電動自行車（電動摩托車）等產(chǎn)品是如何實現(xiàn)電路降壓的？

電動自行車（電動摩托車）是一種非常常見的交通工具，通常電池供電電壓是 48V/60V/72V 等，實際電路中器件電壓可能是12V、5V、3V等，電路是如何實現(xiàn)降壓的呢？

以常見電動自行車產(chǎn)品為例，采用的降壓方案通常有二級降壓過程，以圖中方案為例，電機(jī)借助了三個霍爾傳感器實現(xiàn)換相控制，整個電機(jī)控制器從電池組取電，由于電池組電壓較高(有48V/60V/72V 等電壓)，因此需要一顆支持高壓的降壓芯片Buck來做一級降壓。很多常見電路方案是將電壓降至 MOS 驅(qū)動器的工作電壓(12V 比較多)，再通過后級的 降壓芯片buck 或者LDO芯片 的二級降壓得到 5V/3.3V，這個電壓給 MCU/運放等器件供電。

通常，電路的譯碼器將霍爾元件檢測出來的換相信號轉(zhuǎn)換為六個驅(qū)動功率管的控制信號，無刷電機(jī)的專用控制電路為驅(qū)動功率管提供驅(qū)動信號。然后通過帶有AD輸入及PMW輸出的單片機(jī)處理信號，它將手把的電平信號轉(zhuǎn)換為脈沖調(diào)寬信號，同時完成過載保護(hù)、欠壓保護(hù)、保持、非零啟動等功能。

電動自行車的電源電壓通常為36V，而無刷電機(jī)控制電路需要15V供電，單片機(jī)需要5V供電，因此使用7815或者7805提供15V與5V電源。六個N通道功率場效應(yīng)管與之接成三相全波電路，為三相電機(jī)繞組供電(RO1、YO1、BO1)。MOS管能承受的漏源電壓最大值最好在80V以上，保證電路的安全和可靠性。

由于電機(jī)驅(qū)動功率一般是百瓦以上級別，業(yè)界普遍采用 MOS 管驅(qū)動器+外置 MOSFET 方式來提升散熱能力。需要注意的是，由于電機(jī)存在反電動勢，在減速時這部分反電動勢會疊加電池組電壓直接作用于 MOS管子上，因此 MOSFET 和對應(yīng)驅(qū)動器的耐壓在選型時需要預(yù)留一定的裕量。