电机驱动之PWM互补输出死区时间设定
一、互补pwm输出
下图1：q1和q2两mos管组成了一个桥臂，两个管子不能同时导通。那么，如果两个管子都用pwm波控制的话，则两个pwm波形极性相反，图1中红色圈内的波形，高低电平相反，我们把这种波形称为互补pwm波形。
图1
二、添加死区原因
上图1红圈里的互补pwm输出会造成问题的，首先，半导体器件内部都有结电容的，列如mos管，mos管导通，需要对mos管的gs电容进行充电，只用gs电压大于阈值电压，mos管才能导通；反之，mos管关闭，gs电容放电，当gs电压小于阈值电压时，mos管才能关闭。所以，在控制波形沿跳变时刻，一个mos管gs电容在充电，一个mos管gs电容在放电，这样会存在两个管子同时导通的情况，一个管子还没关断，另一个管子就开通了，从而造成vcc和gnd短路。
解决上述问题，只需确保一个管子导通前，另一个管子已经是关闭了。下图2，控制波形沿跳变时刻，只需让高电平的提前一段时间为低，低电平的延迟一段为高，就可以避免两个管子同时导通情况，我们称同时为低电平的时间为死区时间。
图2
三、死区时间设定
在确保两个管子不发生同时导通的情况下，死区时间越短越好。死区时间越长，最大占空比越小，输出最大功率越小。具体的死区时间需要实际测试的，刚开始可以设置一个初始值，比如４us左右，然后结合示波器调试最终的死区时间。下图3是示波器上下桥gs波形（载波频率20khz，死区时间2us）。
图3
死区时间的设定和载波频率有关，这里载波频率建议15k-20khz。因为不同的载波频率，相同的死区时间，影响最大占空比。假如死区时间2us。载波频率20khz时，周期时50us，那最大占空比是48/50=96%；载波频率是100khz时，周期是10us，那最大占空比是8/10=80%，最大占空比只有80%是不是不能接受了。所以死区时间1-2us，是需要载波频率在15k-20khz。
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图1
二、添加死区原因
上图1红圈里的互补pwm输出会造成问题的，首先，半导体器件内部都有结电容的，列如mos管，mos管导通，需要对mos管的gs电容进行充电，只用gs电压大于阈值电压，mos管才能导通；反之，mos管关闭，gs电容放电，当gs电压小于阈值电压时，mos管才能关闭。所以，在控制波形沿跳变时刻，一个mos管gs电容在充电，一个mos管gs电容在放电，这样会存在两个管子同时导通的情况，一个管子还没关断，另一个管子就开通了，从而造成vcc和gnd短路。
解决上述问题，只需确保一个管子导通前，另一个管子已经是关闭了。下图2，控制波形沿跳变时刻，只需让高电平的提前一段时间为低，低电平的延迟一段为高，就可以避免两个管子同时导通情况，我们称同时为低电平的时间为死区时间。
图2
三、死区时间设定
在确保两个管子不发生同时导通的情况下，死区时间越短越好。死区时间越长，最大占空比越小，输出最大功率越小。具体的死区时间需要实际测试的，刚开始可以设置一个初始值，比如４us左右，然后结合示波器调试最终的死区时间。下图3是示波器上下桥gs波形（载波频率20khz，死区时间2us）。
图3
死区时间的设定和载波频率有关，这里载波频率建议15k-20khz。因为不同的载波频率，相同的死区时间，影响最大占空比。假如死区时间2us。载波频率20khz时，周期时50us，那最大占空比是48/50=96%；载波频率是100khz时，周期是10us，那最大占空比是8/10=80%，最大占空比只有80%是不是不能接受了。所以死区时间1-2us，是需要载波频率在15k-20khz。
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