電動叉車控制器電路圖（一）

1）電路原理

電路原理圖見圖2所示，該控制器由穩(wěn)壓電源電路、PWM產(chǎn)生電路、電機(jī)驅(qū)動電路、蓄電池放電指示電路、電機(jī)過流及蓄電池過放電保護(hù)電路等組成。

穩(wěn)壓電源由V3（TL431），Q3等元件組成，從36V蓄電池經(jīng)過串聯(lián)穩(wěn)壓后得到12V電壓，給控制電路供電，調(diào)節(jié)VR6可校準(zhǔn)12V電源。

PWM電路以脈寬調(diào)制器TL494為核心組成。R3、C4與內(nèi)部電路產(chǎn)生振蕩，頻率大約為12kHz。

H是高變低型霍爾速度控制轉(zhuǎn)把，由松開到旋緊時，其輸出端可得到4V—1V的電壓。該電壓加到TL494的②腳，與①腳電壓進(jìn)行比較，在⑧腳得到調(diào)寬脈沖。②腳電壓越低，⑧腳輸出的調(diào)寬脈沖的低電平部分越寬，電機(jī)轉(zhuǎn)速越高，電位器VR2用于零速調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)VR2使轉(zhuǎn)把松開時電機(jī)停轉(zhuǎn)再過一點(diǎn)。

電機(jī)驅(qū)動電路由Q1、Q2、Q4等元件組成。電機(jī)MOTOR為永磁直流有刷電機(jī)。TL494的⑧腳輸出的調(diào)寬脈沖，經(jīng)Q1反相放大驅(qū)動VDMOS管Q2。TL494的⑧腳輸出的調(diào)寬脈沖低電平部分越寬，則Q2導(dǎo)通時間越長，電機(jī)轉(zhuǎn)速越高。D1是電機(jī)續(xù)流二極管，防止Q2擊穿。TL494的⑧腳輸出低電平時，Q1、D2導(dǎo)通，Q4截止，Q2導(dǎo)通；TL494的⑧腳輸出高電平時，Q1、D2截止，Q4導(dǎo)通，迅速將Q2柵極電荷泄放，加速Q(mào)2的截止過程，對降低Q2溫度有十分重要的作用。

蓄電池放電指示電路由LM324組成四個比較器，12V由R24、VR1、VR4、VR3、VR5、R21分壓形成四個不同基準(zhǔn)電壓分別加到四個比較器的反相端。蓄電池電壓經(jīng)R23和R22分壓加到每個比較器的同相端，該電壓和蓄電池電壓成比例。VA=VB*R22/（R22R23）。當(dāng)蓄電池電壓不低于38V時，LED1、LED2、LED3均點(diǎn)亮；當(dāng)電池電壓低于38V時，LED3熄滅；當(dāng)電池電壓低于35V時，LED2熄滅；當(dāng)電池電壓低于33V時，LED1熄滅，此時應(yīng)給電池充電。調(diào)節(jié)VR1、VR4、VR3可分別設(shè)定LED3、LED2、LED1熄滅時的電壓。LED4用作電源指示，LED5用作欠壓切斷控制器輸出指示。

蓄電池過放電保護(hù)當(dāng)蓄電池放電到31.5V時.LM324的①腳輸出低電平，三極管Q5導(dǎo)通，約5V電壓加到TL494的死區(qū)控制端④腳。該腳電位≥3.5V，就會迫使TL494內(nèi)部調(diào)寬脈沖輸出管截止，從而使三極管Q1、Q2截止，電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，蓄電池放電停止，進(jìn)入電池保護(hù)狀態(tài)。此時LED5點(diǎn)亮，指示出該狀態(tài)。VR5用于設(shè)定電池保護(hù)點(diǎn)電壓。

電機(jī)過流保護(hù)R30為電機(jī)電流取樣電阻，當(dāng)過流時，取樣電壓經(jīng)R14加到TL494的⑩腳。當(dāng)⑩腳電位高于⑩腳電位時，TL494內(nèi)部運(yùn)放2輸出高電平，迫使TL494內(nèi)部調(diào)寬脈沖輸出管截止，從而使Q1、Q2截止，電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，從而保護(hù)了電機(jī)。

制動保護(hù)當(dāng)剎車制動時，KEY2接通.5V電壓加到TL494的死區(qū)控制端④腳，迫使TL494內(nèi)部調(diào)寬脈沖輸出管截止，從而使Q1、Q2截止，電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)施制動保護(hù)。

2）調(diào)試

調(diào)速電路零速調(diào)試：速度轉(zhuǎn)把完全松開。調(diào)節(jié)VR2使電機(jī)停轉(zhuǎn)并再調(diào)過一點(diǎn)以保證可靠置零速。制動調(diào)試：轉(zhuǎn)動速度轉(zhuǎn)把，電機(jī)旋轉(zhuǎn)。此時閉合制動開關(guān)KEY2，Q2柵極應(yīng)立即變?yōu)榈碗娖?V。過流保護(hù)調(diào)試：轉(zhuǎn)動速度轉(zhuǎn)把，Q2柵極為高電平12V。此時在源極對地之間加上0.8V左右的電壓，柵極應(yīng)很快變?yōu)榈碗娖健?/p>

蓄電池放電指示電路用可調(diào)電源代替蓄電池。電壓為38V時，調(diào)節(jié)VR1，使LED3剛好熄滅；電壓為35V時，調(diào)節(jié)VR2，使LED2剛好熄滅；電壓為33V時，調(diào)節(jié)VR3，使LED1剛好熄滅；電壓為31V時，調(diào)節(jié)VR5，使LED5剛好點(diǎn)亮，此時TL494的④腳應(yīng)為高電平5V左右，進(jìn)入電池欠壓保護(hù)狀態(tài)。通過上述設(shè)置，僅LED1點(diǎn)亮?xí)r，電壓為33V-34V，應(yīng)及時給蓄電池充電，不過LED1熄滅至LED5點(diǎn)亮這段時間，蓄電池還可維持運(yùn)行，但LED5點(diǎn)亮?xí)r，進(jìn)入欠壓保護(hù)狀態(tài)。此時應(yīng)注意，過一會兒電池電壓因電機(jī)停轉(zhuǎn)而回升，保護(hù)解除，又恢復(fù)工作。如此反復(fù)保護(hù)-工作-保護(hù)的結(jié)果會損壞電池和控制器，故應(yīng)避免出現(xiàn)這種狀況。

電動叉車控制器電路圖（二）

使用LM324、LM393和LM339制作的有刷控制器可靠性是很高的，就是器件數(shù)量多些。該控制器僅用一片LM339制作有刷控制器部分。用另一塊LM339制成電量顯示部分。顯示部分見圖3，電路原理見圖4所示。

光電速度轉(zhuǎn)把改為霍爾速度轉(zhuǎn)把關(guān)鍵有兩點(diǎn)：一是加裝5V穩(wěn)壓電源；二是根據(jù)原速度信號輸出點(diǎn)信號變化規(guī)律，選用相應(yīng)信號變化的霍爾調(diào)速轉(zhuǎn)把。

該有刷控制器以PWM電路為核心，前面有三角波發(fā)生器、電瓶欠壓檢測、電機(jī)過電流檢測；后面有驅(qū)動、功率開關(guān)等。每部分都是獨(dú)立的。檢查調(diào)試都比較方便。三角波發(fā)生器由IC2A、R17、C5、D2、R9、R10等組成施密特振蕩器，在C5上產(chǎn)生三角波。脈寬調(diào)制器是IC2B，它的輸入之一⑥腳，為來自C5上的三角波，輸入之二⑦腳，是來自速度轉(zhuǎn)把（J1）①腳的速度信號。從IC2B①腳輸出調(diào)寬脈沖，送互補(bǔ)推挽放大器?；パa(bǔ)推挽驅(qū)動由T3、T4組成，脈沖高電平到來，上管NPN管T4導(dǎo)通，12V加到功率管T1、T2的柵極，T1、T2導(dǎo)通；脈沖低電平到來，上管NPN管T4截止。下管PNP管T2導(dǎo)通，將T1、T2柵極的電荷迅速放掉，T1、T2截止。電池欠壓保護(hù)由IC2C組成電壓比較器，當(dāng)電瓶電壓低于31.5V時，它的⒁腳變?yōu)榈碗娢?，相?dāng)于R13輸入一端接地，將轉(zhuǎn)把速度信號降到接近零伏。使IC2B①腳呈低電平，T4截止、T3導(dǎo)通；T1、T2截止。過電流保護(hù)由IC2D組成電壓比較器，當(dāng)過電流時。R4右端電位變低。通過R5加到IC2D⑾腳，比較器翻轉(zhuǎn)⒀腳變?yōu)榈碗娢唬瑯酉喈?dāng)于R13輸入一端接地。將轉(zhuǎn)把速度信號降到接近零伏，使T1、T2截止。

電動叉車控制器電路圖（三）

該型電動叉車采用的是控制器廠商推薦的控制電路，如圖1所示。當(dāng)電源開關(guān)S2接通后，逆變器邏輯電源KS1得電。逆變器通過白檢后，主接觸器KM1線圈兩端產(chǎn)生壓差，主接觸器KM1觸點(diǎn)閉合，蓄電池通過功率電阻K向逆變器電容C充電，并且檢測逆變器電容C是否在規(guī)定的時間內(nèi)充足了電。如果在規(guī)定時間完成向逆變器電容C充電，叉車控制系統(tǒng)功率單元接通蓄電池電源，可操縱電動叉車正常工作。為滿足電動叉車燈光、聲光警示及各種功能傳感器的需求，同時保證蓄電池組均衡充放電，控制系統(tǒng)多采用大功率DC-DC直流電源轉(zhuǎn)換器為用電器提供12V或24V電源。

電動叉車控制器電路圖（四）

這款控制器是石家莊地區(qū)貨運(yùn)三輪主流控制器之一。電路原理方框圖及接線圖見圖8所示。該電路的特點(diǎn)是：

（1）頻率低，約150Hz，因而續(xù)流二極管采用了普通整流橋；

（2）沒有欠壓和過流保護(hù)；

（3）采用了簡單的門電路作三角波發(fā)生器；

（4）采用5只大功率VDMOS并聯(lián)，并且采用了簡單均衡電路；

（5）速度轉(zhuǎn)把是自制的光電速度把。

該控制器有36V、48V、60V多種規(guī)格，主要區(qū)別在功率管部分，電路見圖9。如此簡明的控制器，主要損壞元件就是功率管。損壞的原因主要是串激電機(jī)碳刷接觸不良，高壓擊穿功率管；還有堵轉(zhuǎn)造成的過流和過熱。

電動叉車控制器電路圖（五）

圖11是以89C2051為核心的控制器電路圖。由于89C2051屬低端產(chǎn)品，內(nèi)部沒有PWM和A/D轉(zhuǎn)換，它借助了三個模擬比較器完成相應(yīng)工作。IC8B作為電池欠壓檢測器，欠壓時，給單片機(jī)（13）腳一個低電平；IC8D做過流檢測器，過流時，給單片機(jī)⑦腳一個低電平；借助普通I/O口（11）腳輸出，通過積分電路和轉(zhuǎn)把模擬速度信號在IC8A進(jìn)行比較后。輸入單片機(jī)（12）腳，用軟件完成PWM控制，然后分三相六路輸出到三個專用驅(qū)動芯片IR2103。由IR2103驅(qū)動每相的上、下VDMOS管。

單片機(jī)通過內(nèi)部軟件完成任務(wù)，不同產(chǎn)品的軟件差異很大，寫入程序時一般都進(jìn)行了加密。市場上銷售的單片機(jī)是空白的，內(nèi)部程序需用專用設(shè)備進(jìn)行燒寫。因此，采用單片機(jī)的各種控制器，普通售后服務(wù)作維修只是更換外圍元件，單片機(jī)本身損壞，更換工作要依靠原生產(chǎn)廠商進(jìn)行，或供應(yīng)寫有程序的單片機(jī)。單片機(jī)就是單片微型計(jì)算機(jī)，它的加入可以很容易地增加一些所謂智能功能，例如巡航功能。巡航功能就是通過按一下巡航功能按鈕，電動自行車就以剛才的速度繼續(xù)前進(jìn)，松開霍爾速度轉(zhuǎn)把也不受影響。