第一节无刷控制器线束功能与主要参数

1、第一节无刷控制器的线束功能及主要参数前期无刷控制器粗红线、粗黑线为电源接口，现在新型无刷控制器还有一根小电流锁线，一般为细红线或细黄线，具体连接方式是：粗红线与电源正极的一个接头相连，小电流锁线与电源正极的另一个通过电源锁的橙色接头相连，粗黑线直接与电源负极线相连。六芯塑料插接件为电机信号接口，细红线为6.25-5伏的参考电源，细黑线为地线，细黄线、细绿线、细兰线分别为三相霍尔信号线。九芯塑料插接件为转把与刹把信号接口。细红线：转把与刹把共用正极线，与细黑线电压为5-6伏。细黑线：转把与刹把共用负极线，与细红线电压为5-6伏。细黄线：转把调速信号线，与细黑线电压为1-4.2或4.8伏。细紫线：

2、刹把刹车断电信号线，与细黑线电压为5-6伏，不刹车电压为0时是刹车常断电。以上四种线的颜色与功能在所有控制器中都是一样的.在九芯塑料插接件中还有一种线为速度表速度信号线，一般为兰色线，也有是咖啡色线。无刷控制器的主要参数额定电压48V欠压保护值42±0.5V过流保护值15±1A辅助电源5.7V调速输入电压1-4.8V正向控制方式断电刹车输入电子低电位小电流线：小电流线都是与电源锁橙色线相连的，一般情况为细橙色，也有细红色，如果将小电流线与粗红电源主线交换位置连接则将造成自放电现象。第二节工作原理及主要元件无刷控制器工作原理：无刷直流电机中的位置传感器检测转子磁场相对于定子绕

3、组的位置，并输出霍尔信号到MC33035,使主控芯片MC33035在确定的相对位置上输出六路控制信号，控制信号通过IR2103缓存，控制功率管在转子的适当位置导通或截止，从而控制各电枢绕组的电流，随着转子的位置改变按一定的顺序进行换流，从而保证每个磁极下电流方向不变，实现了没有电刷的无接触式换向。当刹车、欠压、过流发生时，MC33035的第七脚电压由高变低，封锁输出，电机停转。无刷控制器主要元件1) 电阻：在电路中起降压和分流作用，用R表示。2)电容：在电路中起滤波作用，用C表示。3) 二极管：具有单向导电性，正向测有数值，反向测为无穷大，常用的有稳压二极管，开关二极管，整流二极管，快恢复二极

4、管等。4) 三极管：在电路中起电流放大的作用，主要有7815、7805、9013等。5)场效应晶体管：功率管为RFP50N06。6)集成电路6.1) MC33035无刷直流电机控制器主控芯片。6.1.1)MC33035主控芯片各脚功能。6.1.2)1、2、24脚驱动上功率管，19、20、21脚驱动下功率管。6.1.3)第3脚控制电机正反转。6.1.4) 第4、5、6脚为电机霍尔信号输入，电压为6.25V。6.1.5) 第7脚决定MC33035的状态，处于高电平时有输出。过流，刹车，欠压时第7脚处于低电平状态，封锁输出。6.1.6)第8脚为参考电压，输出6.25V。6.1.7)第9脚接地。6.1

5、.8)第10脚振荡器，产生PWM波，由第8脚提供电压。6.1.9)第11脚调速信号输入，1.0-4.2或4.8V。6.1.10）第11、12、13脚相连，11、12内部连，12、13外部连。6.1.11）第14、15、16脚接地。6.1.12）第17脚为工作电压24V由7824提供或工作电压为15V。6.1.13）第18脚为15V电压。6.1.14）第22脚决定120°、60°相角，接低电平为120°接高电平为60°。6.1.15）第23脚接地。6.2）LM324四运算放大器，有刷控制器和充电器都用它作辅助控制器件。6.2.1）第3脚正常情况下比第2脚电

6、压高，如低，则可能其前面的电阻坏，欠压时第3脚电压与第2脚相等。622）第8脚为参考电压6.25V,第4脚接地。6.2.3）第2、3、4脚电压分别是5V、5V、15V。6.3）IRF2103驱动器（IR:国际整流公司）6.3.1）第1脚为15V工作电压。6.3.2）第2、3脚为霍尔信号输入线，电压为0-5V。6.3.3）第4脚为接地。6.3-4）第5脚为0-15V输出信号，输送到功率管。6.3.5）第6脚为电机相线电压18V。6.3.6）第7脚为霍尔输出信号，输运到上功率管。6.3.7）第8脚为15V电压。第三节无刷控制器工作路线图无刷控制器工作路线图（以48V无刷控制器线路板为例）从线路板左

7、侧依次是：GND霍尔信号地线V+霍尔信号正极线SASBSC为霍尔信号线SPVGNDSPIN为转把正极线、转把负极线、转把调速信号线RP限速BRK为刹车断电信号线SC速度表速度信号线IOV为过流信号线UN为欠压信号电源电流经电源锁，由控制器粗红线进入后，先与第一个、第三个、第五个上功率管D脚相连，当功率管的G脚有霍尔信号输入时，电流由功率管D脚流向功率管的S脚，功率管导通，电流流入粗兰、粗黄、粗绿三相相线，为电机提供电流，通过下功率管流回电源负极。电源电流进入控制器后，大电流经功率管进入电机，小电流经电容C1和电阻R1滤波整流后，给7815三端稳压器提供电源，经三端稳压器稳压后输出15V工作电压

8、为MC33035LM324、IRF2103转把刹把提供电源。当霍尔元件检测到转子磁钢的位置时，将信号传输到MC33035的第4、5、6脚，经MC33035处理后，由1、2、24、19、20、21六脚输出六路信号分别到三个IRF2103驱动器，由驱动器将电压提升后输送到6个功率管，来控制功率管的导通。当转把转动时，为控制器提供1.0V至4.8V的电压，此电压信号传到MC33035的第11脚，与第10脚进行脉宽调制后再与下三路霍尔信号混合，共同控制下功率管。当控制器内的一个功率管出故障时，整车表现为缺相或不转，当一组相线的上下功率管同时被击穿时表现为缺相异响或电机不转或烧坏保险丝。功率管好坏的测量

9、：用万用表二极管测试档，测控制器粗兰、粗黄、粗绿三相线。万用表的黑表笔接电源粗红线，红表笔分别接粗兰、粗黄、粗绿，万用表显示值为500-600左右，若某相测试结果显示为零或很小，则该相上功率管击穿，若显示很大为断路；将万用表的红表笔接电源地线，黑表笔分别接三相线，万用表显示值应为500-600左右，若显示为零或很小，则该相的下功率管击穿，若显示很大，为功率管断路。第四节常见故障及原因分析一、不断电1) 三极管坏，无6.2V电压。2) 刹车断电信号线附近的二极管坏。二、缺相1) 用万用表二极管档测量，详见第三节。2) 将控制器与电机所有接线正确连接，在不通电的情况下，双向转动电机应无阻力，在通电

10、的情况下双向转动电机，单向有均匀阻力为正常，若电机双向有阻力或双向无阻力为功率管损坏或其它故障。3) 驱动器IRF2103烧坏。4) 二极管或51Q电阻坏。三、线路板无电流150Q电阻坏。四、电机不转1) 三极管坏，上脚电压为6.2V,如无则电机不转。2) 稳压管7815坏，无15V输出。3) MC33035第4、5、6脚无6.2V电压。五、常断电1) 三极管坏，无6.2V电压。2) 刹车线上的二极管坏。六、无欠压三极管上脚无6.2V电压七、飞车1) 线路板铜皮破(MC33035与LM324之间)2) 转把正极线与转把信号线搭在一起3) 转把线附近的二极管烧坏4) 转把负极线接触不良八、微短路

11、接上控制器正、负极，打开直流电源若电流显示为0.2A以上，则为“微短路”1)大电容坏2)7815坏，15V脚与负极导通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

12、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

13、各控制器常用集成电路的引脚功能图：Com(jInput-3OMdbm&ryCitralL±EL494REFCtUVCCC2曰曰BEELM3241OUT1u1440UT1IN-21341N-1IN+3124IN+叱A11GND2IN+5103IN+2IN-6g31N-2OUT78J30UT)LW339Ny¥)&-1GhJD网岡冏而而回LULZJLUl£jLULUm+VccLM339内部圏OutputAT叵IEGndliInputsA占M3933Vqc3Output8可丨*InputsB1OUT1|N-1IN+Vcc-LLM358VJ1 B2 73 6

14、4 5vcc+2OUT2IN-2IN*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：八、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

15、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：L_L心片型号基准电压6.25VVCCGND相角调整传感器输入上管驱

16、动下管驱动无刷控制L_L心片MC3303371413184、5、62、1、2017、16、15MC3303581716224、5、62、1、2421、20、19无刷驱动L_L心片IR2103(S1475IR21103271IR21133271IR2130(2S)*11227、23、1916、15、14IR21844(S)75126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，能判断出故障元件无刷控制器主相位缺相检查图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

17、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。、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

18、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

19、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。通过测量电动车控制器连接部件线的电源电压或信号电压，可以分析判断出电动车控制器的三番五次所在。以下是控制器常见故障的检测与排除方法。一、电动车有刷控制器控制部件的电源不正常电动车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、7815三端稳压集成电路，它们的输出电压分别是5V、6V、12V、15V。将万用表设置在直流电压+20V（DC档位，将万用表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

20、。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。二、电动车有刷控制器没有输出将万用表设置在+20发（DC档位，先测量闸把输出信号的高、低电位。如捏闸把时，闸把信号有超过4V的电位变化，则可排除闸把故障。然后，按照有刷控制器常用世道上脚功能表，与测量出的主控世道民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，检查外围器件或是集成电路出现故障。我们可以通过更换同型号的器件来排除故障。三、电动车无刷控制器缺相电动车无刷控制器电源与闸把的故障可以参考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，比如缺相。电动车

21、无刷控制器缺相现象可以分为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电动车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。检查测量点。电动车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，在控制器通电状态下，用万用表的+20V直流（DC档，并将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他霍耳引线。应该有+5V以上的电压，否则说明控制器内部霍耳输出电路出现故障。通过测量霍耳引线的滤波电容和主控制相应引脚，进一步判断故障位置。更换滤

22、波电容或更换主控芯片可以排除故障。用电压比较法测量图示各标注点的电压可以判断出引起缺相故障的具体元件。四、电动车无刷控制器完全没有输出参照无刷电机控制器主相位检查测量图，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，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图，测量芯片的输入输出引脚的电压是否与转把转动角度有对应关系，可以判断哪些芯片有故障。更换同型号芯片即可排除故障。五、飞车飞车故障一般是由MOS管击穿引起的。判断MOS管好坏时，可用万用表的二极管档位测量MOS管三个引脚，应该没有短路现象。如MOS管损坏，则可以

23、通过更换同型号的器件来排除故障。六、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：1、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集成电路引脚焊盘，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。2、拆卸功率器件拆卸时，将MOS管或三端稳压的剪断，然后分别焊下它们的引脚，这可以避免拆卸大管脚元件时损坏印刷电路板焊盘。3焊接集成电路、功率器件拆卸完集成电路和功率管以后，对焊盘进行清洁，把多余的焊锡去掉，露出焊盘也。把集成电路和功率器件插进相应位置后，用30W以内的电烙铁对急公近利这脚和相应焊盘进行焊锡。注