電瓶車(chē)控制器電路圖,原理詳解-KIA MOS管

電動(dòng)車(chē)控制器電路

電動(dòng)車(chē)控制器作為車(chē)輛的核心部件，作用是協(xié)調(diào)和控制電機(jī)、電池等配件，以實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的穩(wěn)定運(yùn)行。控制器通過(guò)接收駕駛者的指令，如加速、減速或停車(chē)等，進(jìn)行智能分析并發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)，從而驅(qū)動(dòng)電機(jī)做出相應(yīng)的動(dòng)作。

有刷控制器電路方框圖

電瓶車(chē)控制器電路

電路原理圖見(jiàn)圖2所示，該控制器由穩(wěn)壓電源電路、PWM產(chǎn)生電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、蓄電池放電指示電路、電機(jī)過(guò)流及蓄電池過(guò)放電保護(hù)電路等組成。

電瓶車(chē)控制器電路

穩(wěn)壓電源

由V3（TL431），Q3等元件組成，從36V蓄電池經(jīng)過(guò)串聯(lián)穩(wěn)壓后得到+12V電壓，給控制電路供電，調(diào)節(jié)VR6可校準(zhǔn)+12V電源。

PWM電路

以脈寬調(diào)制器TL494為核心組成。R3、C4與內(nèi)部電路產(chǎn)生振蕩，頻率大約為12kHz。

H是高變低型霍爾速度控制轉(zhuǎn)把，由松開(kāi)到旋緊時(shí)，其輸出端可得到4V—1V的電壓。該電壓加到TL494的②腳，與①腳電壓進(jìn)行比較，在⑧腳得到調(diào)寬脈沖。②腳電壓越低，⑧腳輸出的調(diào)寬脈沖的低電平部分越寬，電機(jī)轉(zhuǎn)速越高，電位器VR2用于零速調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)VR2使轉(zhuǎn)把松開(kāi)時(shí)電機(jī)停轉(zhuǎn)再過(guò)一點(diǎn)。

電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路

由Q1、Q2、Q4等元件組成。電機(jī)MOTOR為永磁直流有刷電機(jī)。TL494的⑧腳輸出的調(diào)寬脈沖，經(jīng)Q1反相放大驅(qū)動(dòng)VDMOS管Q2。TL494的⑧腳輸出的調(diào)寬脈沖低電平部分越寬，則Q2導(dǎo)通時(shí)間越長(zhǎng)，電機(jī)轉(zhuǎn)速越高。D1是電機(jī)續(xù)流二極管，防止Q2擊穿。TL494的⑧腳輸出低電平時(shí)，Q1、D2導(dǎo)通，Q4截止，Q2導(dǎo)通；TL494的⑧腳輸出高電平時(shí)，Q1、D2截止，Q4導(dǎo)通，迅速將Q2柵極電荷泄放，加速Q(mào)2的截止過(guò)程，對(duì)降低Q2溫度有十分重要的作用。

蓄電池放電指示電路由LM324組成四個(gè)比較器，12V由R24、VR1、VR4、VR3、VR5、R21分壓形成四個(gè)不同基準(zhǔn)電壓分別加到四個(gè)比較器的反相端。蓄電池電壓經(jīng)R23和R22分壓加到每個(gè)比較器的同相端，該電壓和蓄電池電壓成比例。VA=VB*R22/（R22+R23）。當(dāng)蓄電池電壓不低于38V時(shí)，LED1、LED2、LED3均點(diǎn)亮；當(dāng)電池電壓低于38V時(shí)，LED3熄滅；當(dāng)電池電壓低于35V時(shí)，LED2熄滅；當(dāng)電池電壓低于33V時(shí)，LED1熄滅，此時(shí)應(yīng)給電池充電。調(diào)節(jié)VR1、VR4、VR3可分別設(shè)定LED3、LED2、LED1熄滅時(shí)的電壓。LED4用作電源指示，LED5用作欠壓切斷控制器輸出指示。

蓄電池過(guò)放電保護(hù)

當(dāng)蓄電池放電到31.5V時(shí).LM324的①腳輸出低電平，三極管Q5導(dǎo)通，約5V電壓加到TL494的死區(qū)控制端④腳。該腳電位≥3.5V，就會(huì)迫使TL494內(nèi)部調(diào)寬脈沖輸出管截止，從而使三極管Q1、Q2截止，電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，蓄電池放電停止，進(jìn)入電池保護(hù)狀態(tài)。此時(shí)LED5點(diǎn)亮，指示出該狀態(tài)。VR5用于設(shè)定電池保護(hù)點(diǎn)電壓。

電機(jī)過(guò)流保護(hù) R30為電機(jī)電流取樣電阻，當(dāng)過(guò)流時(shí)，取樣電壓經(jīng)R14加到TL494的⑩腳。當(dāng)⑩腳電位高于⑩腳電位時(shí)，TL494內(nèi)部運(yùn)放2輸出高電平，迫使TL494內(nèi)部調(diào)寬脈沖輸出管截止，從而使Q1、Q2截止，電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，從而保護(hù)了電機(jī)。

制動(dòng)保護(hù)

當(dāng)剎車(chē)制動(dòng)時(shí)，KEY2接通.5V電壓加到TL494的死區(qū)控制端④腳，迫使TL494內(nèi)部調(diào)寬脈沖輸出管截止，從而使Q1、Q2截止，電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)施制動(dòng)保護(hù)。

電動(dòng)車(chē)控制器的原理是在電池電壓保持相對(duì)穩(wěn)定的前提下，通過(guò)斷續(xù)供電的方式，調(diào)整電機(jī)供電電壓的平均值，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)速度和電流的精準(zhǔn)控制。這種控制方式使得電機(jī)能夠按照預(yù)期的要求進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。目前，主流的控制方法為PWM脈寬調(diào)制控制機(jī)理，即通過(guò)在特定時(shí)間內(nèi)將直流電壓調(diào)制成等幅不等寬的電壓脈沖，來(lái)達(dá)到對(duì)頻率、電壓和電流的有效控制。

此外，電動(dòng)車(chē)控制器還借助PWM電路來(lái)調(diào)節(jié)電機(jī)的輸出功率。其中，高頻開(kāi)關(guān)功率器件MOS管發(fā)揮著關(guān)鍵作用，它作為執(zhí)行高頻斬波斷續(xù)供電的開(kāi)關(guān)，有效地提升了電機(jī)速度和電流的操控性。

電瓶車(chē)控制器電路