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MC33035P无刷控制器电路详解及应用指南

时间:2023-08-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:以MC33035P为核心的无刷控制器电路原理如图9-5所示。图9-5 以MC33035P为核心的无刷控制器电路原理5.调速控制电路在转动调速转把时,调速转把内的霍尔元件产生1~4.2V控制电压。电动自行车正常工作时,电流取样电阻R5两端产生的压降较低。IC1的⑨脚电压达不到过电流检测电路的阈值,控制器正常工作。表9-2 无刷控制器常用芯片引脚功能

MC33035P无刷控制器电路详解及应用指南

以MC33035P为核心的无刷控制器电路原理如图9-5所示。

1.电源供电电路

蓄电池组电压由电容C4滤波后经R1(190Ω/3W)限流,再经C2、C3滤波后加到三端稳压器IC2(7812)的输入①脚,从③脚输出的+12V稳定电压经C1滤波后供给IC1、IC3、IC4、IC5作为工作电压;+12V电压再由R19(390Ω)限流,VD4稳压,C13滤波得到+6V电压,为IC6、调速转把内的霍尔元件和电动机的霍尔元件供电。

2.PWM脉冲产生电路

IC1(MC33035P)的(17)脚、(18)脚得到+12V电压后,IC1开始工作,其内部的基准电压产生+6.25V的基准电压由⑧脚输出。IC1内部的振荡器同其⑩脚外接的定时元件C14、R23开始振荡,产生锯齿波脉冲信号。经PWM处理器处理后由IC1的①脚、②脚、(24)脚输出低端激励脉冲信号,由IC1的(19)脚、(20)脚、(21)脚输出高端激励脉冲信号。

3.电动机驱动电路

电动机驱动电路由IC3、IC4、IC5三只IR2103芯片和6只大功率场效应晶体管(65A348)VT1~VT6等元器件组成。

IC1的①脚、②脚、(24脚和(19)~(20)脚轮流输出高、低端激励脉冲,经IC2、IC3、IC4放大后驱动VT1~VT6场效应晶体管轮流导通,在电动机的三相绕组中产生不断变化的电流,电动机开始旋转。

4.电动机换相控制电路

电动机内部的霍尔元件产生位置传感器信号,通过VD6、VD7、VD8反馈到IC1的④脚、⑤脚、⑥脚。IC1内部的转子位置解码器对④脚、⑤脚、⑥脚输入的位置传感信号进行解码,控制IC1的①脚、②脚、(24)脚和(39)脚、(20)脚、(21)脚轮流输出对应的高、低端激励脉冲,通过IC3、IC4、IC5驱动VT1~VT6轮流导通,实现电动机换相控制。电阻R24、R25、R26为霍尔元件提供偏置电压,电容C10、C11、C12用来消除干扰脉冲。

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图9-5 以MC33035P为核心的无刷控制器电路原理

5.调速控制电路(www.xing528.com)

在转动调速转把时,调速转把内的霍尔元件产生1~4.2V控制电压。该电压经R28使IC1的(11)脚电压随之升高,从而使IC1内部的PWM处理器产生PWM激励脉冲信号占比加大。IC1的①脚、②脚、(24)脚、(19)脚、(20)脚、(21)脚输出的高、低端激励脉冲占空比加大,通过VT1~VT6的导通时间延长,电动机的转速升高。反之,电动机的转速随之降低。

6.电动机限速电路

限速开关一端通过R29接到IC1的(11)脚,另一端接地。当限速开关接通时,IC1的(11)脚电压通过R29和限速开关接地,电压被锁定在一定范围内,电动机只能在一定的转速内旋转,从而实现了限速的目的。

7.刹车断电电路

正常工作时IC1的⑧脚通过R30向⑦脚提供高电平,当左、右刹车把闭合时,刹车把开关导通,IC1的⑦脚通过VD9或VD10和刹车把开关接地。IC1的⑦脚电压由高变低,IC1停止输出激励脉冲信号,场效应晶体管VT1~VT6截止,使电动机停止转动,实现制动保护。

8.蓄电池欠电压保护电路

电池组电压由R20、R21、R32分压后加到IC6的反相输入②脚,IC1的⑧脚输出的6.25V基准电压经过R31和R22分压后由R25加到IC6的同相输入③脚和⑤脚作为比较电压。当蓄电池放电到终止电压时,IC6的②脚电压低于③脚比较电压,IC6的①脚输出高电平。这时IC6的⑥脚电压高于⑤脚比较电压,IC6的⑦脚输出低电平。VD5导通使IC1⑦脚变为低电平,控制IC1关闭激励脉冲信号输出,场效应晶体管VT1~VT6截止,使电动机停止转动,实现蓄电池过放电保护。

电动自行车正常工作时,电流取样电阻R5两端产生的压降较低。IC1的⑨脚电压达不到过电流检测电路的阈值,控制器正常工作。当电动机由某种原因(含短路)电流较大时,电流取样电阻R5两端产生的压降较高,VT1~VT6上导通电流增大,VT1~VT6有激励脉冲信号输出,场效应晶体管VT1~VT6截止,电动机停止转动,过电流保护动作完成。

9.无刷控制器常用芯片引脚功能

无刷控制器常用芯片引脚功能见表9-2所示。

表9-2 无刷控制器常用芯片引脚功能

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