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PWM輸出時(shí)的Dead Zone(死區(qū))作用是在電平翻轉(zhuǎn)時(shí)插入一個(gè)時(shí)間間隔，避免關(guān)閉前一個(gè)設(shè)備和打開后一個(gè)設(shè)備時(shí)因?yàn)殚_關(guān)速度的問題出現(xiàn)同時(shí)開啟狀態(tài)而增加負(fù)荷的情況(在沒有徹底關(guān)閉前打開了后一個(gè)設(shè)備)，尤其是電流過大時(shí)容易造成短路等損壞設(shè)備，如：互補(bǔ)PWM波輸出在逆變器(直流轉(zhuǎn)交流)中的應(yīng)用。

PWM(Pulse Width Modulation)，即脈寬調(diào)制,簡單來說就是一些矩形脈沖波形，PWM波形最重要的參數(shù)是頻率和占空比。PWM是利用微處理器的數(shù)字輸出來對模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù)，廣泛應(yīng)用在測量、通信、功率控制與信號變換的許多領(lǐng)域中。

更具體的理解是，通常大功率電機(jī)、變頻器等，末端都是由大功率管、IGBT等元件組成的H橋或3相橋。每個(gè)橋的上半橋和下半橋是絕對不能同時(shí)導(dǎo)通的，但高速的PWM驅(qū)動信號在達(dá)到功率元件的控制端時(shí)，往往會由于各種各樣的原因產(chǎn)生延遲的效果，造成某個(gè)半橋元件在應(yīng)該關(guān)斷時(shí)沒有關(guān)斷，造成功率元件燒毀。

當(dāng)比較單元的比較操作被使能，就會產(chǎn)生波形PHx。PHx經(jīng)過死區(qū)單元，就會輸出兩路互補(bǔ)的帶有死區(qū)的PWM波形DTPHx和DTPHx_。PHx、DTPHx、DTPHx_之間的關(guān)系如上圖，如果沒有死區(qū)，那么DTPHx和DTPHx_應(yīng)該是完全互補(bǔ)的。DTPHx的導(dǎo)通時(shí)刻是在PHx的基礎(chǔ)上延時(shí)了1個(gè)死區(qū)時(shí)間，而關(guān)閉時(shí)刻未變。DTPHx_是在PHx取反的基礎(chǔ)上，也將導(dǎo)通時(shí)間延遲了1個(gè)死區(qū)時(shí)間，而關(guān)斷的時(shí)間沒有發(fā)生改變。

對于比較先進(jìn)的處理一般都帶有Dead Zone的配置，比如s5pv210處理器就可以配置成帶有Dead Zone互補(bǔ)的PWM波輸出,如下圖所示:

這是電機(jī)控制方面的，讓橋臂上的上面兩個(gè)管子或下面兩個(gè)同時(shí)給高電平即為剎車。

不讓同邊導(dǎo)通 為死區(qū)。

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死區(qū),簡單解釋:
通常,大功率電機(jī)、變頻器等，末端都是由大功率管、IGBT等元件組成的H橋或3相橋。
每個(gè)橋的上半橋和下半橋是是絕對不能同時(shí)導(dǎo)通的，但高速的PWM驅(qū)動信號在達(dá)到功率元件的控制極時(shí)，往往會由于各種各樣的原因產(chǎn)生延遲的效果，造成某個(gè)半橋元件在應(yīng)該關(guān)斷時(shí)沒有關(guān)斷，造成功率元件燒毀。
死區(qū)就是在上半橋關(guān)斷后，延遲一段時(shí)間再打開下半橋或在下半橋關(guān)斷后，延遲一段時(shí)間再打開上半橋，從而避免功率元件燒毀。這段延遲時(shí)間就是死區(qū)。（就是上、下半橋的元件都是關(guān)斷的）死區(qū)時(shí)間控制在通常的低端單片機(jī)所配備的PWM中是沒有的。

看STM32手冊 高級定時(shí)器有這么一行 一直不理解deadtime什么意思

16-bit, motor control PWM timer with deadtime generation and emergency stop

死區(qū),簡單解釋:通常,大功率電機(jī)、變頻器等，末端都是由大功率管、IGBT等元件組成的H橋或3相橋。每個(gè)橋的上半橋和下半橋是是絕對不能同時(shí)導(dǎo)通的，但高速的PWM驅(qū)動信號在達(dá)到功率元件的控制極時(shí)，往往會由于各種各樣的原因產(chǎn)生延遲的效果，造成某個(gè)半橋元件在應(yīng)該關(guān)斷時(shí)沒有關(guān)斷，造成功率元件燒毀。死區(qū)就是在上半橋關(guān)斷后，延遲一段時(shí)間再打開下半橋或在下半橋關(guān)斷后，延遲一段時(shí)間再打開上半橋，從而避免功率元件燒毀。這段延遲時(shí)間就是死區(qū)。（就是上、下半橋的元件都是關(guān)斷的）死區(qū)時(shí)間控制在通常的低端單片機(jī)所配備的PWM中是沒有的。

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PWM的上下橋臂的三極管是不能同時(shí)導(dǎo)通的。如果同時(shí)導(dǎo)通就會是電源兩端短路。所以，兩路觸發(fā)信號要在一段時(shí)間內(nèi)都是使三極管斷開的。這個(gè)區(qū)域就叫做“死區(qū)”優(yōu)點(diǎn)就不用說了。缺點(diǎn)是使諧波的含量有所增加

附：

H橋驅(qū)動電路原理

一、H橋驅(qū)動電路
圖4.12中所示為一個(gè)典型的直流電機(jī)控制電路。電路得名于“H橋驅(qū)動電路”是因?yàn)樗男螤羁崴谱帜窰。4個(gè)三極管組成H的4條垂直腿，而電機(jī)就是H中的橫杠（注意：圖4.12及隨后的兩個(gè)圖都只是示意圖，而不是完整的電路圖，其中三極管的驅(qū)動電路沒有畫出來）。如圖所示，H橋式電機(jī)驅(qū)動電路包括 4個(gè)三極管和一個(gè)電機(jī)。要使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，必須導(dǎo)通對角線上的一對三極管。根據(jù)不同三極管對的導(dǎo)通情況，電流可能會從左至右或從右至左流過電機(jī)，從而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向。

要使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，必須使對角線上的一對三極管導(dǎo)通。例如，如圖4.13所示，當(dāng)Q1管和Q4管導(dǎo)通時(shí)，電流就從電源正極經(jīng)Q1從左至右穿過電機(jī)，然后再經(jīng) Q4回到電源負(fù)極。按圖中電流箭頭所示，該流向的電流將驅(qū)動電機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動。當(dāng)三極管Q1和Q4導(dǎo)通時(shí)，電流將從左至右流過電機(jī)，從而驅(qū)動電機(jī)按特定方向轉(zhuǎn)動（電機(jī)周圍的箭頭指示為順時(shí)針方向）。

圖4.14所示為另一對三極管Q2和Q3導(dǎo)通的情況，電流將從右至左流過電機(jī)。當(dāng)三極管Q2和Q3導(dǎo)通時(shí)，電流將從右至左流過電機(jī)，從而驅(qū)動電機(jī)沿另一方向轉(zhuǎn)動（電機(jī)周圍的箭頭表示為逆時(shí)針方向）。

二、使能控制和方向邏輯
驅(qū)動電機(jī)時(shí)，保證H橋上兩個(gè)同側(cè)的三極管不會同時(shí)導(dǎo)通非常重要。如果三極管Q1和Q2同時(shí)導(dǎo)通，那么電流就會從正極穿過兩個(gè)三極管直接回到負(fù)極。此時(shí)，電路中除了三極管外沒有其他任何負(fù)載，因此電路上的電流就可能達(dá)到最大值（該電流僅受電源性能限制），甚至燒壞三極管。基于上述原因，在實(shí)際驅(qū)動電路中通常要用硬件電路方便地控制三極管的開關(guān)。

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一、死區(qū)設(shè)置位置：
決定死區(qū)時(shí)間設(shè)置的位是‘剎車和死區(qū)寄存器
TIM1->BDTR’中的DTG[7:0]，設(shè)置范圍是0x00~0xff。

例子：這樣當(dāng)我需要3us的死區(qū)持續(xù)時(shí)間時(shí)，則可這么計(jì)算：

3us在第二個(gè)公式?jīng)Q定的死區(qū)范圍之內(nèi)。所以選擇第二個(gè)公式。

3000/(13.89*2)=108,所以DTG[5:0]=108-64=44,所以DTG=127+44=171=0XabTIM1->BDTR|=0xab;

反過來驗(yàn)算//72Mhz，死區(qū)時(shí)間=13.89nsX108*2=3000us

經(jīng)示波器驗(yàn)證，完全正確

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在<stm32參考手冊>全文搜索:Tdts,你可以大概知道Tdts的由來,另外,注意看定時(shí)器的框圖,這個(gè)很重要.

確定好Tdts，根據(jù)提供的公式計(jì)算就是了。

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學(xué)習(xí)后發(fā)現(xiàn)stm32的定時(shí)器功能確實(shí)很強(qiáng)大,小總結(jié)一下方便以后使用的時(shí)候做參考。Stm32定時(shí)器一共分為三種：tim1和tim8是高級定時(shí)器，6和7是基本定時(shí)器，2—5是通用定時(shí)器。從名字就可以看得出來主要功能上的差異。今天我主要是用定時(shí)器做pwm輸出，所以總結(jié)也主要是針對pwm方面的。

先大致說下通用和高級定時(shí)器的區(qū)別。通用的可以輸出四路pwm信號互不影響。高級定時(shí)器可以輸出三對互補(bǔ)pwm信號外加ch4通道，也就是一共七路。

所以這樣算下來stm32一共可以生成4*5+7*2=30路pwm信號。接下來還有功能上的區(qū)別：通用定時(shí)器的pwm信號比較簡單，就是普通的調(diào)節(jié)占空比調(diào)節(jié)頻率（別的不常用到的沒去深究）；高級定時(shí)器的還帶有互補(bǔ)輸出功能，同時(shí)互補(bǔ)信號可以插入死區(qū)，也可以使能剎車功能，從這些看來高級定時(shí)器的pwm天生就是用來控制電機(jī)的。

Pwm輸出最基本的調(diào)節(jié)就是頻率和占空比。頻率當(dāng)然又和時(shí)鐘信號扯上了關(guān)系。高級定時(shí)器是掛接到APB2上，而通用定時(shí)器是掛接到APB1上的。APB1和APB2的區(qū)別就要在于時(shí)鐘頻率不同。APB2最高頻率允許72MH，而APB1最高頻率為36MHZ。這樣是不是通用定時(shí)器只最高36MHZ頻率呢，不是的；通用定時(shí)器時(shí)鐘信號完整的路線應(yīng)該是下面這樣的：

AHB（72mhz）→APB1分頻器（默認(rèn)2）→APB1時(shí)鐘信號（36mhz）→倍頻器（*2倍）→通用定時(shí)器時(shí)鐘信號（72mhz）。

在APB1和定時(shí)器中間的倍頻器起到了巨大的作用，假如紅色字體的“APB1分頻器”假如不為1（默認(rèn)是2），倍頻器會自動將APB1時(shí)鐘頻率擴(kuò)大2倍后作為定時(shí)器信號源，這個(gè)它內(nèi)部自動控制的不用配置。設(shè)置這個(gè)倍頻器的目的很簡單就是在APB1是36mhz的情況下通用定時(shí)器的頻率同樣能達(dá)到72mhz。我用的庫函數(shù)直接調(diào)用函數(shù)SystemInit();這個(gè)函數(shù)之后時(shí)鐘配置好了：通用定時(shí)器和高級定時(shí)器的時(shí)鐘現(xiàn)在都是72mhz（你也可以自己再配置一下RCC讓他的頻率更低，但是不能再高了）。定時(shí)器接下來還有一個(gè)分頻寄存器：TIMX_PSC經(jīng)過他的分頻后，才是定時(shí)器計(jì)數(shù)的頻率。所以真正的時(shí)鐘頻率應(yīng)該是72mhz/(TIMX_PSC-1)，我們設(shè)為tim_frepuency下面還會用到。

stm32的時(shí)鐘頻率弄得確實(shí)是很饒人的，所以關(guān)鍵就是先要把思路理清楚。時(shí)鐘的頻率弄好了下面終于可以開說重點(diǎn)PWM了。當(dāng)然還少不了頻率：pwm主要就是控制頻率和占空比的：這兩個(gè)因素分別通過兩個(gè)寄存器控制：TIMX_ARR和TIMX_CCRX。ARR寄存器就是自動重裝寄存器，也就是計(jì)數(shù)器記到這個(gè)數(shù)以后清零再開始計(jì)，這樣pwm的頻率就是tim_frequency/（TIMX_ARR-1）。在計(jì)數(shù)時(shí)會不停的和CCRX寄存器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如果小于的話是高電平或者低電平，計(jì)數(shù)值大于CCRX值的話電平極性反相。所以這也就控制了占空比。

下面是定時(shí)器1的配置代碼：

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure2;

TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;

TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;

TIM_BDTRInitTypeDef TIM_BDTRInitStructure;

//第一步：配置時(shí)鐘

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|

RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_TIM1,ENABLE);

//第二步，配置goio口

/********TIM1_CH1引腳配置*********/

GPIO_InitStructure2.GPIO_Pin=GPIO_Pin_8;

GPIO_InitStructure2.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_InitStructure2.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;//設(shè)置為復(fù)用浮空輸出

GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure2);

/*********TIM1_CH1N引腳配置********/

GPIO_InitStructure2.GPIO_Pin=GPIO_Pin_13;

GPIO_InitStructure2.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_InitStructure2.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;//設(shè)置為復(fù)用浮空輸出

GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure2);

//第三步，定時(shí)器基本配置

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=1000-1;//自動重裝載寄存器的值

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=72-1;//時(shí)鐘預(yù)分頻數(shù)

TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;//采樣分頻

TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;//向上計(jì)數(shù)

TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter=0;//重復(fù)寄存器，用于自動更新pwm占空比TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_TimeBaseStructure);

//第四步pwm輸出配置

TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM2;//設(shè)置為pwm1輸出模式

TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse=500;//設(shè)置占空比時(shí)間

TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_Low;//設(shè)置輸出極性

TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable;//使能該通道輸出

//下面幾個(gè)參數(shù)是高級定時(shí)器才會用到，通用定時(shí)器不用配置

TIM_OCInitStructure.TIM_OCNPolarity=TIM_OCNPolarity_High;//設(shè)置互補(bǔ)端輸出極性

TIM_OCInitStructure.TIM_OutputNState=TIM_OutputNState_Enable;//使能互補(bǔ)端輸出

TIM_OCInitStructure.TIM_OCIdleState=TIM_OCIdleState_Reset;//死區(qū)后輸出狀態(tài)

TIM_OCInitStructure.TIM_OCNIdleState=TIM_OCNIdleState_Reset;//死區(qū)后互補(bǔ)端輸出狀態(tài)

TIM_OC1Init(TIM1,&TIM_OCInitStructure);//按照指定參數(shù)初始化

//第五步，死區(qū)和剎車功能配置，高級定時(shí)器才有的，通用定時(shí)器不用配置

TIM_BDTRInitStructure.TIM_OSSRState = TIM_OSSRState_Disable;//運(yùn)行模式下輸出選擇

TIM_BDTRInitStructure.TIM_OSSIState = TIM_OSSIState_Disable;//空閑模式下輸出選擇

TIM_BDTRInitStructure.TIM_LOCKLevel = TIM_LOCKLevel_OFF;//鎖定設(shè)置

TIM_BDTRInitStructure.TIM_DeadTime = 0x90;//死區(qū)時(shí)間設(shè)置

TIM_BDTRInitStructure.TIM_Break = TIM_Break_Disable;//剎車功能使能

TIM_BDTRInitStructure.TIM_BreakPolarity = TIM_BreakPolarity_High;//剎車輸入極性

TIM_BDTRInitStructure.TIM_AutomaticOutput = TIM_AutomaticOutput_Enable;//自動輸出使能

TIM_BDTRConfig(TIM1,&TIM_BDTRInitStructure);

//第六步，使能端的打開

TIM_OC1PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable);//使能TIMx在CCR1上的預(yù)裝載寄存器

TIM_ARRPreloadConfig(TIM1, ENABLE);//使能TIMx在ARR上的預(yù)裝載寄存器

TIM_Cmd(TIM1,ENABLE);//打開TIM2

//下面這句是高級定時(shí)器才有的，輸出pwm必須打開

TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1, ENABLE);//pwm輸出使能，一定要記得打開

TIM_OC1PreloadConfig(),TIM_ARRPreloadConfig();這兩個(gè)函數(shù)控制的是ccr1和arr的預(yù)裝在使能，使能和失能的區(qū)別就是：使能的時(shí)候這兩個(gè)局存期的讀寫需要等待有更新事件發(fā)生時(shí)才能被改變（比如計(jì)數(shù)溢出就是更新時(shí)間）。失能的時(shí)候可以直接進(jìn)行讀寫而沒有延遲。

另外在運(yùn)行當(dāng)中想要改變pwm的頻率和占空比調(diào)用：TIM_SetAutoreload()

TIM_SetCompare1()這兩個(gè)函數(shù)就可以了。

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參考文章：

　　https://blog.csdn.net/zwl1584671413/article/details/83305715

　　https://blog.csdn.net/gtkknd/article/details/52840629

======================================================= PWM的剎車輸出 ===================================================================

當(dāng)觸發(fā)剎車事件時(shí)立即停止PWM的輸出，即緊急剎車。其參考說明圖如下：

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的stm32关于PWM死区(Dead Zone)的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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