關(guān)鍵詞：Triggered-half，Interleave

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1、引言

2、Triggered-half 模式介紹

3、應(yīng)用實(shí)例

4、小結(jié)

01

引言

STM32 G474 中包含了針對(duì)數(shù)字電源應(yīng)用的高精度定時(shí)器(HRTIMER)外設(shè)，作為 HRTIMER V2 版本，其新增了 Triggered-half 功能，目的就是為了簡(jiǎn)化采樣變頻控制方式下兩相交錯(cuò)并聯(lián)工作電源的設(shè)計(jì)。

02

Triggered-half 模式介紹

目前的電源設(shè)計(jì)中，為了提高功率等級(jí)以及功率密度，交錯(cuò)并聯(lián)是一項(xiàng)經(jīng)常使用到的技術(shù)。在定頻控制模式下，由于 PWM 周期固定，相位偏移很容易通過(guò)定時(shí)器中的比較事件進(jìn)行同步來(lái)實(shí)現(xiàn)，但是在變頻控制中，PWM 的周期可能不由軟件控制，而是由外部事件來(lái)控制，比如在 PFC中的峰值電流控制模式或是導(dǎo)通時(shí)間固定控制模式下，PWM 的周期由電感電流的過(guò)零點(diǎn)來(lái)確定，這樣 PWM 的周期是隨外部工作環(huán)境變化的，如負(fù)載，輸入電壓等，這些都是無(wú)法預(yù)知的，所以就無(wú)法提前設(shè)置同步事件，多相之間無(wú)法做到精確的相位偏移。

Triggered-half 模式被設(shè)計(jì)用來(lái)解決變頻控制兩相交錯(cuò)并聯(lián)的同步問(wèn)題，原理如下圖所示，在主變換器中，檢測(cè) ILM(電感電流)的過(guò)零點(diǎn)(ZCD)，兩個(gè)過(guò)零點(diǎn)之間為 PWM 周期，PWM 的占空比由 ILM與峰值電流參考比較事件來(lái)確定，PWM 的周期延時(shí) 1/2 后作為從變換器的同步事件。

在 G474 中，通過(guò)高精度定時(shí)器中的捕獲單元捕獲主變換器實(shí)時(shí)電流過(guò)零點(diǎn)事件(ZCD)，從而得到主定時(shí)器的 PWM 周期，MCU 自動(dòng)計(jì)算該周期值的 1/2 并將其寫(xiě)入比較寄存器 2(CMP2)中，從變換器的定時(shí)器(從定時(shí)器)通過(guò)與 CMP2 比較事件進(jìn)行同步，從而產(chǎn)生與主定時(shí)器相移 180 度的 PWM 波。

需要重點(diǎn)注意的是，由于高精度定時(shí)器中的捕獲單元的最高精度為 170Mhz，所以在使用該模式時(shí) PWM 的頻率不要超過(guò) 170Mhz，另外 CMP2 被強(qiáng)制占用，不能在與其他特殊功能如 dual channel dac trigger, interleaved and balanced idle modes 一起共用。

03

應(yīng)用實(shí)例

G474 中給出了應(yīng)用實(shí)例的示意圖 ，其可視為一個(gè)兩相交錯(cuò)并聯(lián)的 PFC 的 Triggered-half 的實(shí)現(xiàn)。

其中

EEV1 為主變換器電感電流過(guò)零點(diǎn)事件，

EEV2 為主變換器電感電流達(dá)到設(shè)定峰值事件

EEV3 為從變換器電感電流達(dá)到設(shè)定峰值事件

HRTIM_CHA1 為主變換器的 PWM 驅(qū)動(dòng)波形

HRTIM_CHB1 為從變換器的 PWM 驅(qū)動(dòng)波形

HRTIM_CHA2 為 EEV1 在子定時(shí)器 Timer B 中的 Blanking 區(qū)間依據(jù)上圖中的要求，進(jìn)行了如下的設(shè)計(jì)：

通過(guò) CubeMx 進(jìn)行配置，關(guān)鍵配置的截圖如下：

Timer A 中的關(guān)鍵配置：

Timer B 中的關(guān)鍵配置：

04

小結(jié)

本文對(duì) Triggered-half 的工作原理以及應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行了介紹，并結(jié)合實(shí)際案例給出了一個(gè)應(yīng)用實(shí)例。

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