STM32F103C8T6全桥逆变电路PWM波生成(基于HAL库)
全桥逆变电路需要两组开关管相互协同工作,故需要两路PWM控制信号,为了防止电源短路,需要保证同一桥臂的上下两个开关管不会同时导通,故两路PWM在相位上需要相差180°;为了保证高频变压器不会磁饱和,使正负半周PWM占空比相同。但是传统的互补输出达不到调节占空比调节输出电压的效果。
生成原理:
采用同一定时器的两个通道的协同关系,PWM生成波形思路如图所示:
总的来说STM32的PWM输出是利用定时器计数,根据数值的变化来输出高低电平;计数模式一共有三种,包括向上计数、向下计数、中心对齐计数,依据PWM的要求选择不同的计数模式。由于两组PWM需相差180°,故采用中心计数模式。将PWM通道一设置为工作模式一,将PWM2设置为工作模式二,这样将arr1与arr2分别从最小值与最大值计数相同的数值,即可实现两组PWM相位相差180°。
配置过程:
CubeMx中的基础配置忽略,关键如下:因为输出频率较高,将分频系数设置为0。为了提供50kHz的PWM频率,从而定时器每个周期需要计数1440个数,又由于本设计采用中心对称计数的方式,且计数从0开始,故将计数上限值设置为719(1440/2-1)。
然后是对两个通道的单独配置。依据输出原理,将两个通道设置为不同的工作模式(有效电平不同)。为了输出占空比同为25%的两组PWM波,将通道一值设置为179,通道二的比较值设置为539。
示波器波形验证:
配置完成以后下载进单片机,通过示波器检测输出波形如图所示:
两路PWM波幅值为3.2V,频率为50.07kHz,相位相差180°,占空比均为25%与程序设定基本一致。
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