【应用笔记】TAE32G5800 HRPWM Burst Mode 使用详解

  1 HRPWM Burst Mode 简介

Burst Mode 使输出交替地进入 IDLE 状态和 RUN 状态，从而跳过一些开关周期，其中周期和占空比可编程。

Burst Mode 常用于轻载运行的电源转换器中,减少了输出变化次数以及相关的开关损耗，从而显著提高转换器效率。在 Burst Mode 运行时，会在空闲周期（长度等于几个计数周期）后输出一个或几个脉冲，空闲周期内不会生成任何输出脉冲。

2 HRPWM Burst Mode 初始化步骤

如图 2.1 所示，比较器的输出 Vout 为高时，比较器内部的迟滞回路开启，这使得负端输入的 DAC 电平与正端输入的电压差值，需超过迟滞电压才能触发比较器的翻转。而在 Vout 为低电平时，因迟滞回路不开启，故 DAC 电压值下降到与 Vcurrent 持平时，即可引发 CMP 翻转到高电平。

（1）在使用 Burst Mode 之前，必须使能定时单元计数器（HRPWM_MCR1.CENx 置 1）。

Burst Mode 通过 HRPWM_BMCR.BME 使能。

（2）通过配置HRPWM_BMCR.BMOM，

Burst Mode可以选择在连续模式或单发模式下运行。

配置 HRPWM_BMCR.BMOM = 1 使能连续模式，对 HRPWM_BMCR.BMEXIT 写 1 终止 Burst Mode

运行之前，都会保持突发模式运行状态。

（3）Burst Mode 计数器可由多个时钟源提供时钟，通过 HRPWM_BMCR.BMCLK 来选择时

钟来源。

（4）空闲周期和运行周期的持续时间由突发模式计数器和 2 个寄存器来定义。

HRPWM_BMCMP 寄存器定义了定时单元处于空闲状态的持续时间，即空闲周期。HRPWM_BMPER

寄存器定义总突发模式周期，即空闲周期与运行周期之和。初始突发模式触发事件之后，

空闲周期长度为 BMCMPR+1，总突发周期为 BMPER+1 。

图 2.1 CMP 比较器单边迟滞示意图

根据上面的原理，可以这样简单理解 CMP 迟滞：如果一个芯片有欠压关断，就会有阈值(阈值可以理解为临界值)电压，低于这个阈值电压芯片就会自动停止运行（也就是关断），高于这个阈值，芯片就会重新启动。如果阈值电压为 10，则电压为 10 时芯片关断，电压为 10.1 时芯片启动，这 0.1 的波动很小，噪声干扰都可能造成这种小的波动，于是在这个阈值附近芯片会不断的启停。迟滞电压就是解决这一问题的，如果设置迟滞电压为 5，则电压为 10 时芯片关断，电压为 15 时芯片启动，10~15 这个范围保持原来的电平状态，这样就解决了不断的波动不断的启停。

如上所述，分析一下 CMP 翻转的波形，如下图 2.2 所示：

图 2.2 CMP 翻转波形分段描述

分析比较器的输出波形，我们需要分段讨论。如图 2.2 所示，以下为比较器输出各段信号的详细描述。此时，DAC 接比较器的负端，Vcurrent 接比较器的正端。Vcontrol 电压值超过迟滞电压。

① 此时 DAC 的电压值小于 Vcurrent，因此比较器输出电平为高。迟滞为 Enable 的状态。

② 此时 DAC 的电压值大于 Vcurrent，但是仍在迟滞区间内，因此比较器的输出依然为高。

③ 此时 DAC 的电压值大于 Vcurrent，并超过迟滞区间，因此比较器开始翻转，输出电平为低。迟滞变为 Disable 状态。此时电路环路上的尖峰脉冲，使得 Vcurrent 快速上升，并在与 DAC 电平相等时使得 CMP 再次翻转到高电平。

④ 此时 Vcurrent 大于 DAC 电压，CMP 维持高电平，迟滞为 Enable 状态。

⑤ 此时 Vcurrent 再次小于 DAC 电压，但仍在迟滞区间内，因此 CMP 维持高电平。

⑥ 此时 Vcurrent 小于 DAC 电压，并超过迟滞区间，因此 CMP 翻转到低电平。迟滞 Disable。

⑦ 此时 Vcurrent 的值与 DAC 相等，触发比较器翻转到高电平，迟滞 Enable。而后 Vcurrent 的值小于 DAC 电压，但因仍在迟滞区间内，因此比较器不翻转，维持高电平。

⑧ 此时 Vcurrent 的值大于 DAC 电压，因此比较器维持高电平状态。

3 功能描述

正端（CMPx_INP）和负端（CMPx_INM）比较，如果正端电压大于负端电压，就会从 CMP 的引脚输出高电平，如果正端电压小于负端电压，则会输出低电平。输出高电平还是低电平可以在 CMPx_CR 配置 OPOL [12]这个位来选择。

CMP 迟滞可以通过 CMPx_CR 的 HYST[5 : 4 ]寄存器来配置，共有三种迟滞选择：低迟滞（10mV）,中迟滞（20mV）,高迟滞（30mV）。

如果 CMP 使能了迟滞，在 CMP 输出的时候会作用在其下降沿。举个例子：比如 CMP 使能了 20mV 的迟滞，那 CMP 的输出会在下降沿 20mV 处生效。

4 例程解析

4.1 CMP 迟滞例程介绍

下面通过一个例程实现 CMP 迟滞功能。例程具体功能是：DAC0 和 DAC3 作为负端，DAC0 电压输入为 1.65V，DAC3 电压输入为 3V，CMP0 和 CMP3 作为正端输入，CMP0 和 CMP3 的输出结果作为外部事件 Event0 和 Event3 的输入使其打开或关闭 HRPWM 的输出，CMP0 使能了10mV 迟滞，CMP3 使能了 20mV 迟滞。对比 CMP0 和 CMP3 无迟滞和使能迟滞后 HRPWM 的输出情况。

4.2 代码分析

配置 DAC0 电压输入为 1.65V，DAC3 电压输入为 3V，使能 DAC0 和 DAC3，具体见代码清单 4.1。

代码清单 4.1 DAC 配置

LL_DAC_Init(DAC);

DAC->CR[0] |= DAC_CR_PEN|DAC_CR_OEN;

DAC->WDR[0] = OVER_CURRENT_VAL0;                  //写入 DAC0 对应通道的数据(2048)

DAC->CR[3] |= DAC_CR_PEN;

DAC->WDR[3] = OVER_CURRENT_VAL3;                  //写入 DAC3 对应通道的数据(3724)