stm32的互补输出和死区插入

1，简介

死区,简单解释:通常,大功率电机、变频器等，末端都是由大功率管、IGBT等元件组成的H桥或3相桥。每个桥的上半桥和下半桥是是绝对不能同时导通的，但高速的PWM驱动信号在达到功率元件的控制极时，往往会由于各种各样的原因产生延迟的效果，造成某个半桥元件在应该关断时没有关断，造成功率元件烧毁。死区就是在上半桥关断后，延迟一段时间再打开下半桥或在下半桥关断后，延迟一段时间再打开上半桥，从而避免功率元件烧毁。这段延迟时间就是死区。（就是上、下半桥的元件都是关断的）死区时间控制在通常的低端单片机所配备的PWM中是没有的。
PWM的上下桥臂的三极管是不能同时导通的。如果同时导通就会是电源两端短路。所以，两路触发信号要在一段时间内都是使三极管断开的。这个区域就叫做“死区”优点就不用说了。缺点是使谐波的含量有所增加。

stm32的高级定时器才有死区控制的功能，比如TIM1的CH1和CH1N输出PWM波的时候才可以调节死区时间。

2，死区的测试

使用TIM1的CH1和CH1N输出两路PWM波，周期为300us，占空比为1/3，死区时间设置为0xFF，要实现波形如下图所示：

3，实现方法

在cube中的配置过程如下：

为了看着方便，将两路PWM波的极性设置为high

代码实现如下：

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函数中打开互补PWM波输出：

HAL_TIM_PWM_Start(&htim1, TIM_CHANNEL_1);

HAL_TIMEx_PWMN_Start(&htim1, TIM_CHANNEL_1);

4，死区时间的计算方法

刹车和死区死区时间控制寄存器TIM1->BDTR

8*(1/72M)*(32 + DTG) = 5us

DTG=13

DTG[7:5]=110

DTG[4:0]=01011

DTG[7:0]=11001011=0xCD

高三位可以根据自己的需要来设置，选择不同的档位