我们这里所讲的控制器的组成，实质上是化而大之的电动机控制系统。

电动机控制系统主要由稳压器与保护电路、锯齿波发生器、PWM调制器、驱动电路、功率放大电路、制动控制电路、调速控制电路等组成，如图4-20所示。

图4-20 电动机控制系统构成框图

1.稳压器

稳压器主要由分离组件或集成电路构成，作用是把来自蓄电池盒的24V、36V、48V电压变换为5～18V的直流电压，为控制系统低压电路供电。部分控制器采用了DC-DC功率变换器，将24V、36V、48V电压变换为12～18V直流电压。

2.锯齿波发生器

锯齿波发生器多由集成电路内部的多谐振荡器和外接的RC定时元件通过振荡形成锯齿波脉冲（有的书中将该脉冲称为三角波脉冲）。

3.PWM调制器

PWM（脉冲宽度调制）调制器以PWM控制型芯片内的RS触发器或运算放大器为核心构成。该触发器利用锯齿波脉冲发生器输出的锯齿波脉冲作为触发器信号，再与其他控制信号比较后，产生占空比可调的矩形脉冲信号，即调宽脉冲。

4.功率放大器

功率放大器多采用大功率型场效应晶体管或复合管对来自驱动电路的矩形脉冲进行放大，以便驱动电动机旋转。目前，电动自行车无刷电动机控制器都采用了6只大功率型场效应晶体管或IGBT管，而有刷电动机控制器采用的大功率场效应晶体管、IGBT与输出功率大小有关，最少的是一只，最多的是5只并联使用，一般采用的是2只。

5.驱动电路

驱动电路有的采用分立组件构成，有的采用集成电路构成，其作用是将来自PWM调制器的调宽脉冲进行放大。有刷电动机控制器仅设置了一套驱动电路，而无刷电动机控制器的驱动电路设置了3套构成完全相同的驱动电路。

6.调速电路

调速电路就是对来自转把的调速信号进行放大后，为PWM调制器提供比较信号，改变调宽脉冲的占空比，从而实现对功率放大管导通时间的控制，以实现对电动机转速的控制。功率放大管导通时间越长，为电动机提供的电流越大，电动机转速越快。

电动自行车的调速转把安装在右手位置，转动转把可控制车速。调速转把有光电调速转把和霍尔调速转把两种，目前大多数电动自行车都采用霍尔调速转把。调速转把一般引线有3根，电源线（+5V红线）、调速转把信号线（绿线）和接地线（黄线）。

电动自行车常见霍尔调速转把的内部电路如图4-21所示。

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图4-21 霍尔调速转把的内部电路图

7.制动电路

制动电路由闸把和放大器等构成，它是用来切断电动机旋转的驱动信号。

进行制动时，闸把内的机械开关或开关型霍尔组件动作，输出低电平或高电平控制信号给控制器。PWM调制器接收控制信号后，使PWM电路不再输出调宽脉冲，信号放大电路不能为电动机提供驱动电压，电动机停止转动，随后闸把通过钢索使抱闸抱紧完成制动。

电动自行车闸把的传感器有机械式和霍尔感应式两种。

机械式传感器有2根引线，霍尔感应式传感器有3根引线，即信号线（黄）、电源线（红）、接地线（黑）。握闸把时，有常低电压和常高电压之分，市场上常低电压的采用不多，常高电压广为运用。

电动自行车闸把的位置传感组件有机械微动开关和开关型霍尔感应组件两种。其中，机械式微动开关又分为机械常开（见图4-22）和机械常闭（见图4-23）两种电路；开关型霍尔感应组件又分为制动低电平（见图4-24）和制动高电平（见图4-25）两种电路。

图4-22 机械常开闸把制动电路图

图4-23 机械常闭闸把制动电路图

8.保护电路

保护电路的作用是保证控制器或骑行者安全。大部分控制器都设置了供电电压（蓄电池电压）不足保护（欠电压保护）、场效应晶体管过电流保护电路，部分控制器还设置了防止“飞车”的保护电路和过热保护、电动机断相保护、电动机堵转保护等电路。

图4-24 制动低电平电路图

图4-25 制动高电平电路图