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人人好公，则天下太平；人人营私，则天下大乱。——刘鹗

电动车控制器原理图解

人人好公，则天下太平；人人营私，则天下大乱。——刘鹗

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

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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

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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。

电路中，末级功率管V1和V2，V3和V4分别为无刷电机U相的上、下路驱动

管；V5和V6，V7和V8分别为无刷电机V相的上、下路驱动管；V9和V10，Vll

和V12分别为无刷电机W相的上、下路驱动管。U2为下管驱动IC，U4为上管驱动

IC；U3、U5为上、下管R55、R56(康铜丝)串接在末级功率管的地线上，因而末级

功率管的电流变化会在R55、R56上产生压降，所以由R5、R6和Ul等组成的电流

检测电路可以随时检测无刷电机电流的大小，避免过流损坏电机。由R3、R73、R4、

R11、C21、U6等组成欠压保护电路，当蓄电池电压下降到设定值时，U6即停止输

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出，避免电池过度放电。此外U6分别为模拟三相交流电的6组上下功率管输入预

先设定的换相信号，这6组上、下功率管必须按严格顺序依次导通和关闭，其次

U6处理转把的调速电压并输出PWM(即脉冲宽度调制)信号和U6输出的换相信号在

后级电路中混合叠加输出控制电压，去分别控制3路上、下功率管的导通和截止。

二、故障检修

在检修时，首先要排除短路故障，特别是末级功率管。在电门锁一侧，可以断

开电门锁插接件测电流，若为正常的约65mA则说明控制器前级无短路。

其次当无短路而电机不转时，要先检查初始化自检条件是否正常(如前面所

述)。

检查电机霍尔元件好坏的一种简单方法：打开电门锁，用不带阻尼的指针式(下

同)万用表交流10V挡分别测U6的?、?和?脚即电机霍尔的w、V和u相的输入端，

用手慢慢转动电机轮，如果看见表上的指针在0～4V左右摆动，则说明电机霍尔

元件基本正常。

检查控制器前级是