开关部分。

下面我们先来看看此电路最核心的部分：PIC16F72组成的单片机智能处理、控制部分，因为其他电路都是为其服务或被其控制，弄清楚这部分，其它电路就比较容易明白。

(原文件名:3.gif)图3:PIC16F72在控制器中的各引脚应用图我们先来简单介绍一下PIC16F72的外部资源：该单片机有28个引脚，去掉电源、复位、振荡器等，共有22个可复用的IO口，其中第13脚是CCP1输出口，可输出最大分辨率达10BIT的可调PWM信号，另有AN0-AN4共5路AD模数转换输入口，可提供检测外部电路的电压，一个外部中断输入脚，可处理突发事件。

内部软件资源我们在软件部分讲解，这里并不需要很关心。

各引脚应用如下：1：MCLR复位/烧写高压输入两用口2：模拟量输入口：放大后的电流信号输入口，单片机将此信号进行A-D转换后经过运算来控制PWM的输出，使电流不致过大而烧毁功率管。

正常运转时电压应在0-1.5V左右3：模拟量输入口：电源电压经分压后的输入口，单片机将此信号进行A-D转换后判断电池电压是否过低，如果低则切断输出以保护电池，避免电池因过放电而损坏。

正常时电压应在3V以上4：模拟量输入口：线性霍尔组成的手柄调速电压输入口，单片机根据此电压高低来控制输出给电机的总功率，从而达到调整速度的目的。

5：模拟/数字量输入口：刹车信号电压输入口。

可以使用AD转换器判断，或根据电平高低判断，平时该脚为高电平，当有刹车信号输入时，该脚变成低电平，单片机收到该信号后切断给电机的供电，以减少不必要的损耗。

控制器的结构与原理（一）控制器的组成与工作原理1．有刷控制器的结构与工作原理电动自行车的控制器是电动自行车的驱动系统，它是电动车整车中的核心部件。

它的主要作用是控制电动机的转速。

控制器和调速转把配合，控制电动机的转速，能随刹车开关的闭合使电动机断电。

并通过仪表控制线路，使仪表显示电源电压、欠压及行驶里程。

另外控制器还加入其他功能，例如定速巡航、零启动、反充电（能量再生）、行车里程计算与显示、电制动和智能助力控制，以及各种状态的指示功能等。

控制器的工作是由脉冲信号控制功率管的开启和关闭时间，决定电动机换向的顺序和时间，从而决定电动机的转向和转速。

目前电动自行车的控制器，无论是有刷的还是无刷的，普遍采用脉宽调速（PWM）方式，控制器内部必须具有PWM发生器电路、电源电路、功率器件、功率器件驱动电路、控制部件（转把、闸把、电动机霍尔等）信号的采集与处理电路、过电流与欠电压等保护电路。

（1）有刷控制器的结构有刷控制器的外形如图1所示。

有刷控制器的内部主要由集成电路和外围元器件组成。

有刷控制器的内部结构如图2所示。

（2）控制器的工作原理有刷控制器的工作原理如图3所示。

转把有5V或6. 25V供电电压，而闸把有5V、12V、15V、18V等几种供电电压。

3）限电流保护电路当电动机异常或其他原因造成场效应晶体管电流增大时，限电流保护电阻上的电压相应升高，该升高电压加到主芯片控制电路而使主芯片内部逻辑电路动作，切断输出驱动信号，场效应晶体管因无驱动电压而截止，电路得到保护。

4）驱动电路驱动电路是把主芯片输出的微弱驱动脉冲电压加以放大，加到场效应晶体管的栅极，使其达到良好的饱和状态而导通。

5）输出电路控制器的输出功率管一般使用场效应晶体管，它的栅极得到驱动后，场效应晶体管饱和导通。

它相当于一个电子开关，导通时相当于开关闭合，接通电动机的工作电源，电动机得到电而转动。

场效应晶体管截止时，相当于切断电动机工作电源，电动机失电而停转。

电动车控制器工作原理图文解析电动车控制器是用来控制电动车电机的启动、运行、进退、速度、停止以及电动车的其它电子器件的核心控制器件，它就像是电动车的大脑，是电动车上重要的部件。

电动车就目前来看主要包括电动自行车、电动二轮摩托车、电动三轮车、电动三轮摩托车、电动四轮车、电瓶车等，电动车控制器也因为不同的车型而有不同的性能和特点。

电动车控制器系统组成电动车电机的控制系统一般由电动机、功率变换器、传感器和电动车控制器组成。

电动车电动机控制系统应根据其控制算法的复杂程度，选择比较合适的微处理器系统。

较为简单的有选用单片机控制器，复杂的可使用DSP控制器，最新出现的电动机驱动专用芯片可以满足一些辅助系统电机控制需求。

对电动汽车电动机控制器而言，一般较为复杂宜使用DSP处理器。

控制电路主要包括以下几部分：控制芯片及其驱动系统、AD采样系统、功率模块及其驱动系统、硬件保护系统、位置检测系统、母线支撑电容等。

功率主回路采用三相逆变全桥，其中主功率开关器件为IG-BT。

在大电流、高频开关状态下，从电解电容到功率开关模块的杂散电感对功率回路的能耗、模块上的尖峰电压影响较大，因而采用层叠式母线基板使电路的杂散电感尽可能小，以适应控制系统低电压、大电流工作的特点。

电动车控制器的型式目前，电动自行车所采用的控制器电路原理基本相同或接近。

有刷和无刷直流电机大都采用脉宽调制的PWM控制方法调速，只是选用驱动电路、集成电路、开关电路功率晶体管和某些相关功能上的差别。

元器件和电路上的差异，构成了控制器性能上的不大相同。

控制器从结构上分两种，我们把它称为分离式和整体式。

1、分离式所谓分离，是指控制器主体和显示部分分离（图4-22、图4-23）。

后者安装在车把上，控制器主体则隐藏在车体包厢或电动箱内，不露在外面。

这种方式使控制器与电源、电机间连线距离缩短，车体外观显得简洁。

2、一体式控制部分与显示部分合为一体，装在一个精致的专用塑料盒子里。

电动车无刷控制器电路图[高清]今以应用最广泛的以PIC16F72为智能控制中心，350W的整机电路为例,整机电路如图1：(原文件名:1.gif)图1:350W整机电路图整机电路看起来很复杂，我们将其简化成框图再看看：(原文件名:2.gif)图2:电路框图电路大体上可以分成五部分：一、电源稳压，供应部分；二、信号输入与预处理部分；三、智能信号处理，控制部分；四、驱动控制信号预处理部分；五、功率驱动开关部分。

下面我们先来看看此电路最核心的部分：PIC16F72组成的单片机智能处理、控制部分，因为其他电路都是为其服务或被其控制，弄清楚这部分，其它电路就比较容易明白。

(原文件名:3.gif)图3:PIC16F72在控制器中的各引脚应用图我们先来简单介绍一下PIC16F72的外部资源：该单片机有28个引脚，去掉电源、复位、振荡器等，共有22个可复用的IO口，其中第13脚是CCP1输出口，可输出最大分辨率达10BIT的可调PWM信号，另有AN0-AN4共5路AD模数转换输入口，可提供检测外部电路的电压，一个外部中断输入脚，可处理突发事件。

内部软件资源我们在软件部分讲解，这里并不需要很关心。

各引脚应用如下：1：MCLR复位/烧写高压输入两用口2：模拟量输入口：放大后的电流信号输入口，单片机将此信号进行A-D转换后经过运算来控制PWM的输出，使电流不致过大而烧毁功率管。

正常运转时电压应在0-1.5V左右3：模拟量输入口：电源电压经分压后的输入口，单片机将此信号进行A-D转换后判断电池电压是否过低，如果低则切断输出以保护电池，避免电池因过放电而损坏。

正常时电压应在3V以上4：模拟量输入口：线性霍尔组成的手柄调速电压输入口，单片机根据此电压高低来控制输出给电机的总功率，从而达到调整速度的目的。

5：模拟/数字量输入口：刹车信号电压输入口。

可以使用AD转换器判断，或根据电平高低判断，平时该脚为高电平，当有刹车信号输入时，该脚变成低电平，单片机收到该信号后切断给电机的供电，以减少不必要的损耗。

「图解」电动车无刷电机控制器驱动电路图“旺材电机与电控”提醒您不要走开，文末有福利！·无刷直流电动机的组成与工作原理(1)无刷电动机的组成无刷直流电动机由转子和定子两大部分组成，如图3所示。

(2)无刷直流电动机的工作原理无刷直流电动机采用方波自控式永磁同步电动机，以霍尔传感器取代电刷换向器，霍尔传感器的信号线传递电动机里面磁钢相对于绕组线圈的位根据3个霍尔传感器的信号能知道此时应该怎样给电动机的线圈供电(不同的霍尔信应该给电动机绕组提供相对应方向的电流)，也就是说霍尔传感器状态不一样，线圈的置号电流方向不一样。

霍尔信号传递给控制器，控制器通过粗线(不是霍尔线)给电动机绕组供电，电动机旋转，磁钢与绕组(准确地说是缠在定子上的线圈，其实霍尔一般安装在定子上)发生转动，霍尔传感器感应出新的位置信号，控制器粗线又给重新改变电流方向的电动机绕组供电，电动机继续旋转(当绕组和磁钢的位置发生变化时，绕组必须对应地改变电流方向，这样电动机才能继续向一个方向运动，否则电动机就会在某一个位置左右摆动，而不是连续旋转)，这个过程就是电子换向。

无刷直流电动机由直流电源供电，借助位置传感器来检测转子的位置，所检测出的信号触发相应的电子换相线路，以实现无接触式换相。

无刷直流电动机用电子开关和位置传感器代替电刷及换向器，将直流电转换成模拟三相交流电，通过调制脉宽，改变其电流大小来改变转速。

直流无刷电机的控制结构直流无刷电机是同步电机的一种，也就是说电机转子的转速受电机定子旋转磁场的速度及转子极数(P)影响：N=120.F/P。

在转子极数固定情况下，改变定子旋转磁场的频率就可以改变转子的转速。

直流无刷电机即是将同步电机加上电子式控制(驱动器)，控制定子旋转磁场的频率并将电机转子的转速回授至控制中心反复校正，以期达到接近直流电机特性的方式。

也就是说直流无刷电机能够在额定负载范围内当负载变化时仍可以控制电机转子维持一定的转速。

电动车控制器原理图解单片机PICl6F72是目前电瓶车控制器主流控制芯片，配合2只74HC27(3输入或非门电路)；1只74HC04D(反相器)；1只74HC08D(双输入与门)和一片LM358(双运放)，组成一款比较典型的无刷电瓶车控制器，具有60°和120°驱动模式自动切换功能，其基本组成框图见图l。

实物测绘原理图见图2(图中数据除注明外，均为开锁停车状态数据)。

一、电路简介与自检开通电门锁，48V电瓶直流电经电门锁线输入到控制器，一路经R3、R13、R4等送入U6的③脚作电瓶欠压检测用，另一路送入U13、U14、U15输出+15V和+5V给IC和末级驱动供电。

单片机PICl6F72的⑨、⑩脚外接16MHz晶体，①脚外接R13、C25组成复位电路，电门锁开锁，单片机得电工作后即进入初始化自检状态，它主要检测：1．由R3、R73、R4、R11、C2l等组成的电池欠压检测电路(典型值U6的③脚输入3.8V)。

2．由R5、R6、U1等组成的末级电流检测和过流保护电路(正常值Ul的⑦脚输出0V，①脚输出约3.6V)。

3．转把复位信号(正常值U6的⑥脚输入约0.8V的低电平)。

4．刹车复位信号(正常值U6的⑦脚输入4.8V高电平)。

5．电机霍尔元件检测到的无刷电机相位信号(正常时至少有一根霍尔线输入为4.1V，其他为0V)。

自检后的状态由LED2显示结果，以下是参照值(具体显示与单片机的程序设计有关)。

闪l停l--自检正常通过闪2停l--欠压闪3停l--LM358故障闪4停1--电机霍尔信号故障闪5停l--下管故障闪6停l--上管故障闪7停1--过流保护闪8停l--刹车保护闪9停1--手把地线断开闪10停1--手把信号和手把电源线短路闪l停11--上电时手把信号未复位若自检正常通过，当转动转把时，U6根据转把输出电压的大小，将相应脉冲宽度的载波信号与三路驱动上下管的换相导通信号混合，从而达到控制无刷电机速度的目的，不同的速度对应不同的电机电流，同时行驶速度与电机换相频率成正比。

电路识图73-电动车控制器电路详解说明：本文中前两张图片时文中介绍使用到的电路图。

其余的图片都与文中内容无关，只是作为装饰使用，请见谅！下图所示电路是某型号电动车无刷控制器，该控制器由PWM控制芯片MC33033DW、半桥式驱动器IR2103、双电压运算放大器LM358构成。

其中MC33033DW用于PWM脉冲形成、控制，半桥式驱动器IR2103用于信号驱动，LM358用于制动控制和欠压电压取样信号放大。

一、15V供电电路15V供电电路的核心元器件是C1~C6、D15、R1、三端稳压器IC6（7815）、锁开关。

接通锁开关后，36V蓄电池盒输出的电压通过C1和C2滤波后，第一路为功率管供电；第二路为蓄电池欠电压保护电路供电；第三路通过防反接二极管D15隔离、R1限流、C3和C4滤波后，加到IC6的供电端，经它稳压输出15V电压，经C5、C6滤波后不仅为IC1~IC5供电，而且通过取样后为IC5提供参考电压。

二、激励脉冲电路激励脉冲电路的核心元器件是IC1，R9，C22，R10。

由电源电路产生的15V电压加到IC1的14脚，为它的内部基准电压形成电路等电路供电，它内部的基准电压形成电路产生的V基准电压从7脚输出，通过R10限流得到5V电压。

5V电压不仅为电动机内的霍尔集成电路和转把内的霍尔集成电路供电，而且为它内部的振荡器、PWM脉冲形成等电路供电。

IC1内的振荡器得到供电后，与8脚外接的定时元件R9、C22通过振荡产生锯齿波脉冲，该脉冲作为触发信号控制PWM脉冲形成电路（RS触发器）产生三个高端驱动脉冲和三个低端驱动脉冲，低端驱动脉冲从IC1的1脚、2脚、20脚输出，高端驱动脉冲从15脚~17脚输出。

三、驱动电路电动机三相驱动绕组驱动电路的核心元器件是三块半桥式放大器IC2~IC4(IR2103)由于三路绕组驱动电路构成相同，所以下面以IC2为核心构成的驱动电路为例进行介绍。

由IC1的2脚和17脚输出的低端激励信号和高端激励信号经IC2内的缓冲放大器放大，再经半桥式功率放大器放大后从5脚和7脚输出。