电动车调速器电路.docx

48V500W有刷电摩控制器电原理图
2007/05/15 17:13

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电动车无刷有刷控制器故障的检修(图文)
2007/06/15 11:42
控制器故障的检修
一、检查判断
1.有刷控制器故障的检测判断与故障排除
通过测量控制器连接部件或引线的电源电压或信号电压可以分析判断出控制器的故障所在，我们现在介绍控制器常见故障的检测与排除方法：
对控制部件的供电不正常
检测方法如下：控制器内部电源一般采用三端稳压集成电路，一般用7805、7806、7812、7815三种规格的稳压集成块，它们的输出电压分别是5V、6V、12V、15V。用万用表的直流电压+20V（DC）档位，黑表笔与红表笔分别靠在转把的黑线和红线上，观察万用表读数是否与标称电压相符，它们的上下电压差不应超过0.2V。否则说明控制器内部电源出现故障了。一般有刷控制器可以通过更换三端稳压集成电路排除故障。应注意的是很多并不是稳压集成电路本身的问题，而是被负载（大部分是集成电路）短路了。
没有输出
检测方法如下：用万用表的+20V（DC）档位，先测量闸把输出信号的高低电位，捏闸把时，闸把信号有超过4V的电位变化。排除闸把故障之后，按照有刷控制器常用芯片引脚功能表，与测量出的主控芯片与逻辑芯片的电压值进行电路分析，并检查各芯片外围器件（电阻、电容、二极管）的数值是否和元件表面的标识相一致。检查出外围器件或集成电路出现故障，我们可以通过更换同型号的器件来排除故障。
以下是各控制器常用集成电路的引脚功能图：

飞车

飞车故障一般是由MOS击穿引起的。判断MOS管好坏的方法如下：用万用表的二极管档位测量MOS管三个引脚的应该没有短路现象。
MOS管损坏，可以通过更换同型号的器件来排除故障。

2.无刷控制器故障的检测判断与故障排除
无刷控制器电源与闸把的故障，可以参照有刷控制器的故障排除方法先予排除。对无刷控制器而言，还有其特有故障现象，一般分以下几点：
缺相
无刷控制器缺相分主相位缺相和霍耳缺相两种情况。
主相位缺相的检测方法可以参照有刷控制器飞车故障排除法，检测MOS管是否击穿，无刷控制器MOS管击穿一般是某一个相位的上下两个一对MOS管同时击穿，更换时确保同时更换。
无刷控制器的霍耳缺相表现为控制器不能识别电机霍耳信号。检测方法是：拔开控制器与无刷电机的霍耳引线，控制器在通电状态，用万用表的+20V直流（DC）档，黑表笔靠在控制器霍耳引线的黑线上，红表笔测量控制器的其它霍耳引线，应该有+5V以上的电压。否则说明控制器内部霍耳处理电路出现故障。通过测量霍耳引线的滤波电容和主控制芯片的相应引脚进一步判断故障位置，更换滤波电容或更换主控芯片可以排除故障。
完全没有输出
用万用表直流电压+50V档检测6路MOS管栅极电压是否与转把的转动角度呈对应关系，如没有对应关系，表示控制器里的PWM电路或MOS管驱动电路有故障。参照无刷控制器主相位检查测量点(见图）电压与转把转动角度的正比关系，判断出是哪些芯片有故障，更换同型号的芯片可以排除故障。
以下是无刷控制器常用芯片的各管脚的作用：

芯片
型号
基准电压6.25V
VCC
GND
相角调整
传感器输入
上管驱动
下管驱动
无刷
控制
芯片
MC33033
7
14
13
18
4、5、6
2、1、20
17、16、15
MC33035
8
17
16
22
4、5、6
2、1、24
21、20、19
无刷
驱动
芯片
IR2103(S)

1
4

7
5
IR2110

3
2

7
1
IR2113

3
2

7
1

IR2130(2S)

1
12

27、23、19
16、15、14
IR21844(S)

7
5

12
6
             测量各集成电路输入输出引脚的电压，是否与转把转动角度有对应关系，能判断出故障元件。

3、更换集成电路的方法与注意事项

在检测出集成电路损坏的情况下，就需要更换集成电路了。这里介绍一下常用的操作方法：
1、拆卸集成电路：用酒精灯火焰外焰加热PCB板焊接集成电路引脚焊盘，快速均匀的移动PCB，直至所有焊盘的焊锡融化，用镊子将集成电路从PCB上取下。
2、焊接集成电路：将焊孔里的焊锡清除干净，将集成电路插装好，用接地良好的电烙铁迅速焊接好各引脚。注意速度要快，以免焊接时间长，引起局部温度过高，损坏电路或焊盘。
3、拆卸功率器件：可以将MOS管或三端稳压的管脚剪断，分别焊下它们的引脚，这样可以避免拆卸多管脚元件时损坏PCB的焊盘。

二、不同型号控制器的代换

              由于不同控制器厂家生产的控制器内部电路不完全一样，即使同一厂家生产的不同型号的控制器，其内部电路也不完全一样。但是在应急情况下，手头没有同型号的控制器更换，这样维修人员就要用目前手头现有的控制器，根据检测判断各引线功能，对控制器进行改造使用了。
在对有些控制器的引线功能未知的情况下，可以将控制器通电，先测量出转把供电引线(+5V或+6.25V)，闸把供电引线（＋5V、+12V或＋15V）与地线。数一下剩下几个未知功能引线（例如剩下４条引线），在＋５V引线上与地线之间，分别串联几路５K的电阻，在串联电阻的中间抽头引出线接到剩下未知功能引线的线头上。按照开关法引线判断表，先判断转把信号线引线。当某个开关闭合或断开时，电机以中等速度旋转，则说明该路引线是转把信号线。判断闸把信号线的引线。当某个开关断开或闭合时，电机停止转动，则说明该该引线是闸把信号线的引线。闸把信号线可能是一根，也可能是两根。另外还有的引线，其电位的高低和电机的转动没有关系，在应急代用的情况下，可以不接这些引线。
无刷控制器和电机有严格的匹配的关系，在不知道电机的控制器相位和相序的情况下，先将控制器的3相霍耳引线与电机的3相引线接好，3相主引线也分别接好，先接好转把与闸把的的引线，此时由于电机和控制器的相角与相位可能不对应，电机不能正常转动，但是只要电机抖动的力量能和转把的电位呈对应关系即可将无刷控制器与无刷电机的引线接对。
根据下面的无刷控制器与无刷电机的36状态接线表，仔细匹配各引线，最后可以找出无刷控制器和无刷电机的正确接线。

无刷电机36状态接线表,
Z:正常正转             F:正常反转             B:不能正常转动控制器

（假设电机和控制器的引线颜色都是黄蓝绿
注:红，橙，黄依次表示电动车最常用的接线法级别，红最常用，橙次之，接下来为黄，再者其
它，大家可以先依次试完这几种之后，再试其它种状态。
           如果按照36状态接线表接线，电机还是不能正常转动，则说明控制器与电机的相角（120度/60度）不匹配，需要打开控制器对控制器的控制相角进行调换。常用的无刷电机专用驱动芯片型号是MC33035和MC33033。对于MC33035，它的第22脚接地是用于驱动120度无刷电机，第22脚悬空或接高电位是用于驱动60度无刷电机。对于MC33033，它的第18脚接地是用于驱动120度无刷电机，第18脚悬空或接高电位是用于驱动60度无刷电机。
如果无刷电机反转，表明无刷控制器与无刷电机的相角是匹配的，我们可以这样来调整电机的转向，而不必打开控制器进行转向调整：将无刷电机与无刷控制器的霍耳引线的A、C交换接线；同时将无刷电机与无刷控制器的主相线A、B交换接线。
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电动车故障多功能测试器
2008/11/26 18:05
经过努力，本站制作的电动车多功能测试器终于可以和大家见面了。
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简介：
   本多功能测试器采用LCD数码显示的31／2位数字电压表（带自动蓝色背光灯（见附图），光线不足自动点亮背光，充足时自动熄灭）及LED指示灯作为显示器件，显示上更为准确直观
内置的31／2位数显电压表，可测±200V以内的直流电压，最大显示199.9,分辨力0.1V。可用于电池电压测量，充电器输出电压测量。转把供电及输出电压，及其它各关键点电压的测量等。当输入负电压时数字前显示负号，过量程显示1或－1
霍耳测量功能既可以在外部检查单只霍耳的好坏，也可以检查电机内部三只霍耳的好坏及输出相角60度／120度的识别，甚至用来检测电机是否进水。
控制器测量，可以在线测量控制器是否可用及控制器相角60度／12度的识别，可以对缺相故障控制器具体是哪一相缺相的问题进行检查。对控制器维修时起到很好的帮助作用。
电机的检查，除了以上介绍的电机霍耳的检查外。本多功能测试器还具有对电机相线的检测，看电机的内部引线是否断路等。
转把测试，可以检测转把的好坏，及是否会引起飞车及速度调不上去的问题进行检查。
另外用该测试器能较为快速的找出控制器与电机的匹配接法，这一点对于更换控制器时新控制器与电机不对应时起到很好的帮助作用。本多功能测试器体积约175×85×55，内置充电锂电池及充电电路，延时节能关机保护及欠压指示。重量相当于一个普通万用表的重量。轻巧便携，方便使用。是电动车维修的极佳维修必备工具。
以下是相关图片：
内部结构示意图如下：

面板示意图如下：

实物图：

充电指示灯及充电插口

以下针对PIC16F72单片机的控制器
一、控制器静态电流正常应在50MA内，电机空载最高转速时电流一般在1.4A左右，部分电机在1.8A左右。

当控制板不工作时，首先应看板上信号灯以秒/次闪烁，如未加转把信号时而信号灯不闪烁，则应检查：
1．5V电压是否正常，不正常时外部接插是否有短路，板上有无搭锡短路等；

2．单片机第2脚电压是否为5V；

3．石英晶体是否工作；

4．信号灯损坏

二、控制器电流电压调整

1．电流调整：调节康铜长度（新程序可调整LM358第6脚对地的电阻（R6），取值范围取2K到3.3K内，调到所需运电流，（500W老程序在26A到35A有较好的运行效果，新程序在22A到28A有较好的效果。）

2．电压调整：欠压取样电路为48V或36V电源对地的两个分压电阻组成，通常调整电源连接的电阻（Ra）就可以调整欠压点，因与地连接的电阻通常取1.2K故欠压值及电阻阻值可按下面公式计算；Ra=(1.2xv-1.2x3)/3

例：使用48V电瓶电压，欠压V的取值为40.5时:

Ra=(1.2x40.5-1.2x3)/3-------→Ra=15K

注：其中的1.2为与地连接的电阻。试中的3为单片机部处理欠压AD值。

当欠压值需在40.5V到42V间调节时满载1.2K电阻上并82K、39K、36K、33K、30K时，欠压分别对应：41.04V41.65V、41.75V、41.86V、42V。
三、当控制板上单片机能工作时（不加转把信号灯应闪烁），但不能正常工作，请注意信号闪烁状态，下面例出常见闪烁状态：

1．弱信号控制部分正常工作约为秒/次；

2．慢闪2次电路处于刹车状态；

3．慢闪3次康铜到LM358有参数不对或有开路情况；

4．慢闪4次上桥到驱动到输出MOS有故障

5．慢闪5次下桥到驱动到输出MOS有故障；

6．慢闪6次60度120度选择与电机霍尔相序连接不对；

7．慢闪7次运行中电流过大保护，康铜过长或短路检测的基准电平偏底（正常取值为20K对1.2K分压）：

8．慢闪8次欠压状态

9．快闪2次等待转把归零（上电防飞车功能）

10．快闪3次，电机堵转停止；

11．电机转动时信号灯闪烁，霍尔线断线缺相或电机不匹配。

其它3故障则可配合上面状态推断维修：
1：电机不转：

a：电压不足，测试MCU的第3脚电压是否大于3.2V；

b：刹车电平接法是否正常，检测MCU的第7脚，高电平刹只要电压高于2..5V：低平刹车时电压低于2.0V；

c；调速电压是否加到MCU的第5脚；

d：接插件未按装良好，缺相导致无法输出；

e：上述条件都满足时，则输出及驱动电电路有故障，外力强行转动电机，内部有明显的不均匀阻力时则多为MOS功率管损坏、但有部分为前级驱动三极管损坏。

2：电机转；但不正常：

a：控制器60度120度工作方式选择是否对应：

b：电机靠外力能力，且转动时有叫大的操声不平稳；输出缺相，检测连接线情况，线路板上元件有漏焊、虚焊、短路、错焊等：

c：霍尔信号不对，部分电机需调整控制器输出线或霍尔信号线；

d：电机在低速转动时不平稳，多为驱动电路元件参数差异太大，测试三相驱动元件有无错焊，性能不良；

3：电机易停、带负载能力差：

a：控制器短路比较电阻R9、R10是否为20K或1.2K：

b：电容C7（1000Pf）、死区调节电容C24（100PF）容量偏离太大

c：康铜线过长（*当控制器电容C7、C24容量不对时，工作电流将异常，一般反映为工作电流大而将康铜调得过长）；

d：驱动电路的部分元件漏电，性能不良。

4：限流电阻发热，静态电流偏大；

a：检测电路中有短路：

b：驱动输出有无器件错焊；

c：插件中连线是否对应。

5：易烧MOS管或电机低速正常运行，转把快速上升时候易烧MOS管：

a：HC27电路（U3）是否正常：

b；单片机21脚电压不为逻缉的高电平或低电平，其上拉电阻开路或虚焊；

c：MOS驱动信号不能正常跟随单片机输出信号，呈现一种常态电平，最容易导致MOS损坏。

6：转把信号加上后信号灯灭，但电机不转：

a：电机输出有无良好连；

b：电机霍尔未连接；

c：驱动电路中有器件开路或虚焊、漏焊等。
图文）如何测量电机霍耳的好坏及电机霍耳检测器内部电路（多种）
<注:文章正在更新中,完成之后将没有这些文字>
在电动车维修的这个圈子里，很多人特别是新手，对如何测量电机霍耳的好坏还是觉得很懵懂，在下面我就以实测图文的方式教大家如何测量电机霍耳的好坏。
因为数字万用表比较直观的原故,大家使用数字万用表的较多,故我就用数字万用表测量的方法为例子.
(型号为DT9205)
测量霍耳的好坏有好几种方法:
首先:参数比较法(不带电测量)
请看下图:

图片上的文字：“首先用二极管测量档没量其输入是否短路，用红表笔接红（色正电源）线，黑表笔接黑（色负极）线，如图所示。图示为实测一正常电机霍耳得到的数值，仅供参考，原因见一幅图，下同，不在敖述。”
接下来......

图片上的文字：“参数比较法：用万用表测二极管档来检测。红表笔接红色线固定，黑表笔分别测量黄绿兰三条信号线，比较三次测量想方设法，应相差无几。然后红表笔接黑色线，黑表笔接三信号线，再次比较测量结果，也应相差无几。
图为红表笔接黑色线（负极）黑表笔接其中一信号线的情况。因为元件型号不同及其之间存在差异，数值中能与此不尽相同，另外不同万用表测出的数值也不一定相同。故供参考。不过如是同型号，则其参数应大至相同，只是测出数值与此不同而已。”
进一步测量判断它好坏。
测到这一步，如果它们的参数基本上一致，因为不同型号参数也不尽相同，因此我们还是无法判断它的好坏，只能判断出它是否击穿短路了。
如要进一步测量它们的好坏，只有带电测量了，不过它和下面要讲的有所不同。
方法如下：
取一稳压直流电源或用三粒5＃或7＃电池，如图：
图片上传中......
第二个方法:
在线测量法------这是维修时最最常用的方法之一了
第一步

第二步

第三步

第四步

第五步

第六步

这样电机霍耳的测量就完成了.
第三种方法:仪器测量法------这里我会提供几个测量电路给大家,从中教大家如何使用.
说明一点,其实这种电路很简单,大家如稍有动手能力的完全可以自已做一个.
第一种:

第二种

其实大家从中可以看出第三种是第一种的一个扩展,它直接取自车上电池的电源,而不必用干电池,这样维修更为方便. 我在看到别人做的检测器之前做的一个会比这个稍复杂一点.用到三极管,电源用7805稳压.后来想想,简洁至上,好用够用就行.所以现在就用了第三个电路.
要知道第三个电路做成的检测器可要80元哟------有人就是这么卖!

测试接口

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