无刷电瓶车单片机控制器原理与检修.doc

刷电瓶车单片机控制器原理与检修
四川伍九林
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:
、R73、R4、R11、C2l等组成的电池欠压检测电路(典型值U6的③)。
、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)。
(正常值U6的⑥)。
(正常值U6的⑦)。
(,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