DTPHx DTPHx_
非对称PWM
可编程死区模块 (EVA)
3.4 PWM电路的死区控制
dead time = DB period * DB prescaler * CPUCLK period
DB Timer Period
15 14 13 12 11 DBT3 5 EDBT1 4 10 DBT2 3 9 DBT1 2 8 DBT0 1 0
3.1 全比较单元与PWM电路
Reset PIE
EV Control Registers / Logic
/
2
TCLKINA / TDIRA ADC Start
GP Timer 1 Compare
GP Timer 1
Output Logic
T1PWM_T1CMP
Data Bus
Compare Unit 1
CMPR4 CMPR5 CMPR6 属于EVB ） D8 PDINTA CENABLE CLD1 CLD0SVENABLEACTRLD1 ACTRD0 FCMPOE Status
R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R-0
D15
D14
D13
D12
D11
D10
D15
SVRDIR
R/W-0
D14
D2
D13
D1 D6
D12
R/W-0
D11
R/W-0
D10
R/W-0
D9
R/W-0
D8
R/W-0
D0 CMP6ACT1CMP6ACT0CMP5ACT1CMP5ACT0 D5 D4
R/W-0
R/W-0 R/W-0
D7
R/W-0
D3
R/W-0
D2
R/W-0
D1
R/W-0
GP Timer 2
MUX QEP Circuit • •
CAP1/QEP1 CAP2/QEP2 CAP3/QEPI1
Capture Units
事件管理器功能框图 (EVA)
•
3.1 全比较单元与PWM电路
全比较单元与PWM电路结构框图
3.1 全比较单元与PWM电路
全比较单元与PWM电路功能框图
▲ 对于每一个输入信号PHx，产生两个输出信号DTPHx和DTPHx_ √ 当比较单元和其相关输出的死区未被使能时，这两个信号完全相同（但反相）。 √当比较单元的死区使能时，两个信号的跳变沿被一段叫做死区的时间间隔分开。 ▲ 死区的值由DBTCONA/B中的相应位来控制。 假设DBTCONA/B的位11～8的值为m，位4～2中相应的预定标参数为x/p，则 死区值为（p×m）个CPU时钟周期。
非对称 PWM 波形
3.3 PWM信号的产生
非对称PWM波形产生
为产生非对称 PWM 波形，需将通用定时器 1 或 3 设置为连 续增计数模式。 特点：不关于 PWM 周期中心对称，脉冲的宽度只能从脉冲 一侧开始变化。 √ 在每个PWM周期中，可随时将新的比较值、周期值写入比 较寄存器、周期寄存器中，用来调整PWM输出的占空比和周 期，也可改变比较方式控制寄存器的相关位来变更PWM的输 出方式。更新的值在下一个PWM周期内实现。
D0
R/W-0
CMP4ACT1CMP4ACT0 CMP3ACT1CMP3ACT0CMP2ACT1CMP2ACT0CMP1ACT1CMP1ACT0
R/W-0
R/W-0
比较方式控制寄存器ACTRA/B 地址：7413H/7513H
D15 Reserved
R-0
D12
D11 DBT3
R/W-0
D10 DBT2
Compare Compare Compare
PWM1 PWM2 PWM3 PWM4 PWM5 PWM6
对称PWM 波形
3.3 PWM信号的产生
对称PWM波形产生
为产生对称PWM波形，需将通用定时器1或3设置为连续 增/减计数模式。 特点：对称 PWN 信号关于 PWM 周期中心对称，相比非对称 PWM 信号而言，其优点是在每个 PWM 周期的开始和结束处 有两个无效的区段。 在对称PWM波形的每个周期通常有两次比较匹配。一次 在周期匹配前的增计数期间，另一次在周期匹配后的减计数 期间。改变比较值就可提前或推迟PWM脉冲第二个边沿的产 生。这种特性可以弥补由交流电机控制中的死区而引起的电 流误差。
3.2 PWM电路
EVA的PWM电路 功能框图
3.3 PWM信号的产生
三种波形 非对称 PWM 波形 对称PWM波形 SVPWM波形
3.3 PWM信号的产生
TPWM
Period Compare
Counter
Tpwm / Tcmp Pin
(active high)
Caused by Period match (toggle output in Asym mode only) Caused by Compare match
D9
D7
R/W-0
D6
R/W-0
D5
R/W-0
D4
R-0
D3
D2
R/W-1
D1
R/W-1
D0
R/W-1
FCMP3OE FCMP2OE FCMP1OE Reserved C3TRIPE C2TRIPE C1TRIPE
比较控制寄存器COMCONA/B 地址：7411H/7511H
3.6 全比较单元和PWM电路的寄存器
第09部分：F2812事件管理器（EVA/B）
本章内容
1. 2. 3. 4. 5. 6.
事件管理器概述 通用定时器 全比较单元与PWM电路模块 捕获单元 正交编码脉冲单元（QEP) 事件管理器的中断问题
本小节内容
3.全比较单元与PWM电路模块 3.0 导言
3.1 全比较单元与PWM电路
3.2 PWM电路 3.3 PWM信号的产生 3.4 PWM死区控制 3.5 PWM输出逻辑 3.6 全比较单元与PWM电路的寄存器
3.2 PWM电路
每一个事件管理器可以同时产生5路PWM信号，包括： 3路由完全比较单元产生的带有可编程死区的PWM 信号 由定时器比较器产生的2路独立的PWM信号。 与比较单元相关的PWM电路，主要包括四个功能单元： 非对称/对称波形发生器 可编程死区单元 输出逻辑 空间矢量（SV）PWM状态机
3.3 PWM信号的产生
空间矢量PWM（SVPWM)
应用：空间矢量PWM是实现三相功率逆变器6个功率管控制 的一种特殊方法，它能保证在三相交流电机的绕组中产生最 小的电流谐波，相比于正弦调制，能够提高电源的使用效率。
3.3 PWM信号的产生
产生PWM输出需要对相关的寄存器进行配置： •设置和装载ACTRx，以确定输出方式和极性； •如使能死区功能，则需设置和装载DBTCONx； •初始化CMPRx，装入比较值，确定PWM波形占空比； •设置和装载COMCONx，使能比较操作和PWM输出； •设置和装载T1CON或T3CON，设置计数模式和启动比较操作； •用计算的新值更新CMPRx，以改变PWM波形的占空比。
3.3 PWM信号的产生
TPWM
Period Compare
Counter
TPWM /TCMP Pin (active high)
Interrupts
General Purpose Timer
Full Compare Units TPWM/TCMP Pin
Period Compare Counter
3.4 PWM电路的死区控制
串联的2个器件不能同时 被关闭，不能有重叠区 PWM信号的输入
+
DC 电容
-
三相输出作为控制 信号
功率器件
电源逆变器
3.4 PWM电路的死区控制
supply rail
互补的PWM开关信号
to motor phase
晶体管导通比截止快 同时导通的瞬间-短路
死区控制的必要性

低有效 高有效 强制高 强制低。
3.6 全比较单元和PWM电路的寄存器
▲ 每个EV模块有：
√一个16位可读写的比较控制寄存器COMCONA/B，控制全比较单元的操作； √一个16位的比较方式控制寄存器ACTRA/B（各带一个影子寄存器）。控制 PWM输出引脚的输出方式。 √一个16位可读写的死区控制寄存器DBTCONA/B，对死区进行编程操作； √ 三个比较寄存器CMPR（ CMPR1 CMPR2 CMPR3 属于EVA
reserved reserved reserved reserved 7 EDBT3 6 EDBT2
DBTPS2 DBTPS1 DBTPS0 reserved reserved
DB Timer Enable
0 = disable 1 = enable
DB Timer Prescaler
000 = 1 001 = 2 010 = 4 011 = 8 100 = 16 101 = 32 110 = 32 111 = 32
3.4 PWM电路的死区控制
死区单元的作用
▲ 防止在任何操作条件下，每个单元产生的两路PWM信号同时 打开被控功率桥的上、下臂。 ▲ 输入： 由比较单元1、2和3的对称/非对称波形产生器产生的PH1、PH2和PH3； ▲ 输出： 为DTPH1、DTPH1_；DTPH2、DTPH2_及DTPH3、DTPH3_。
R/W-0
D9 DBT1
R/W-0
D8 DBT0
R/W-0
D7ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
R/W-0
D6
R/W-0
D5
R/W-0
D4
R/W-0