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九号电动车控制器拆解:智能提速,尽在眼前
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九号电动车控制器拆解:智能提速,尽在眼前

2022-02-16 09:16:01 来源:半导体器件应用网

【哔哥哔特导读】日常使用的电动车智能控制器到底是如何构造?本期拆解栏目带你一探究竟。

随着工作和生活节奏的加快,人们逐渐追求同城短距离上的到达时速。无论是外卖小哥,还是近距离的上班一族,电动车的便捷成为了他们现实中的不二之选,也是多数人日常工作和生活中的理想搭档。在大街小巷上,无不有电动车的身影穿梭。可以说,除汽车、自行车外,电动车是街道上十分常见的个人使用的交通代步工具。

相对于其他骑行工具,电动车比较简单,其核心部件包括控制器、电机和电池等。在整体构造中,控制器就相当于电动车的“大脑”,掌控着整个车身系统。而正因为有控制器的存在,电动车想要具备更多的智能功能,得以有机会实现。

本期拆解栏目的拆解产品选用的是九号电动车控制器。Ninebot九号作为创新短交通领域的佼佼者,电动车全系标配ECU、RideyGo!智能化系统,强大的功能离不开智能控制器的支持,现在让我们来看看这款控制器会给我们带来怎样的惊喜。

九号电动车控制器拆解:智能提速,尽在眼前

在其上方的黑色塑料盒中央,清晰可见这款控制器的部分参数和功能介绍。

型号:ZWK048035A

制造商:广东高标电子科技有限公司

电压:48V        限流:35±1A        欠压:42±1V

相角:120°      刹车:低电平        转把:1.1-4.2V

功能:E-ABS/高转速/巡航/侧撑断电/矢量控制/仪表四挡/485通讯/P档/防盗

来看一下它的侧身,明显控制器的底部五面均被铝合金材质包裹,顶部塑料盖由热熔胶粘合而成。接下来,正式进行拆解。

九号电动车控制器拆解:智能提速,尽在眼前

首先,在控制器的左右两侧分别拧开四个六角螺丝,每侧依次脱落一个铝合金胶铸片和小片状塑料。

九号电动车控制器拆解:智能提速,尽在眼前

然后分别在两侧刮擦、清除黑色热熔胶,找到开口缝隙。

九号电动车控制器拆解:智能提速,尽在眼前

取下黑色顶壳,来张PCB板的全景俯视图。

九号电动车控制器拆解:智能提速,尽在眼前

随后,用辅助工具撬开取出钳在里面的整个PCB板。

九号电动车控制器拆解:智能提速,尽在眼前

分离PCB板上的各个元器件,不致排列重合。为更清晰地看到各元器件产品,部分产品被进行了单独拆离。

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在PCB板的一侧,整体共排列12个相同的电动车低压MOS管,来自华润微电子。

九号电动车控制器拆解:智能提速,尽在眼前

型号:SKST055N07N

此前,中航微被华润微收购。该产品采用华润微电子先进的SGT工艺。

■ 特性:

• 使用CRM(CQ)高级SkyMOS1技术

• 极低的接通电阻RDS(接通)

• 优秀的QgxRDS(on)产品(FOM)

• 符合JEDEC标准

■ 应用:电机控制和驱动、电池管理、UPS(不间断电源)。

其产品资料可参考:

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型号:MD7533H

这款美达微电子的高耐压低压差微功耗型MD7533H是使用CMOS技术开发的低压差,高精度输出电压,超低功耗电流的正电压型电压稳压电路。由于内置有低通态电阻晶体管,因而输入输出压差低,同时具有高输入电压承受能力,最高工作电压可达24V,适合需要较高耐压的应用电路。

■ 用途:

• 使用电池供电设备的稳压电源

• 通信设备的稳压电源

• 家电玩具的稳压电源

• 移动电话用的稳压电源

• 便携式医用仪器稳压电源

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型号:SD06 2050C

SD06是电动车专用芯片,兼容圣邦微的SGM8632。SGM8632是单运算放大器和双运算放大器,针对低电压、低噪声和低功耗操作进行了优化。这些设备可在2V至5.5V单电源下工作,同时消耗低静态电流。

■ 特征:

• 输入偏置电压:3.5mV(最大值)

• 高增益带宽积:6MHz

• 高转换速率:3.7V/μs

• 2V阶跃下0.1%的沉降时间:0.5μs

• 过载恢复时间:0.9μs

• 低噪音:13nV/√1kHz时的频率

• 电源电压范围:2V至5.5V

• 输入电压范围:-0.1V至5.6V,VS=5.5V

• 低电源电流:480μA/放大器(典型)

• 工作温度范围:-40℃至+125℃

■ 应用:传感器、音频、有源滤波器、A/D转换器、通讯、测试设备、移动电话和无绳电话、笔记本电脑和PDA、光电二极管放大、电池供电仪表。

其产品资料可参考:

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型号:FORTIOR FD2103S HL8013

FD2103S是一款峰岹科技的半桥栅极驱动电路芯片,设计用于高压、高速驱动N型功率MOSFET;内置欠压(UVLO)保护功能,防止功率管在过低的电压下工作,提高效率;内置直通防止和死区时间,防止功率管发生直通,有效保护功率器件。

■ 特性:

• 悬浮绝对电压+180V

• 输出电流+1.0A/-1.0A

• 3.3V/5V输入逻辑兼容

• VCC欠压保护(UVLO)

• 高端输出与高端输入同相

• 低端输出与低端输入反相

• 内置直通防止功能

• 内置100ns死区时间

■ 封装:SOP8

■ 应用:电机驱动、DC-DC转换器

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型号:GS8634 CE15BA

GS8634为聚洵半导体科技(上海)有限公司生产的低噪声运算放大器。GS863X具有6MHz的高增益带宽积、4.2V/µs的转换速率和470µa的静态电流放大器在5V。GS863X设计用于在低电压和低噪声系统中提供最佳性能。

■ 特征:

• 从+2.1V~+5.5V的单电源操作

• 轨到轨输入/输出

• 增益带宽乘积:6MHz(典型值)

• 低输入偏置电流:1pA(典型值)

• 低偏移电压:3.5mV(最大值)

• 静态电流:每个放大器470µA(典型)

• 使用GS8631NH(有源高电平)和GS8631NL(低电平有效)

• 工作温度:-40°C~+125°C

■ 应用:传感器、有源滤波器、手机和无绳电话、笔记本电脑和PDA、音频、手持测试设备、电池供电仪表、A/D转换器。

产品资料可参考:

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型号:SN75HVD3082E

SNx5HVD308xE是德州仪器(TI)专为RS-485数据总线网络设计的半双工收发器。这些器件由5V电源供电,完全符合TIA/EIA-485A标准。这些器件具有受控的转换时间,适用于通过长双绞线电缆传输数据。SN75HVD3082E经过优化,支持高达200kbps的信号传输速率。

■ 特性:

•  符合或超出 TIA/EIA-485A 标准要求

•  低静态功率

– 有源模式下为 0.3mA

– 关断模式下为 1nA

• 1/8 单位负载,一条总线上多达 256 个节点

•  高达 15kV 的总线引脚 ESD 保护

•  业界通用 SN75176 封装

•  失效防护接收器(总线开路、总线短接、总线空闲)

•  无干扰上电和下电总线输入和输出

■ 应用:能量计网络、电机控制、电源逆变器、工业自动化、楼宇自动化网络、电池供电的应用、电信设备。

其产品资料可参考:

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型号:STM32F103CBT6

主控采用的是意法半导体STM32F103CB——主流增强型ARM Cortex-M3 MCU,集成128KB Flash、72 MHz CPU、电机控制、USB和CAN,LQFP 48封装。

具体产品资料参考:

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以下是PCB板上取下来的电容器产品部分。

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SLF CD288H

该铝电解电容由常州市深绿电子有限公司生产,其使用温度范围为-40+105℃,适用于电动车控制器、充电器等开关电源。其他产品资料可参考:

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九号电动车控制器拆解:智能提速,尽在眼前

SZDLFA 63V 330μF

九号电动车控制器拆解:智能提速,尽在眼前

SZDLFA 100V 4.7μ

以上63V 330μF和100V 4.7μF的电解电容插件均来自深圳东联发科技有限公司。

九号电动车控制器拆解:智能提速,尽在眼前 九号电动车控制器拆解:智能提速,尽在眼前

220μF25V                                                         47μF25V

九号电动车控制器拆解:智能提速,尽在眼前

以上3款是其他电容器件,因未找到相关资料,产品其他信息未知。

最后,来一张整个PCB板拆解后的“全家福”。

九号电动车控制器拆解:智能提速,尽在眼前

全部拆解完毕。

半导体器件应用网总结

在追求多项功能应用上,电动车主控芯片的选择尤为重要。通过半导体器件应用网拆解了解到,这款电动车控制器主控芯片采用了意法半导体的主流增强型ARM Cortex-M3 MCU,集成多项功能,在储存、管理、低功耗、定时器等方面具有明显优势,具备了稳定可靠的芯片基础和实现功能的多样性;同时采用峰岹科技的半桥栅极驱动电路芯片,使其在高压或者低压运行中,可有效提高电机驱动的转速。

另外聚洵半导体的低噪声运算放大器和圣邦微的运算放大器,让控制器的运算能力发挥得更加出众。同时控制器采用德州仪器(TI)的半双工收发器和美达微的高耐压低压差微功耗型稳压电路,叠加具备了低电压、低噪声和低功耗操作的优势,使用上更安全、舒适和省电。

值得注意的是,多个元器件的使用温度范围是-40+105℃,足以满足日常使用。12个电动车低压MOS管的连接,让电动车的电机驱动与控制上更加安全自如,以及PCB板上多达15个电容器,电池管理更加安全可靠。电动车对于低压MOS管和电容器来说,也是一个很大的应用市场。

作为交通代步工具,安全、稳定、性能可靠是电动车最为基础的保障,也是人们选择电动车最重要的衡量标准。如果电动车控制器在功能上更加智能化,贴合人们的骑行需求,同时骑行速度上又更胜一筹,那在消费者的选择上便是锦上添花的事。

本文为哔哥哔特资讯原创文章,如需转载请在文前注明来源哔哥哔特资讯及作者信息,否则将严格追究法律责任。

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