控制器原理

众所周知，通电导线在磁场中受到力的作用，而根据此原理制作而成的电机能够在通电情况下转动。控制器在电源（即电池）和电机之间起到一个开关的作用，控制电机的转与不转。即如下图所示意的一样，控制器这个开关是一个由单片机控制器的开关。
1、控制器工作原理图
2、控制器控制及显示原理图
3、 控制器的工作过程：当电门锁打开，装在电机上的位置传感器（即霍尔）给出一个电机相线位置的信号，这时当转把或者助力传感器给出一个电机转动的命令之后，控制器根据采集到的霍尔传感器的位置信号选择性的导通相线，使电机能够转动起来。
现在市场上的主流电机是3相电机，工作时有2/3相线导通，如下图，其中K1-K6开关即为几个可控的开关（MOS管）。工作步骤是：K1K4导通，然后是K2K4导通，K2K6导通，K3K6导通，K3K5导通，K1K5导通，再是K1K4导通进行下一个循环。
4、控制器组成，主要由两大部分组成：主回路部分（过大电流部分）与弱点回路部分
1）主回路部分：主要就是功率管（MOS管），也就是一个可控的高频率开关。
2）弱电回路部分：分电源部分、控制部分、采集信号部分
a)电源部分电路主要是指给控制芯片和MOS管供电的电路。据此电源也就分成两块：给MOS管驱动的前端+12V电源和给芯片供电的+5V电源。前端+12V电源按设计方法可分为开关电源和线性电源，开关电源功耗更小，也就是更省电，但是其带来的是成本的少量提高；+5V电源一般都是由一个稳压模块稳定在这个电压。
b)采集信号部分：分为采集命令信号和采集电机位置信号。命令信号主要由转把信号、各种高低速信号，1:1助力信号等各种功能信号组成；电机位置信号就是装在电机中的3个霍尔发出的信号。
c）控制部分主要包括控制芯片和控制MOS管开和关的驱动电路。控制芯片根据采集到的霍尔信号根据设定的程序自动特定控制MOS的开和通。
5、控制器工作实例分析
1） 如何转起来的：
a)如右图示控制器检测到的电机霍尔信号
b)当接收到要转动的命令时，控制器根据电机霍尔信号开通各对应的功率管，使其能够转起来，右图黄色线代表一个电机霍尔的信号波形，粉红色线代表与他对应的相线的电压波形。
2）如何调速
a)如右图所示，蓝色线为转把信号线，粉红色线为相线上的电压
b)右图为展开来之后看到的电压波形
图中可以看到在一个MOS管导通的时间内MOS做了很多次开关动作。由于电机转速与加载在电机2端的有效电压有关，而调节一个周期内MOS管开通的时间俗称占空比可调节有效电压，也就是说调节MOS管的占空比可以调

节电机的转速。而MOS管的占空比可以根据程序设定，当接收到转把转动信号之后控制器根据转把电压大小自动调节MOS管的占空比，从而达到控制电机转速的目的。
c)下图为电机霍尔和电机相线正常工作后的电压波形