变频/定频电动车维修实训

1.运算放大器

运算放大器不但可以对微弱信号进行放大，还可作为反相电压跟随器，对电信号做加减法运算，是运用非常广泛的一种线性集成电路。其内部是由许多直接耦合放大器组成，电压放大很大。

电动车控制器电路中，常采用LM358双运算放大器，其内部包括两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的电源使用，也适合于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。

LM358双运算放大器引脚定义及实物外形如图4-13所示。脚②和脚③为信号输入端，脚①、脚⑤、脚⑥、脚⑦为输出端，其中标有“+”号的是同相端，标有“-”号的是反相端。脚④和脚⑧是工作电压端。

图4-13 LM358双运算放大器引脚定义及实物

2.电压比较器

电压比较器可以看成是放大倍数接近“无穷大”的运算放大器。其输入是线性量，输出是开关（高、低电平）量。它的功能是比较两个电压的大小，即用输出电压的高或低电平，表示两个输入电压的大小关系。

电压比较器在控制器中用于各种保护电路，例如蓄电池欠电压保护和过电流保护电路。

电动车控制器电路中，常采用LM339四电压比较器集成电路。LM339采用双列直插塑料封装，特点是工作电源电压范围宽，单电源、双电源均可工作，单电源2～36V，双电源±1～±18V，输出可以用开路集电极连接“或”门。其引脚定义及实物外形如图4-14所示。各引脚功能如下：

图4-14 LM339四电压比较器引脚定义及实物

引脚④、⑤、⑥、⑦、⑧、⑨、⑩、⑪是信号输入端；引脚①、②、⑬、⑭为输出端；引脚③是电源端；引脚⑫是接地端。

【点拨】

电压比较器在充电器电路中也常有应用，主要用于脉冲调制（PWM），多阶段充电器各阶段转换和蓄电池电量显示电路。

3.逻辑门集成电路

实现基本和常用逻辑运算的电子电路称为逻辑门集成电路，又称门电路。门电路是指基本逻辑关系的数字电路，它包括与门、或门、非门、与非门或非门等，其电路的输入输出端只有两种状态：高电平用“1”或“H”表示，通常指0.8V以下的电压；低电平用“0”或“L”表示，通常指2.5V以下的电压。

门电路是数字电路中最基本的逻辑元器件，所谓门就是一种开关，能按照一定的条件去控制信号的通过或不通过。

电动车控制器门电路比较常见的有飞利浦公司生产的74XX系列，例如74HC08D（双输入与门）、74HC27D（三输入或非门电路）等。以74HC08D为例，其工作电压为5V，采用SOIC封闭方式，针脚数为14，工作温度为-40～125℃之间。它的引脚排列规律及实物外形如图4-15所示。各引脚功能如下：

4.时基电路555

时基电路555是一种用途较广的精密定时器，用来发生脉冲，做方波发生器、自激振荡器（最高频率可达300kHz）、定时电路、延时电路、脉宽调制电路、脉宽缺少指示电路和监视电路等。其工作电压为5～18V，常用10～15V，最大输出电流200mA，可驱动功率开关管、继电器、发光管和指示灯。(www.xing528.com)

时基电路555有很多厂家型号，其电路内部结构、性能相同，例如NE555、MC555、LM555、SL555、FX555、5G1555等，最常用的是NE555。时基电路555引脚定义及内部电路框图如图4-16所示。

图4-15 74HC08D门电路引脚排列规律及实物

引脚①、②、④、⑤、⑨、⑩、⑫、⑬为数据输入端；引脚③、⑥、⑧、⑪为数据输出端；引脚⑦为接地端；引脚⑭为电源电压端。

图4-16 时基电路555引脚定义及内部电路框图

时基电路内部集成了由21个晶体管、4个二极管和16个电阻组成的两个电压比较器，一个RS触发器，一个放电晶体管和一个由3只电阻组成的分压器。

电动车控制器控制电路，可由两个时基电路555构成。典型应用如图4-17所示，它为某有刷电动车控制器电路原理。

5.UPD79F9211单片微控制器

UPD79F9211是一款16位的单片微控制器，它采用78K0R CPU内核并且集成多个外围功能，如ROM/RAM、多功能定时器、多功能串行接口、A-D转换器、可编程增益放大器（PGA）、比较器、实时计数器和看门狗定时器。

图4-17 时基电路555在控制器电路中的应用举例

UPD79F9211引脚定义及实物外形如图4-18所示；其内部功能电路框图如图4-19所示。

图4-18 UPD79F9211单片微控制器引脚定义及实物外形

6.PIC16F72单片微控制器

单片微控制器PIC16F72与74XX构成的电动车控制器功能特别强大，由它构成的控制器具有60°和120°驱动模式自动转换等功能。该控制器电路由电源、稳压供应部分、信号输入与预处理部分、智能信号处理部分、控制部分、驱动控制信号预处理部分和功率驱动开关部分组成。其引脚定义及实物外形如图4-20所示。

微控制器PIC16F72共有28个引脚，包括电源、复位、振荡器等，共有22个可复用的I/O口，其中第13脚是CCP1输出口，可输出最大分辨率达10bit的可调PWM信号；另有AN0～AN4共5路A-D转换输入口，可提供检测外部电路的电压；一个外部中断输入脚，可中断外部信号。

微控制器PICl6F72的引脚⑨、⑩外接16MHz晶体，引脚①外接R13、C25组成复位电路，电门锁开锁，单片机得电工作后即进入初始化自检状态。若自检正常通过，当转动转把时，霍尔传感器根据转把输出电压的大小，将相应脉冲宽度的载波信号与3路驱动上下管的换相导通信号混合，从而达到控制无刷电动机速度的目的。