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九號電動車控制器拆解:智能提速,盡在眼前
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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。

九號電動車控制器拆解:智能提速,盡在眼前

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。

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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。

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然后分別在兩側刮擦、清除黑色熱熔膠,找到開口縫隙。

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取下黑色頂殼,來張PCB板的全景俯視圖。

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隨后,用輔助工具撬開取出鉗在里面的整個PCB板。

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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。

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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。

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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:

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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

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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:

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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

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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:

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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:

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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:

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以下是PCB板上取下來的電容器產品部分。

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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:

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SZDLFA 63V 330μF

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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。

九號電動車控制器拆解:智能提速,盡在眼前 九號電動車控制器拆解:智能提速,盡在眼前

220μF25V                                                         47μF25V

九號電動車控制器拆解:智能提速,盡在眼前

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”。

九號電動車控制器拆解:智能提速,盡在眼前

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。

本文為嗶哥嗶特資訊原創文章,如需轉載請在文前注明來源嗶哥嗶特資訊及作者信息,否則將嚴格追究法律責任。

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