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发表于 1 小时前 | 查看: 5| 回复: 0

玩电动滑板、改电机的人,对"本杰明电调"这个名字应该都相当熟悉吧。

本杰明就是 Benjamin Vedder,瑞典工程师。2014 年他把电调的原理图、PCB、固件全部放到了 GitHub 上做了开源:硬件采用 CC BY-SA 4.0 协议,固件使用 GPLv3 协议,连调参上位机 VESC Tool 也一样开源。

截至 2026 年 10 月 3 日写这篇文章的时候,这个项目在 GitHub 上的三处仓库加起来已经超过五千颗星:bldc 固件 3478、硬件 1376、VESC Tool 1031。

VESC 4.12电调PCB 3D渲染图 主控与功率管布局

这就是 4.12 板子的 3D 渲染图,正面一颗主控,周围一圈功率管。

主控用的是 STM32F405RGT6,电机驱动 DRV8302,CAN 收发器 SN65HVD232,温度采样靠一颗 NTC 热敏电阻。

功率级由 6 颗 IRFS7530 组成,这是 60V/240A 的 D2PAK 大功率 MOS 管,BOM 表里 Qty 一栏写得清清楚楚。采样电阻用了两颗 WSLP2726,1mΩ 规格,这种四端子功率分流电阻一颗就要好几块钱。

STM32F405RGT6微控制器与双电机驱动模块电路原理图

上面这页是 STM32F405RGT6 微控制器及其外围电路,包括 8MHz 晶振、去耦电容和两个电机驱动模块的连接关系。

顶层原理图就是这个架构:MCU → 驱动 → 三相全桥,右下角直接画了一个电机,输入电压 0-60V 范围标在旁边的角落里。

BLDC Driver 4.8顶层原理图 MCU到三相全桥架构

拆过电瓶车控制器的人都清楚,几十块到一百块出头的板子,主控大多是专用 SoC,价格最低能做到两块多钱,核心算法全都捂在厂家自己手里。

不过 VESC 走的路子显然不是拼命压成本。毕竟会自己动手改造电动滑板、改造卡丁车(说的就是我)的这群人,根本不在乎那几十块钱差价。恰恰相反,能折腾——改参数、换模式、甚至动硬件——才是最大的乐趣。

BLDC Driver 4.8微控制器部分电路原理图

这是 MCU 部分的原理图,引脚分配和调试接口都在里面。

DRV8302三相门极驱动与双路电流检测电路原理图

DRV8302 这一页更直白,TI 把电调要用的东西全塞进一颗芯片了:三相门极驱动、双路电流检测放大器、内置 buck 降压电路、过流保护,基本齐活。不过说实话,我自己不太喜欢这片驱动——价格偏高,而且灵活性差了不少。好在市面上有不少分立方案可以参考替换。

VESC Tool 里有个电机辨识向导,接上电机点几下,电阻、电感、磁链这些参数自己就测出来了,FOC 参数自动配好。这个功能我在做卡丁车的时候用过很多次,是真的好用。

用VESC Tool自动识别卡丁车电机实拍

同期还有个比较出名的是 ODrive,我把它的 v3.5 原理图也下下来扫过一眼。

主控同样是 F405,驱动用了两颗 DRV8301,板子上还额外挂了一颗 MPU-9250 陀螺仪。但 ODrive 官方文档里写得很明确:v3.5 之后的版本,板级文件和原理图不再开源。固件 MIT 协议随便用,但硬件这一块收紧了,相当于他们要自己卖硬件。对 DIYer 来说,这倒不纯粹是钱的问题,关键是少了动手制作的乐趣,以及定制自己硬件的灵活性。

我拆过的电瓶车控制器不少,基本都是方波加专用方案,静音和效率跟 FOC 没法比。之前做的卡丁车也是一样,一开始给它上了个现成的电瓶车控制器,功率完全够用,跑起来一点问题没有,问题全卡在起跑那一下。起步的时候,油门得轻踩到某个临界点,车才突然往前冲,那种感觉相当卡顿,开起来很难受。

所以我后来才做了 VESC 电调方案来驱动这台卡丁车。换上之后,起步变得格外顺滑。而且油门曲线可以随便调,驾驶模式随便切换,代码也能自己修改编译,玩起来非常痛快。

自制VESC电调板Xrot Controller V1.0 PCB俯拍

这是我自己做的那块 VESC 电调硬件(资料全开源!为了满足儿子的卡丁车梦,我DIY了一个卡丁车控制器!),套上铝合金底壳进行散热,这块板子可以驱动额定功率 2kW 的电机正常工作。

VESC电调铝合金散热外壳与接线端子

加上顶壳之后,整体颜值还是不错的。

不过这块板子的调试过程也踩了不少坑,中间咨询了两位大佬。一位是永刚驱动,做本杰明电调很多年了,经验非常丰富,帮我分析解决了不少问题;另一位是《电子开发者养成记》的作者,也给我提供了不少帮助和建议。在这里向两位致谢。

这是 VESC 开源电调项目的仓库地址: github.com/vedderb/bldc-hardware 。如果你也在折腾这类开源硬件项目,云栈社区里还有不少同好可以一起交流。




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