电动自行车具有无尾气污染、行驶噪音小、轻便美观等特点，由电池、直流电机、车架、控制器、充电器等组成。其中电机、控制器安装在车架上。控制器是整个自行车的控制核心之一，负责驱动电机的速度调节。根据电机的不同，控制器分为有刷电机控制器和无刷电机控制器两种。这里将介绍有刷电机控制器的制作。
一、电路原理
对于有刷直流电机控制器，由于电机工作的额定电压和采用的控制芯片不同，其控制器也不同。有使用LT494和LM324或LM358芯片的、也有使用NE555和LM339芯片的、还有使用单片机PIC16C58B控制的等等。但万变不离其宗，这类控制器一般都由锯齿波振荡电路、PWM脉冲调制电路、PWM脉冲功率放大电路、速度控制电路、制动控制电路、过流保护电路、欠电压保护电路等组成。这里介绍一款常见的、使用单片LM339控制的电动自行车有刷电机控制器．其电路原理如下图所示。该线路设定不同的欠压控制值，可用于36V或48V额定工作电压的有刷直流电机控制。
1．芯片LM339介绍
LM339是一块低功率四电压比较器集成电路，该器件有DIP14、S014、TSSOP14三种封装。常应用于比较器、CMOS器件驱动、TTL器件驱动、低频运算放大器电路、变压器耦合放大电路等。
2．锯齿波振荡电路
锯齿波振荡电路是LM339比较器功能的典型应用电路之一，其电路如下图所示。
图中lC同相输入端由电阻R3和R4分压提供参考电位，R1和C1串联电路的中间连接点与lC的反相输入端连接，R2和C2串联电路的中间连接点与lC的输出端连接，输出端与反相输入端接有二极管D1。在电路上电后，由于电容C1两端的电压不能突变，故IC反相端为低电平，比较器的输出端呈高电平。该电压通过电阻R2使同相端的参考电压升高。随着电容C1通过电阻R1充电的进行，使C1两端的电位逐渐升高。当比较器反相端的电位高于其同相端的电位时，比较器发生翻转，输出端呈低电平。输出端的低电平一方面通过电阻R2使同相端的参考电位降低，另一方面使电容C1通过二极管D1进行放电。随着C1放电的进行，其两端的电压逐步降低，当低于比较器同相端的电压时，比较器又发生翻转，依次循环进入振荡状态。这样便在电容C1两端产生锯齿波脉冲信号，锯齿波的上升时间就是电容C1的充电时间，锯齿波的下降时间就是电容C1的放电时间。
原理图中，由IC1A、电阻R9、R10、R11、R12、R13．电容C4、二极管D6组成锯齿波产生电路，在IC1A的（D脚输出锯齿波。PWM调制实质上也是一个比较器，IC1B⑦脚上的电压与⑥的锯齿波电压相比较，当⑥脚电压高于⑦脚电压后，比较器输出端①脚变低电平。⑥脚电压低于⑦脚电压后，比较器输出端①脚变高电平。因此改变⑦脚上电平就能在①脚上得到不同占空比的方波。该方波通过互补放大去驱动MOSFET功率管，控制电机的电压。IC1B⑦脚上的电压分别有调速车把、过流保护、欠压保护控制。
当电池电压降低，使ICIC⑨脚的电平低于其⑧脚电平时，比较器IC1C发生翻转，输出端14脚呈低电平，锁住PWM调制。同样当电机电流过大，使IC1D（11）脚的电平低于其⑩脚电平时，比较器ICID发生翻转，输出端13脚星低电平，锁住PWM调制。在PWM未被IC1C和IC1D锁住的情况下，ICIB⑦脚上的电压由调速车把控制。转动车把，电压升高，加在电机上的电压也升高，电机转速加快。反之，电机转速减慢。
原理图所示线路作为额定电压为36V的电动车有刷电机控制时，调速控制电压为1.1V-4.2V，限流值为15A±1A，欠压保护值为31.5V，制动控制为低电平。
二、元器件选择
原理图中所有的元器件都是常规的，其中电阻R20采用φ1mm的康铜丝约2cm长。
三、安装调试
1．安装
元器件焊接时，先焊电阻、电容，再焊二极管、三极管、集成电路，最后焊引出线。其中电阻R5和R16暂时不必焊上，待调试时再调整。焊接完成后的控制板实物如下图所示。图中粗红线接电池正极、粗黑线接电池负极，粗黄线接电机正极、粗绿线接电机负极，细黄线和细黑线接制动开关常开触头，细绿线（电源+）、细黑线（电源一）、细灰线（调速信号）分别接调速车把的。
2．调试
测试时控制器与电池、电机。调速车把、制动开关的连接示意如下图所示。图中刹车开关用一微动开关代替。若读者手头没有调速车把，可用一10kΩ电位器代之，只要将电位器的中心抽头与调速信号线相连，余下两端分别接调速电源的正，负极即可。
(1)欠压保护值整定取一只68kΩ电位器，阻值调至最大，焊出中间和边上两个引线，接在图中R5的位置。将图7中的蓄电池用一可调稳压电源代替，初始时输出电压调至36V或48V。让电机空载，转动车把（可用-4.7kΩ电位器代），使电机转动为止。
接着调低稳压电源输出电压，调至31.5V或42V，再调节68kΩ电位器，直到电机正好停转为止。断开电源，拆下68kΩ电位器，测量出其电阻，用一阻值接近的固定电阻焊上。欠压保护整定完毕。
(2)过电流保护值整定同样取一只68kΩ电位器，阻值调至最大，焊出中间和边上两个引线，接在图中R16的位置。将图中的电机用一断电阻丝取代，作为负载。调节车把使电压表指示最大，降低负载逐渐使输出电流增大（注意功率管的温度和散热），直到15A为止，再调节68kΩ电位器，直到电机正好停转为止。断开电源，拆下68kΩ电位器．测量出其电阻，用一阻值接近的固定电阻焊上。过流保护整定完毕。
