pwm死区是什么意思「死区时间控制」

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在stm32中配置死时间

什么是死时间？PWM是脉宽调制，在电力电子中，最常用的是整流器和逆变器。这就需要使用整流桥和逆变桥。

对于三相电源，需要三个桥臂。以两电平为例，每个桥臂有两个电力电子器件，如IGBT。大致如下图所示；

两个IGBT不能同时导通，否则会出现短路，对系统造成损坏。

那为什么会有同时传导呢？

因为开关元件和严格意义上的不一样。

因此，在驱动一个开关元件的栅极时，需要增加一个延时，以保证另一个开关管在断开开关元件之前完全关断；

上半桥关闭后，下半桥延时开启；

下半桥关闭后，上半桥延时开启；

这样就不会同时导通，避免功率元件烧毁；死区时间控制在通常配备PWM的单片机中都有这样的功能，下面将进一步介绍。

与PWM相比，死区时间是在PWM输出时，上下管不会有输出，当然波形输出会中断，死区时间一般只占周期的百分之几。但是当PWM波本身的占空比较小时，备件大于死区时间，所以死区时间会影响输出纹波，但不应该起决定性作用。

另外，如果死区时间设置太小，但上下管仍然同时导通，因为导通时间很短，电流没有变得大到足以烧毁系统，会导致此时开关元件发热严重，因此选择合适的死区时间尤为重要，死区时间过大或过小。

如何计算合理的死区时间？栅极上升和下降时间通常远小于延迟时间，因此这里不予考虑。死区时间满足；

：最大关闭延迟时间；

：最小开启延迟时间；

：驱动信号传输的最大延迟时间；

：驱动信号传输的最小延迟时间；

其中和上面提到的可以在元器件的数据手册中找到；并且一般由生产厂家给出；

如果是MCU的IO驱动，需要考虑IO的上升时间和下降时间。此外，通常会添加光耦用于隔离。这里也需要考虑光耦的开关延迟。

STM32 配置了死区时间。STM32 的 Tim 高级定时器支持互补 PWM 波形生成。同时支持插入死区时间和制动的配置。

直接看参考手册中的寄存器timx_bdtr，就是配置刹车和死区时间的寄存器；

可以看到死区时间 DT 由 * * UTG [7:0] * 决定。这里的另一个问题是什么？在 timx_CR1 的寄存器可以通过 timx_CKD 决定 CR1 寄存器；

如果这里配置为00，则频率与内部定时器的频率相同，为8m；

结合代码做一个计算；系统频率为72m。以下是时基单元的配置；

#definePWM_ FREQ（（u16）16000）//inHz（Nb：patterntypeiscenteraligned）#definePWM_ PRSC（（u8）0）#definePWM_ PERIOD（（u16）（CKTIM/（u32）（2*PWM_ FREQ*（PWM_ PRSC 1） ））））

TIM_TimeBaseStructInit（&TIM1_TimeBaseStructure）;/* TimeBaseconfiguration*/TIM1_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=0x0; TIM1_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_CenterAligned1；TIM1_TimeBaseStructure.TIM_Period=PWM_PERIOD；TIM1_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV2；

PWM的频率为16K。注意这里的PWM是中心对齐模式，所以配置的时钟频率是32K；

当刹车和死区时间低于时，配置了bdtr寄存器，所以这里的CK_int是32m

#defineCKTIM（（u32）72000000uL）/*Siliconrunningat72MHzResolution：1Hz*/#defineDEADTIME_ NS（（u16）500）//innsec; 范围是［0.. 3500]#defineDEADTIME（u16）（（unsignedlonglong）CKTIM/2*（unsignedlonglong）DEADTIME_NS/1000000000uL）

TIM1_BDTRInitStructure.TIM_OSSRState=TIM_OSSRState_Enable；TIM1_BDTRInitStructure.TIM_OSSIState=TIM_OSSIState_Enable；TIM1_BDTRInitStructure.TIM_LOCKLevel=TIM_LOCKLevel_1；TIM1_BDTRInitStructure.TIM_DeadTime=DEADTIME；TIM1_BDTRInitStructure.TIM_Break=TIM_Break_Disable；TIM1_BDTRInitStructure.TIM_BreakPolarity=TIM_BreakPolarity_High；TIM1_BDTRInitStructure.TIM_AutomaticOutput=TIM_AutomaticOutput_Disable；

例如，如果 TDTs = 31ns (32mhz)，则可能的死区时间为 0 到 3970ns，如果步进时间为 31ns；如果步进时间为 62 ns，则为 4 000 us 至 8 US；如果步进时间为 250 ns，则为 8 us 至 16 us；16us到32us，如果步进时间为500ns；

如果需要配置1000ns的死区时间和72000000hz的系统频率，则需要将寄存器的值配置为；

直接写成宏定义的形式；

#defineDEADTIME（u16）（（unsignedlonglong）CKTIM/2*（unsignedlonglong）DEADTIME_NS/1000000000uL）