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无刷电动机控制器的结构及应用

【摘要】:图解演示图8-11为无刷直流电动机控制器的结构图,可以看到,控制器是由外壳、电路板、连接引线等构成。表8-2所列为该微处理器各引脚的功能。图8-15 典型无刷电动机控制器中电压比较器外形及内部结构该电压比较器与外围电路构成PWM信号产生电路,用于产生锯齿波脉冲和PWM信号等。

图解演示

图8-11为无刷直流电动机控制器的结构图,可以看到,控制器是由外壳、电路板、连接引线等构成。

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图8-11 无刷直流电动机控制器的结构图

图解演示

图8-12所示为典型无刷直流电动机控制器的内部电路。可以看到,无刷直流电动机控制器电路结构相对较复杂,主要由微处理器芯片、电压比较器、稳压器件、功率管(MOS管)、三端稳压器和限流电阻器等元器件构成的。

1.微处理器芯片

图解演示

图8-13为无刷电动机控制电路中的微处理器。该微处理器型号为STM8S的微处理器芯片。

提示说明

控制器内的微处理器芯片的表面通常会标注其型号根据型号标识便可进一步查询到集成电路内部结构框图和引脚功能知晓每个引脚的具体功能是弄清其与外围元器件或电路的关系的必要条件对搞清整个电路的信号流程也十分重要

例如当前控制器微处理器的型号标识为STM8S,它是一种具有32只引脚的集成电路其内部结构如图8-14所示8-2所列为该微处理器各引脚的功能

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图8-12 无刷直流电动机控制器的内部电路

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图8-13 微处理器芯片STM8S的实物外形及引脚排列

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图8-14 微处理器芯片(STM8S)内部结构框图

8-2 微处理器芯片(STM8S)各引脚的功能

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(续)

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2.电压比较器

图解演示

在该控制器中,采用的电压比较器为AS339M,其功能、内部结构与LM339完全相同,如图8-15所示。

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图8-15 典型无刷电动机控制器中电压比较器(AS339M)外形及内部结构

该电压比较器与外围电路构成PWM信号产生电路,用于产生锯齿波脉冲和PWM信号等。

3.功率管

图解演示

如图8-16所示,在无刷电动机控制器中通常采用六只型号完全相同的功率管(场效应晶体管)构成功率输出电路,用于驱动无刷电动机启动和运转。

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图8-16 无刷电动机控制器中功率管的实物外形

4.三端稳压器和限流电阻器

图解演示

蓄电池通电后,送到控制器内的工作电压首先应经三端稳压器和限流电阻器进行限流和稳压,然后再为其他元器件送去所需的直流电压,如图8-17所示。

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图8-17 三端稳压器和限流电阻器的实物外形

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由于控制器是控制电动自行车电动机的核心部件因此其通常根据其所控制电动机的类型进行分类和命名例如市场上电动自行车中采用的电动机主要为有刷电动机和无刷电动机两大类由此常见的控制器主要也分为有刷电动机控制器和无刷电动机控制器两大类其类型标在铭牌如图8-18所示再根据控制器供电电源即蓄电池的类型常见的控制器主要有:36V有刷电动机控制器、36V无刷电动机控制器、48V有刷电动机控制器和48V无刷电动机控制器等

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图8-18 典型控制器的铭牌标识