1.控制器的工作原理

（1）有刷控制器的工作原理 有刷控制器的工作原理如图4-4所示。

图4-4 有刷控制器的工作原理

1）放电电路。该电路的主要功能是把蓄电池电压经限流电阻器，由稳压集成电路稳压后向控制器输出其内部电路所需要的正常工作电压，如12V、15V和18V等，然后12V电压再经三端稳压集成电路7805或主芯片内部5V稳压电路输出5V电压，供给外接元器件（转把和闸把）作为电源电压。在实际电路中，转把有5V或6.25V供电电压，而闸把有5V、12V、15V、18V等几种供电电压。

2）欠电压保护电路。当蓄电池电压降低到设定值以下时，控制器保护电路检测到此信号并反馈到主芯片，主芯片切断输出控制信号，使电动机得不到供电电压而停转，从而保护蓄电池不出现低电压过放电现象。

3）限电流保护电路。当电动机异常或其他原因造成场效应晶体管电流增大时，限电流保护电阻上的电压相应升高，该升高电压加到主芯片控制电路而使主芯片内部逻辑电路动作，切断输出驱动信号，场效应晶体管因无驱动电压而截止，电路得到保护。

4）驱动电路。驱动电路是把主芯片输出的微弱驱动脉冲电压加以放大，加到场效应晶体管的栅极，使其达到良好的饱和状态而导通。

5）输出电路。控制器的输出功率管一般使用场效应晶体管，它的栅极得到驱动后，场效应晶体管饱和导通。它相当于一个电子开关，导通时相当于开关闭合，接通电动机的工作电源，电动机得电而转动。场效应晶体管截止时，相当于切断电动机工作电源，电动机失电而停转。

6）集成电路。集成电路的主要功能是把转把、闸把及欠电压保护电路、过电流保护电路的信号，经内部电路放大、转换处理后输出相应的信号，控制场效应晶体管的导通或截止。

（2）无刷控制器的工作原理 无刷控制器的工作原理如图4-5所示。

图4-5 无刷控制器的工作原理

1）稳压电路。控制器内部稳压电路将蓄电池电压经限流电阻器、三端稳压集成电路稳定成12V、15V和18V，根据电路所需电压，分别供主芯片、三相驱动电路及欠电压保护电路作为正常时的工作电压。

2）主芯片集成电路。该电路的主要功能是：

①输出5V电压供外接转把、闸把作为电源电压。

②根据无刷电动机的状态，霍尔检测元件检测到的信号对三相驱动电路产生相应驱动电压，使三相驱动电路轮换工作。(www.daowen.com)

③集成电路还将转把、闸把及欠电压保护电路、限流保护电路的输入控制信号经内部相关电路输出不同的控制信号。

3）驱动电路。无刷控制器根据电动机的需要设置有3个相同的驱动电路。驱动电路将主芯片输出的脉冲信号加以整形、放大后提供给输出级的功率管。除此之外，由于驱动电压高于电源电压，因此驱动电路应包含升压电路。

4）输出电路。输出电路由6个相同的大电流功率管组成。它的导通和截止，在时间和相位上是有先后顺序的，否则电动机不能转动。

5）欠电压保护电路。该电路主要是为防止蓄电池在低压下出现过放电现象而设计的。当蓄电池端电压下降到控制器设定值时，保护电路工作，并且将检测信号加到主芯片内部，当主芯片内部电路检测不到保护信号时，主芯片切断驱动信号，输出功率管因得不到驱动励磁电压而不工作，从而保护蓄电池不在低电压下放电。

6）限流保护。该电路主要对控制器输出大电流时进行控制，即保护蓄电池、控制器、电动机在安全范围内工作。当电动机负载加重时，功率管的输出电流增大，此时限流电阻器上的电压随功率管的电流增大而升高，当该电压加到主芯片时，主芯片检测到该电压，控制功率管的导通时间，使功率管不在大电流下工作。

2.控制器的结构

（1）无刷控制器 无刷控制器的内部结构如图4-6所示。其外部引线功能如图4-7所示。

图4-6 无刷控制器的内部结构

图4-7 无刷控制器外部引线功能

（2）有刷控制器 有刷控制器的内部结构与无刷控制器的内部结构相差不多，但也是有区别的，如图4-8所示。其外部引线如图4-9所示。

图4-8 有刷控制器的内部结构

图4-9 有刷控制器外部引线