极核电瓶车控制器拆解

今天拆解一个极核电瓶车控制器。

这款控制器型号是ZWK072040A。额定电压72V，额定输入电流22A，额定输出电流27A。

铸铁结构的底壳背面有十个螺丝。每个螺丝孔里都进行了封胶处理用来防水。

这些螺丝上都套了一个白色的塑料套，用来和外壳绝缘。

固定外壳的螺丝被黑胶掩盖。将这几个螺丝取下之后，可以用力撬开板子。

将内部的板子拆出来，共有两块PCB板。

一块是FR-4材质的控制板，另一块是铝基材的功率板。两块板子通过排针的方式进行连接。

功率板主要放置3轮毂电机驱动电路。

MOS管是士兰微的SVG105R4NS，耐压100V，电流120A，导通电阻5.0 mΩ，封装是 TO-263-2L。这种封装体积相对较大，有利于散热。

相线电流采样用0.3mR的合金采样电阻，封装是3920。这款电流采样电阻的功率为5W，通过计算，理论最大持续电流 ≈ 129.1A，但实际安全电流取决于散热条件、环境温度等因素，会低于此理论值。通过测量该电阻两端的电压降，可以精确计算出该相的实时电流。这是实现过流保护（OCP）和高级控制算法（如磁场定向控制FOC）所必需的反馈信号。

为了更清晰的了解电路，绘制了功率板的原理图。以U相为例，上桥臂Q5和Q6并联，下桥臂Q11和Q12并联。并联后，总导通电阻Rds(on)约为单个的1/N（理想情况下）。这能显著减少导通状态下的功率损耗。此外，电流和热损耗被分散到两个物理器件上，改善了散热，提高了系统的可靠性和最大连续输出电流能力。

每个MOSFET（如Q5, Q6）的栅极都串联有一个电阻（如R3, R6）。这些电阻用于抑制开关过程中的峰值电流，减缓MOS开关速度，防止振铃和过冲。

接着我们来看一下另外一块板子。

红色区域是电源管理电路，蓝色部分是控制部分。

左边插焊了5个大封装的电解电容，容值300uF耐压100V，来自东联发科技。

这三个器件是士兰微的半桥驱动器，型号SDH2126，是用作N型功率MOSFET和IGBT等高压功率器件的驱动芯片。

以U相为例，左侧是单片机的控制信号，右边输入的IO_U_1和IO_U_2是接入上面分析的MOS电路中。

开通电阻 (R24)： 串联在驱动回路中，用于限制MOSFET开通时的峰值电流，减缓开通速度。这有助于：1、抑制栅极回路的振铃（Ringging）；2、降低电压过冲和开关噪声（EMI）；3、防止因米勒电容引起的寄生导通。

自举二极管 (D3, BAV21W)： 这是一个快恢复开关二极管。配合电容实现自举驱动。

主控芯片是雅特力的AT32F421C8T7，M4内核，主频120MHz，FLASH为64KB，SRAM为16KB，工作温度环境是-40°到105°。

以上是这个控制器的全家福。

这款ZWK072040A，从铸铁外壳的防水细节，到功率板控制板分离，以及MOS管的散热设计，都做的很不错。控制器行业太卷了，各种卷成本，甚至我了解到有些厂商每个控制器赚一块钱就能出货。在这种大背景下，今天拆解的这款控制器算是挺不错的做工用料了，它很好的平衡了成本和性能这两个矛盾，为整车厂提供了一款不错的产品。