1、應用需求
如今,三電平拓撲結(jié)構(gòu)在大功率應用中越來越流行,如 UPS 以及太陽能逆變器。通過將總線電壓增加到 1000V 至 1500VDC,那么在同等輸出功率下,電流可以極大的減小。這樣就可以降低開關(guān)器件的導通損耗。然而,與傳統(tǒng)的兩電平逆變器相比,除了更復雜功率轉(zhuǎn)換控制,三電平逆變器需要不同的故障保護方案。
三電平拓撲必須確保保持正確的關(guān)閉順序:外部開關(guān)(S1 或 S4)首先關(guān)閉,內(nèi)部開關(guān)(S2 或 S3)在特定延遲后關(guān)閉;然而在恢復過程中內(nèi)部開關(guān)必須首先打開。
2、軟件設計方案
在這里,我們用 STM32H7 作為測試板,使用了里面的 DMA 資源。
當故障信號過來后,觸發(fā) BDMA,采用 Memory-To-Peripheral 方式將 PA0 的MODER 位由 10b 改為 01b,即由 AF 模式改為 I/O 模式,從而達到封波目的。同時在BDMA 中斷中啟動定時器 6,定時器 6 達到定時后,再啟動 DMA1,采用 Memory-ToPeripheral 方式將 PB1 的 MODER 位由 10b 改為 01b,即由 AF 模式改為 I/O 模式,從而達到延時封波目的。
3、軟件實現(xiàn)
EXTI 配置
PD0 作為故障信號輸入,在這里將 PD0 配置成 EVENT 模式。
4、試驗結(jié)果
藍色是故障信號(EXTI0/PA0)
紅色是第一路 PWM 輸出
綠色是第二路 PWM 輸出
當故障信號過來后(下降沿),紅色首先封波(延遲 55ns),綠色延時封波(2us)。
5、小結(jié)
在 STM32 系列芯片中有著豐富的 DMA 資源,這些 DMA 可以連接內(nèi)存-內(nèi)存,內(nèi)存-外設,外設-內(nèi)存。充分靈活應用 DMA 可以實現(xiàn)更復雜的軟件功能,并且可以降低 MCU 負載強度。尤其在 CPU 較為忙碌時,DMA 的參與往往可以保障高效的響應及實現(xiàn)。