九號電動車控制器拆解:智能提速,盡在眼前
2022-02-16 09:16:01 來源:半導體器件應用網 點擊:3844
【嗶哥嗶特導讀】日常使用的電動車智能控制器到底是如何構造?本期拆解欄目帶你一探究竟。
隨著工作和生活節奏的加快,人們逐漸追求同城短距離上的到達時速。無論是外賣小哥,還是近距離的上班一族,電動車的便捷成為了他們現實中的不二之選,也是多數人日常工作和生活中的理想搭檔。在大街小巷上,無不有電動車的身影穿梭??梢哉f,除汽車、自行車外,電動車是街道上十分常見的個人使用的交通代步工具。
相對于其他騎行工具,電動車比較簡單,其核心部件包括控制器、電機和電池等。在整體構造中,控制器就相當于電動車的“大腦”,掌控著整個車身系統。而正因為有控制器的存在,電動車想要具備更多的智能功能,得以有機會實現。
本期拆解欄目的拆解產品選用的是九號電動車控制器。Ninebot九號作為創新短交通領域的佼佼者,電動車全系標配ECU、RideyGo!智能化系統,強大的功能離不開智能控制器的支持,現在讓我們來看看這款控制器會給我們帶來怎樣的驚喜。
在其上方的黑色塑料盒中央,清晰可見這款控制器的部分參數和功能介紹。
型號:ZWK048035A
制造商:廣東高標電子科技有限公司
電壓:48V 限流:35±1A 欠壓:42±1V
相角:120° 剎車:低電平 轉把:1.1-4.2V
功能:E-ABS/高轉速/巡航/側撐斷電/矢量控制/儀表四擋/485通訊/P檔/防盜
來看一下它的側身,明顯控制器的底部五面均被鋁合金材質包裹,頂部塑料蓋由熱熔膠粘合而成。接下來,正式進行拆解。
首先,在控制器的左右兩側分別擰開四個六角螺絲,每側依次脫落一個鋁合金膠鑄片和小片狀塑料。
然后分別在兩側刮擦、清除黑色熱熔膠,找到開口縫隙。
取下黑色頂殼,來張PCB板的全景俯視圖。
隨后,用輔助工具撬開取出鉗在里面的整個PCB板。
分離PCB板上的各個元器件,不致排列重合。為更清晰地看到各元器件產品,部分產品被進行了單獨拆離。
在PCB板的一側,整體共排列12個相同的電動車低壓MOS管,來自華潤微電子。
型號:SKST055N07N
此前,中航微被華潤微收購。該產品采用華潤微電子先進的SGT工藝。
■ 特性:
• 使用CRM(CQ)高級SkyMOS1技術
• 極低的接通電阻RDS(接通)
• 優秀的QgxRDS(on)產品(FOM)
• 符合JEDEC標準
■ 應用:電機控制和驅動、電池管理、UPS(不間斷電源)。
其產品資料可參考:
型號:MD7533H
這款美達微電子的高耐壓低壓差微功耗型MD7533H是使用CMOS技術開發的低壓差,高精度輸出電壓,超低功耗電流的正電壓型電壓穩壓電路。由于內置有低通態電阻晶體管,因而輸入輸出壓差低,同時具有高輸入電壓承受能力,最高工作電壓可達24V,適合需要較高耐壓的應用電路。
■ 用途:
• 使用電池供電設備的穩壓電源
• 通信設備的穩壓電源
• 家電玩具的穩壓電源
• 移動電話用的穩壓電源
• 便攜式醫用儀器穩壓電源
型號:SD06 2050C
SD06是電動車專用芯片,兼容圣邦微的SGM8632。SGM8632是單運算放大器和雙運算放大器,針對低電壓、低噪聲和低功耗操作進行了優化。這些設備可在2V至5.5V單電源下工作,同時消耗低靜態電流。
■ 特征:
• 輸入偏置電壓:3.5mV(最大值)
• 高增益帶寬積:6MHz
• 高轉換速率:3.7V/μs
• 2V階躍下0.1%的沉降時間:0.5μs
• 過載恢復時間:0.9μs
• 低噪音:13nV/√1kHz時的頻率
• 電源電壓范圍:2V至5.5V
• 輸入電壓范圍:-0.1V至5.6V,VS=5.5V
• 低電源電流:480μA/放大器(典型)
• 工作溫度范圍:-40℃至+125℃
■ 應用:傳感器、音頻、有源濾波器、A/D轉換器、通訊、測試設備、移動電話和無繩電話、筆記本電腦和PDA、光電二極管放大、電池供電儀表。
其產品資料可參考:
型號:FORTIOR FD2103S HL8013
FD2103S是一款峰岹科技的半橋柵極驅動電路芯片,設計用于高壓、高速驅動N型功率MOSFET;內置欠壓(UVLO)保護功能,防止功率管在過低的電壓下工作,提高效率;內置直通防止和死區時間,防止功率管發生直通,有效保護功率器件。
■ 特性:
• 懸浮絕對電壓+180V
• 輸出電流+1.0A/-1.0A
• 3.3V/5V輸入邏輯兼容
• VCC欠壓保護(UVLO)
• 高端輸出與高端輸入同相
• 低端輸出與低端輸入反相
• 內置直通防止功能
• 內置100ns死區時間
■ 封裝:SOP8
■ 應用:電機驅動、DC-DC轉換器
型號:GS8634 CE15BA
GS8634為聚洵半導體科技(上海)有限公司生產的低噪聲運算放大器。GS863X具有6MHz的高增益帶寬積、4.2V/µs的轉換速率和470µa的靜態電流放大器在5V。GS863X設計用于在低電壓和低噪聲系統中提供最佳性能。
■ 特征:
• 從+2.1V~+5.5V的單電源操作
• 軌到軌輸入/輸出
• 增益帶寬乘積:6MHz(典型值)
• 低輸入偏置電流:1pA(典型值)
• 低偏移電壓:3.5mV(最大值)
• 靜態電流:每個放大器470µA(典型)
• 使用GS8631NH(有源高電平)和GS8631NL(低電平有效)
• 工作溫度:-40°C~+125°C
■ 應用:傳感器、有源濾波器、手機和無繩電話、筆記本電腦和PDA、音頻、手持測試設備、電池供電儀表、A/D轉換器。
產品資料可參考:
型號:SN75HVD3082E
SNx5HVD308xE是德州儀器(TI)專為RS-485數據總線網絡設計的半雙工收發器。這些器件由5V電源供電,完全符合TIA/EIA-485A標準。這些器件具有受控的轉換時間,適用于通過長雙絞線電纜傳輸數據。SN75HVD3082E經過優化,支持高達200kbps的信號傳輸速率。
■ 特性:
• 符合或超出 TIA/EIA-485A 標準要求
• 低靜態功率
– 有源模式下為 0.3mA
– 關斷模式下為 1nA
• 1/8 單位負載,一條總線上多達 256 個節點
• 高達 15kV 的總線引腳 ESD 保護
• 業界通用 SN75176 封裝
• 失效防護接收器(總線開路、總線短接、總線空閑)
• 無干擾上電和下電總線輸入和輸出
■ 應用:能量計網絡、電機控制、電源逆變器、工業自動化、樓宇自動化網絡、電池供電的應用、電信設備。
其產品資料可參考:
型號:STM32F103CBT6
主控采用的是意法半導體STM32F103CB——主流增強型ARM Cortex-M3 MCU,集成128KB Flash、72 MHz CPU、電機控制、USB和CAN,LQFP 48封裝。
具體產品資料參考:
以下是PCB板上取下來的電容器產品部分。
SLF CD288H
該鋁電解電容由常州市深綠電子有限公司生產,其使用溫度范圍為-40+105℃,適用于電動車控制器、充電器等開關電源。其他產品資料可參考:
SZDLFA 63V 330μF
SZDLFA 100V 4.7μ
以上63V 330μF和100V 4.7μF的電解電容插件均來自深圳東聯發科技有限公司。
220μF25V 47μF25V
以上3款是其他電容器件,因未找到相關資料,產品其他信息未知。
最后,來一張整個PCB板拆解后的“全家福”。
全部拆解完畢。
半導體器件應用網總結
在追求多項功能應用上,電動車主控芯片的選擇尤為重要。通過半導體器件應用網拆解了解到,這款電動車控制器主控芯片采用了意法半導體的主流增強型ARM Cortex-M3 MCU,集成多項功能,在儲存、管理、低功耗、定時器等方面具有明顯優勢,具備了穩定可靠的芯片基礎和實現功能的多樣性;同時采用峰岹科技的半橋柵極驅動電路芯片,使其在高壓或者低壓運行中,可有效提高電機驅動的轉速。
另外聚洵半導體的低噪聲運算放大器和圣邦微的運算放大器,讓控制器的運算能力發揮得更加出眾。同時控制器采用德州儀器(TI)的半雙工收發器和美達微的高耐壓低壓差微功耗型穩壓電路,疊加具備了低電壓、低噪聲和低功耗操作的優勢,使用上更安全、舒適和省電。
值得注意的是,多個元器件的使用溫度范圍是-40+105℃,足以滿足日常使用。12個電動車低壓MOS管的連接,讓電動車的電機驅動與控制上更加安全自如,以及PCB板上多達15個電容器,電池管理更加安全可靠。電動車對于低壓MOS管和電容器來說,也是一個很大的應用市場。
作為交通代步工具,安全、穩定、性能可靠是電動車最為基礎的保障,也是人們選擇電動車最重要的衡量標準。如果電動車控制器在功能上更加智能化,貼合人們的騎行需求,同時騎行速度上又更勝一籌,那在消費者的選擇上便是錦上添花的事。
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對于追求速度的電動車用戶來說,在選擇電動車時,會更傾向于大動力車型。對此,不少電動車企業都在加大對這類車型的打造力度。就在最近,以金箭為代表的電動車企業就新推出了一款耀世R330電動車。據悉,該車不僅科技感十足,而且動力性能出色。那么,具體表現如何呢?下面來詳細測評一番。
據統計,在國內,新車交付占比,手動擋已經早已低過20%,2021年,澳大利亞銷售乘用車中,手動擋僅有5%的占比,目前市場上,很多價格上有一定基礎的車型上,早已全系標配自動擋車型,可見,目前手動擋車型逐漸面臨”淘汰“,關于樂趣和實用性,我相信,絕大多數消費者選擇后者。
據媒體報道,比亞迪董事長王傳福日前表示,在半導體領域,電動車對半導體的需求相較傳統車對半導體的需求增加5-10倍。電動車是上半場,智能車是下半場,智能車對半導體的需求更大。
近日,比亞迪董事長王傳福表示,在半導體領域,電動車對半導體的需求相較傳統車對半導體的需求增加5-10倍。
11月11日消息,據媒體報道,美國蘋果公司與中國的寧德時代和比亞迪就其計劃中的電動車電池供應展開的談判,很大程度已陷入僵局,因為他們拒絕單純為了服務蘋果而成立專屬團隊并在美國建廠。
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