上图中,CH1 输出黄色的 PWM,它的互补通道 CH1N 输出绿色的 PWM。通过对比,可以知道这两个 PWM 刚好是反过来的,CH1 的 PWM 为高电平期间,CH1N 的 PWM 则是低电平,反之亦然,这就是 互补输出。
上图中,CH1 输出的 PWM 和 CH1N 输出的 PWM 在高低电平转换间,插入了一段时间才实现互补输出。这段时间称为死区时间,可以通过 TIMx_BDTR 寄存器的 DTG[7:0] 位配置控制实现互补输出。这段时间称为 死区时间,可以通过 TIMx_BDTR 寄存器的 DTG[7:0] 位配置控制死区时间的长度。上图中,箭头指出的两段死区时间的长度是一样的,因为都是由同一个死区发生器产生。
二、互补输出的应用场合带死区控制的互补输出经常被用于控制电机的 H 桥中。
上图是 H 桥的简图,实际控制电机正反转的 H 桥会根据复杂些,而且更多的是使用 MOS 管。上图的 H 桥搭建全部使用的是 NPN,并且导通逻辑都是基极为高电平时导通。如果 Q1 和 Q4 三极管导通,那么电机的电流方向是从左到右(假设电机正转);如果 Q2 和 Q3 三极管导通,那么电机的电流方向是从右到左(假设电机反转)。上述就是 H 桥控制电机正反转的逻辑原理。但是同一侧的三极管是不可以同时导通的,否则会短路,比如:Q1 和 Q2 同时导通或者 Q3 和 Q4 同时导通,这都是不可取的。
当 OC1N 输出高电平的时候,OC1 输出就是低电平,刚好 Q2 和 Q3 导通,电机的电流方向是从右到左(假设电机反转);反之,OC1 输出高电平的时候,OC1N 输出就是低电平,刚好 Q1 和 Q4 导通,电机的电流方向是从左到右(假设电机正转),这似乎已经完美解决电机正反转问题了。实际上,元器件是有延迟特性的,比如:控制信号从 OC1 传导至电机,是要经过一定的时间的,复杂的 H 桥电路更是如此。
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