芯教程|平頭哥助力昊芯HX2000系列芯片EPWM_PC電源穩(wěn)壓輸出

隨著能源需求的日益緊張，科技的日趨智能化，高可靠的穩(wěn)壓輸出，已日趨成為當(dāng)今社會迅速發(fā)展的必然趨勢。中科昊芯順應(yīng)時代要求，推出適用于高精度工業(yè)自動化運動控制的新版HXS320F28034PNT數(shù)字信號處理器DSP，芯片EPWM_PC，由一次觸發(fā)首脈寬調(diào)制與高頻脈沖電壓脈寬調(diào)制組成，更有效助力于工程師實現(xiàn)快速有效蓄能降壓斬波、高可靠穩(wěn)壓輸出，廣泛應(yīng)用于電動汽車與軌道交通電源、新能源發(fā)電、白色家電開關(guān)電源等高精度控制領(lǐng)域。

自平頭哥半導(dǎo)體有限公司劍池集成開發(fā)環(huán)境（簡稱“CDK”）支持HX2000系列芯片調(diào)試以來，本期以EPWM_PC降壓斬波實例對EPWM_PC電源穩(wěn)壓輸出展開介紹。

HX2000系列EPWM_PC降壓斬波，由一次觸發(fā)與高頻調(diào)制模塊組成，是一種通過高頻信號調(diào)制PWM波，實現(xiàn)降壓斬波的模擬降壓電路模塊，原理如下：

經(jīng)EPWM時基、比較、動作、死區(qū)模塊輸出PWM波，作為PC斬波模塊輸入。經(jīng)一次觸發(fā)模塊，采用公式Tsysclkout*8*PCCTL[OSHTWTH]，斬波輸入波形，使輸出有效快速導(dǎo)通功率器件。通過PCCTL[CHPFREQ]配置斬波時鐘頻率分頻系數(shù)，1~8分頻輸出高頻信號，調(diào)制產(chǎn)生占空比為（PCCTL[CHPDUTY]+1）/8的脈沖電壓，使功率器件獲得足夠驅(qū)動能力，以在一定時間內(nèi)維持導(dǎo)通狀態(tài)。典型Buck電路應(yīng)用如下，可通過EPWM_PC一次觸發(fā)脈寬調(diào)制，有效快速導(dǎo)通功率器件Q，使輸入電源向電感L充電。經(jīng)高頻時鐘調(diào)制，輸出脈沖電壓，作用于功率器件Q，以維持導(dǎo)通狀態(tài)，使電感L完成充電，實現(xiàn)降壓斬波，穩(wěn)定電壓輸出。

由此設(shè)計EPWM_PC降壓斬波實例：PWM波頻率30kHz、死區(qū)0.4us，雙邊沿延時，互補輸出。斬波：（1）PWM1，一次觸發(fā)調(diào)制脈寬，輸出頻率250kHz；（2）PWM2，一次觸發(fā)調(diào)制脈寬，輸出頻率250kHz；斬波時鐘占空比62.5%輸出。

基于CDK開發(fā)，代碼包括：EPWM的 GPIO配置、EPWM頻率配置30KHz、死區(qū)0.4us，雙邊沿延時，互補輸出、事件觸發(fā)模塊配置。斬波PWM1/2第一個脈沖寬度為2/8的SYSCLKOUT時鐘周期；PWM1的斬波時鐘頻率分頻系數(shù)為不分頻、62.5%脈寬輸出中斷服務(wù)程序；PWM2的斬波時鐘頻率分頻系數(shù)為3分頻、62.5%脈寬輸出中斷服務(wù)程序。主程序調(diào)用執(zhí)行。

1.intmain(void)

2.{

3./*初始化系統(tǒng)控制*/

4.InitSysCtrl();

5./*初始化EPwmGPIO*/

6.InitEPwm1Gpio();

7.InitEPwm2Gpio();

8.InitEPwm3Gpio();

9./*關(guān)中斷*/

10.InitPieCtrl();

11./*清中斷*/

12.IER=0x0000;

13.IFR=0x0000;

14./*初始化PIE向量表*/

15.InitPieVectTable();

16.EALLOW;

17./*epmw1_isr中斷,一次觸發(fā)2/8首脈寬調(diào)制斬波*/

18.PieVectTable.EPWM1_INT=&epwm1_isr;

19./*epmw2_isr中斷，一次觸發(fā)2/8首脈寬調(diào)制，1/8系統(tǒng)時鐘三分頻、62.5%脈寬調(diào)制斬波*/

20.PieVectTable.EPWM2_INT=&epwm2_isr;

21./*將epmw3_isr入口地址賦給EPWM3_INT*/

22.PieVectTable.EPWM3_INT=&epwm3_isr;

23.EDIS;

24.EALLOW;

25./*禁用TBCLK同步，允許EPWM初始化配置*/

26.SysCtrlRegs.PCLKCR0.bit.TBCLKSYNC=0;

27.EDIS;

28./*初始化EPWM1，EPWM2，EPWM3，頻率30KHz，向上向下計數(shù)模式*/

29.InitEPwm1Example();

30.InitEPwm2Example();

31.InitEPwm3Example();

32.EALLOW;

33./*使能TBCLK同步，EPWM配置功能起作用*/

34.SysCtrlRegs.PCLKCR0.bit.TBCLKSYNC=1;

35.EDIS;

36./*禁止CPU中斷并清除所有中斷標(biāo)志*/

37.IER|=M_INT3;

38./*使能相對應(yīng)的中斷*/

39.PieCtrlRegs.PIEIER3.bit.INTx1=1;

40.PieCtrlRegs.PIEIER3.bit.INTx2=1;

41.PieCtrlRegs.PIEIER3.bit.INTx3=1;

42./*使能全局中斷*/

43.EINT;

44.while(1)

45.{

46.}

47.return0;

48.}

CDK上開發(fā)降壓斬波實例程序，編譯結(jié)果為：

編譯通過后，可以開始調(diào)試了，調(diào)試結(jié)果如下：

（1）下圖中通道1和通道2的波形為PWM斬波輸出整體波形：

（2）下圖中通道1和通道2的波形均為第一個脈沖寬度為2/8的SYSCLKOUT時鐘周期：

（3）下圖中通道1為斬波時鐘頻率分頻系數(shù)為1分頻，占空比為7/8的波形；通道2為斬波時鐘頻率分頻系數(shù)為3分頻，占空比為7/8的波形：