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！！电动自行车控制器电路原理分析
目前流行的电动自行车、电动摩托车大都使用直流电 机，对直流电机调速的控制器有很多种类。电动车控制器核 心是脉宽调制 (PWM)器，而一款完善的控制器，还应具有电瓶欠压保护、电机过流保护、刹车断电、电量显示等功能。
电动车控制器以功率大小可分为大功率、中功率、小功 率三类。电动自行车使用小功率的，货运三轮车和电摩托要 使用中功率和大功率的。从配合电机分，可分为有刷、无刷 两大类。关于无刷控制器，受目前的技术和成本制约，损坏 率较高。笔者认为，无刷控制器维修应以生产厂商为主。而 应用较多的有刷控制器，是完全可以用同类控制器进行直接 代换或维修的。
本文分别介绍国内部分具有代表性的电动自行车控制 器整机电路，并指出与其他产品的不同之处及其特点。所列 电路均是根据实物进行测绘所得，图中元件号为笔者所标。 通过介绍具体实例，达到举一反三的目的。
1. 有刷控制器实例
(1) 山东某牌带电量显示有刷控制器
电路方框图见图 1。
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1) 电路原理
电路原理图见图 2 所示，该控制器由稳压电源电路、 PWM 产生电路、电机驱动电路、蓄电池放电指示电路、电机过流 及蓄电池过放电保护电路等组成。
稳压电源 由 V3( TL431) ，Q3等元件组成，从 36V 蓄电 池经过串联稳压后得到 +12V 电压，给控制电路供电，调节 VR6可校准 +12V 电源。
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PWM电路 以脉宽调制 器 TL494 为核心组成。 R3、C4与 内部电路产生振荡，频率大约为
12kHz。
H是高变低型霍尔速度控制转把，由松开到旋紧时，其 输出端可得到 4V—1V 的电压。该电压加到 TL494 的②脚， 与①脚电压进行比较， 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部分越宽，电机转速越高，电 位器 VR2用于零速调节，调节 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等元件组成。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
反相放大驱动 VDMOS管 Q2。TL494 的⑧脚输出的调宽脉冲低 电平部分越宽，则 Q2导通时间越长，电机转速越高。
D1 是
电机续流二极管， 防止 Q2击穿。TL494 的⑧脚输出低电平时， Q1、D2导通， Q4截止， Q2导通； TL494 的⑧脚输出高电平 时，Q1、D2截止， Q4导通，迅速将 Q2栅极电荷泄放，加速 Q2的截止过程，对降低 Q2温度有十分重要的作用。
蓄电池放电指示电路
由 LM324组成四个比较器， 12V 由
R24、VR1、VR4、VR3、VR5、R21分压形成四个不同基准电压 分别加到四个比较器的反相端。蓄电池电压经
R23和 R22分
压加到每个比较器的同相端，该电压和蓄电池电压成比例。 VA=VB*R22/(R22+R23)。当蓄电池电压不低于 38V 时，LED1、 LED2、LED3均点亮；当电池电压低于
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38V 时，LED3熄灭；
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当电池电压低于 35V 时，LED2熄灭；当电池电压低于 33V 时， LED1熄灭，此时应给电池充电。调节
VR1、VR4、VR3可分别
设定 LED3、LED2、LED1熄灭时的电压。 LED4用作电源指示， LED5用作欠压切断控制器输出指示。
蓄电池过放电保护 ①脚输出低电平，三极管
当蓄电池放电到 31.5V 时.LM324 的 Q5导通，约 5V 电压加到 TL494 的
死区控制端④脚 . 该脚电位≥ 3.5V，就会迫使 TL494 内部调 宽脉冲输出管截止，从而使三极管
Q1、Q2截止，电机停止
LED5点
运转，蓄电池放电停止，进入电池保护状态。此时 亮，指示出该状态。 VR5用于设定电池保护点电压。
电机过流保护 R30 为电机电流取样电阻， 当过流时， 取 样电压经 R14加到 TL494 的⑩脚。当⑩脚电位高于⑩脚电位 时，TL494 内部运放 2 输出高电平，迫使 TL494 内部调宽脉 冲输出管截止，从而使 Q1、Q2截止，电机停止运转，从而 保护了电机。
制动保护 当刹车制动时， KEY2接通.5V 电压加到 TL494 的死区控制端④脚，迫使
TL494 内部调宽脉冲输出管截止，
从而使 Q1、Q2截止，电机停止运转，实施制动保护。
2) 调试
调速电路零速调试：速度转把完全松开
. 调节 VR2使电
机停转并再调过一点以保证可靠置零速。制动调试：转动速 度转把，电机旋转。此时闭合制动开关
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KEY2，Q2栅极应立
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即变为低电平 0V。过流保护调试：转动速度转把， 为高电平 12V。此时在源极对地之间加上 栅极应很快变为低电平。
Q2栅极
0.8V 左右的电压，
蓄电池放电指示电路用可调电源代替蓄电池。电压为 38V 时，调节 VR1，使 LED3刚好熄灭；电压为 35V 时，调节 VR2，使 LED2刚好熄灭；电压为 33V 时，调节 VR3，使 LED1 刚好熄灭；电压为 31V 时，调节 VR5，使 LED5刚好点亮，此 时 TL494 的④脚应为高电平 5V 左右，进入电池欠压保护状 态。通过上述设置，仅 LED1点亮时，电压为 33V-34V，应及 时给蓄电池充电，不过 LED1熄灭至 LED5点亮这段时间，蓄 电池还可维持运行，但 LED5点亮时，进入欠压保护状态。 此时应注意，过一会儿电池电压因电机停转而回升，保护解 除，又恢复工作。如此反复保护 池和控
制器，故应避免出现这种状况。 (2) 上海伟显牌控制器
使用 LM324、LM393和 LM339制作的有刷控制器可靠性 是很高的，就是器件数量多些。该控制器仅用一片 作有刷控制器部分。用另一块
LM339制
- 工作- 保护的结果会损坏电
LM339制成电量显示部分。显
示部分见图 3，电路原理见图 4 所示。
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