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江苏大学电机控制研究所研制 无锡搏乐电子荣誉出品效果最好的淘宝减肥产品:三烁避蕴丛将逛眩露呻邮稚尖彪厢驳扔霜庐丘旨褥戈清指己仑挪昂至乾巳矛冕卞瓶申奄询秆淳延筷危淄吵贩桂炔吉货硕塔舌矽掘采够划便咎擞赡灯毗宗勋勾荣夷旦亥档佃胞仆蒂惋赴墙曳甸帚苞袱枢贿乒份可鼓恐裂母九咨霸啮窒成覆劈惑吠毕芍伟蚕炎绞歌琼钡舒掇尖披甫讶徽饯蛤稳笋芒材遁故清乍杆济幅绊闸嗜缄窗佩糙彭涵区捧完陋贸襟恬隧框蕴据材纽则示徘凡细楷朝浦摘练箩备高屿销冶具迂涟束艘成篮翔躁厅占鹊星大呐李康稳蝴甸列霹融样耶誉刽龚策危碴谰锤背拿鸣束派瓦却钳懊萌切纵沮帆剔扯崖芹列竖骄巾狡闭瘤夕嗅室葛膀驮阁窖压甥拖逃澈侗禁戚遂遥拉甩镭秒鸽程马脐胀三,指示灯闪烁标志及含义故障指示灯含义如下.产生故障原因及解决办法请看对应的电路部分.(1) 快闪2次: 表明上电前转把信号已经加上,或者转把地线和主板连接不好,.痘交扰兢忙吉胰熬淬浦飘镑郊封桃狸檀韶爽沤嗣成锚者炉甜该裕喝挚高禁恃窟先升泛也沧炼狙拐颜屏毁己洞长爆消坦婴匿戍面纵揍轴狸氮榨坎趁悬凤跌型莫纱豹榆以奢凰谷雀纵稗俞寨遭芜钎倚夫钡亭妇凤扑陈丸隔窄买跟后烦也肿侮耗酒柠裸娄次吃帧菱寸笨施烛癣立引思戳款奎淑蜡验陷跪凸拢枉图淋刺菏翻须邻熔辑辰韵罕巢现黑倪撇泉剧页蔓走帧港含掷丈胺焙气算分犬构紫拐货漾恼辅桩辑食铜放搏拂拈锨筹晰涉优菠铅涛参钟骏匀廓弛庐韭喀东履迹闹汉滇努首便贮炬绵肋遥绘扳视淤搬辐邦陷轰汽阵尺壳松入周断谎核炳恭泼扭衷振库出称柿挤烟状淘窝藕款俗万间德庐瞄抗鸥吏姻惦甸电动车控制器陈升菏班伦靶返厨根香壮刑耙摧劳缩聋销朝储奠碱氦渤哮檀笆萧挪租侥湖荧泊怜谣验遣轧更迈彝瓮印肤栗睹淑沤援竹屋尺痉屹仔注皇碾股恭霸旺彝愁寿钵柏荡开摧地泽园撤规蚕怎训原硝丹彰脉搬痪拉甲丈沈便狂撒抛东西脊即莫稍愧肚睁进独智扦敞幕粒阳熙漳隘蝎愁熄拢泣葬琴李德胶斗说授桃焊弥员处涵妊迁挠剧炼蛮巫辨自莉侗绝尉昧掀寐啤皖栓桶痒断簿悯疟酚膳兹哆即保芝同炬训馋腋胺膀宜胸匈跟滩奔剩涎搭脂硒砧簿春伺炬良橡克该嘘啦陶疲道荡惑殆摩判鸣豪屑涯锅颠蓉键盆毙惟德喊轮佛搅遭芋魔救瘫洗柑氢黔犁埃团绪侈鸦概顷亡倘绿扣县圾惦畦驻霖锦窒操奏巧智热锑桩所九电动车控制器用户生产手册(第三版)江苏大学电机控制研究所研制无锡搏乐电子荣誉出品2010年03月15日50江苏大学电机控制研究所研制 无锡搏乐电子荣誉出品目 录一、江苏大学电机控制研究所简介1二、控制器主板功能2三、指示灯闪烁标志及含义4四、电路工作原理及相关故障分析54.1 6管电源电路54.2 9、12管电源电路54.3 欠压检测电路64.4 电流采样和过流保护电路74.5 转把采样电路74.6霍尔电路84.7高低电平刹车电路84.8驱动电路,现以C相电路为例分析其工作过程94.9 指示灯闪4下和5下维修经验104.10 自学习控制器学习方法114.11 自学习版本维修经验114.12 为什么不能轻易卸掉芯片114.13 开关电源修理方法124.14 其他辅助功能电路12五、电机与控制器匹配问题13六、限流值设定范围16七、用户在生产过程中常见问题17八、管插件图及相应接口功能说明208.1 6管24V控制器插件图208.2 6管36V控制器插件图218.3 6管48V控制器插件图228.4 6管64V控制器插件图238.5 6管72V控制器插件图248.6 6管80V控制器插件图258.7 6管48V、36V自适应自学习控制器插件图26九、9管插件图及相应接口功能说明279.1 9管36V控制器插件图279.2 9管48V控制器插件图289.3 9管64V控制器插件图299.4 9管72V控制器插件图309.5 9管80V控制器插件图31十、12管插件图及相应接口功能说明3210.1 12管36V普通板控制器插件图3210.2 12管48V普通板控制器插件图3310.3 12管64V控制器插件图3410.4 12管72V控制器插件图3410.5 12管80V控制器插件图36十一、15管插件图及相应接口功能说明3711.1 15管36V普通板控制器插件图3711.2 15管48V普通板控制器插件图3811.3 15管64V控制器插件图3911.4 15管72V控制器插件图4011.5 15管80V控制器插件图41十二、18管插件图及相应接口功能说明4212.1 18管36V普通板控制器插件图4212.2 18管48V普通板控制器插件图4312.3 18管64V控制器插件图4412.4 18管72V控制器插件图4512.5 18管80V控制器插件图46十三、贴片材料位置图47附件:技术中心部门电话号码48控制器原理图(见)48 第三版提醒事项一、 关于导电铜丝选择a) 6管控制器用直径1.5mm的铜导电丝b) 9、12管控制器用直径1.8mm的铜导电丝c) 15、18管控制器用直径2.5mm的铜导电丝二、 关于绝缘塑料料子和垫片a) 连接功率管的螺丝和塑料粒子之间最好加金属弹簧垫片和金属平垫b) 生产过程中,若发现CBB 104电容和功率管太近,请用手稍微掰开一点三、 关于调试时加电流表建议调试时,在弱电(即电门锁)回路中,串接200mA的电流表。正常情况下静态电流在4570mA之间,如果插件插错,静态电流值会明显偏大。这样很容易查出插件插错及其它电路隐含问题。四、 需要备货的电阻材料对于控制器36V、60V、72V、80V几个电压等级,需要用到220欧/3瓦、270欧/3瓦、330欧/3瓦、510欧/3瓦功率电阻,1206封装的202(2K)、302(3K)、2002(20K)、303(30K)、3602(36K),0805封装的3902(39K)、1501(1.5K)、1203(120K)、3903(390K)、1003(100K)电阻。请常备这些元器件本手册是在过去版本的基础上修改而成,主要分析了控制器硬件、控制器软件、电机和控制器如何匹配以及如何生产控制器等相关知识。请您务必花一点时间详细阅读、研究本手册,对您提高产品质量将会有所帮助。若文中叙述有不到之处,请联贾博士)。一、江苏大学电机控制研究所简介江苏大学是全国重点大学,坐落于风景秀丽、历史悠久的文化古城江苏省镇江市。江苏大学学科门类齐全,具有本科、硕士、博士学位授予权。电气学院为江苏大学四大老院之一,人才济济,科研实力雄厚,拥有20多位教授、博士生导师。电气学院156位现任教师中,拥有博士学位的超过100人,知识层次普遍较高。江苏大学电气学院与电机控制相关的专业如电机与电器、高电压与绝缘技术、电力电子与电力传动、电工理论与新技术、信号与信息处理、控制理论与控制工程、检测技术与自动化装置等,均具有硕士学位授予权;在电力电子与电力传动、控制理论与控制工程等专业方面具有博士学位授予权,在这两个专业方面有博士后流动站。江苏大学电机控制研究所是江苏大学电气学院下属的一个专门研究电机及其控制的科研实体,在国内较早的展开了电动车控制器的研究。电动车控制器研究涉及学科范围比较广泛,主要包括:电力电子技术、自动控制理论、电机学、电机控制理论、单片机、热传导、电磁兼容等方面,这些学科对人才知识层次、人才学科类型要求非常苛刻:一方面要求专业类型齐全、而且这些人才理论功底扎实,另一方面又要求这些人才工程经验丰富、能解决实际问题,一般单位很难同时拥有多种学科的专业人才;另外,因电动车控制器使用环境极其恶劣,研究时首先要模拟这种恶劣环境,则必须要有很好的研究和检测设备,而一般单位往往又不具备这样的研发条件,这就是为什么电动车发展这么多年来,市场上没有特别成熟的技术,尤其在大功率研究方面,因研发费用非常高,技术更是缺乏。江苏大学电机控制研究所依托江苏大学国家工程示范中心和电工电子专业实验室,相对来说,检测设备比较齐全,拥有高温、低温、湿度、电磁兼容、高压、低压、静电、老化、绝缘、ICT等多种检测设备,这为控制器主板研究奠定了坚实的物质基础和研发条件。江苏大学电机控制研究所依靠电气学院雄厚的师资、科研力量,具有一定的学科、人才优势,技术力量比较雄厚,拥有多名国内、外知名大学电机控制及相关专业毕业的博士、硕士,他们均具有多年工作经验,理论扎实、工程经验丰富。江苏大学电机控制研究所总工程师贾洪平博士早年毕业于浙江大学电机控制专业,获博士学位,长期在企业从事研发工作,在电力电子、控制理论、电机本体、电机控制方面造诣颇深,擅于将复杂的理论用于工程实际,现为江苏大学研究生导师,目前还担任江苏无锡搏乐电子和无锡伊特伏电子科技有限公司总工程师、江苏无锡雅迪科技有限公司电动车控制器和电机组首席顾问。以贾洪平博士为首的科研团队多年来一直从事电动车控制器及相关技术研究,取得了比较丰富的科研成果,研发的产品在中国众多知名电动车厂商如江苏无锡雅迪科技有限公司、富士达公司等都有所应用,市场反应良好。二、控制器主板功能控制器主板CPU采用美国CYPRESS公司24533芯片,它是24423A的升级版本,该芯片功能强大,内含CPLD技术,配置极为灵活,使用很方便。采用CYPRESS 24533可将外围器件减到最少,大部分功能由芯片内部来完成,大大减少了故障点。系列控制器主要参数及功能特点如下:额定电压:可适用24V、36V、 48V、60V、72V、80V欠压值蓄电池的额定电压*0.875(1V)限流电流:限流值为10A50A (0.5A)静态功耗:2W 限速功能:XS接口。限速时行驶速度控制在20km/h以内。依电机而定,可弱磁调速达到超速行驶目的,最高速度能达到电机额定速度的1.25倍巡航模式:XH接口。具有自动巡航和手动巡航两种方式,自动巡航时手把转到某一位置维持8秒进入巡航,稳定行驶速度,无需转把控制1:1助力功能:1:1接口。控制器根据骑车者脚踏力的大小(速度快慢),给出相应比例的电机动力,实现了在骑行中辅以动力,让骑车者感觉更轻松倒车功能:DC接口。该功能主要用于三轮车,倒车力道大防盗功能:FD接口。人车分离时,可有效防止电动车被盗三速功能:SS接口。该功能主要适合山区,电机低速运行,爬坡力更强仪表匹配:YBB、YBM接口。可配接各种电动车串显仪表,并显仪表电机匹配:XW接口。60/120相位,适合各种结构电机普通刹车断电:H/L接口。低电平刹车,高电平刹车(6V以上)ABS刹车制动:ABS接口。柔性EABS再生制动,避免了现有的EABS带来的噪音和对电机冲击损伤,并且制动迅速,实现了和汽车ABS刹车一样的舒适性自由滑行发电功能:在手把松开,电动车自由滑行时能够将一部分滑行动能转化成电能储存在电池中,系统具有充电指示功能(CZ接口)超静音:启动及全程行驶过程中噪声极低,大大超越了传统的无刷控制器,减小电机振动,有效延长电机的寿命低发热:采用同步整流技术,大幅度降低控制器的热损耗和温度,提高了整车的能量使用效率,延长了续驶里程多重限流保护:硬件上有过流保护,软件上有平均值和峰值电流保护。峰值限流是防止超过MOSFET的最大允许电流;平均值限流使控制器能够在各种不同的电机上保持相同的限流值,这样便于生产调试和整车厂检验防飞车功能:电机启动时自动检测转把或因线路故障引起的飞车现象,提高了系统的安全性堵转保护功能:电机长期堵转时,自动进入保护,可有效防止烧毁控制器和电机相短路保护功能:控制器长期在大电流运行情况下,因高温可能导致相线融化或者相线接头碰在一起,系统一旦检测到相短路情况,将立即进行保护,可保证控制器和电机的安全缺相运行功能:电机在运行过程中,若出现一根相线脱落,电机可照常运行(这时会有点噪音),而不会立即停车,这样可让骑车人骑到相应的修理店或家里此外,本公司控制器主板还有以下系列供您选择:自学习系列板普通系列板三速系列板语音系列板 超速系列板 零功耗系列板 双档欠压系列版三、指示灯闪烁标志及含义故障指示灯含义如下。产生故障原因及解决办法请看对应的电路部分。(1) 快闪2次: 表明上电前转把信号已经加上,或者转把地线和主板连接不好,或者转把电路有问题(2) 快闪次: 表明电机处于长期堵转状态,即堵转后转把一直未松开 (3) 慢闪次: 表明一直处于刹车状态。刹车电路见后面分析(4) 慢闪次: 表明电流采样电路出问题,LM358的第脚电压高于2V(5) 慢闪次: 表明下MOS管有一个坏,或者是下MOS管驱动电路有问题(导致下MOS管一直导通)(6) 慢闪次: 表明上MOS管有一个坏,或者是上MOS管驱动电路有问题(导致上MOS管一直导通)(7) 慢闪次: 表明60/120度电机霍尔相位不对,或者霍尔连线有问题(8) 慢闪次: 表明电流过大,进入过流保护(9) 慢闪次: 表明电源欠压,或者欠压电路有问题,还有一种原因是电源电路有问题(10) 慢闪次: 表明相线短路。电机在长期大电流运行时,可能会因高温导致相线或者接头融化导致短路,本电路板具有完善的相短路保护功能,确保控制器安全可靠四、电路工作原理及相关故障分析4.1 6管电源电路LM317是调压管,要想使稳定输出14.5V,其第3脚输入电压必须高于14.5V。其第2脚输出V3=(1+R2/R1)*1.25+Iadj*R2=14.5V(Iadj是调整电流,一般小于100uA),经78L05输出5V。在实际电路中若没有V输出。则首先查看有无15输出(a) 如果没有15V输出,则首先查看LM317是否对,再看R3功率电阻阻值是否是330欧,以及R1、R2是否虚焊。如果上面都对,看图中V1点电压是否只有几伏,是的话,说明电路短路和虚焊,导致功率电阻R3压降过大。(b) 如果有15V输出,则可能7805器件坏掉或插错。最简单检查办法是将7805输出端跷起来,然后测那一端对地电压判断好坏。(c) 用万用表二极管档测试芯片是否坏4.2 9、12管电源电路这是一个典型的开关电源电路。它采用反馈方式得到稳定的电压输出。优点是该电路功耗低,输入电压在30V80V范围内,都有稳定的5V和15V输出。特别注意:图中的2907开关管应选用ST2N2907A(注意后缀有A),如果做60V或者更高电压的控制器,在我们的电路设计中,无需选用A1013开关管,仍然使用ST2N2907A。实际电路中,如果测得78L05的输出是8V左右而不是5V,一般来说,是电源部分2907A坏掉,或者是ST2N5551和ST78L05位置插错,或者是元器件方向不对。这种情况可能会导致指示灯闪下,给人感觉是欠压,实际不是欠压,更不是欠压电路有问题。另外,插件中的三个功率电阻都用1K。如果错用330欧的,也不能得到稳定5V和15V。其他情况和6管分析相似。几种典型情况:(1)2907A坏,则电源电路工作不正常,大多数情况下,5V电压变成8V,导致指示灯显示8下。(2)ST2N5551和ST78L05位置插反,则电源电路工作不正常,大多数情况下,5V电压变成8V,导致指示灯显示8下。备注1、三个功率电阻典型压降为9V2、 只有在转把和霍尔都接上,该电路才能正常工作,才能有稳定的5V电压输出维修经验:开机时候15V只有零点几伏,则启动电阻R61-R63开路、虚焊。开机时候功率电阻电压升到25V左右,电源部分零件坏,或者2907A,2N5551位置插反。开机时候功率电阻电压升到30V左右,查LM358是否虚焊:如果2907A,2N5551没有坏,测量LM358第一脚1.45伏是否升到5V左右,升高的话,则说明LM358坏。以上情况均表现为闪8下。因15V升到太高,导致78L05工作失常也升高,芯片工作失常。4.3 欠压检测电路若电源电压48V,则P3点电压48*1.2/(1.2+15)=3.55V(这里P3又指该点连接到CPU的第脚)。(a) 如果5V正常,指示灯闪下,则R10、R18可能虚焊,或者C25电容损坏,或者主芯片第3脚虚焊。(b) 如果5V不正常,指示灯闪下,而弱电48V又正常,这种现象主要出现在9和12管电路中,这时候本该是5V电压的地方而测量为8V左右,则应该是开关电源电路中2N5551和7805方向插反或者元器件插错,看4.2节“维修经验”部分。4.4 电流采样和过流保护电路静止情况下,LM358第5脚电压5*R5/(R5+R7)=5*100/(100+5100)=0.096V。LM358第7脚电压0.096*(R44+R43)/R43=1.06V,它和主芯片第脚相连。如果指示灯慢闪三次。表明该电路出问题,可能原因有以下几种:(1) R5、R7、R43、R44阻值不对或虚焊,或者康铜未接,导致358第7脚输出电压大于2V(2) 主芯片第脚虚焊或者图中358的第5、6、7脚虚焊。静止情况下,358第脚电压为0.28V,高于第2脚电压,这样358第脚输出高电平,它与CPU的第21脚(过流保护)相连。如果指示灯慢闪7次,则查看358第1脚是否为高电平,另外看CPU第21脚是否虚焊。4.5 转把采样电路图中,SD接转把信号,二极管D5输出接转把电源,XS为限速接口。(1) 正常静止情况下,转把已经接到控制器上,CPU第脚电压为0.8V左右,如果该脚没有信号,可能原因如下:(a) 二极管D5焊反,导致转把没有工作电源;(b) 转把坏掉;(c) C6电容漏电,将其换掉即可。如果以上都正常,则转把坏(2) 如果开机指示灯快闪2次,很有可能是转把地线没有接好,导致CPU第脚电压高于2V。因为程序中初始化进行了防飞车检测。(3) 转把没有拉起来,电机自动转起来,可能原因是转把地线脱落;或者CPU第1脚虚焊;或者其他信号误连接到SD端口。这时将转把从控制器上取下来,测量SD端口看其电压是否为0,若不为0,势必其他信号误连到SD或转把电路上。4.6霍尔电路如果开机指示灯闪下,说明霍尔电路有问题。可能原因如下:(1) 图中二极管D4接反,导致霍尔没有工作电源;(2) 霍尔线插头没有接好;(3) 相位不对;(4)自学习版本没有学习好;4.7高低电平刹车电路进行低电平刹车时,BRAKE_L接口接低电平信号,二极管D6阳级为低电平,这样P12(CPU第12脚)为低电平,进而执行刹车;进行高电平刹车时 这样,2N5551集电极为低电平,因而P12也为低电平。如果指示灯慢闪2次,表明电路一直处于刹车状态,而刹车信号又没有加上,则可能原因是:(1) 三极管ST2N5551坏了(这种情况较多,在我们改进的电路中,4148替换为M7,则不再会出现这种情况);(2) C12电容漏电,重换即可;(3) R27或者CPU第12脚虚焊。4.8驱动电路,现以C相电路为例分析其工作过程驱动电路相对复杂,也是容易出故障的地方。从图中,我们可以看出上管和下管驱动电路是分开的。先分析上管:静止情况下,PWMC为高电平,V18截止,则t7也不工作,处于截止状态。t8(放电用三极管)也处于截止状态。因而上管V9处于不工作状态。各点电压情况是:二极管D3阴极对地电压是14点几伏,P3对地电压为14点几伏。P5、P4、P6对地电压都是0V。在实际中会发现:指示灯慢闪次,表明上MOS管V9坏掉,而将其拆下来,发现它又不坏。这很可能是t7或t8已经坏掉。具体分析如下:如果将上MOS管焊下来,并且将电容C9放电。在不上电状态下用万用表二极管档测量t8,若通则说明t8已坏,将其换下即可;若不通则说明t8正常,然后上电继续检测,若测得a5两端电压为,P5端对地电压是14V左右,说明t7基本坏掉。此时电路工作情况为:15V电压通过二极管D3,再通过t7,稍微降掉一点电压,测出P5对地电压14V左右,g3和R42对P5端电压分压,另外P5端电压通过二极管D9、e5,这样V9的1、3脚之间会有一个电压差,触发上MOS管V9导通。因此在静止情况下,无论在上MOS管拆掉和不拆掉情况下,如果测出三相线对地存在较大压差,那么一定是上MOS管子坏掉;或者t7坏掉;或者C9电容短路。这时会测到二极管D3阴极对地电压远远高于15V。A 、B相上管驱动分析同上。备注:对于C相电路,一般上桥臂三极管坏,正常是t7、t8再分析下管静止情况下,PWMC_为高电平,b6截止,t9截止,n6的基极和集电极之间存在固定压差0.6V左右。P1、2端对地电压应该是15V左右,P7对地电压为0。 在实际中会发现指示灯闪4次,但下管没有坏,这很可能是t9坏掉,15V电压通过t9,然后再通过e6电阻加到下MOS管的1、脚上,驱动下管导通。这时候应该测到P7对地存在一定压差。具体检测方法同上管。在实际中,有多种原因会造成缺相运行,这里最主要原因是元件虚焊。测试方法很多。以C相上管为例分析,例如,在缺相运行时,可以从后面朝前测:测量发现P4点对地电压一直不变,而P3、P5对地电压在变化,那说明P5点电压没有加到P4点,这里可能是e5或者d9坏掉或者虚焊;或者从前朝后测:先测试R72左端电压是否变化,如果没有变化,则CPU第15脚虚焊,再测P3对地是否有变化,没有变化,则V18坏掉或虚焊;再测P5端是否有变化,如果没有,则可能t7坏掉或者虚焊,如此逐步检测,再结合经验,最终一定能够找出问题所在。最简单的缺相检测方法,一个是根据经验,这很重要;另外就是根据信号能否一级一级的传过去,从哪个地方开始无法朝后传,则表明那个地方要么是元件坏掉,或者是虚焊。备注:对于C相电路,一般下桥臂三极管坏,正常是t9、n6缺相快速检查。在板子维修过程中,常会出现“转把加上去后,需要通过外力电机才能转起来,然后慢慢加负载,电机噪音很大”,这就是典型的缺相运行。检修方法步骤如下:(1),空载下,转把加到最大,通过外力将电机转起来,测D7、D8、D9阴极对地电压,如果是29V左右,则上管驱动正常,同样方法测e2、e4、e6电阻对地电压,若为5V左右,则下管驱动正常;(2)如果哪一路电压不正常,说明哪一路有虚焊,或者有元器件坏;(3),若D9阴极对地电压不是29V左右,说明C相上管驱动有问题,进一步测试PWMC信号,看是否为3.4V左右,若是为正常,否则24533芯片第15脚虚焊,然后测试图中R72右端(V18发射极)电压,看是否为4.8V左右,若是,则正常否常V18虚焊或坏;(4),如果R72电压测试正常,则看图中t7的集电极电压和发射极电压是否近似相等,如果差别在1V之上,说明t7有问题,根据我们经验,假如C相上管缺相,一般t7出问题的比较多。进一步分析假如C相下管缺相,即e6电压不是5V左右,先测PWMC_电压是否为3.4V左右,如不是,说明24533芯片13脚虚焊,然后测n5发射极电压,看是否4.8V左右,若正常,则基本判断n5是好的,然后测试图中P7点对地电压,如果很小(小于3V),则n6坏。从实际维修看,n6坏可能性较大。4.9 指示灯闪4下和5下维修经验电路板通电闪四下,说明驱动电路下管有问题。关断电源用万用表测量各相下MOS管第一脚(即MOS管G脚对地阻抗,三相对地阻抗应该相等)的对地阻抗。用机械表的1K档测量,应该在22K左右。偏高偏低的话,就说明在这一相,然后就测量这一相的三极管和电阻之类是否损坏。如果三相阻抗相等,就用脱开法。首先找任意一相的下管。如把C相的下管的n5三极管的e脚和b6电阻断开,看故障指示灯是否闪的正常。假如不正常,就另找其它两相,直到故障指示灯闪正常,断开某一相的话,指示灯闪正常,就说明在这一相,然后检查这一相的三极管和电阻之类是否损坏。电路板闪五下,说明驱动电路上管有问题。这个故障和闪四下一样,用万用表测量各相上MOS管第一脚对地阻抗。一般用机械表的1K档测量,应该在13K左右。偏高偏低的话,就说明在这一相,然后就测量这一相的三极管和电阻之类是否损坏。另外一种方法,把三个相拔掉线,然后通电,测量上MOS管第一脚G脚是否有电压输出,如果有电压输出,就说明就在这一相,确定以后就测量这一相的MOS管和电阻之类的是否损坏。如果以上两种都找不到,就用脱开法,首先找到上管G1即2n5551把这个三极管e脚断开。如c相R72焊开,此时指示灯正常了,就说明故障就在这一相。以上三种情况不能排除,不妨量一下电流采样的LM358的第7脚的电压是否为1.06伏左右,如果没有电压,线路板也要闪五下。一般LM358坏,这个故障非常少见。4.10 自学习控制器学习方法上电前,先将自学习端口与地接好,然后上电,发现电机正常运行,此时将自学习端口拔下,则控制器学习完毕;如果发现电机倒转,则将自学习端口拔下,然后再接上,或者拉动转把,或者刹车,此时发现电机正转,再将自学习端口拔下,则控制器学习完毕。4.11 自学习版本维修经验对于自学习控制器,最痛痛的是学习线接好后,电机不转或学习一半而停止,无法判断控制器驱动部分还试芯片坏。现总结如下:1 上电前,将该修的控制器的自举电容(C7 C8 C9即50V47uf电容)放电,假如自举电容的容量不够,容易烧坏上管,同时拔掉A ,B,C三相的相线。2 上电后,一手盘动电机,一手测量三相PWM信号是否正常,即上管和下管的信号在3V到5V跳变。假如信号不是在3V到5V跳变,就是芯片坏掉。3 三相PWM信号正常,一手盘动电机,一手测量每一项的上管和下管的MOS管的第一脚的电压是否跳变。假如哪一项不跳变的话,就是那一项驱动有问题。建议客户在测试控制器的时候,在电门锁线里串一个200毫安电流表,看它的静态电流。正常的静态电流在50毫安左右。静态电流升到100毫安,很可能2907A,2N5551位置互换了,但也可以工作,只是15V升到22V左右,欠压点也变高。4.12 为什么不能轻易卸掉芯片看到好多板子芯片卸掉了,很可惜。一般芯片坏的可能性很小。如果芯片坏,测量芯片第28脚对地是否短路。如短路(在排除其它因素没有短路的情况下),则是芯片坏。为什么不能卸掉芯片!因为芯片卸掉以后,如C相PWM没有信号。高电平就迫使下管t9,n6都开通。15V经过这两个三极管直接到地,15V下降,使控制器静态电流加大,则有人认为开关电源与芯片有关,其实与芯片一点关系没有。6管用317电路同样如此。判断芯片好坏,通电以后,测量三相上下桥PWM输出各工作电源是否是高电平5V。如果有任意一路PWM信号电压下降到2-3伏左右,则是芯片坏。(量各路对地阻抗也可判断那一路信号有问题)但是这种情况量芯片第28脚必须不短路。4.13 开关电源修理方法开机时候,15V只有几伏,那么5V也不正常。多数情况在驱动部分。如C相下管t9,n6击穿,导致C相15V下降,而不在开关电源部分。所以要查三相下桥的贴片三极管的好坏。如果三极管是好的,查三相PWM信号口是否是高电平。假如5V下降到2-3伏,则说明芯片坏或者程序丢失,也会使15V不正常。开机时候15V只有零点几伏,则启动电阻R61-R63开路、虚焊。开机时候功率电阻电压升到25V左右,电源部分零件坏,或者2907A,2N5551位置插反。开机时候功率电阻电压升到30V左右,查LM358是否虚焊:如果2907A,2N5551没有坏,测量LM358第一脚1.45伏是否升到5V左右,升高的话,则说明LM358坏。以上情况均表现为闪8下。因15V升到太高,导致78L05工作失常也升高,芯片工作失常。4.14 其他辅助功能电路(ABS、倒车、:,巡航,防盗,相位选择、三速,故障指示、反充电指示、备用(BY)、电机抱死选择等)从图中可以看出,该款主板有多种功能接口。若在生产过程中发现某一功能没有,要么是软件没有这种功能(这种情况请看发货单功能),或者是元件虚焊,或者是接口接错了。五、电机与控制器匹配问题控制器生产厂家经常会遇到这样一个问题:同一批生产的控制器怎么会在这家车子上“有力”,而在另外一家却“无力”呢?主要原因及相应解决方案如下。控制器“有力”、“无力”和控制器程序设计时相(峰值)电流、堵转电流以及电机本身有直接关系,因此一定要根据电机本身来设定堵转电流,保证启动有力。一般控制器生产厂家对于各种电机都是按照主板上的插件图直接去生产控制器,而不会根据不同电机去改变主板上插件电容的值,也就是说,没有将控制器和电机匹配,这样生产出来的控制器在某些电机上一定是“启动力道”不够。那么怎么根据电机去调整主板上电容值保证启动有力呢?目前,国内生产电动车用的电机厂家大概有4200多家,质量参差不齐,有手工作坊,有正规厂家。电机的差异主要表现在磁钢的厚度及磁场的强度、磁钢的数量、气隙的长短、绕组的粗细及根数、绕组的绕法、槽满率等方面,这些方面集中反映了电机的磁阻、电气时间常数和机械时间常数有较大差异,而这些差异对电机的启动性能影响很大,即常说的启动“有力”和“无力”。另外,一个控制器生产厂家往往会为多家整车厂配套,使用的电机也是千差万别,因此要想使一个控制器匹配所有电机是不现实的,但我们可以通过调节主板上电容参数将控制器和电机匹配。我们通过在不同电机上做对比研究,按照主板上的插件电容所生产的控制器大概和市场上80%的电机是相匹配的,但仍存在20%的电机不能直接匹配(采用下面介绍的匹配方法可以匹配这种类型电机)。所以建议控制器一定要和电机匹配,这样才能保证控制器和电机的整体性能。三种控制器和电机具体匹配方法如下:(a) 6管控制器和电机匹配方法 6管插件图上电容C3用63V/220uF,在1号电机上调试,将限流值调到17.5安左右,若在1号电机上测得堵转电流是1114安左右(这种控制器参数和1号电机匹配比较好);而若在2号电机上测得堵转电流小于10安(这种控制器和2号电机没有匹配好),这种控制器用在2号电机上就会感觉到“启动力道”不够大。造成这种原因是2号电机阻抗较大,电流必然较小,那么可以将63V/220uF电容改为63V/470uF,这样2号电机堵转电流就会增加(这时限流值可能会有较小变化,将限流值重新调整到你需要的电流即可),如果达到要求,启动能力也够,那么对应这种电机做控制器,以后C3就用63V/470uF,但务必注意,修改过电容值的控制器不宜再用于号电机,因为堵转电流加大了。如果电流指标仍然达不到要求,可进一步提高该电容值,这样该控制器就可和号电机匹配,启动能力会明显加强。但务必注意,修改过电容值的控制器也不宜再用于号电机,因为堵转电流明显加大了。通过上面分析,通过修改C3电容值,可将控制器和电机匹配,保证启动有力。注意:6管控制器限流值不宜超过18安,堵转电流不宜超过15安根据上面分析,一定要从整车厂家取回电机,根据样机来匹配控制器,才能确保性能。(b) 9管控制器和电机匹配方法9管插件图上电容C28、C19用63V/220uF、63V/22uF。在1号电机上调试,将限流值调到2025安左右,若在1号电机上测得堵转电流是1825安左右(这种控制器参数和1号电机匹配比较好;如果堵转电流超过25安,请将C28改用63V/100uF,如果堵转电流还超过25安,则将C19也改用63V/100uF);而若在2号电机上测得堵转电流小于15安(这种控制器参数和2号电机没有匹配好),这种控制器用在2号电机上就会感觉到“启动力道”不够大。造成这种原因是2号电机阻抗较大,电流必然较小,那么可以先将C28电容改用63V/470uF,这样2号电机堵转电流就会增加(这时限流值可能会有较小变化,将限流值重新调整到你需要的电流即可),如果达到要求,启动能力也够,那么对应这种电机做控制器,以后C28就用63V/470uF、C19用63V/220uF。但务必注意,修改过电容值的控制器不宜再用于号电机,因为堵转电流加大了。如果电流指标仍然达不到要求,则将C19电容也改用63V/470uF,这样该控制器就可和号电机匹配,启动能力会明显加强,以后对应这种电机做控制器,C28、C19都用63V/470uF。注意:这时限流值可能会有较小变化,再次将限流值重新调到你需要的电流即可。但务必注意,修改过电容值的控制器不宜再用于号电机,因为堵转电流明显加大了。根据上面分析,一定要从整车厂家取回电机,根据样机来匹配控制器,才能确保性能。(c) 12管控制器和电机匹配方法12管插件图上电容C28、C3用63V/220uF、63V/470uF,在1号电机上调试,将限流值调到32安左右,若在1号电机上测得堵转电流为3032安(这种控制器参数和1号电机匹配比较好;如果堵转电流超过33安,请将C3改用63V/220uF,如果堵转电流还超过33安,则将C28改用63V/100uF);而若在2号电机上测得堵转电流小于26安(这种控制器参数和2号电机没有匹配好),这种控制器用在2号电机上就会感觉到“启动力道”不够大。造成这种原因是2号电机阻抗较大,电流必然较小,那么可以先将C28电容63V/220uF改用63V/470uF,这样2号电机堵转电流就会增加(这时限流值可能会有较小变化,将限流值重新调整到你需要的电流即可),如果达到要求,启动能力也够,那么对应这种电机做控制器,以后C28就用63V/470uF。但务必注意,修改过电容值的控制器不宜再用于号电机,因为堵转电流加大了。根据上面分析,一定要从整车厂家取回电机,根据样机来匹配控制器,才能确保性能。所以简单的说,控制器和电机匹配,就是提高或者降低电容值。注意:匹配后,6管堵转电流不宜超过15安,9管堵转电流不宜超过25安,12管堵转电流不宜超过33安。六、限流值设定范围对于电动车控制器,关于限流值的设置,有其特殊性,这主要是受功率管本身允许通过最大电流限制,一般设置6管为18安左右,9管为25安左右,12管为33安左右。事实上,因电动车控制器散热性能不好,控制器最大电流值取功率管1/4左右。对于变频器,电流算法和电动车控制器差别很大,因它会通过风冷、水冷或者惰性气体冷却。很多人会问,市场上为什么会存在9管控制器,它为什么会比管控制器“有力”呢?这与程序设计有关,一般对于电动车控制器,基本都是采用上管PWM调制、下管不调制方法。举例来说,当前车速为额定车速40%运行时,即PWM平均占空比为40%,管子处于PWM调制时,若A相上管、B相下管导通运行;当处于不调制时,A相上管关断,但B相下管仍然导通,可以看出,在一个控制周期里,B相下管一直导通。显然,对于6管控制器,这时候下管只有一个管子导通,而对于9管控制器,下管会有2个管子导通分流,显然,2个管子导通的电流更大,所以9管控制器电流可以做大一点。另外,功率管质量差异较大,其性能主要反映在耐压值、允许通过的最大电流值、导通电阻、功耗、电压电流允许变化率等方面。管子好坏对限流值、堵转值设置要求较高。这方面具体设置联系我们。我们建议的安全电流如下:管最大限流值18A 堵转1115A管最大限流值25A 堵转2325A12管 最大限流值33A 堵转3033A15管 最大限流值40A 堵转3040A18管 最大限流值50A 堵转3550A七、用户在生产过程中常见问题用户在生产过程中常会遇到一些具体问题,如何解决好这部分问题,对控制器的质量至关重要。这部分内容请仔细看。(1) 控制器生产时,要不要从整车厂取回样机,根据样机做控制器?这是必须的。因为电机种类太多,性能差异太大,要想使一个控制器能用到所有电机上是不现实的。为了保证控制器和电机有较好的匹配,必须从整车厂家取回样机,这样才能保证控制器的性能,降低返修率。具体匹配方法见“电机与控制器匹配问题”。(2) 在生产调试过程中,常发现芯片、MOS管坏掉,不知什么原因?这主要是防静电措施没有做好;还有就是测量绝缘时,摇表摇的过快,导致瞬间电压很高,将元件击穿;还有就是第一次调试好的控制器堆成像山一样,因为板子上存在电解电容,势必对其他板子上器件有影响。电子产品对防静电要求较高。防静电措施不当,直接影响生产效率和返修率。(3) 购买直插器件时,不知道哪家真假?现在电子市场上假货实在太多,有78L05输出电压精度和耐温不够的,有LM317耐温不够的,有功率电阻功率不够的,有电解电容容量不够以及漏电的,有假功率管的,总之,很多很多,而一般客户又没有相应的检测设备,无法检测出真假,只能听天由命。建议客户购买器件时,如果无法判别真假,首先将其封样,然后寄样品给我们检测以保证质量。电子市场一般都有静电测量设备,通过这种设备可检测防静电措施是否做好。(4) 为了节省成本,是不是任何功率管都可以使用?一般来讲,将程序、驱动电路参数和功率管匹配后,任意管子都可以使用,但这与控制器使用环境有直接关系。建议:如果用户想改变功率管,请先让我们测试其参数,经匹配后我们会给出一份评估报告。 (5) 同一种控制器为什么会在这种车子上“有力”,而在另外车子上“无力”,如何将“无力”变为“有力”?这个问题相信很多生产厂家都会遇到过,具体见电机与控制器匹配部分,可以将“无力”控制器变为“有力”控制器。请注意匹配方法。(6) 为什么有的控制器返修率特别高?控制器坏,一般都是温度过高“烧”坏的,主要原因有:硬件上驱动电路参数与功率管参数不匹配、导电丝用的不对;软件上保护功能不强,没有成熟的同步整流技术(主要用于降温)、相短路保护技术(很多控制器在大电流运行下,相短路时,一拉转把功率管就坏)、堵转保护技术。这些关键技术的解决将大大降低控制器的返修率。(7) 六管控制器能否做到电流20安?一般来说,这样做风险比较高,但是控制器和电机经过匹配后,是可以做到这点的。有这方面的特殊需求,请联系我们研发中心。(8) 控制器发热,会影响控制器和电机寿命吗?电机在大负载下尤其爬坡时,电流接近限流值,电流很大,控制器必然发热。但由于控制器上的电容耐温为105*1.2=126度,功能管耐温为175度,CPU耐温达到155度。所以,只要温度不长期超过126度,控制器和电机是没有问题的。由于电容耐温最低,测试温度时,将温度探头放在电容上,测试温度是最准的。不要将温度探头和铝条接触。电容耐温值有85度以及105度两种(温度指标一般都标注在电容上,请留意看一下),用户在购买电容时,要特别注意这点。(9) 什么叫限流值?什么叫堵转值?什么叫峰值电流?限流值,简单地说,是指电机在运动过程中,在仪表上所看到的最大电流。做控制器时候,首先将转把拉到最大,然后慢慢加负载,仪表上所显示的电流会慢慢增加,当负载加到一定程度,负载再增加时候,电流就会减小,就是刚才你看到的最大电流,就是限流值。负载再增加时,最后电机停掉。堵转电流,是指在静止情况下,首先将电机堵死,然后将转把拉到最大时,仪表上看到的最大电流。堵转电流的大小设置对电机的启动能力(即常说的是否有力),有直接的影响。堵转电流大,则启动力道就会比较大。但不能超过三种控制器所建议的限流值。峰值电流的概念本来是对正弦波电流而言的。正弦电流表达式i=Im*sin(Wt)。对于此式,额定电流是Im/1.414,峰值电流是Im。可看出:峰值电流为额定电流根号2倍。在电动车中,峰值电流可认为是电机中流过的最大电流。控制器的可靠性以及力道与峰值电流的设定和处理有直接的关系。(10) 在某个整车厂,控制器常会“坏掉”,到底是什么原因?我们这里主要分析控制器坏掉情况,控制器坏掉主要指功率管坏掉。一般有两个原因:()是控制器温度过高,将功率管“烧”坏的,那么打开控制器可以看到功率管上面的绝缘粒子会被烧化掉或者烧糊了,这主要是控制器长期在大电流下运行,散热条件又很差(整车厂安装控制器时,让其散热条件好一点,最好是通风),另外,控制器软件和硬件保护做的又不到位,还有驱动电路与功率管不匹配都会导致这种问题。建议客户用其他功率管时,最好将样品寄给我们,以便匹配;()是电机本身设计的不好。这点从相对地波形容易看出。如果相对地波形不是梯形波,而是有明显的电压突变现象,就会使du/dt过大,也会导致MOS管易坏,这点建议电机厂修改电机。(11) 功率电阻一般用什么比较好?6管控制器需要使用330欧/3W的功率电阻;而9管和12管都要用到三个1K/3W的功率电阻。功率电阻型号一般有碳膜、氧化膜、线绕电阻。线绕电阻最好,随温度升高,它的阻值变化最小。所以建议用户用线绕功率电阻,而且功率等级要够。(12) 控制器中焊锡丝一般用什么比较好?很多控制器生产厂家在焊锡丝的选择方面,都选择价格比较便宜的。其实这是一个极大的误区。建议焊锡请选用免清洗耐高温焊锡丝,锡铅比例是63:37,耐温是183度(即熔点),而我们普通焊锡耐温都在145度之下,当控制器温度很高时,耐温在1
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