C2000产品用DC 事件做PWM动作和保护的注意事项

在通讯电源领域,有很多开发者需要采用峰值电流控制。在最新一代的c2000中,比如f28004x和f28002x(本文的讨论都是基于这两个系列的芯片),可以利用c2000内部的cmpss 模块对电感电流进行比较,产生比较信号后,通过pwm的t1或t2事件去控制pwm的发波。
但是,digital compare 模块和trip zone 模块紧紧耦合在一起,所以开发者稍不留神,就会出现预料之外的现象。这里,以同步boost 电路为例,分析一下异常情况的原因和解决办法。
每个digital compare模块能够根据你选则的输入信号,满足低或高时,产生总共4个比较事件,即dcaevt1/2和dcbevt1/2。然后去做一些事情,比如,产生pwm保护,同步其他pwm,或者是去触发adc采样。另外,也可以将这个信号可以送入t1和t2事件,去做pwm的动作。
图1 pwm 子模块关系图
图2为pwm保护模块逻辑信号, 从图中可以清楚地知道,dcaevt1/dcbevt1只能用于one shot保护,dcaevt2/dcbevt2只能用于cbc保护。
图2 pwm保护模块逻辑信号
同时,由digital compare模块生成的dcaevt1/2和dcbevt1/2有两个路径可以作用到tz:
一个是通过tzsel 寄存器,选择为tza 和tzb的输入源,即合上图2 左侧是选通开关;
另外就是在图2右侧,force和dcaevt2.force会直接作用到pwmxa,类似的,dcbevt1.force和dcbevt2.force会直接作用到pwmxb。如figure 18-135所描述。
注:第一种方式,通过tza 和tzb 的信号是有锁存器的,即会有cbc 或是ost的保护,而这里,tzctl的dcaevt1/2和dcbevt1/2复位值为高阻态,这样如果外围电路有下拉,对应的动作会是拉低。第二种方式,dcaevt1.force和dcaevt2.force直接作用到pwmxa是没有锁存器的,所以在一个pwm周期内,如果相应的信号消失后,pwmxa就会立刻恢复。
在同步boost 电路的设计中,开发者用pwm1a/ pwm1b 两个通道做boost的主管和同步整流管的驱动。选择峰值电流控制,并将比较信号通过c2000内部的xbar给到dcbevt2 产生t1动作,pwm的生成情况如图3所示(为了简化,图3没有加入死区),其中,pwm1b的波形为pwm1a的反转波形。这个时候,开发者并没有去修改tzctl寄存器的值,即默认值高阻态。如table 18-66所描述。
图3 同步boost pwm 发波逻辑
那么,当输入电压和输出电压非常接近的时候,这时,主管的占空比应该非常小,而同步整流管的占空比应该非常大。但是,实际上,从图4 同步boost在输入电压近似于输出电压时发波异常的波形图中可以看出,pwm1b的波形并不是pwm1a 的反转。原因在于,由于dcbevt2.force 的作用(程序设定高有效)会强制pwm1b 为高阻,而pwm1b管脚在硬件上有下拉电阻,从而拉低了pwm1b ,直到dcbevt2.force消失。
这边,需要注意,当dcaevt1/2和dcbevt1/2 做t1 和t2事件去动作pwm, 同时,没有禁掉dcaevt1/2和dcbevt1/2的trip 功能时,如果t1 和t2事件与trip的动作是矛盾的,以trip 的动作为准。而dcbevt2只会影响pwm1b,不会影响pwm1a。
所以,我们重新配置软件,把相应的tzctl寄存器中的dcbevt2的值改为11,即让dcbevt2不产生保护作用。就可以解决波形异常的问题。
图4 同步boost在输入电压近似于输出电压时发波异常


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