1,簡介
死區,簡單解釋:通常,大功率電機、變頻器等,末端都是由大功率管、IGBT等元件組成的H橋或3相橋。每個橋的上半橋和下半橋是是絕對不能同時導通的,但高速的PWM驅動信號在達到功率元件的控制極時,往往會由於各種各樣的原因產生延遲的效果,造成某個半橋元件在應該關斷時沒有關斷,造成功率元件燒燬。死區就是在上半橋關斷後,延遲一段時間再打開下半橋或在下半橋關斷後,延遲一段時間再打開上半橋,從而避免功率元件燒燬。這段延遲時間就是死區。(就是上、下半橋的元件都是關斷的)死區時間控制在通常的低端單片機所配備的PWM中是沒有的。
PWM的上下橋臂的三極管是不能同時導通的。如果同時導通就會是電源兩端短路。所以,兩路觸發信號要在一段時間內都是使三極管斷開的。這個區域就叫做“死區”優點就不用說了。缺點是使諧波的含量有所增加。
stm32的高級定時器纔有死區控制的功能,比如TIM1的CH1和CH1N輸出PWM波的時候纔可以調節死區時間。
2,死區的測試
使用TIM1的CH1和CH1N輸出兩路PWM波,週期爲300us,佔空比爲1/3,死區時間設置爲0xFF,要實現波形如下圖所示:
3,實現方法
在cube中的配置過程如下:
爲了看着方便,將兩路PWM波的極性設置爲high
代碼實現如下:
HCLK= 48MHZ
/* TIM1 init function */
static void MX_TIM1_Init(void)
{
TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig;
TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC;
TIM_BreakDeadTimeConfigTypeDef sBreakDeadTimeConfig;
htim1.Instance = TIM1;
htim1.Init.Prescaler = 48-1;
htim1.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
htim1.Init.Period = 300-1;
htim1.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
htim1.Init.RepetitionCounter = 0;
htim1.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE;
if (HAL_TIM_PWM_Init(&htim1) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET;
sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;
if (HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim1, &sMasterConfig) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1;
sConfigOC.Pulse = 100;
sConfigOC.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH;
sConfigOC.OCNPolarity = TIM_OCNPOLARITY_HIGH;
sConfigOC.OCFastMode = TIM_OCFAST_DISABLE;
sConfigOC.OCIdleState = TIM_OCIDLESTATE_RESET;
sConfigOC.OCNIdleState = TIM_OCNIDLESTATE_RESET;
if (HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim1, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_1) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
sBreakDeadTimeConfig.OffStateRunMode = TIM_OSSR_ENABLE;
sBreakDeadTimeConfig.OffStateIDLEMode = TIM_OSSI_ENABLE;
sBreakDeadTimeConfig.LockLevel = TIM_LOCKLEVEL_OFF;
sBreakDeadTimeConfig.DeadTime = 0xFF;
sBreakDeadTimeConfig.BreakState = TIM_BREAK_DISABLE;
sBreakDeadTimeConfig.BreakPolarity = TIM_BREAKPOLARITY_HIGH;
sBreakDeadTimeConfig.AutomaticOutput = TIM_AUTOMATICOUTPUT_ENABLE;
if (HAL_TIMEx_ConfigBreakDeadTime(&htim1, &sBreakDeadTimeConfig) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
HAL_TIM_MspPostInit(&htim1);
}
在main函數中打開互補PWM波輸出:
HAL_TIM_PWM_Start(&htim1, TIM_CHANNEL_1);
HAL_TIMEx_PWMN_Start(&htim1, TIM_CHANNEL_1);
4,死區時間的計算方法
剎車和死區死區時間控制寄存器TIM1->BDTR
8*(1/72M)*(32 + DTG) = 5us
DTG=13
DTG[7:5]=110
DTG[4:0]=01011
DTG[7:0]=11001011=0xCD
高三位可以根據自己的需要來設置,選擇不同的檔位