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萝卜3代 全Nmos 48V 50A 大功率有刷电调方案

电调 萝卜 2022-04-27 3537 次浏览 0个评论

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!说明:单片机刷固件的时候单片机工作频率要设置在24MHz ......不解释......单片机型号必须是STC8H1K08-TSSOP20!其它型号不能用......

本方案为库存方案!早在3代单路电调发布时这个方案就已经设计好了,跟3代单路的功能基本差不多,只是硬件性能更强一点,在之前3代单路的基础上增加了电动车转把信号模式!本次对PCB文件做了一些修改修正测试没问题来分享给大家使用!

本次开源项目:萝卜 全Nmos 48V 50A 大功率有刷电调方案

本方案基于萝卜第三代有刷电调方案,采用同步整流工作方式,电机减速时可回收电能效率更高!第三代相比前两代性能更好,功能更多!第三代电调同步整流工作频率约20KHz19.93KHz)控制精度为500级(双向模式下每半边500级)并且增加了死区控制让控制更精准!带过流保护!带反向打杆触发刹车!可设置单向模式或双向模式!并且增加了更多的设置项!3种电机停转模式:常规模式、惯性模式、刹车模式(拖刹),可设置油门上升下降速率,可设置刹车力度刹车时间,可设置过流保护的电流值,设置电机正反转等...

本方案在原有3代基础上增加了电动车转把信号模式,并且将某些参数的设置范围调的更大些!

由于之前设计时的原理图文件找不到了,临时又补了一张原理图,可能存在错误大家自行对照PCB文件吧。本次的PCB文件采用的分体式设计(底板+核心板),打样时两种板子都需要打!

萝卜同步整流系列有刷电调使用注意事项:

1)不可以超过电调的工作电压范围使用!

2)不可以超过电调的工作电流范围使用!

3)此电调只能用于永磁直流有刷电机,不能用于无刷电机,不能用于串励电机,不能用于其他交流电机等!!!

4)同步整流方式的电调必须使用电池供电!不建议使用稳压电源开关电源等其他类型的电源去供电!因为同步整流电调有回收电能的功能,回收的电能会回充到电源上,像稳压电源开关电源这种对电压没有钳位功能的电源在回收电能时会导致电源的电压升高(稳压电源只有对外输出时才能稳压回收电能时电流是回充给电源的稳压电源将失去稳压功能通常是电压被升高),有可能会超过安全电压范围导致损坏!!!

5)不可以大幅度超过电机的额定电压去使用,可能会导致电调工作异常!

6)PCB板子上(底板)大电流走线部分需要焊接上粗铜线或铜条或铜片以增强流过电流能力,否则只能小电流使用!

硬件接口说明: 

底板上的标的大字“+”和“G”为电源接口分别接电源的正负极,供电电压建议限制在绝对电压60V以内!大写的“-M-”为电机接口用于接电机!

核心板上的 A F S G R T V 为信号以及控制端口!其中G为GND也就是信号的负极!V为+5V电源用于电动车转把(或踏板)模式下为转把提供的5V电源,对外输出电流能力很弱所以禁止用于其他用途不可以当BEC使用只能用于电动车转把供电!A为电动车转把信号输入端口!电动车转把3根线接到核心板的 V A G三个端口!S端口为舵机信号输入端口,在使用舵机信号模式时输入从接收机过来的舵机信号!R和T为RXD、TXD核心板刷固件使用!另外R和T还能设置电调的工作模式!R和T都悬空为舵机信号双向电调模式!短接R和G为舵机信号单向电调模式!短接R和T为电动车转把信号单向电调模式!F端口为倒车档位信号只有电调工作在单向模式时才有效,双向模式无效!在单向模式下将F焊盘和G短接为改变电机的旋转方向! F焊盘相当于是倒档,并且只有在油门打到最低以及电机停转时才能“挂倒档”,电机正在旋转时挂倒档或解除倒档为无效!另外在电动车转把模式下S端口桨作为中断动力输出使用,此模式下S端口接低电平则中断动力输出!

T焊盘隐藏功能:当电调进入过流保护状态电机无法旋转时可以对T焊盘输入一个持续一段时间的低电平信号,可以解除过流保护的状态!但不建议长时间将T焊盘持续接低电平,建议使用一个可控的外部信号用于应对特殊情况!T和R短接时可以同时把T和R接低电平解除保护状态!但是不能对T和R输入强推挽模式的高电平!高电平只能弱上拉,低电平可以强行拉低!电调在上电启动时必须保持T和R为弱上拉高电平的状态!

电调的设置项(菜单模式)!

菜单模式只有在R和T都悬空舵机信号双向电调模式时才能使用!

进入设置菜单的方法是使用电调的油门信号(油门范围以1000-2000us为准,最小1000、中位1500、最大2000)!先将油门摇杆推到最大然后再给电调上电,这时电调会滴滴滴滴滴5声短音则说明已经进入到菜单模式!进入菜单模式后先将摇杆回中(中位),并且在每次操作菜单选项或调整参数后摇杆都要回中。这时再次将摇杆推到最大则听到一声滴表示是1号菜单选项,进入1号选项后将摇杆打到最小则调整1号选项的参数!再次将摇杆打到最大则听到两声滴表示二号选项,二号选项下将摇杆打到最小则调整二号选项的参数,参数也是由短音滴声表示响几声代表几号参数!为了方便记忆在菜单模式下将摇杆打到最大为切换菜单项,打到最小则调整该选项下的参数,每次打到最大或最小后摇杆都要回中位!以上是菜单选项的操作方法,下面将说明菜单选项所代表的内容!

菜单选项说明:

1号选项设置电机的停转模式,该选项下有三个参数:

参数1设置为常规模式,常规模式下油门关闭后电调会释放电机任由电机在惯性下自由空转!

参数2设置为惯性模式,惯性模式下当油门关闭后电机不会被释放也不会马上停转而是根据设置的油门下降速率缓慢降低转速直到电机停转转速降为0才释放电机,此功能可用于模拟电机惯性,且转速下降速度可调!

参数3设置为刹车模式油门关闭后马上执行刹车程序(刹车力度和时间可调请看下方菜单项)!

2号选项设置油门的上升速率,一共6档,档位越高上升越快,档位越低上升越慢,具体情况请自行感受!

3号选项设置油门的下降速率,一共10档,档位越高下降越快,档位越低下降越慢,具体情况请自行感受!油门下降速率会影响惯性模式下关闭油门后电机降速的速率!

4号选项设置电机正反转(再也不用担心电机线接反了),4号选项有两个参数分别代表电机正转和反转!

5号选项设置刹车力度,一共8档力度可调档位越高刹车力度越强,为了避免太暴力的刹车在电调和电机上产生过大的瞬间电流刹车力度做了限制相当于给刹车加了ABS不是一下刹死!(过大的刹车电流会导致电机寿命缩短和电调发热量的增加)档位越低刹车力度越轻,刹车力度档位设置的越低刹车需要的时间则越长!

6号选项设置刹车后的延时,一共8档可调,档位越高延时越长!需要说明的是当电调触发反向打杆刹车时先执行5号选项设置的ABS刹车再执行6号选项设置的刹车后延时,在刹车后的延时执行完之后如果摇杆位置没在油门关闭的位置时电机将根据摇杆当前位置再次旋转!!!

7号选项设置过流检测的电流值,当电调检测到电机的工作电流大于或等于当前设置值时则触发过流!过流检测设置的档位一共28档可调,默认设置为第20档,1档的电流检测值约为2.4A,每增加一档设置电流检测值约增加2.4A!电流检测值的算法是:档位数 乘以2.4A 。比如档位设置10档时就是 10*2.4=24A电流!另外电流检测的误差大约在正负5%左右!由于电调的设计电流在50A左右,所以设置电流检测的档位不要超过21档!除非使用散热能力很强的主动式散热才可以根据情况设置更高的档位!!!

8号选项设置过流检测的时间,当触发过流后需要维持超过本选项里面设置时间才会触发保护功能关闭电调输出。本选项一共10档可设置,,每档对应时间为5毫秒!设置1档过流超过5毫秒就会触发保护,设置10档则是超过50毫秒才触发保护!

9号选项用于给电调恢复出厂设置,当进入9号选项后将摇杆第一次打到最低发出一声滴标识确认音,再次将摇杆打到最低听到滴滴两声后则给电调恢复出厂默认参数(需要重启或退出菜单模式才生效)。

10号选项用于退出菜单模式,进入10号选项后将摇杆第一次打到最低发出一声滴标识确认音,再次将摇杆打到最低听到滴滴两声后则退出菜单模式!退出菜单模式后电调将根据设置正常启动!

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文件包下载地址:

阿里云盘(不限速):https://www.aliyundrive.com/s/UNjksmFCd3F   提取码: ic31

链接:https://pan.baidu.com/s/1aqH4syUsm9BpOQ17HJH2qA 提取码:LBMX



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