前几天收到了这个电瓶车控制器，今天我们来盘一下。第一眼看着这个铝合金底壳就非常结实，顶壳是黑色ABS材质，电池母线和电机相线的接线端子处有保护盖。铝合金底壳和ABS顶壳之间有一个棕红色的防水圈。

翻到背面，铝合金底壳上有做散热齿。

迫不及待，开始拆解。打开发现内部电路板布局挺规整，五个接线柱和四个电解电容摆放对称。

相比之前拆解的灌胶防水，我更喜欢这种硅胶防水圈来防水的方案，无它，拆解更方便尔。

这个铝合金底壳真是爱了，看着真结实。相比之前那种耳朵都摔掉了的外壳，这个就是殿堂级的用料做工了。

MOS管散热方案是通过两个钢卡扣卡在铝合金底壳的散热凸台上的。这个方案小马哥是第一次见，比较喜欢，因为拆解和组装都非常方便，而且卡起来很紧，看着也很简洁。

从侧面看这个卡扣的横截面。

拆下来的卡扣，厚度、刚性都很不错。它的一边是6个齿，刚好对应六个MOS管。

去掉卡扣之后，就可以很轻松的把电路板从底壳上分离下来。

电路板的背面在功率布线处做了开窗加锡。

而且在UVW三个输出接线柱到MOS管的引脚之间加了铜板，这样可以极大程度增加过流能力。

信号端子的功能都有丝印标注。板子背面能看到很多测试点，但是这些测试点焊接时都做了开窗上锡。

用手电筒打了一下，发现这个板子居然还是四层板，这太不够低成本了！

现在看板子正面。电池母线正负极和电机UVW相线端子使用一个黑色ABS套固定。最风骚的是这个ABS套在两个电容处来了一个秦王绕柱走。

整个控制器用了12个MOS管，2并管的设计。

MOS管用的是华润微的CRST030N10N，这个管子我查了一下性能还不错：

耐压100V，导通阻抗2.5毫欧，持续电流180A@25℃，相比其他一些控制器用85V 4~5毫欧的MOS来说，这个MOS从参数上已经好太多了。

主控芯片用的是珠海极海的APM32F103C8T6，小马哥看型号就知道这个MCU可以无缝替换STM32F103C8T6，但是它的主频更高，是96MHz。

接下来看其他电路的时候发现这个秦王绕柱有点碍眼，索性给拆掉。

这样看板子就亲切多了。

半桥栅极驱动器用的是峰岹的FD2203S。这是一个250V的板桥栅极驱动器，内置欠压保护，驱动器的灌电流是2.3A，拉电流1.6A。

这是FD2203S的内部框图。

这是FD2203S的应用电路。外围比较简单，除滤波电容外，只需要一个自举二极管和自举电容，栅极驱动电阻这个要根据MOS来定。

从相线输出到FD2203S的VS引脚的走线有一段蛇形线。这个蛇形走线到低是为啥呢？

我们来思考一下：首先需要知道，FD2203S是一款半桥栅极驱动芯片，它的VS引脚是低侧MOSFET的源极（Source）连接点，同时也是高侧MOSFET的浮地参考点。在高侧驱动中，FD2203S的内部电路是“悬浮”在VS引脚电压之上的。VS引脚的电压会随着低侧MOSFET的开关而在“地”（当低侧管导通时）和“母线电压”（当高侧管导通，电流流过体二极管或MOSFET本身时）之间剧烈跳变。因此，VS引脚必须非常低阻抗地、且尽可能短路径地连接到半桥电路的输出点，也就是电机相线端子。

既然要求“低阻抗”和“短路径”，为什么还要故意绕远走蛇形线呢？这看似矛盾，实则为了解决以下两个关键问题：

  1、延迟匹配（最关键的作用）

在控制器中有三组半桥电路，每组半桥的VS都需要连接到对应的电机相线，由于PCB布局的限制，三个信号的走线长度可能会有一定差异。在高速开关信号下，PCB走线已经不是简单的导线，而是具有延迟的传输线。长度不同就会导致信号传播延迟不同，在这个控制器中来说就是三个半桥的VS信号到达驱动芯片的时间会有微小差异。

由于这个微小时间差异的存在，就会导致MCU发出的同一组PWM信号控制下的上下桥臂MOS开关瞬间不同步。最危险的情况就是上下桥臂直通，导致的结果就是瞬间烧毁MOS。

通过蛇形走线就可以精确控制这个走线的长度，从而让三个VS信号等长。从而实现了三个相位的驱动和反馈信号延迟一致，实现了时序匹配，消除了布线长度不一致带来的风险。

2、增加少量感抗，抑制高频尖峰

电机相线是高压、大电流、高速切换的节点，存在着巨大的dv/dt（电压变化率）和di/dt（电流变化率），这会让走线上产生丰富的高频噪声和电压尖峰。

如果这些高频噪声直接、无衰减地进入敏感的栅极驱动器VS引脚，可能会干扰内部电平移位器和其他逻辑电路正常工作，甚至导致芯片误触发或者损坏。

通过蛇形走线引入了布线电感。这个布线电感和电路上的分布电容以及芯片的输入电容等共同构成了一个低通滤波器，可以有效衰减相线到芯片VS引脚的高频噪声和毛刺，同时对相对而言低频的开关芯片不产生影响。

相电流采样运算放大器型号是HTC8632A。这是一个双路的低噪声低电压微功率的运算放大器。

DC-DC型号是士兰微的SD4938TR。旁边有四个100欧的1206电阻并联，看起来是为了分担一部分压降。

12V到5V采用了一颗7805，5V到3.3V采用了一颗合泰的HT7533-1。电源输出都加了测试点和丝印说明，这很好，批产测试时非常方便。

三根锰铜合金采样电阻实现母线电流采样。

这个控制器也采用了悬浮的导流铜条来增加过流。

整体来说，这个控制器，从外壳用料，到4层PCB工艺，硬件设计细节，物料选型等各个环节都能看出这是一款挺不错的控制器。它似乎也在卷，但是并没有一味的卷，该用料的地方也踏踏实实的用料了。从设计上来看，它有很多细节和之前拆解的控制器都不一样，比如安装方式、底壳厚度、散热卡扣、板层数、防水圈等等。

小马哥从外壳和PCB上都没看到这个控制器厂家的信息，所以不太好确认是出自哪个公司，但是看设计风格，至少不是瑞博和高标代工的。有知道这个控制器更多信息的麻烦告知我一下，谢谢。