STM32定时器是STM32系列芯片中非常重要的一个模块,其功能包括计时、计数和PWM输出等。而定时器死区则是定时器的一种重要功能,主要用于避免电机驱动时,上一路输出的PWM信号还未完全消失,下一路信号就已经上升到高电平,从而导致电机损坏或者电机出现异响、抖动的问题。下面将从定时器死区的原理、参数设置以及在电机驱动中的应用等方面进行详细阐述。
定时器死区是指在上一路PWM信号到达高电平后,下一路PWM信号能否正常输出的时间延迟,一般来说,这个延迟时间是通过软件控制一个定时器的累计,当这个定时器计满之后,下一路PWM输出才会正常。在定时器的一个完整的PWM周期内,死区的时间一般为两路PWM信号都处于低电平的时间。
在具体实现中,通过设置定时器的ARR、CCRx、DIER以及BDTR等寄存器的值,以及通过STM32的硬件Pulse Width Modulation(PWM)控制器来实现死区的计量和 PWM 信号的产生。其中,ARR寄存器是自动重载寄存器,用于设置定时器的计数上限;CCR寄存器则是捕获比较寄存器,用于设置比较值,CCR的值决定了PWM占空比的大小;DIER寄存器则是定时器的中断屏蔽寄存器,用于控制定时器的中断和更新;而BDTR寄存器则是高级定时器的寄存器,主要用于控制计数器的启停以及死区时间的设置。
在STM32定时器中,死区的参数设置主要涉及到插补死区和普通死区两个方面。插补死区是在死区延迟期间,自动增加输出Pwm波形的沿上升时间,从而最小化输出沿之间的过渡时间,以减少失真甚至影响两个拍数之间的阻抗的干扰。而普通死区的参数设置一般包括死区时间和极性、触发分辨率和插补死区等。
在STM32定时器的参数设置中,死区时间是一个比较重要和关键的参数,一般需要根据具体的电机或者运动控制器的实际情况进行合理的设置,如果设置时间过长,则可能会导致电机的响应慢,影响电机驱动的效率;如果设置时间过短,则可能会导致输出Pwm波形的两个沿之间产生过渡阶段或者产生串扰等负面影响。而感性电机则需要更高的死区时间,否则会引起损坏。除了死区时间之外,死区极性的选择,也是一个非常值得关注的问题。
定时器死区在电机驱动中的应用是非常广泛的,主要是用于解决电机驱动时的相互干扰和交错问题,从而获得更加平滑的电机运行效果。在具体实践中,我们可以通过STM32定时器的死区功能实现直流电机、异步电机和步进电机的高效驱动,同时还能够实现BLDC电机及空气调节的控制。与此同时,我们需要注意的是,在实际应用中需要针对不同的电机清晰地设置死区时间和死区极性,以获得更加满意的电机驱动效果。