TMS320x28xx PWM module

An effective PWM peripheral must be able to generate complex pulse width waveforms with minimal CPU overhead or intervention. It needs to be highly programmable and very flexible while being easy to understand and use. The ePWM unit described here addresses these requirements by allocating all needed timing and control resources on a per PWM channel basis. Cross coupling or sharing of resources has been avoided; instead, the ePWM is built up from smaller single channel modules with separate resources and that can operate together as required to form a system. This modular approach results in an orthogonal architecture and provides a more transparent view of the peripheral structure, helping users to understand its operation quickly. TMS320x28xx系列是德州仪器（Texas Instruments）推出的一系列高性能的32位数字信号控制器，其中ePWM模块是这一系列控制器中PWM功能的实现模块。在讨论ePWM模块之前，我们首先需要了解PWM（脉冲宽度调制）技术的基础和应用。 PWM是一种通过改变脉冲宽度来控制电动机速度、调节电机的转矩、控制功率等的技术。它可以模拟类似模拟信号的电压波形，通过脉冲的宽度变化来调整输出功率的平均值，而不改变频率。PWM技术广泛应用于电源调节、马达控制、逆变器等场景。 TMS320x28xx系列的PWM模块，即ePWM模块，具备以下几个关键特点： 1. 高度可编程和灵活性：模块允许工程师为每个PWM通道分配所有必要的定时和控制资源，可以独立编程而不相互影响。 2. 低CPU干预：该模块旨在最小化对CPU的依赖，从而使得CPU可以执行其他任务，提高整个系统的效率。 3. 模块化设计：由多个独立的单通道模块构成，可以按照需要协同工作，形成一个系统。这种设计方式被称为“正交架构”（orthogonal architecture），其好处是结构清晰，用户可以更容易地理解并使用此模块。 接下来，文档中提到的ePWM模块的各个子模块，它们共同构成了完整的ePWM功能： 1. 时间基准（TB）子模块：负责产生基本的时钟基准，以及时基计数器，用于PWM波形的生成和控制。 2. 计数器比较（CC）子模块：用于设置PWM波形的具体参数，如周期和占空比，实现对PWM波形的精确控制。 3. 动作限定（AQ）子模块：用于定义PWM波形的控制逻辑，即决定何时触发PWM波形的上升沿和下降沿。 4. 死区（DB）子模块：在逆变器等应用中，防止上下桥臂同时导通，通过设置死区时间来避免直通的发生。 5. PWM斩波（PC）子模块：主要用于调节PWM波形的幅值，适用于节能或电池充电等应用。 6. 保护区域（TZ）子模块：用于监测并保护系统免受不正常PWM波形的损害，如过流或过压情况。 7. 事件触发（ET）子模块：负责生成特定事件的触发信号，用于控制和同步其他模块的操作。 文档还提及了ePWM模块在多种电源拓扑中的应用，例如：控制具有独立频率的多个降压转换器（Buck converters），这展示了ePWM模块在电力电子领域的广泛应用。 ePWM模块的灵活性和可编程性，使得设计者可以根据具体应用来优化PWM输出，例如在电机驱动中，根据转矩和速度的变化需求调整PWM波形；在逆变器中，按照不同的负载条件调整输出电压等。 需要注意的是，对于ePWM模块的深入应用和理解，通常需要查阅相关的技术手册和参考指南，例如文中提到的SPRU791D文档，它能够为工程师提供详细的设计指导和编程参考。掌握这些知识，有助于高效利用TMS320x28xx系列控制器的PWM功能，以实现高效精确的电气控制。