350W的電瓶車控制器,價(jià)格只賣28,拆開(kāi)看看里面用了什么器件!
前幾年做電瓶車上電路板的時(shí)候,記得電控還挺貴的,一個(gè)差不多能用的,價(jià)格大概在三四百左右吧。這幾年電瓶車整車倒是越來(lái)越貴了,價(jià)格動(dòng)輒三四千、四五千。但是電控的價(jià)格卻越來(lái)越便宜了,這不,我花28塊錢就買到了一個(gè)350W的電控,包郵還帶運(yùn)費(fèi)險(xiǎn)總共28元到手。值得一說(shuō)的是,這個(gè)電控在某寶的銷量還不低。
本文引用地址:http://2s4d.com/article/202505/470075.htm當(dāng)然,正常要用的話,350W肯定是不夠的,至少得1kW往上了,但是我只是想看看他們是怎么把成本做到這么低的,所以功率多大其實(shí)無(wú)所謂。
可以看到人家還細(xì)心的在一些連接器上做了貼紙指示了線的顏色對(duì)應(yīng)的信號(hào),方便用戶接線,細(xì)節(jié)做的還行。
我想研究它是怎么做到這么便宜的,自己先大概想想,應(yīng)該會(huì)用到什么器件,成本也可以簡(jiǎn)單做個(gè)評(píng)估,然后再看看別人從哪些地方節(jié)約了成本,有差異的地方,就是我們可以學(xué)到的地方。
作為電控最關(guān)鍵的就是驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),電瓶車的無(wú)刷電機(jī)有三個(gè)相線,每個(gè)相線需要兩個(gè)MOS構(gòu)成一個(gè)橋臂來(lái)驅(qū)動(dòng),下橋臂一般是NMOS,上橋臂可以是PMOS也可以是NMOS,但是對(duì)于同樣電流電壓導(dǎo)通阻抗等參數(shù)的PMOS和NMOS來(lái)說(shuō),PMOS往往會(huì)更貴。所以如果要控制成本,大概率會(huì)選擇上下橋臂都用NMOS。但是上下橋臂都是NMOS這種,上橋臂驅(qū)動(dòng)略微麻煩一點(diǎn),需要自舉驅(qū)動(dòng)。當(dāng)然,現(xiàn)在有很多成熟的預(yù)驅(qū)芯片,像下圖這種,可以很簡(jiǎn)單的完成自舉驅(qū)動(dòng)。但是對(duì)于一個(gè)要降低成本的方案,大概率會(huì)用分立器件來(lái)搭,反正二極管三極管電阻電容這種,和芯片相比幾乎就不要錢。6個(gè)NMOS估計(jì)價(jià)格一個(gè)1.5元,總共9元,再加上一堆阻容二極管三極管下來(lái)1元,所以電機(jī)驅(qū)動(dòng)這塊也得10元啊。
另外,一款MCU肯定是需要的,要實(shí)現(xiàn)電機(jī)控制、霍爾信號(hào)檢測(cè)、速度設(shè)置檢測(cè)、剎車信號(hào)處理、電機(jī)正反轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)、油門信號(hào)處理、電池電壓檢測(cè)、與儀表盤通信、。。。一些其他的功能下來(lái),,加上燒錄接口調(diào)試接口,總共需要至少30多個(gè)io,加上電源和地,32腳的MCU應(yīng)該不太夠, 得上一個(gè)48腳或者64腳的,如果使用國(guó)產(chǎn)的MCU,價(jià)格預(yù)估3元吧。
電瓶車的電瓶電壓有36V、48V、60V、72V等等,所以最起碼得有一個(gè)降壓的電路吧。原本我做這種方法,高低得放一個(gè)DC-DC,但是這種高壓的DC-DC真的不便宜,加上電感、電容下來(lái)兩三塊肯定需要的。但是自從我拆了上篇文章那個(gè)報(bào)警器,我就變得謹(jǐn)慎了,所以我估計(jì)這個(gè)電控,要么就用DC-DC,要么就用這個(gè)三極管降壓電路。如果是前者,成本最低按2元,如果是后者,成本3毛左右吧。當(dāng)然,這個(gè)電控,應(yīng)該還需要一路12V電,所以從高壓轉(zhuǎn)到12V應(yīng)該是前面說(shuō)的,后面還需要有一個(gè)ldo或者三極管降壓方案降到5V或者3.3V,又增加了兩三毛的成本。
除了電機(jī)驅(qū)動(dòng)、MCU、電源之外,應(yīng)該就沒(méi)啥大件東西了,調(diào)速、油門、剎車、霍爾信號(hào)等等一大堆輸入輸出只需要幾個(gè)電阻電容差不多就搞定了,如果搞不定,那就再加幾個(gè)二極管三極管。既然是電機(jī)驅(qū)動(dòng)板,那么肯定有一個(gè)電流采樣電阻,還有幾個(gè)大的儲(chǔ)能電容。另外,電路板和外殼、線材還有裝配的人工成本,SMT的成本都要算上
把以上所想到的東西及成本評(píng)估列個(gè)清單:
器件或生產(chǎn)流程 | 數(shù)量 | 成本 |
MOS | 6 | 9 |
MCU | 1 | 3 |
電源 | 1 | 0.6或者2.3 |
阻容二極管三極管 | 若干 | 3 |
PCB | 1 | 1.5 |
線材和端子 | 若干 | 1.5 |
外殼 | 1 | 2 |
SMT和插件焊接 | 1 | 2 |
裝配和其他人工成本 | 1 | 2 |
合計(jì) | 24.6或26.3 |
按這樣算下來(lái),售價(jià)28居然確實(shí)還能賺三四塊錢啊,可喜可賀。
拆解之前的思維實(shí)驗(yàn)結(jié)束了,現(xiàn)在開(kāi)始正式拆解:
拆機(jī)很簡(jiǎn)單,只需要把兩頭的總共八個(gè)螺絲擰開(kāi)就可以了。順便說(shuō)一嘴,人家還在出線的地方加了防水硅膠。
但是這個(gè)時(shí)候還不能把電路板抽出來(lái),因?yàn)镸OS散熱是用螺絲固定在側(cè)壁的,也需要拆下來(lái),然后就可以把電路板抽出來(lái)了。
所有的器件都在正面,猛地一看,發(fā)現(xiàn)他這電阻擺的還挺整齊,像是有強(qiáng)迫癥的初學(xué)者layout的一樣,因?yàn)槭炀毜睦€工,很少擺的這么整齊,哈哈。
背面只有走線,在三個(gè)橋臂的供電和地的回路上,做了開(kāi)窗加錫的操作,這是常規(guī)操作了,電流不夠,錫坨來(lái)湊嘛。
首先看看主控,主控型號(hào)是SH79F1611U,封裝是LQFP48,這是sinowealth(中穎電子)推出的一顆集成ADC和PWM的增強(qiáng)型8051微控制器。
看到這個(gè)參數(shù),我驚呆了,只有16K字節(jié)的Flash,是怎么放得下這么多的代碼的?1.5K字節(jié)的RAM,運(yùn)行時(shí)夠用嗎?看來(lái)平時(shí)動(dòng)輒就使用STM32F4,STM32H7這種動(dòng)輒就256KB,512KB甚至更大Flash容量MCU的富裕的日子過(guò)習(xí)慣了,看到這種小容量真的不知道怎么寫代碼了。果然科技進(jìn)步使個(gè)人技能退步啊。我估計(jì)要優(yōu)化到能放下,或者為了運(yùn)行效率,有些關(guān)鍵代碼需要使用匯編來(lái)寫。
不過(guò)再看看。這個(gè)MCU還是很不錯(cuò)的,比如每部有2048字節(jié)的EEPROM,這個(gè)用來(lái)存儲(chǔ)一些參數(shù)簡(jiǎn)直太方便了,不像存在內(nèi)部Flash,寫入最小單位是PAGE,好麻煩的。
另外,這個(gè)MCU內(nèi)部RC高頻振蕩器可以做大27MHz,這也就是為啥在板子上看不到晶振的原因,應(yīng)該是直接使用了內(nèi)部這個(gè)RC高頻振蕩器。
似乎除了DMA沒(méi)有,其他MCU該有的功能,這個(gè)MCU也基本都有了。沒(méi)有找到比較靠譜的價(jià)格,但是如果是電控廠大批量拿貨,我猜價(jià)格應(yīng)該在3塊以下可以做到。
接下來(lái)看看電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分,上圖中框起來(lái)的是其中的一個(gè)相線的控制,兩個(gè)MOS管組成了上下橋臂,三路橋臂的下端匯流到一起之后通過(guò)采樣電阻到地,采樣電阻用的是康銅絲的。MOS的驅(qū)動(dòng)電路和我猜的沒(méi)錯(cuò), 用的是二極管三極管加阻容實(shí)現(xiàn)的,這一塊電路比較熟悉,我直接把原理圖畫出來(lái),當(dāng)然也參考了一本十年前的書籍:
左側(cè)的兩個(gè)是MCU控制這個(gè)上下橋臂的IO口,MCU產(chǎn)生帶死區(qū)的互補(bǔ)PWM即可驅(qū)動(dòng)這個(gè)橋臂通斷。上橋臂驅(qū)動(dòng)電路明顯比下橋臂的復(fù)雜一點(diǎn),因?yàn)樯蠘虮圻€要完成自舉升壓。
MOS的型號(hào)是HY1707,這是HUAYI(華羿微)的一顆70V80A6mΩ的NMOS,封裝是TO220FB-3L。價(jià)格大概在1.5差不多可以拿下,這個(gè)猜的也差不多。參數(shù)如下:
接下來(lái),我很驚訝的發(fā)現(xiàn)這個(gè)板子上沒(méi)有芯片了,也就是說(shuō)這個(gè)板子上除了幾個(gè)MOS和一個(gè)MCU值錢點(diǎn),似乎沒(méi)有其他東西值得說(shuō)道了。
也就是上面這個(gè)電路,區(qū)別是這個(gè)電控板子上這個(gè)電路用的NPN三極管型號(hào)是13003,這個(gè)管子的耐壓是400V,封裝是TO92-3的,
另外,用的穩(wěn)壓二極管是1N4744,我去查了一下這個(gè)型號(hào)的穩(wěn)壓二極管,Vz是15V,也就是說(shuō)這個(gè)電路的輸出大概是15V左右,是給MOS管驅(qū)動(dòng)電路供電的。
所以肯定還有一個(gè)器件是從15V轉(zhuǎn)到5V或者3.3V,我在電路上找了一下,還真找到了個(gè)穩(wěn)壓器,型號(hào)是AS78L05Z-E1,封裝也是TO92-3。
這個(gè)是一個(gè)穩(wěn)壓器,但是不能叫LDO。輸出電壓5V,輸出電流最大100mA,價(jià)格確實(shí)是3毛多一點(diǎn)。具體參數(shù)如下:
板子上有一顆470uF 63V的電解電容,是在電源輸入口的,所以看來(lái)這個(gè)板子最大應(yīng)該只能接48V電池吧。另外,在電機(jī)相線驅(qū)動(dòng)的位置,有三個(gè)47uF 80V、三個(gè)47uF 50V共六個(gè)電解電容。在15V到5V的穩(wěn)壓器前后各有一個(gè)電解電容,前端的是22uf 25V,后端的是220uf 16V。另外有一個(gè)2.2uf 100V的電解電容接在某輸入信號(hào)的處理電路上,這就是整個(gè)板子上的電容。
剩下的電路就是一些輸入信號(hào)處理電路,基本上就是電阻分壓之類的電路實(shí)現(xiàn)的,充其量再加一個(gè)二極管三極管,處理成mcu可以接受的電平和邏輯之后,進(jìn)入MCU引腳,就完事了,也沒(méi)啥可分析的。
整體價(jià)格應(yīng)該和之前思維實(shí)驗(yàn)的差不多,我買的這個(gè)是350W的,我看1500W的價(jià)格是一百左右,和這個(gè)350W的區(qū)別可能就是MOS管的耐壓、通流能力高一點(diǎn),線束粗一點(diǎn)、電源輸入接口的耐壓高一點(diǎn),其他的東西不用太大的變化,所以從這個(gè)層面來(lái)說(shuō),功率越大,利潤(rùn)越大。
真是沒(méi)想到電控作為電瓶車?yán)锏诙P(guān)鍵的部件,價(jià)格居然能打到這么低,還要能產(chǎn)生利潤(rùn),不得不佩服這些廠的降成本能力,也不得不感嘆,這個(gè)行業(yè)到底有卷。另外,我不由得產(chǎn)生了一個(gè)疑問(wèn),為啥電瓶車的部件這么便宜了,而品牌整車的價(jià)格動(dòng)輒三四千、四五千呢?是品牌整車的各種部件做工用料比較好、測(cè)試流程完善、品牌溢價(jià)高、還是啥原因呢?感謝各位看官大佬贊賞,讓我有機(jī)會(huì)去搞個(gè)品牌整車給它拆了,看看里面的儀表盤、電控、電機(jī)、電池等做工到底如何。
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