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巧改12管电动车控制器为24管

[日期:2018-03-03] 来源:  作者:湖北 邱承胜 [字体: ]

 

  一辆“三安”牌低速电动汽车下坡时,驾驶入误断开了控制总电源空气开关,致使无刷直流电动机由于超速而产生的反电动势不能被电池吸收,控制器超压后损坏。
  
  打开查看,发现控制器有8只功率MOS管爆裂,一只贴片三极管8550击穿。更换损坏的元件届仍无法工作,说明故障未根除。该车配备4只山东“路娃”牌12V-170型(100AH)铅酸蓄电池。电动机额定功率1000W,配备的控制器为徐州开元电子科技有限公司产品。
  
  控制器内有24只T0-220封装的功率MOS管,工作电压为48V,限制电流为59A,相位角为1200,有倒车功能。笔者手头有一些每只10~15元的拆车控制器,如果能利用,则会降低维修成本。比较了一下,普通电动三轮车上控制器的电压、相位角、倒车和四轮车相同,只是使用了12只MOS管,限制电流为28A.额定功率为500W。如果将12管改成24管,电流翻倍,功率自然不成问题。两只500W电动车控制器直接并联成1000W是行不通的,因为不能保证两只控制器完全同步,必然会爆管。
  
  第一,将两只控制器合成一只,信号及推动部分电路只能用一个,末极功率MOS管并联使用。为避免爆管,并联上去的功率MOS管与原管子参数相同或接近,管脚离电源滤波电容越近越好,并且最好不使用引线。要做到结合牢固、焊接简单、不用引线、工作可靠,只有一个办法,那就是并联上去的12只MOS管焊在控制器电路板原12只MOS管的反面,由于正、反各12只MOS管封装相同、间距相同,这就实现了栅极、漏极、源极的一一对应焊接。
  
  第二,将取样电阻的限流值扩大为原来的2倍,该控制器电路板上的电流取样电阻用的是康铜丝,很容易辨别。原来是2根,现在要再并接2根,让取样电阻的阻值减小一半。当然,也可以在原康铜丝上面加锡来减小电阻,若改制时用毫欧表测量会更准确。
  
  第三,控制器电路板上的电源正、负供电铜箔线要用焊锡堆锡法适当加粗。
  
  该板上的两个1000μF/63V滤波电容安装位只装了一只,正好再安装一只,加强滤波功能。正、反安装的MOS管散热片不在同一平面上,两只控制器铝散热外壳要用角磨机切割开口后,一正、一反安装。实际上,受控制器体积的限制,即使24只MOS管装在同一平面也装不下,电路连接也困难。两只控制器组合,另一只控制器的电路板上只要MOS管和散热铝排。若手头有封装相同而电流更大的MOS管,比如用IRF3077 (75V/210A)或IRF3077 (75V/180A)等代替75NF75 (75V /75A)就会省时省力,可以不增加管子的数量。
  
  【注意】若小功率控制器散热不够,可通过加设风扇或换大铝质外壳来提高散热能力。当然,既增加管子的数量,又加大管子的参数效果会更好。
  
  装好的控制器模拟试车没有发现任何问题,路试的结果也令人满意,说明改制思路可行。用霍尔库仑计观察行车电流:平路上最大电流为28A左右,急加速和爬坡时电流为55A,下坡滑行时电动机向蓄电池反充电电流最大为22A。在12℃气温下,连续行车在山区、丘陵、平原公路共50公里,手摸控制器外壳还是冷冷的,说明改制效果较好。为了行车无后顾之忧,有些车友带一只备用控制器是有道理的,因为电动车蓄电池在寿命期以内突然损坏的可能性很小,在不超载的情况下电动机也不易损坏,并且低速电动汽车没空挡,控制器损坏后推车电磁阻力大,要拖车前还要断开电动机一辆“三安”牌低速电动汽车下坡时,驾驶入误断开了控制总电源的空气开关,致使无刷直流电动机由于超速而产生的反电动势不能被电池吸收,控制器超压后损坏。
  
  分析与检修:打开控制器察看,发现有8只功率MOS管爆裂,一只贴片三极管8550击穿。更换损坏的元件届仍无法工作,说明故障未根除。该车配备4只山东“路娃”牌12V-170型(100AH)铅酸蓄电池。电动机额定功率1000W,配备的控制器为徐州开元电子科技有限公司产品。
  
  控制器内有24只T0-220封装的功率MOS管,工作电压为48V,限制电流为59A,相位角为1200,有倒车功能。笔者手头有一些每只10~15元的拆车控制器,如果能利用,则会降低维修成本。比较了一下,普通电动三轮车上控制器的电压、相位角、倒车和四轮车相同,只是使用了12只MOS管,限制电流为28A.额定功率为500W。如果将12管改成24管,电流翻倍,功率自然不成问题。两只500W电动车控制器直接并联成1000W是行不通的,因为不能保证两只控制器完全同步,必然会爆管。
  
  第一,将两只控制器合成一只,信号及推动部分电路只能用一个,末极功率MOS管并联使用。为避免爆管,并联上去的功率MOS管与原管子参数相同或接近,管脚离电源滤波电容越近越好,并且最好不使用引线。要做到结合牢固、焊接简单、不用引线、工作可靠,只有一个办法,那就是并联上去的12只MOS管焊在控制器电路板原12只MOS管的反面,由于正、反各12只MOS管封装相同、间距相同,这就实现了栅极、漏极、源极的一一对应焊接。
  
  第二,将取样电阻的限流值扩大为原来的2倍,该控制器电路板上的电流取样电阻用的是康铜丝,很容易辨别,如图1所示。原来是2根,现在要再并接2根,让取样电阻的阻值减小一半。当然,也可以在原康铜丝上面加锡来减小电阻,若改制时用毫欧表测量会更准确。
  
  第三,控制器电路板上的电源正、负供电铜箔线要用焊锡堆锡法适当加粗。
  
  该板上的两个1000μF/63V滤波电容安装位只装了一只,正好再安装一只,加强滤波功能。正、反安装的MOS管散热片不在同一平面上,两只控制器铝散热外壳要用角磨机切割开口后,一正、一反安装,见图2。实际上,受控制器体积的限制,即使24只MOS管装在同一平面也装不下,电路连接也困难。两只控制器组合,另一只控制器的电路板上只要MOS管和散热铝排。若手头有封装相同而电流更大的MOS管,比如用IRF3077 (75V/210A)或IRF3077 (75V/180A)等代替75NF75 (75V /75A)就会省时省力,可以不增加管子的数量。
  
  【注意】若小功率控制器散热不够,可通过加设风扇或换大铝质外壳来提高散热能力。当然,既增加管子的数量,又加大管子的参数效果会更好。
  
  装好的控制器模拟试车没有发现任何问题,路试的结果也令人满意,说明改制思路可行。用霍尔库仑计观察行车电流:平路上最大电流为28A左右,急加速和爬坡时电流为55A,下坡滑行时电动机向蓄电池反充电电流最大为22A。在12℃气温下,连续行车在山区、丘陵、平原公路共50公里,手摸控制器外壳还是冷冷的,说明改制效果较好。为了行车无后顾之忧,有些车友带一只备用控制器是有道理的,因为电动车蓄电池在寿命期以内突然损坏的可能性很小,在不超载的情况下电动机也不易损坏,并且低速电动汽车没空挡,控制器损坏后推车电磁阻力大,要拖车前还要断开电动机的三根相线,所以控制器坏了很麻烦。

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