[通用M4] HC32F4A0两电阻采样的ADC触发与PWM同步机制

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ChinaMCU6 发表于 2026-8-10 17:10 | 显示全部楼层
alvpeg 发表于 2026-8-9 14:02
如何通过实验测量双电阻采样时的电流触发延迟?

CH1:下桥任意一路 MOS 驱动信号(如 U 相下管驱动,观测 PWM 三角波中点位置)
CH2:ADC 外部触发标记,两种获取方式二选一
把 MTU 用于 ADC 触发的 SCCR 比较匹配事件,同时输出到芯片某 GPIO 引脚。配置 MTU 的 SCCR 事件同时输出 IO,该 IO 跳变即为硬件发出 ADC 触发事件的时刻。

注意:DMA 中断 IO 翻转会带 CPU 中断延时,只能得到转换结束,不能代表 ADC 采样启动点,优先用 MTU 事件输出 GPIO。
测量步骤
电机空载,运行固定 PWM 开关频率(例如 20kHz),中心对齐 SVPWM;避免过调制,保证零矢量窗口充足。
示波器同步抓取:下桥 PWM 驱动波形 + MTU 事件输出 GPIO 波形。
测量:PWM 三角波中点位置 到 MTU 事件 GPIO 边沿的时间差 → 就是硬件触发输出延迟(MTU+AOS 通路)。
再叠加 ADC 内部采样保持前级固有延时(datasheet 参数,几 ns~ 几十 ns),得到 ADC 采样启动时刻。
同时观察:MOS 开关振铃、尖峰噪声区间;确认触发点在振铃衰减完成之后、零矢量窗口之内。
可测指标
平均触发延迟;
多周期叠加,看时间轴抖动:硬件 AOS 方案抖动应当接近 0ns;如果看到几十~几百 ns 抖动,说明不是硬件触发,是软件触发。
ChinaMCU6 发表于 2026-8-10 17:11 | 显示全部楼层
modesty3jonah 发表于 2026-8-8 08:08
TCM PFC双电阻采样如何与FOC电流环结合?

TCM 图腾柱 PFC 硬件全桥拓扑与三相逆变桥相似,HC32F4A0 可复用电机 FOC 整套双电阻采样、MTU‑AOS 硬件同步 ADC、d‑q 电流 PI、死区补偿、SVPWM 软件框架。
1)硬件:两个下桥臂双电阻双向电流采样,MTU‑AOS 硬件触发 ADC;TCM 为变频 PWM,每个周期动态更新 SCCR,保证采样始终在 PWM 中点;
2)算法:以电网电压相位代替电机转子角度,做单相→αβ→d‑q 坐标变换;d 轴跟踪有功电流,q 轴控制为 0,复用 FOC 电流 PI 调节器;反 Park 后送入两相 SVPWM 输出 PWM;
3)TCM 特有约束:采样链路支持负向电感电流,增加零矢量窗口裕量监控;死区补偿增加滞环,抑制电流频繁过零点带来的补偿跳变;维持同一套电流环参数实现 CCM‑TCM 平滑切换;
4)对比传统 COT‑TCM:FOC 矢量电流内环可显著降低输入电流 THD,但 MCU 算力开销更高,依赖 FPU 协处理器。
ccook11 发表于 2026-8-11 13:11 | 显示全部楼层
它的核心工作原理是什么?              
averyleigh 发表于 2026-8-11 16:15 | 显示全部楼层
开启ADC的过采样功能,在触发点附近连续采集4次取平均值,进一步滤除剩余的高频开关噪声,提升采样精度。
ChinaMCU6 发表于 2026-8-12 15:48 | 显示全部楼层
uytyu 发表于 2026-8-5 17:54
HC32F4A0双电阻采样时,如何优化ADC的分辨率?

上电执行 ADC 内置自校准;合理配置采样保持时间,适度开启 ADC 硬件平均(控制次数,避免环路延迟);小信号场景启用片内 PGA,同时保证参考电压稳定。
软件做上电零点偏移校准,停机间隙动态更新零点;数字滤波不能过大,防止引入相位滞后劣化电流环。
PCB 差分走线、RC 抗混叠滤波、模拟地单点接地,降低功率回路耦合噪声。
两电阻采样需要注意极小占空比时采样窗口不足的工况保护。
ChinaMCU6 发表于 2026-8-12 16:04 | 显示全部楼层
alvpeg 发表于 2026-8-9 14:02
如何通过实验测量双电阻采样时的电流触发延迟?

用 GPIO 与 ADC 触发硬件同步翻转,对比下桥 MOS 导通边沿与 GPIO 跳变沿,时间差即为采样触发延迟;差分探头采集采样电阻真实电流,确认采样窗口落在电流纹波平坦区域,同时可观察延迟是否存在周期抖动,抖动说明不是硬件 AOS 触发。
ChinaMCU6 发表于 2026-8-12 16:05 | 显示全部楼层
alvpeg 发表于 2026-8-9 14:02
如何通过实验测量双电阻采样时的电流触发延迟?

用 GPIO 与 ADC 触发硬件同步翻转,对比下桥 MOS 导通边沿与 GPIO 跳变沿,时间差即为采样触发延迟;差分探头采集采样电阻真实电流,确认采样窗口落在电流纹波平坦区域,同时可观察延迟是否存在周期抖动,抖动说明不是硬件 AOS 触发。
EmmaTT 发表于 2026-8-12 19:27 | 显示全部楼层
触发源直接由PWM计数器匹配事件驱动,设置采样窗口宽度要避开开关噪声,动态调整采样时刻确保电流纹波平坦区间采样。
CarterERO 发表于 2026-8-13 12:23 | 显示全部楼层
定时器触发ADC是最佳方案,但要考虑采样窗口避开MOSFET开关噪声,窗口宽度设置需保证转换时间,避免被桥臂开关动作打断。
MessageRing 发表于 2026-8-14 10:23 | 显示全部楼层
ADC采样选在下桥臂导通中间时段,确保电流稳定。窗口宽度保证ADC转换时间,极端占空比限制PWM宽度。
Stahan 发表于 2026-8-14 11:59 | 显示全部楼层
中点触发方案简单,但要留意PWM占空比极值时,确保采样时间充足。
云上漫步 发表于 2026-8-15 11:10 | 显示全部楼层
采样窗口设置要确保ADC转换时间足够,同时避开开关噪声,可考虑设置在PWM周期的中间时段,并校核ADC转换耗时。
幻境之眼 发表于 2026-8-16 11:15 | 显示全部楼层
中点触发确实好,记得校核极端占空比下采样耗时,预留充足保持时间,不然采样可能中断。
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