电压检测电路

    电压检测电路的作用在于实时检测蓄电池的输出电压，以防止在运行过程中蓄电池因
为过放电而受到损坏。通过对输出电压进行电阻分压并通过控制芯片的 A/D 转换电路进行

 

转换，在控制程序中实现欠压保护功能。

    

 

电流检测电路

    电流检测电路用于检测在运行过程中的流过电机绕组和功率电路的电流的瞬时值，并
进行电流采样用于系统的电流闭环控制和过流保护。为降低系统的成本，根据无刷直流电
机的两两通电的控制方式的工作原理，在三相功率驱动电路的下桥臂与系统的地之间串
入一个 5

 

毫欧的功率电阻，其两端的电压经过放大后进行电流采样。

    

 

功率电路

    供电电压为直流 48V,采用三相桥式逆变电路，工作方式为两两通电，即在每个工作周
期内每隔 60 度换相一个功率管，每个功率管导通 120 度，同一桥臂的两个 MOSFET 不需
要添加死区时间。

 

    

 

驱动电路

    驱动电路一般包括两种形式：采用专用驱动芯片或用分立器件构成驱动电路。本系统中
采用后一种方案，可以在保证可靠性的前提下降低系统的成本。

 

软件控制策略

    本系统采用速度和电流双闭环的全数字控制，其特点是是调试方便，控制策略改动容
易。速度环采用传统的 PI 控制策略，电流环采用带反电动势补偿的 PI 控制方案。软件设计
采用模块化控制方案，从速度给定和位置采样、速度计算、闭环调节以及其他的各种功能
都通过 MCU 的控制软件实现。

对电机的控制由软件根据实际速度进行电压和电流的闭环计算后改变 PWM 输出脉

冲的占空比实现。PWM 驱动脉冲的频率为 20KHz，最大限度的降低了系统的电磁噪声。其
中电流环的计算周期为 100ms，速度环的计算周期为 500ms。

    

 

样机测试及分析

    根据系统的要求，采用新日风华 6 号作为试验样机，其采用的无刷直流电机的各项指

 

标如下：

    额定电压：48V

 

； 额定功率：240W; 

    额定转矩：6N.m

 

； 额定转速：300rpm  

；

    

≥

电机效率： 80%；额定电流：7A  

。

    在保证其他系统控制电路不变的情况下更换控制板后的样机，根据电动自行车的性能