匠芯創(chuàng)M6800系列芯片內(nèi)置EPWM快速保護(hù)模塊，鍛造高精度電機(jī)控制安全保護(hù)鎖
匠芯創(chuàng)M6800系列芯片是用于高精度電機(jī)控制任務(wù)的微控制器，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)、汽車和消費(fèi)電子領(lǐng)域。M6800系列芯片中的EPWM（脈沖寬度調(diào)制）快速保護(hù)功能是為了實(shí)現(xiàn)電機(jī)控制和電源轉(zhuǎn)換應(yīng)用中的系統(tǒng)可靠性。EPWM快速保護(hù)模塊通常用來在檢測到錯(cuò)誤或者潛在危險(xiǎn)操作條件時(shí)，迅速關(guān)閉輸出，從而保護(hù)電路免受損害。
一、特點(diǎn)與功能
M6800系列芯片中EPWM快速保護(hù)模塊的特點(diǎn)和功能通常包括：
Trip-Zone 輸入：這些是專用的輸入，可以連接到外部故障信號。當(dāng)檢測到故障（比如過流、過壓、溫度超限等）時(shí)，Trip-Zone輸入會(huì)觸發(fā)保護(hù)機(jī)制。
模擬信號比較器：比較器可以用來實(shí)時(shí)監(jiān)控模擬信號（比如電流或電壓），當(dāng)這些信號超出預(yù)設(shè)的閾值時(shí)，比較器輸出信號可以直接觸發(fā)EPWM的快速保護(hù)。
數(shù)字邏輯：可以將來自多個(gè)源的保護(hù)信號通過數(shù)字邏輯電路進(jìn)行組合，以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的保護(hù)策略。
死區(qū)控制：在不同的EPWM信號之間提供時(shí)間延遲，以防止如電橋中的上下管同時(shí)導(dǎo)通導(dǎo)致的短路。
自動(dòng)斷開：在檢測到故障時(shí)，EPWM輸出會(huì)自動(dòng)斷開，防止錯(cuò)誤傳播，減少系統(tǒng)損傷。
軟件干預(yù)和恢復(fù)：一旦觸發(fā)保護(hù)并自動(dòng)斷開EPWM輸出后，系統(tǒng)可以通過軟件干預(yù)來判斷故障情況，執(zhí)行必要的故障處理流程，并在問題解決后恢復(fù)正常工作。
保護(hù)模式配置：用戶可以配置快速保護(hù)反應(yīng)的行為，例如立即關(guān)閉EPWM通道或設(shè)置成特定的狀態(tài)。
這些特性使得M6800系列芯片的EPWM快速保護(hù)模塊非常適合用在需要高可靠性和快速響應(yīng)故障保護(hù)的場合，比如電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器、開關(guān)電源、逆變器等。
二、實(shí)現(xiàn)路徑
由外部故障硬件信號連接到EPWM_FLTx引腳，用戶配置錯(cuò)誤聯(lián)防操作，外部信號保護(hù)事件輸入，觸發(fā)EPWMxA/B動(dòng)作，關(guān)斷控制的MOSFET橋臂，實(shí)現(xiàn)限流與跳閘保護(hù)。
三、原理圖與詳細(xì)說明
故障指示輸入，包括可恢復(fù)故障指示輸入和不可恢復(fù)故障指示輸入。故障指示的輸入源來自管腳GPIO、內(nèi)部比較模塊CPM和內(nèi)部SDFM模塊，具體如下圖所示，這三類的輸入信號經(jīng)過OR邏輯可以得到EPWM_RFLT_ALL和EPWM_NRFLT_ALL信號，分別觸發(fā)進(jìn)入可恢復(fù)故障模式和不可恢復(fù)故障模式。
① EPWM可恢復(fù)故障指示輸入：
②EPWM不可恢復(fù)故障指示輸入：
EPWM_FLTx可以配置或高或低，需注意CPM的故障輸入以及SDFM的故障輸入信號，固定為高電平有效，不可配置。
③故障操作：
當(dāng)故障指示輸入有效，那么EPWM強(qiáng)制執(zhí)行故障操作，EPWM輸出信號的故障操作包括：
EPWM強(qiáng)制輸出高電平
EPWM強(qiáng)制輸出低電平
EPWM強(qiáng)制輸出高阻態(tài)
④無操作：
另外，軟件可以通過寄存器設(shè)置，強(qiáng)制EPWM輸出執(zhí)行故障操作。
⑤故障模式：
EPWM快速保護(hù)模塊可以同時(shí)支持兩種類型的故障模式，一種為可恢復(fù)的故障模式，另一種為不可恢復(fù)的故障模式。
⑥可恢復(fù)故障模式：
此模式下，當(dāng)EPWM_RFLT_ALL有效，EPWM模塊立即執(zhí)行故障操作，如果有使能中斷模式，則產(chǎn)生EPWM_RC_FALT_INT中斷。當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)復(fù)位至0，若EPWM_RFLT_ALL信號變回?zé)o效狀態(tài)嗎，那么EPWM的故障操作解除，EPWM可以繼續(xù)正常工作。
⑦不可恢復(fù)故障模式：
此模式下，當(dāng)EPWM_NRFLT_ALL有效，EPWM快速保護(hù)模塊立即執(zhí)行故障操作，如果有使能中斷模式，則產(chǎn)生EPWM_NRC_FALT_INT中斷。當(dāng)出現(xiàn)不可恢復(fù)的故障，那么此時(shí)EPWM一直處于故障操作的狀態(tài)，不能修改。不可恢復(fù)故障的消除，只能通過軟件寫寄存器消除此狀態(tài)，才可以使得EPWM再次正常工作。
⑧故障中斷：
故障中斷，由可恢復(fù)故障中斷EPWM_RC_FALT_INT與不可恢復(fù)中斷EPWM_NRC_FALT_INT進(jìn)行或邏輯所得EPWM_FALT_INT信號。
⑨設(shè)計(jì)舉例：
程序初始化：
//配置GPIOA02輸入引腳 Fault2
gpio_enable(GPIO_GRP_A, 2, 1, GPIO_FUN_6);
//EPWM 初始化:初始化PWMA/B的GPIO管腳
epwm_pinmux_init(num);
//EPWM時(shí)鐘初始化配置
pwmcs_cmu_init();
//內(nèi)部供電配置使能
glb_hpwm_dll_ldo_en();
//使能EPWM時(shí)鐘
epwm_clk_en(num);
//不用HPWM模塊
epwm_hpwm_bypass(num);
//配置EPWM輸出
PWM_OUT_CNF(num,4999,2500);
#ifdef REC_FAULT //可恢復(fù)故障
FAULT_REC_INIT(num);
#endif
#ifdef NON_REC_FAULT //不可恢復(fù)故障
FAULT_NREC_INIT(num);
//故障中斷
epwm_fault_irq_register(FAULT_IRQ);
void FAULT_NREC_INIT(u32 num)
{
(*EPWM[num]).PWM_FAULT_IN.bit.FAULT2_POL = FAULT_HIGH; //故障信號極性，高電平有效
(*EPWM[num]).PWM_FAULT_IN.bit.NREC_FAULT2_EN = P_ENABLE; //使能不可恢復(fù)的故障信號2
(*EPWM[num]).PWM_FAULT_INT.bit.NREC_FAULT_INT_EN = P_ENABLE; //不可恢復(fù)故障中斷使能
}
void FAULT_NREC_INIT(u32 num)
{
(*EPWM[num]).PWM_FAULT_IN.bit.FAULT2_POL = FAULT_HIGH; //故障信號極性，高電平有效
(*EPWM[num]).PWM_FAULT_IN.bit.NREC_FAULT2_EN = P_ENABLE; //使能不可恢復(fù)的故障信號2
(*EPWM[num]).PWM_FAULT_INT.bit.NREC_FAULT_INT_EN = P_ENABLE; //不可恢復(fù)故障中斷使能
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