AT89C2051组成的无刷电动车控制器电路剖析
AT89C2051组成的无刷电动车控制器电路剖析
四川 伍九林
SD-D51控制器是一款中低价位的48V／20A无刷电动车控制器。
它的PCB板核心是由三片IC(即AT89C2051-24PI，SG3524和LM358)组成：单片机AT89C2051-24PI根据3根电机霍尔线指示的电机相位，分别为V、W、U相末级驱动输入6组电机换相信号；SG3524是一片类似于TLA94的开关集成电路，这里作PWM调制信号处理，在图中U1的①脚和⑨脚直接相连，使U1①、②脚内的比较器构成了一个电压跟随器，内部输出驱动管采用双管并联集电极输出，当U1的②脚电压上升时，U1内输出的脉宽增加，经内部双管并联的集电极输出，使Q1的b极电压下降，控制Q1使输出换相信号幅度增大；LM358是一个通用双运放电路，在这里作欠压和过流保护用；末级3组6只上、下功率管均采用IRF3205(55W／110A)场效应管；该控制器还设有蓄电池欠压保护电路、过流保护电路，功能较为完整。
打开电门锁，48V经U7稳压输出15V电压和由U6稳压输出6V电压为IC等电路供电。初始时刹车和转把复位，A点电压为低电平，U1的②脚输入低电平，U1输出脉宽减至最低，Q1饱和导通，使末级三路上管换相信号短路入地，无刷电机处于停止状态。当转动转把时，A点电压随转把转动而上升，U1的②脚输入电压也上升，使U1输出的脉宽增加，Q1的b极电压下降，控制Q1使输出换相信号也不断增大，从而使无刷电机转速不断加快。
当手动刹车时，A点电压变为低电平，U1②脚输入低电压，Q1饱和导通，消除了末级三路上管换相信号，电路停止向无刷电机提供驱动电平。
欠压保护：当蓄电池电压下降到41.5V，即U3的③脚电压低于③脚6.2V时，U3的①脚输出低电平使A点电压降低，U1②脚输入低电平，电路停止向无刷电机提供驱动电平。
过流保护：当末级功率输出电流过流时，J5(康铜丝)上的压降通过R12输入，使u3⑥脚电压大于⑤脚，U3的⑦脚输出低电平，电路停止向无刷电机提供驱动电平。
行驶限速：当断开限速线后，Q2导通，U3的⑤脚基准电压由0.09V下降到0.05V，行驶时末级电流上升到一个较大值就可以使U3⑥脚电压大于⑤脚，从而限制行驶时末级工作电流的最大值，达到限速的目的。
总的来说，由AT89C2051组成的无刷电动车控制器比由PIC16F72组成的控制器功能虽有所减少，但电路结构较简单、性能可靠。
