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电动自行车充电器、控制器的使用和保养、故障与检修
来源:电动车中国网    2009-1-12 14:18:08
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[提要]

  6、  电路元件的更换方法与注意事项

  在检测出集成电路、MOS管损坏的情况下,就需要更换集成电路、MOS管,下面介绍一下常用的操作方法。

  A、拆卸集成电路

  拆卸时,用酒精灯火焰外焰加热印刷电路板焊接成电路引脚焊盘,快速均匀地移动印刷电路板,直至所有焊盘的焊锡融化,用镊子将集成电路从印刷电路板上取下。焊接时,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,以免因焊接时间长,引起局部温度过高,损坏电路或焊盘。

  B、拆卸功率器件

拆卸时,将MOS管或三端稳压的管脚剪断,然后分别焊下它们的引脚,这样可以避免拆卸大管脚元件时损坏印刷电路板焊盘。

  C、焊接集成电路、功率器件

  焊接的窍门在于是否能一次性焊接好。因为电烙铁是有一定热量的,如果将电烙铁长时间停留在焊接处,很可能会使电烙铁上的热量传递到非焊接的部件止,损坏高精密度的部件。这就是电动车电元件焊接时,特别值得注意的地方,以此来避免损坏元件内部的电路。焊接集成电路、功率器件,首先要除去多余的焊锡,使焊锡清洁,要让焊盘孔清晰可见。然后用小于等于30W的电烙铁将集成电路和功率器件焊锡在相应的位置上。

  六、控制器的结构

  (一)控制器的命名、特点

  控制器的功能主要是控制电机旋转速度,并对整车的电气系统进行有效的保护。根据所要驱动的电机的形式,参数的不同,要选择的控制器的参数也不同。国标对电动车控制器的命名标准如下:

  1、控制器的命名

  产品名称代号

  ZK:有刷电机用普通型驱动控制器

  ZKC:有刷电机用智能型驱动控制器

  WZK:无刷电机用普通型驱动控制器

  WZKC:无刷电机用智能型驱动控制器

  命名举例

  ZK3610A:普通有刷控制器,额定电压36V,额定电流10A,厂家A类产品。

  ZK3610C:普通有刷控制器,额定电压36V,额定电流10A,厂家C类产品。

  ZKC2410KA:智能有刷控制器,额定电压24V,额定电流10A,厂家KA类产品。

  WZK3610C:普通无刷控制器,额定电压36V,额定电流10A,厂家C类产品

  WZKC3610E:智能无刷控制器,额定电压36V,额定电流10A,厂家E类产品。

  2、控制器的特点

  电动自行车各种型号的控制器特点如下表:

控制器名称
代表型号
电路结构
功率管数
骑行模式
功能描述
普通有刷
ZK3610A
简单
1—2
单一“电动”骑行功能
欠压、限流/过流
智能
ZKC3610E
简单
1—2
“助力”“电动”“定速”
欠压、限流/过流、故障自检/显示欠压、限流/过流
普通无刷
WZK3610A
复杂
6
单一“电动”骑行功能
智能无刷
WZKC3610E
复杂
6
“助力”“电动”“定速”
欠压、限流、电机堵转保护、缺相保护、故障自检/显示

  (二)典型模块电路结构与通用参数

  各种控制器的特点不一样,其内部的工作原理也不一样,下面分别介绍各种控制器的结构与典型的电路图。

  1、有刷控制器的模块电路与电路

  典型的有刷控制器的原理框图如下,其中:

  (1)内部稳压电源用以提供控制器内部电子元件的工作电压。

  (2)PWM芯片根据转把的输入电压,输出相应脉冲宽度的方波给MOS管驱动电路。

  (3)MOS管驱动电路将PWM信号整形提供给MOS管。
 
  (4)MPS管是大电流开关元件,其导通时间与关闭时间,受PWM信号的控制。

  (5)欠压保护电路在电池电压降低到控制器设定值以下时,停止PWM芯片信号的输出,以保护电池不至于在低电压情况下放电。

  (6)限流保护(或过流保护)电路是对控制器输出的最大电流进行限制,以保持电池、控制器、电机等不会出现允许范围以上的大电流。

  PWM:是Pules Width Modulation的缩写,意思是脉冲宽度调制。是直流调压或直流调速中能量利用率较高的一种方式。普通有刷控制器的代表型号是ZK3610A,其典型电路图如下:

 

标称项目
使用参考
额定电压
匹配使用贮电压
额定电流
允许长时间放电的最大电流
欠压保护
电池电压在保护数值以电机供电
限流/过流保护
允许短时间放电的最大电流
使用温度
控制器内部元器件能正常工作的温度范围
转把信号
可以正常调速的转把信号电压数值
刹车信号
刹车时,闸把信号的高低电位

  维修时,应根据电动车实际使用的环境(如温度等),和匹配的要求(如电池电压、转把信号、闸把信号、电机功率等参数),选择合适的控制器。

  2、无刷控制器的模块电路与电路图

  典型的普通无刷控制器的原理框图如图,其中:内部稳压电源提供控制器内部电子元件的工作电压。

  主处理芯片根据无刷电机的霍耳信号对上三路和下三路的MOS管驱动电路,给出有选择性的打开与关闭信息,以完成对电机的换向。同时,根据转把的输入电压大小,将相应脉冲宽度的载波信号,与下三路MOS管导通信号混合,以达到控制电机速度的目的。

  MOS管驱动电路将PWM信号整形放大,提供给MOS管。另外,对于上三路的三个MOS管来说,它们的驱动电平要求高于电池供电电压,因此MOS管驱动电路还要具有升压功能,将上三路的MOS管导通信号变成高于电池电压的超高方波信号。

  霍耳元件:霍尔效应是取名于物理学家的名字爱得文•霍耳。1879年霍耳发现:在与通电的导体或半导体的电流方向垂直的方向上施加磁场时,会在既与电流垂直又与磁场垂直的方向上出现感应电压。这一效应叫霍耳效应。利用霍耳效应制成的磁感应元件叫霍耳元件。

  MOS管:金属氧化物半导体的英文缩写。这里指控制器里面的大功率开关管。

  MOS管是大电流开关元件,其导通时间与关闭时间,受导通信号与PWM信号合成的混合信号。

  欠压保护电路在电池电压降低到控制器设定值以下时,停止PWM芯片信号的输出,以保护电池不至于在低电压情况下放电。

  限流保护(或过流保护)电路是对控制器输出的最大电流进行限制,以保护电池、控制器、电机等不会出现允许范围以上的大电流。

  需要强调的是,无刷控制器相角必须和无刷电机相角一致,这样的电机才能转动。

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关键词:维修 电动车 
我来说两句( ) | | 责任编辑:白云
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