在半桥拓扑(如LLC、Buck、Boost等)中,上下管驱动时序至关重要,不当控制会导致:
共通现象(Shoot-Through):上下管短暂同时导通,引发短路电流,损坏MOSFET。
自举电容失效:高边驱动依赖自举电容供电,若充电时间不足,会导致高边驱动电压不足,MOSFET导通损耗剧增。
传统解决方案的缺陷:
固定死区时间:无法适应负载变化,轻载时死区过长导致效率下降。
纯硬件保护:响应速度有限,仍可能发生纳秒级共通。
2. HC32F334的“空闲模式跟随”机制
HC32F334通过硬件协同软件的“空闲模式跟随”(Idle Mode Tracking)功能,动态优化半桥驱动时序,核心原理如下:
(1)动态死区调整
实时检测PWM边沿:利用高分辨率定时器(150ps级)捕获上下管驱动信号的上升/下降沿。
自适应死区算法:
根据负载电流(通过ADC采样)调整死区时间(如重载延长死区,轻载缩短)。
结合MOSFET的开关特性(如Qg、Coss)计算最优死区,避免共通的同时减少死区损耗。
(2)自举电容充电管理
空闲窗口插入:
在低边管导通期间(高边管关闭),强制插入一段“空闲时间”(Idle Time),确保自举电容充分充电。
HC32F334的PWM模块支持硬件自动插入空闲窗口,无需CPU干预,避免软件延迟。
电压监控:通过内部比较器监测自举电容电压(VBST),若电压不足,自动延长空闲时间。
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