1.有刷控制器工作原理概述
有刷电动机是靠换向器来保证转子（旋转部分）和固定部分的磁场保持连续朝一个方向的吸引力或排斥力的。由于有刷控制电动车有电刷，故控制器无须改变电流方向。
从蓄电池电源输入到对电动机的供电，整个控制过程各部分电路的作用是：蓄电池电压经稳压后为控制器提供工作电压；欠电压保护电路用来对蓄电池电压过低时起保护作用，当蓄电池电压降低到控制器设定值以下时，PWM芯片停止输出PWM信号，以保护蓄电池不至于在低电压时持续放电；限流电路用来对控制器输出的最大电流进行限制，以保护蓄电池、控制器和电动机等不会出现超过允许范围的电流。
2.典型有刷控制器工作原理分析
以三友牌36V有刷控制器为例，对有刷控制器的工作原理进行介绍。该有刷控制器由PWM控制芯片TL494和其他外围元器件构成。其电路主要由供电电路、PWM脉冲形成电路、电动机驱动电路、调速控制电路、欠电压保护电路和制动控制电路几个部分组成，如图4-23所示。各部分具体工作过程如下：
图4-23 三友牌36V有刷控制器电路原理分析图
（1）供电电路
由于蓄电池电压为36V，而TL494（IC1）的正常工作电压为12V，因此需利用三端受控型稳压器LM317（IC2）将36V降到12V向TL494提供电源。
36V电压首先经C5滤波后，加到IC2的电压输入引脚③。经R4、R5分压后，向控制脚IC1的引脚①提供控制电压，由于IC2的引脚②始终比引脚①高出1.25V。因此R5、R4分压后，向IC2的引脚①提供10.75V左右的电压，IC2的引脚②输出+12V电压，一路加到IC1的引脚⑫供电；另一路加到VT2集电极，向VT2供电。
（2）PWM脉冲形成电路
PWM脉冲形成电路是由IC1的引脚⑭和引脚⑩输出。12V电压经ICl的引脚⑫，产生5V基准电压供其内部的振荡器并由IC1引脚⑭输出；振荡器与IC1的引脚⑤、⑥外接的定时元器件C7、R9振荡产生锯齿波脉冲信号，由该脉冲信号控制PWM比较器产生激励脉冲，经驱动电路放大后，由IC1引脚⑩输出。
（3）电动机驱动电路
电动机驱动电路由驱动电路和功率放大电路两部分组成。工作过程如下：
1）IC1的引脚⑩输出的激励脉冲信号经VT2～VT4组成的复合推挽电路放大后，输送到大功率场效应管VT1的G极。
2）当IC1的引脚⑩输出激励脉冲为高电平时，VT2导通，VT3、VT4因反偏而截止。(www.xing528.com)
3）12V电压经VT2的C、E极到VF1的G极，致使VF1导通。
4）36V电压经电动机的正、负极，VF1的D、S极到蓄电池的负极形成闭合回路，此时电动机开始转动。R3、VT3为钳位电路，控制VF1的G极电压，避免VF1因过激励而损坏。
5）当IC1的引脚⑩输出激励脉冲为负电平时，VT2截止，VT3、VT4导通，将VF1的G极的电压对地迅速释放，使VF1快速进入截止状态，减少功耗。电动机两端并联的VD5用于在VF1截止期间将电动机绕组中产生的反向电动势泄放，避免VF1在截止期间击穿。
（4）调速控制电路
调速控制是通过控制PWM处理电路，输出的激励脉冲信号占空比来完成。当转动调速转把时，随着调速转把输出的电压变化，使IC1的引脚④电压发生变化，从而实现调整控制。
当电压变低时，通过内部的比较器处理，使IC1的引脚⑩输出激励脉冲占空比加大，VF1的导通时间延长，电动机转速提高，车速加快；当电压变高时，IC1的引脚⑩输出激励脉冲占空比减少，VF1的导通时间缩短，电动机速度减慢，车速降低。
（5）欠电压保护电路
欠电压保护电路是为防止蓄电池过放电，从而影响蓄电池的使用寿命。该电路由IC1内的比较器、其外围取样电路和欠电压保护显示电路构成。工作过程如下：
1）IC1的引脚⑭输出的基准5V电压经R12→Rll→VD2→VS3分压，向IC1的引脚①提供参考电压。同时，蓄电池端电压经R6、R7、R8取样，再经滤波电容C6滤除干扰脉冲后，送到IC1的引脚②。
2）当蓄电池电压下降到31.5V时，IC1的引脚②电压低于引脚①电压，比较器输出高电平，并由引脚③输出两路电压：一路到VT5基极使VT5导通，点亮欠电压指示灯；另一路经Rl0→VD4→IC1的引脚①，使引脚①维持高电平，比较器一直处于高电平输出状态，此时控制PWM处理器不再输出激励脉冲，电动机停止转动。
3）当蓄电池电压恢复到36V时，IC1的引脚②电压高于引脚①，此时比较器输出低电平，PWM处理器开始输出激励脉冲，电动机重新起动。
4）由于IC1的引脚⑮接5V电源，引脚⑯通过VS3、VD2接地使IC1内部的比较器一直输出低电平，因此对欠电压保护电路不造成影响。
（6）制动控制电路
制动控制过程由制动把开关和IC1的引脚④内部电路共同完成。制动时，制动把开关导通，+5V电压经闸把开关加到IC1的引脚④，经比较器处理后，使PWM处理器电路的激励脉冲输出被停止，导致电动机被停转，同时制动把拉动制动线使抱闸闸紧，完成制动过程。
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