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为无效组合。在60°电机中，（101）、（010）为无效组合。采用二二导通方式，构成两相导通三相六状态。

系统根据检测到的(HA，HB，HC)查表得到要导通的MOSFET，输出控制信号，其中上桥MOSFET开通为高电平，下桥开通为低电平。霍尔位置信号与换相控制表如表5．1所示。

由表5.1看出，60°电机和120°电机的换相相序只有两处不一样：(000)和(101)、(111)和(010)，而导通管和电流流向都是一样，因此根据此表不管是60°电机还是120°电机都能正常换相。

表5.1 霍尔位置信号与换相控制表

本文采用H_pwm-L_on调制方式。换相补偿采用延迟重叠换相法，换相时，开通三MOSFET，延时时间经多次试验比较，取换相周期的1／4时，转矩脉动最小，效果最好。

2、柔性电子刹车(EABS)模块

柔性电子刹车是电动自行车一个非常重要的功能，柔性电子刹车性能体现控制器的技术含金量，也是电动自行车的一大闪亮卖点。柔性电子刹车作为机械刹车的辅助措施，平时采用电子刹车，紧急情况电子刹车和机械刹车同时进行，既能延长机械刹车片的寿命，也能提

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高刹车效果，减少安全事故。

柔性电子刹车的理论基础为能量回馈制动原理，刹车时，先关闭所有MOSFET，再全部开通下桥MOSFET，且下桥PWM调制，使PWM的占空比由100％快速减小到0。柔度由占空比的减小速度决定，速度越快，刹车越急，柔度越硬；速度越慢，刹车越缓慢，柔度越柔和。为了使绕组中的电流不发生突变，按下刹车键时，先把正常运转时的占空比逐渐减为O，关闭全桥，再开通下桥。

图5.5 柔性电子刹车（EABS）流程图

3、巡航模块

巡航分为自动巡航和手动巡航，自动巡航功能进入条件：手把电压必须高于2V，并保持当前电压值(O.1V抖动)至少8秒时间。手动巡航进入条件：按巡航键则开始巡航。一般的控制器都只有一种巡航模式，本系统把两种巡航模式综合在一起，操作更加方便。流程图如图5.6所示。

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图5.6 巡航流程图 图5.7 欠压保护流程图

4、各保护模块

控制器作为电动自行车的控制核心，不仅要实现各个功能，同时还要管理提供电源电压的蓄电池，保护作为动力输出的无刷直流电动机和控制器本身。

欠压回差保护用于保护蓄电池，防止电池过度放电，过度放电将导致蓄电池内阻增大，输出电压降低。系统规定，当蓄电池输出电压低于某个值时，强制停止输出，再次开机输出电压必须高于设定值，构成一个电压回差，目的是防止系统在设定值附近反复开机关机，损坏蓄电池。本系统设定欠压值为42V，偏差O.5V，当电压低于42V，且维持ls，判定为欠压，关闭电机；再次开机，电压必须高于44V。其流程图如图5.7所示。

堵转保护和过流保护着眼于保护控制器和电机。发生堵转时，因为电机绕组的反电动势很小，电源电压直接加在绕组上，导致电流很大，在绕组中发热，烧坏绕组，因此一旦检测到发生堵转时，需马上关闭输出。堵转状态的识别是一大难点，通常情况当霍尔位置信号在

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规定T时间内不发生变化，就判定发生堵转，但有时电机转子在发生堵转时，会在内部来回震荡，上述方法就失效了。因此本系统采用一种新的检测方法，即在规定T时间内检测不到6个不同的霍尔位置信号时，就判定发生堵转。堵转识别的流程图如图5.8所示。

图5.8 堵转识别的流程图

过流保护与堵转保护都是因为电流过大才关闭输出，但产生的原因不同，过流属于异常情况，发生的概率低但危害大，因此发生过流时需要快速关闭输出，它的实时性要求比较高。

本系统过流保护采用硬件保护和软件保护相结合，一旦检测到电流值超过过流值(本系统为25A)，图4.6电路中的比较器2A输出端电平发生翻转，输出低电平，强行关闭上桥MOSFET，如果软件此时还能检测过流检测口PD7维持低电平超过0.5ms，则关闭单片机上下桥所有驱动控制输出。

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