二轮电动车虽然普通,可是的运行原理,也不简单。
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上图是二轮电动车的简单流程示意图,它由直流变频无刷电动机驱动,电动机由蓄电池供电,控制器控制,控制器核心部件是控制芯片,它通过三个驱动芯片,驱动三组功率管轮流导通,使电机内部线圈产生旋转磁场,带动电机旋转。
开启电门锁后,蓄电池48伏电压分成二路,一路经过稳压电路,生成12伏,6伏电压,12伏电压给控制芯片和驱动芯片供电,6伏电压给转把,刹把和三个霍尔传感器供电。另一路48伏电压加在三组功率管上下臂二端,驱动电机线圈轮流导通,使电机转动。
转把里有霍尔开关,根据拧动的角度能输出0.8~6伏的信号给控制芯片,芯片收到信号即给驱动芯片送去不同脉宽的PWM信号,通过驱动芯片放大,驱动功率管分别导通,使电机线圈分别通电产生旋转磁场,使车轮转动。同时线圈上的三个霍尔传感器返回信息给控制芯片,使控制芯片知道三个线圈的位置。控制器里还有欠压保护,过流保护电路,当有这些故障出现时,就会使芯片立即停止输出PWM驱动信号,欠压保护电路里有一个母线电压检测电路,它能随时告诉控制芯片电池的电压状况。控制器里还有一个电流检测电路,随时检测总电路电流的大小,防止电路过流,烧毁电机。控制器如果收到刹把的刹车信号,就立刻停止输出驱动信号,使电机失去动力。
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这就是控制器的心脏控制芯片,它是一个24脚的芯片,1~3,19~21脚分别是上下桥臂的输出,它用输出不同脉宽的PWM信号来控制电机的转速。3脚控制电机正反转,7脚,14脚都是故障检测脚,在过流,欠压,过热等时让芯片停止工作 ,23脚是刹车脚,本芯片是高电平有效,刹车时接通6伏电压,芯片马上停止输出,4~6脚是霍尔传感器输入脚,让芯片知道线圈位置,控制开关管的有序导通。8脚是霍尔电压检测脚,9脚15脚是过电流检测脚,11~13脚电流速度控制脚,22脚是适配不同电机的相位角。
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因为控制芯片输出的PWM波,不能直接推动大功率的mos管,所以需要驱动芯片帮忙,而这个芯片是双通道的大功率驱动芯片,一个推动上桥臂,一个推动下桥臂,这样,只需要三个芯片,就能推动三组功率管。芯片的2脚,3脚PWM脉冲输入脚,分别连接控制芯片的上下桥臂引脚,1脚是电源脚,8脚接自举电容(1μF左右的陶瓷电容,无极性),作用是提高上桥臂的mos管的栅极电压。7脚,5脚分别是上下桥臂的PWM脉冲输出脚,推动每组上下功率管的开和关,6脚是上桥臂的浮动地,VS+VCC=VB,这就是自举电路的意义。
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上面那张电车控制器的线路图,比较详细,它的刹车线接在7脚上,7脚是使能脚,低电平就使控制芯片马上停止工作,刹把一刹,开关合上接地,芯片停止输出,电机立马失去动力,比较可靠,右下角有个运放芯片,是检测母线电流的,它的输出也接在7脚,一旦过流,芯片输出低电平,7脚拉低到0伏,控制芯片停止工作,电机失去动力。
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