PWM 死区问题 记下

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“死区”的概念，必须记录下来，网上收集的，拿来主义下，有用的上的时候。
PWM 脉宽调制 在电力电子中，最常用的就是整流和逆变。这就需要用到整流桥和逆变桥。以两电平为例，每个桥臂上有两个电力电子器件，比如igbt。这两个igbt不能同时导通，否则就会出现短路的情况。因此，设计带死区的PWM波可以防止上下两个器件同时导通。也就是说，当一个器件导通后关闭，再经过一段死区，这时才能让另一个导通。 死区,简单解释 通常,大功率电机、变频器等，末端都是由大功率管、IGBT等元件组成的H桥或3相桥。每个桥的上半桥和下半桥是是绝对不能同时导通的，但高速的PWM驱动信号在达到功率元件的控制极时，往往会由于各种各样的原因产生延迟的效果，造成某个半桥元件在应该关断时没有关断，造成功率元件烧毁。 死区就是在上半桥关断后，延迟一段时间再打开下半桥或在下半桥关断后，延迟一段时间再打开上半桥，从而避免功率元件烧毁。这段延迟时间就是死区。（就是上、下半桥的元件都是关断的）死区时间控制在通常的低端单片机所配备的PWM中是没有的。死区时间是PWM输出时，为了使H桥或半H桥的上下管不会因为开关速度问题发生同时导通而设置的一个保护时段，所以在这个时间，上下管都不会有输出，当然会使波形输出中断，死区时间一般只占百分之几的周期。但是PWM波本身占空比小时，空出的部分要比死区还大，所以死区会影响输出的纹波，但应该不是起到决定性作用的。
占空比就是输出的PWM中，高电平保持的时间与该PWM的时钟周期的时间之比；如，一个PWM的频率是1000Hz，那么它的时钟周期就是1ms，就是1000us，如果高电平出现的时间是200us，那么低电平的时间肯定是800us，那么占空比就是200：1000，也就是说PWM的占空比就是1：5。
分辨率也就是占空比最小能达到多少，如8位的PWM，理论的分辨率就是1：255(单斜率)，16位的的PWM理论就是1：65535(单斜率)。频率就是这样的，如16位的PWM，它的分辨率达到了1：65535，要达到这个分辨率，T/C就必须从0计数到65535才能达到，如果计数从0计到80之后又从0开始计到80，那么它的分辨率最小就是1：80了，但是，它也快了，也就是说PWM的输出频率高了。 假设一个PWM从0计数到80，之后又从0计数到80.这个就是单斜率。双斜率 / 单斜率假设一个PWM从0计数到80，之后是从80计数到0.这个就是双斜率。可见，双斜率的计数时间多了一倍，所以输出的PWM频率就慢了一半，但是分辨率却是1：(80+80) ＝1：160，就是提高了一倍。 假设PWM是单斜率，设定最高计数是80，我们再设定一个比较值是10，那么T/C从0计数到10时(这时计数器还是一直往上计数，直到计数到设定值80)，单片机就会根据你的设定，控制某个IO口在这个时候是输出1还是输出0还是端口取反，这样，就是PWM的最基本的原理了。

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PWM输出时的Dead Zone(死区)作用是在电平翻转时插入一个时间间隔，避免关闭前一个设备和打开后一个设备时因为开关速度的问题出现同时开启状态而增加负荷的情况(在没有彻底关闭前打开了后一个设备)，尤其是电流过大时容易造成短路等损坏设备，如：互补PWM波输出在逆变器(直流转交流)中的应用。

PWM(Pulse Width Modulation)，即脉宽调制,简单来说就是一些矩形脉冲波形，PWM波形最重要的参数是频率和占空比。PWM是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在测量、通信、功率控制与信号变换的许多领域中。
更具体的理解是，通常大功率电机、变频器等，末端都是由大功率管、IGBT等元件组成的H桥或3相桥。每个桥的上半桥和下半桥是绝对不能同时导通的，但高速的PWM驱动信号在达到功率元件的控制端时，往往会由于各种各样的原因产生延迟的效果，造成某个半桥元件在应该关断时没有关断，造成功率元件烧毁。

当比较单元的比较操作被使能，就会产生波形PHx。PHx经过死区单元，就会输出两路互补的带有死区的PWM波形DTPHx和DTPHx_。PHx、DTPHx、DTPHx_之间的关系如上图，如果没有死区，那么DTPHx和DTPHx_应该是完全互补的。DTPHx的导通时刻是在PHx的基础上延时了1个死区时间，而关闭时刻未变。DTPHx_是在PHx取反的基础上，也将导通时间延迟了1个死区时间，而关断的时间没有发生改变。

对于比较先进的处理一般都带有Dead Zone的配置，比如s5pv210处理器就可以配置成带有Dead Zone互补的PWM波输出,如下图所示:
PWM死区(Dead Zone)的作用和意义