STM32F334應(yīng)用于LLCSR的高精度Timer波形產(chǎn)生

1、 STM32F334 應(yīng)用于 LLC + SR 的高精度Timer 波形產(chǎn)生前言LLC 諧振變換器優(yōu)于常規(guī)串聯(lián)諧振變換器和并聯(lián)諧振變換器：在負(fù)載和輸入變化較大時(shí)，頻率變化仍很小，且全負(fù)載范圍內(nèi)切換可實(shí)現(xiàn)零電壓開關(guān)（ZVS），越來越多的被使用，同時(shí)使用二次同步整流（SR）可以實(shí)現(xiàn)零電流開關(guān)（ZCS）。微控制器的使用帶來體積更小，控制更靈活的產(chǎn)品， STM32F334 內(nèi)部集成高精度 Timer 高精度，高靈活性的 PWM 波形產(chǎn)生不僅使控制變簡(jiǎn)單，同時(shí)對(duì)產(chǎn)品效率提升帶來好處。簡(jiǎn)要說明 LLC 以及 SR 原理對(duì)于普通的拓?fù)涠裕陂_關(guān)管開關(guān)時(shí)，MOSFET 的 D-S 間的電壓與電流產(chǎn)生交疊，因

2、此產(chǎn)生開關(guān)損耗，見下圖示意：為了減小開關(guān)時(shí)的交疊，人們提出了零電流開關(guān)（ZCS)和零電壓開關(guān)(ZVS)兩種軟開關(guān)的方法。對(duì)于 ZCS：使開關(guān)管的電流在開通時(shí)保持在零，在關(guān)斷前使電流降到零。對(duì)于 ZVS:使開關(guān)管的電壓在開通前降到零，在關(guān)斷時(shí)保持為零。實(shí)際應(yīng)用中一般是在變壓器源邊 ZVS 打開，而在副邊進(jìn)行二次同步整流（SR-synchronous rectification）的 ZCS 的關(guān)閉操作，下圖為 LLC + SR 基本硬件構(gòu)圖： 電感 Lr，變壓器電感 Lm，電容 Cr 構(gòu)成 LLC 網(wǎng)絡(luò)。重載工作時(shí)諧振頻率：輕載工作時(shí)諧振頻率：控制波形在變壓器源邊根據(jù)電路參數(shù)設(shè)定固定的死區(qū)時(shí)間，副

3、邊延遲時(shí)間則根據(jù)實(shí)際電路以及頻率進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整。MOSFET 端控制波形如下： STM32F334 的 HRTIM 簡(jiǎn)介STM32F334 內(nèi)部集成高精度 Timer（HRTIMER），時(shí)鐘頻率最高達(dá)到 4.6GHz，同時(shí)各種波形控制機(jī)制，可以靈活配置波形產(chǎn)生，5 路 Timer 單元，每個(gè)上面可以產(chǎn)生互補(bǔ)輸出或者單獨(dú)的 PWM，同時(shí)可以使用 Master Timer 進(jìn)行同步操作，各種Fault 產(chǎn)生機(jī)制快速終止輸出，下圖為 HRTIMER 框圖：如何產(chǎn)生波形以及機(jī)制Timer A 互補(bǔ)輸出（兩路波形）作為變壓器源邊 PWM 波形，死區(qū)時(shí)間根據(jù)電路參數(shù)調(diào)整，Timer B 其中一路波形作為SR

4、 控制輸出 1，Timer C 其中一路波形作為 SR 控制輸出 2；具體操作如下：設(shè)定 Master Timer 做為 Timer A，B，C 的同步信號(hào).Rst=HRIM_IMRESERIGGER_MASER_PER;設(shè)定 Timer A 兩路互補(bǔ)輸出，死區(qū)時(shí)間可調(diào)，本例中死區(qū)時(shí)間為 T1Dad.FallnValu=1;設(shè)定 Timer A 的 Set 源為 TIMERA_Compare1, Reset 源是 Master Timer 周期事件Outut.StSouc=HRIM_OUPUSE_IMMP1;Outut.RstSouc=HRIM_OUPURESE_MASERPER;設(shè)定 Tim

5、er B 為單路輸出,Set 源為 TIMERB_Compare1，Reset 源是 TIMERB_Compare2 設(shè)定 Timer C 為單路輸出,Set 源為 TIMERC_Compare1，Reset 源是 TIMERC_Compare2設(shè)定 TIMERB_Compare1 數(shù)據(jù)為半周期數(shù)據(jù)（Half period）+ T2，TIMERB_Compare2 數(shù)據(jù)為 T3設(shè)定 TIMERC_Compare1 數(shù)據(jù)為 T2，TIMERB_Compare2 數(shù)據(jù)為半周期數(shù)據(jù)（Half period）+ T3 實(shí)測(cè)波形：PWM 波形參數(shù)設(shè)定如下：Timer 時(shí)鐘：2.048GHzPWM 頻率：

6、100KHzT1:500nsT2:1000nsT3:300nsTimer A 未加死區(qū)波形：Timer A 加入死區(qū)時(shí)間波形： 重要通知 - 請(qǐng)仔細(xì)閱讀意法半導(dǎo)體公司及其子公司（“ST”）保留隨時(shí)對(duì)ST 產(chǎn)品和/ 或本文檔進(jìn)行變更、更正、增強(qiáng)、修改和改進(jìn)的權(quán)利，恕不另行通知。買方在訂貨之前應(yīng)獲取關(guān)于ST 產(chǎn)品的最新信息。ST 產(chǎn)品的銷售依照訂單確認(rèn)時(shí)的相關(guān)ST 銷售條款。買方自行負(fù)責(zé)對(duì)ST 產(chǎn)品的選擇和使用， ST 概不承擔(dān)與應(yīng)用協(xié)助或買方產(chǎn)品設(shè)計(jì)相關(guān)的任何責(zé)任。ST 不對(duì)任何知識(shí)產(chǎn)權(quán)進(jìn)行任何明示或默示的授權(quán)或許可。轉(zhuǎn)售的ST 產(chǎn)品如有不同于此處提供的信息的規(guī)定，將導(dǎo)致ST 針對(duì)該產(chǎn)品授予的任何保證失效。ST