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：在負載和輸入變化較大時，頻率變化仍很小，且全負載范圍內(nèi)切換可實現(xiàn)零電壓開關(guān)（ZVS），越來越多的被使用，同時使用二次同步整流（SR）可以實現(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)生不僅使控制變簡單，同時對產(chǎn)品效率提升帶來好處。簡要說明 LLC 以及 SR 原理對于普通的拓撲而言，在開關(guān)管開關(guān)時，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。對于 ZCS：使開關(guān)管的電流在開通時保持在零，在關(guān)斷前使電流降到零。對于 ZVS:使開關(guān)管的電壓在開通前降到零，在關(guān)斷時保持為零。實際應(yīng)用中一般是在變壓器源邊 ZVS 打開，而在副邊進行二次同步整流（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)。重載工作時諧振頻率：輕載工作時諧振頻率：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)時間，副

3、邊延遲時間則根據(jù)實際電路以及頻率進行實時調(diào)整。MOSFET 端控制波形如下： STM32F334 的 HRTIM 簡介STM32F334 內(nèi)部集成高精度 Timer（HRTIMER），時鐘頻率最高達到 4.6GHz，同時各種波形控制機制，可以靈活配置波形產(chǎn)生，5 路 Timer 單元，每個上面可以產(chǎn)生互補輸出或者單獨的 PWM，同時可以使用 Master Timer 進行同步操作，各種Fault 產(chǎn)生機制快速終止輸出，下圖為 HRTIMER 框圖：如何產(chǎn)生波形以及機制Timer A 互補輸出（兩路波形）作為變壓器源邊 PWM 波形，死區(qū)時間根據(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.Rst=HRIM_IMRESERIGGER_MASER_PER;設(shè)定 Timer A 兩路互補輸出，死區(qū)時間可調(diào)，本例中死區(qū)時間為 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 實測波形：PWM 波形參數(shù)設(shè)定如下：Timer 時鐘：2.048GHzPWM 頻率：

6、100KHzT1:500nsT2:1000nsT3:300nsTimer A 未加死區(qū)波形：Timer A 加入死區(qū)時間波形： 重要通知 - 請仔細閱讀意法半導(dǎo)體公司及其子公司（“ST”）保留隨時對ST 產(chǎn)品和/ 或本文檔進行變更、更正、增強、修改和改進的權(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時的相關(guān)ST 銷售條款。買方自行負責(zé)對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)計相關(guān)的任何責(zé)任。ST 不對任何知識產(chǎn)權(quán)進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 針對該產(chǎn)品授予的任何保證失效。ST