电动车控制器维修.docx
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电动车控制器维修
一、电子元器件常识
1、电阻
贴片电阻一般分为2种：
（1）3位数，普通型，误差5%，前2位为有效数值，第三位为0的个数，如：
“103”为10000欧姆，即10K，“152”为1500欧姆，即1.5K。
（2）4位数，精密型，误差1%，前3位都为有效数值，第四位为0的个数，如“1502“为15000欧姆，“1511”为1510欧姆。
测试方法：
将万用表档位切换到对应量程的欧姆档，将测试表笔连接到待测电阻上。
注意：
（1）如果被测电阻值超出所选择量程的最大值，将显示过量程“1”，应选择更高的量程，对于大于1MΩ或更高的电阻，要几秒钟后读数才能稳定，这是正常的。
将测试出的阻值与贴片电阻上标的值对比，即可判断电阻是否值变。
（2）当没有连接好时，例如开路情况，仪表显示为“1”。
2、三极管
PCB贴片板上的三极管有三种，即8550、8050、5551.将万用表档位切换到二极管档
测试8550（Y2，Y6或HD）时，将黑表笔接触1脚，红表笔依次测试2、3脚的参数；
测试8050（Y1，Y5或HC）时，将红表笔放在1脚，黑表笔依次测试2、3脚的参数；
测试5551（G1）时，将红表笔放在1脚，黑表笔依次测试2、3脚的参数。
测试A1013时，将黑表笔接触3脚，红表笔依次测试1、2脚的参数；
测试MPSA56时，将黑表笔接触2脚，红表笔依次测试1、3脚的参数；
3、直插电解电容标识和含义
（1）电解电容标识的含义：
以63V/1000uF为例，63V是电容的耐压值，1000uF是电容的容量。
（2）正负极的判断：
在灰色的部分一般有两条矩形框，那么挨着这个灰色部分最近的引脚就是负极了。
检修实例：
1、故障现象：
电机不转，加电转动转把，电机有发沉的感觉，过一会电机转动轻松。
检修：
测各测试点电压正常，测mos管48V驱动无电压，检查发现粗红线不通，压头端压住线皮，更换测试正常。
2.故障现象：
不转。
检修：
加电测14.2V电压升为17.6V，测学习线端1.6V，测LED故障指示灯阳极电压为1.6V，此现象属于芯片无程序。
（如果是开关电源时，如果芯片无程序，此时14.2V会升高到17V左右；）
还有一种极少情况，是芯片各管脚电压正常，电机转动正常，但就是14.4升高为17.6V，此时可能是14.4V滤波电容25V220uF损坏，此时用示波器看开关电源集电极振荡频率在3—4KHz之间，正常时在200Hz左右；14.4V电压端有很明显的波形。
3.故障现象：
电机动一下，转不起来。
检修：
加电测各主要测试点电压均正常，短接学习线或转动调速把，电机动一下就停，此故障属于缺相，多数是三相输出线有某一项压线端压在绝缘皮上。
4.故障现象：
目测78L05烧裂，16V470UF鼓裂，芯片有烧毁，三相低端的121、511电阻烧毁，A相低端P3Y6驱动烧毁。
检修：
将烧毁的元件拆下，安装78L05和16V470ufF，加电测14V只有12.6V，电流偏大100mA,断电测三相低端驱动，三个（Y5）、两个（Y6）都损坏，拆下加电测14V电压为16.8V，说明电源部分正常。
断电补装其它损坏元件，加电测试电机运转正常。
二．电路原理和相关故障分析
2.1控制器主要调试点电压数据
汇科方案：
48V电源为准，上电后以下的正常数据如下：
1、LM317输出电压为14.5V,78L05输出电压为5.0V,调速把电压（5V-OUT）为4.25V。
2、LM358-1脚的电压为1.4V，对应芯片第16管脚，LM358-7脚的电压为3.8V，对应芯片第25管脚。
3、MCU-14脚的电压为3.8V。
（电压小于3.25V为欠压，电压大于4.8V为过压）
4、静态（指控制器加电，不让电机转）时每个MOS管的栅极电压为0V,如果某个MOS管的栅极不为0V，则对应的驱动电路或MOS管出错。
静态如果测上臂MOS管第一个管脚有电压，断开电机三条线，以此来区分哪一相有问题；静态如果测得下臂MOS管第一个管脚有电压，则是该相释放Y5三极管损坏或其第二管脚接地开路。
5、调速把电压1.2V-3.8V有效，对应的CPU-13脚的电压为0.8V-3.8V。
6、MCU-31脚为刹车指令输入脚，正常为5V,刹车有效时为0.5V以下。
7、MCU-30脚为倒车指令输入脚，正常为5V,倒车有效时为0.5V以下。
8、MCU-12脚为防盗指令输入脚，正常为5V,防盗有效时为0.5V以下。
9、MCU-8脚为自学习指令输入脚，正常为5V,自学习时为0.5V以下。
10、MCU-3脚为助力指令输入脚。
助力传感器一般为数字式，输出为方波信号
2.2集成稳压电路
汇科Lm317集成稳压电源
协昌Lm317集成稳压电源
以汇科为例：
48V电源通过电阻R1进入Lm317集成稳压电路，Lm317输出端电压=1.25*（1+R3/R2）=14.5V，给驱动电路提供电源。
78L05是5V稳压电路，给CPU和其它电路提供电源。
4.2.1故障分析
1.在实际维修中，经常出现无5V输出的情况，这时应先检查有无14.5V，如没有14.5V再检查R1阻值是否对，以和R2，R３是否虚焊或损坏。
另一种情况14.5点电压只有几伏，这是电路有短路故障，导致电阻R1压降过大造成，此时R1会发烫冒烟。
2.当无5V或低于5V输出，而14.5V正常时可能是78L05损坏，判断的方法是将78L05输出端跷起，通过测量电压判断好坏。
3．另外当5V输出很低时，常是主芯片击穿造成。
此时可以再测C16上端对地数值综合判断。
4.2.2检修实例（汇科6管）
1.故障现象：
R1电阻发烫，14V电压偏低。
断电用二极管档测LM317③对地数值远远低于正常值1300，拆掉C1104电容，再测量数值正常，说明C1漏电，更换加电测14V和5V电压正常，电阻温度正常。
2.故障现象：
加电测14电压为31V,功率电阻温度正常。
断电在路测R2（1021K电阻）、R3（10310K电阻）正常，怀疑LM317损坏，拆下，发现LM317①管脚齐根断，更换LM317加电测试正常。
3.故障现象：
电机转，但转速慢。
检修：
把调速把调到最大，此时测上臂第一个管脚电压25.6V，下臂第一个管脚电压1.8V。
测升压二极管阳极只有6V，测LM317输出电压6V并随着电机转动快慢而变化，78L05输出电压4.5V，断电测R2阻值9.9K。
拆下测量为11.6K，更换测试正常。
MOS管第一个管脚是栅极，用字母G表示；
MOS管第二个管脚是漏极，用字母D表示，漏极和散热片相连；
MOS管第三个管脚是源极，用字母S表示。
2.3开关稳压电源
这是一个开关稳压电路，该电路功耗低，具有短路保护功能，输入电压范围宽，一般从24V-80V不等，能提供稳定的14.5V和5V输出。
下图为电源变换电路，现做简单的介绍
矽成微开关电源电路
电源通过电阻R100、R101、R102提供启动电流，使得稳压电路U378L05、运放LM358正常工作（LM358的第一部分在此用作比较器），同时也使得其他IC电路全部工作起来。
主要由LM358、Q13、Q14、R105、R106、R107、C36、C2等形成一个简易的开关电源电路，使得开关电源的电压保持在14V左右，78L05输出稳定的5V电源。
2.3.1电源故障检测：
如果14V、5V负载器件损坏或损伤，都有可能引起开关电源的不正常工作。
检测方法一：
去掉全部外接的部分，打开电源，使用万用表直流档测量14V、5V电源是否正常，如果不正常，应首先修理电源部分，使得电源正常工作。
如果正常则是负载部分有短路故障。
检测方法二、在关闭电源情况下用万用表电阻档测量14V电源输出端与地的电阻为7KΩ左右，5V电源输出端与地的电阻为1K左右。
如果以上数值不对，可检查的相关元件，排除故障。
2.3.2维修经验：
1.开机后如测得78L05输出为8V左右，一般来说是电源部分MPSA56或A1013损坏。
2.本电路只有在调速把或电机霍尔接上后电路才有稳定的5V输出。
3.开机后15V只有零点几伏，电阻R100、R101、R102开路、虚焊。
如15V电压升到25V左右，多是MPSA56（A1013）、2N5551击穿损坏。
4.开机后15V升到30V左右，应检查LM358是否虚焊，MPSA56（A1013）是否损坏，如没有坏，应测量LM358一脚电压1.5伏是否升到了5伏，如是LM358坏。
5.开机15V和5V都不正常，应检查驱动电路，一般是下臂驱动电路Y6损坏或CPU主芯片击穿等。
2.3.3维修实例：
1.故障现象：
电机转起来，测得14.5V电压降为10V左右，电流正常。
检修：
此故障属于电源部分有问题，电机转起来后，电流会增大，此时大功率电阻R105、R106、R107（3只680欧3W并联，等效电阻227欧）压降会增大，所以重点检查大功率电阻是否损坏。
2.故障现象：
不转
检修：
加电测14.2V为38.2V，5V电压正常。
断电测LM358第4脚对地数值很大，说明LM358第4脚接地开路或虚焊。
4.故障现象：
不转
检修：
加电测14.2V为21.8V，5V电压正常。
断电测开关管A1013bc结击穿，ce、be结开路，更换加电测电源电压正常。
5.故障现象：
不转
检修：
加电测电源14.2V只有5.9V，5V为4.4V，测电源48V正常，电流正常，判断电源转换部分有问题，断电测开关三极管，be结数值999，远远高于正常值600左右，更换开关三极管，加电测14.2V、5V正常，其它功能也正常
6.故障现象：
14.4V电压只有5.7V。
检修：
加电测电源14.4V电压只有5.7V,断电测开关三极管正常，测Q142N5551（G1）be结击穿，更换加电14.4V正常，其它功能测试正常。
7.故障现象：
电机转动正常，但电源14.4V升高为17.6V。
检修：
电机转动正常，说明芯片工作基本正常，测LM358第1脚电压0.4V，第2脚电压3.0V，3脚电压2.5V；静态时用示波器看开关管集电极波形振荡在3KHz多，测14.4V端有很高的三角波。
说明14.4V滤波不好，更换14.4V滤波电容25V220uF加电在测波形、电压正常。
2.4欠、过压检测电路
汇科电池欠、过压检测电路是电池电压通过R11（15021%）、R12（1221%）两个电阻分压，C6滤波送到芯片第14脚，芯片14脚的正常电压为3.8V；小于3.25V为欠压，大于4.8V为过压
2.4.1维修经验
如5V正常，当出现欠、过压故障时，则是R11（1502）虚焊，R12（122）或者C6漏电。
R11和R12采用误差1%的精密电阻
2.5电流采样和过流保护电路
静态下LM358-1脚的电压为1.4V，7脚的电压为3.74V。
当1脚电压为0.8V以下，表示过流保护或保护电路故障。
2.5.1维修经验
1.当R29电阻阻值不对、康铜丝未接都将使LM358-1脚的电压高于1.4V，出现保护故障，电机不转。
2.静态时，当5V正常，LM358-7脚电压为远低于3.74V时，LM358损坏。
出现保护故障，电机不转
3.静态时，LM358第1脚电压低于正常值，多是LM358损坏。
2.5.2维修实例
1.汇科12管，故障现象：
自学习工作正常，用调速把低速转动正常，高速时就快一下慢一下。
检修：
用调速把让电机转起来，测芯片16脚电压随着转速加快而升高，测LM358第1脚。
电压为1.5V，说明358第1脚到芯片16脚线路有问题，经查是过孔内阻变大，用导线连接测试正常。
2.汇科12管,故障现象：
不转
检修：
加电测14.2V，5V正常，测芯片16脚电压0V，检查LM358，1脚0V、7脚2.2V,更换LM358测试正常。
2.6调速把采样电路
SP调速把信号，电压为1.2V~3.8V有效，对应的芯片13脚的电压为1.2V-3.89V。
XS信号为限速信号，如果这个信号接地，限速时行驶速度控制在20Km/h以内.
图中 （SPD）TS接调速把 XS为限速接口
2.6.1故障分析
1.将调速把与控制器连接好，CPU13脚电压不正常原因如下：
a.Ｒ53虚焊b.调速把坏Ｃ.电容c2漏电
2.调速把没有拉起，电机就转起来，此故障原因是调速把地线没有接好，或者是CPU13脚虚焊。
检修实例：
1.故障现象：
自学习转，用调速把不转。
检修：
加电测调速把红线，电压为0.5V，说明调速把供电不正常,测量发现红线开路。
2.故障现象：
自学习转，用调速把不转。
检修：
加电测调速把红线，电压为4.3V，测调速把绿线有0.8-3.8V,测印制板绿线焊接端无电压，说明绿线开路，挑出绿线发现压线端子压住绿线绝缘皮，更换绿线测试正常。
3.故障现象：
转速慢
检修：
加电转动调速把到最快状态，测得芯片第31脚电压2.4V，测调速把供电4.2V，断电测C2对地数值800多，怀疑C2104电容漏电，替换测试正常。
此故障是电容漏电形成一个对地电阻，使得调速电压最高只能到2.4V，致使芯片调速模拟电压偏低造成速度调不上去。
2.7电机霍尔电路
2.7.1故障分析
当不能进入有霍尔状态时可能有如下原因：
1.正常待机状态，用外力拨动电机，电机霍尔信号输入端，应有高低电平变化，如没有变化电机霍尔坏。
2.霍尔供电不正常，电阻R45、R46、R47、R48、R49、R50虚焊，C22、C23、C24漏电，霍尔线插头没接好。
2.8高低电平刹车电路
CPU-31脚为刹车信号输入脚，正常为5V,刹车有效时为0.5V以下。
2.8.1故障分析
1.进行低电平刹车时，BKL端接口接低电平信号，通过D6、R16加到CPU-31脚。
当出现低电平刹车无效时，一般是D6、R16虚焊。
2.进行高电平刹车时，BKH端接口接高电平信号，通过R17、R18加到三极管Q6A的基极使集电极为低电平，实现刹车功能。
当出现高电平刹车无效时，经常Q6A损坏、R17、R18开路或CPU31脚虚焊。
3．Q6Ace结击穿损坏或C10漏电，会造成自学习转，转把不转。
2.9驱动电路，以汇科C相电路分析工作过程
汇科C相驱动电路
MOS管的驱动（以C相为例，A、B两相和C相相同）分为上臂（上桥、高边）驱动和下臂（下桥、低边）驱动两部分。
上臂驱动有1个G1（NPN管）和2个Y2（PNP管）构成驱动主体，当驱动输入信号CH为高电平（一般指为5V）时，Q1C（G1）、Q0C（Y2）导通，使得MOS管（VOC）的栅极电压变高，当大于15V时，MOS管（V0C）导通，Vc的电压变为48V,电源电压加到电机的C相上，其中D0C（M7）、EL7（47uF/50V）构成升压电路，保证上臂MOS管的栅极驱动电压,Q2B（Y2）起到加速关闭MOS管的作用。
下臂有2个Y5（NPN管）和1个Y6（PNP管）构成驱动主体，当驱动输入信号CL低电平（一般指0.5V以下）时，Q3C、Q4C同时导通，使得MOS管（V6）的栅极电压升高，当大于15V时，MOS管（V6）导通，电源电压流过电机的相线回到电源负极,Q5C起到加速关闭MOS管的作用。
在驱动的元件正常,调速把没有起动的情况下,MOS驱动的各点电压情况如下:
相位
高边输入
高边栅极
低边输入
低边栅极
相线输出
A
0V
0V
5V
0V
0V
B
0V
0V
5V
0V
0V
C
0V
0V
5V
0V
0V
2.9.1在驱动电路的故障中，缺相是最常见的问题，检查与分析如下：
在维修中常出现调速把加上去后电机需要外力才能转起来，电机噪声很大，是典型的缺相运行。
这时应该将调速把转至最大，外力使电机转起来。
①测D1A、D1B、D1C负端对地的电压，如果为29V左右，上臂管驱动正常。
②同样方法测电阻R9A、R9B、R9C对地电压，如果为14V左右，下臂管驱动正常。
③如果哪一路电压不对，说明那一路有虚焊或原件损坏。
④若D1C负端对地的电压不是29V，说明C相有问题，进一步测CH端是否为1.5V左右，若是为正常，否则CPU23脚虚焊。
然后测量Q0C发射极与集电极电压是否接近相等，如差别在1V之上，则是Q0C损坏。
根据经验C相缺相，Q0C出问题概率很大。
⑤假如C相下臂驱动电压不对，测CL端是否为3.3V左右，若是为正常，否则CPU17脚虚焊。
然后测Q5C集电极电压，如很小，R9C虚焊或Q5C损坏，据经验Q5C坏的可能性很大。
2.10.1故障指示灯.一长一短闪烁维修经验
1.驱动电路有故障应将上下臂桥分开来检查，①检查上臂MOS管G脚对低阻抗应该在22K左右，过高过低都说明这一相故障。
然后检查这一相晶体管、二极管、电阻是否损坏。
②检查下臂MOS管G脚对低阻抗应该在13K左右，过高过低都说明有故障。
然后检查这一相晶体管、二极管、电阻之类是否损坏。
2.当ABC三相驱动电路没有查出问题时，可查一下LM358周边电路有无故障，如正常一般是LM358损坏，这一问题偶尔发生。
2.10.2检修实例：
1.故障现象：
电机不转。
加电测MOS管G极电压为0V，15V为16.66V，5V正常，欠压值3.78V，芯片第5脚电压为1.8V，16脚电压为1.38V，更换LM358，测MCU第16脚电压为1.42V，电机还是不转，再测MOS管G极，发现C相下端G极有3.26V电压，测驱动电路，发现Q5C（Y5）be结损坏，更换测G极为0，学习正常。
2.故障现象:
电机不转。
测基本数据均正常，转调速把同时加外力电机可以转起来，测栅极电压发现C相上臂G极电压低于A、B相，观察发现C相自举升压电容旁有腐蚀，断电拆下升压电容，刮开保护膜，发现电容正极焊盘印制板腐蚀断。
连接测试正常。
如果是负极焊盘开路会造成击穿MOS管。
3.故障现象：
电机不转，测得A相上臂G极有5.2V电压。
更换mos管，测得电压为0V，电机转动正常。
4.故障现象：
电机一顿一顿，偶尔能转动起来，当电机转起来测得A相上臂G极电压高于其它两相，测A相驱动G1基极为1.5V，发射极为1.3V，而B、C相驱动G1基极和发射极都没有电压，测芯片23、24管脚也无电压，判断芯片坏，更换加电测试正常。
5.故障现象：
将电机调到最高速，测得三相高端G极电压分别是A相25V、B相位28.8V、C相为23.5V，三相低端G极电压正常。
由于是最高速，所以判断B相驱动正常，主要检修A、C相，测升压电压都是37V，故判断是A、C相上臂驱动电路Q0A、Q0C（Y6）损坏，更换加电测试正常。
6.汇科6管，故障现象：
转动调速把，可以听到咔咔声，电机不转。
检修：
转动调速把，同时通过外力让电机转起来，此时测得A相下臂G极无电压，测驱动发现G1基极有4.9V，发射机电压为3.2V，低于正常值4.7V，判断G1be结损坏，断电测得（红表笔接b极，黑表笔接e极）be结数值为1500多，表明G1损坏，更换加电测试正常。
7.故障现象：
15V电压随着电机转速而升高，电机快一下慢一下的转动
故障原因：
升压二极管短路
8.故障现象：
不转。
检修：
测V1Bmos管G极有3.2V，测Q5B（Y5）b极有3.9V，e极3.2V，判断为Y5be结损坏或者e极和地之间线路不同，经查e极和地之间的过孔有问题，处理测试正常
9.故障现象：
缺相。
检修：
电机全速转起来，测得高端A、C相栅极电压28.2V，B相23.8V，测升压电压，A、C相37.3V，B相23V，D0B阳极6V，电源14V电压，判断B相14V供电出现问题，经查是过孔内阻大，处理正常。
10.故障现象：
不转。
检修：
加电测V0CG极有13.2V，S极13.5V,拆下驱动Q0B（Y6）测G极电压为3.5V，S极电压仍然是13.5V，仔细检查发现升压电容EL6（50V47UF）间有锡丝短路。
清除加电测试正常。
11.故障现象：
不转。
检修：
加电转动转把，电机有咔咔声响，用外力可以转起来，测V1Amos管G极无电压，测Q3A（Y6）c极有6.1V电压。
断电测得R9A（121）电阻开路，更换正常
12.故障现象：
不转。
检修：
加电测V0CG极有6.8V，升压二极管阳极有7.1V，断电拆下Q0C（Y6），此时测V0CG极电压为0，判断Y6损坏，更换正常。
13.故障现象：
电机开始一顿一顿的转，过一会可以转起来。
检修：
测A上臂驱动R0A（511）电阻，发现阻值不对，拆下测量开路，更换正常。
14.故障现象：
缺相
检修：
加电电机转起来，测V0CG极23V，V0A、V0BG极28V，测升压电压时发现D1C（1N4148）人为损坏，更换正常
15.故障现象：
不转。
检修：
测V1BG极3.5V，Q5B（Y5）基极3.5V，发射机0V，判断Y5be结开路。
更换正常
16.故障现象：
电机转起来声音不对。
检修：
电机转起来，测得高端三相电压A相24.5V，B、C相28.5V。
测升压电压A相31.5V，B、C相37.8V。
测电源电压发现随着转速增大电源14V电压降低。
测A相高端G极释放三极管Q5A（Y6），bc结击穿，更换后加电测试正常，电源14V也不随着转速而降低。
17.故障现象：
电机转起来声音不对。
检修：
电机转起来，测得B相下臂mos管G极无电压，测Q4B（Y5）基极5V，发射机3.2V，断电测Y5正常，判断R17开路，拆下测量此电阻开路，更换测试正常。
18.汇科12管，故障现象：
不转，刚加电时，盘动电机发沉，过大约40秒，盘动电机转动灵活。
检修：
断开三相输出和电机连接，加电快速测发现A、C相低端G极电压由13V降到0V，测低端释放三极管Y5，发现A、C相基极为负电压，B相基极0.7V电压。
怀疑R8AR8C102电阻损坏，拆下用20K档测开路，更换测试正常。
19.故障现象：
电机不转。
检修：
用二极管档（黑表笔接48V，红表笔测）测得V0A栅极对地数值无穷大（正常值1000左右），测R3A（222）一端数值490，测另一端数值为无穷大，怀疑R3A电阻开路，拆下测是开路，更换加电测试正常。
20.故障现象：
电机经常出现启动时跳动
检修：
电机转起来后，测高低端栅极电压正常，测低端时C相释放三极管Y5基极电压0V，正常值0.4V，集电极电压1V，正常值4.7V，判断此三极管损坏，断电测be结击穿，bc结、ce结均损坏，数值只有140多，更换测试正常。
21.故障现象：
自学习时电机只向一个方向转，用调速把有时启动有时启动不起来。
启动后14.2V会随着调速而降低。
（此故障通16例）
检修：
让电机转起来，在14.2没有下降时测得高端C相栅极低于AB相，而A相低端栅极高于其它两相，判断C相驱动有问题。
断电测C相上臂驱动电路，测释放三极管Q2B（Y6）bc结击穿，be结、ce结损坏，（如果在刚拿到时直接测量mos管的数值，可以发现D-G间数值很大），更换Y6加电测试正常。
22.故障现象：
加电就烧B相Q0BY6三极管
检修：
测Q0BY6三个结均击穿。
测升压二极管D0B（M7）击穿，更换后测试正常。
23.故障现象：
电机转，但B相上臂栅极电压高于A、C相1V，B相下臂栅极高于A、C相0.5V。
检修：
测升压电压一致，更换上臂驱动Y6故障依旧，进而更换B相下臂驱动Y6加电测试正常。
23.故障现象：
不转
检修：
测V0Cmos管击穿，更换。
测D1A、D1B击穿短路，Q0A、Q0B损坏，测V1Cmos管，发现S极和地开路，更换加电测试正常。
24.故障现象：
不转
加电测V0Cmos管栅极有20.5V，判断为V0Cmos管栅极开路；V1C栅极有1.8V，测释放三
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