工程师笔记|STM32G4 Advanced Timer Break 功能

1、引言

在使用 STM32 的 Advanced Timer 用于工业控制，比如电机驱动，电源应用等诸多应用场合，除了 PWM 波互补输出功能外，break 功能，或者叫做刹车功能/断路功能基本都会涉及到，正确的使用这个功能是此类应用中必备的，本文将针对 break 功能做细致说明，方便PWM 驱动使用者更好去应用 break 功能。
3 N' }* w* E# a; \+ L$ V& }

2、Break基本功能说明

Break 功能主要用于快速硬件保护功能，功率驱动往往使用 Advanced Timer（如
% F* a% ^3 `+ H

TIM1，TIM8）的 PWM 波进行外部驱动，进行功率开关控制，当出现了过流，过压的使用情况下，需要快速关闭外部输出，达到保护功率电路的目的，如果不能快速关断，可能会导致功率管，如 MOSFET，IGBT 的损坏，典型应用电路如下图所示。

Break 功能一般与比较器共同使用，比较器将模拟信号转换为数字信号，而 break 功能则接收数字信号进行 PWM 封波的操作，其作用在高级定时器的最终输出端。

2.1 Break输入源说明

3 d0 X5 V0 D6 x6 H' k9 y! XSTM32G4 的 Break 有两个 TIM_BKIN，TIM_BKIN2，分别对应于不同的输入源，相比较而言，BKIN 比 BKIN2 多一个系统输入源。

2.2 Break作用结果

•BDTR 的 MOE（主输出使能）位将清零
; Y, b, D5 {9 y) c/ ?# g3 Y•Break 状态标志将置 1，并可产生中断请求。
3 P. F5 [0 \5 v• 每个输出通道将由在 OISx 位决定

3、Break功能的CubeMx配置

当使用外部管脚作为 break 输入源时，可选择“Activate Break Input”或者“Activate Break Input2”，选择其一或者两个都选择。

4、Break功能的扩展-封波后输出功能

5 ~) G) K2 J9 v  ?

一般情况下，我们 break 使用时都是设定只有软件才能恢复 MOE 位，即当 break 发生后，不会自动恢复 PWM 输出，只有软件重新 MOE = 1 时才重新输出 PWM 波性；

但有时候我们需要 PWM 波形能封波后硬件自动恢复输出，那么我们需要设定
& |6 ^, L# \/ A9 ~! L  m  n
1 |3 i4 d4 u" ]& A
2 Y& V. }8 s9 z( ^BDTR_AOE = 1，即自动输出使能，当 break 信号无效后，MOE 将在下一个 update event后置位，PWM 自动恢复输出，类似于 Cycle-By-Cycle 控制，但有所不同，这边只有update event 后波形封波后再次输出，可能延迟一个 PWM 周期才有输出。

5、常见Break功能使用问题

•Break 功能为硬件功能，当配置好 Timer 后，无需软件参与，即可生效，达到最快保护硬件的功能，非软件参与功能。
•当硬件保护产生后，用户可以使能中断，可产生软件中断，用户可在中断中进行状态处理，比如查询 MOSFET 是否完好（BDTR_AOE = 0），完好的话可以再次开启 PWM 波输出，如果功率管损坏了，则产生系统报错，不能再次开启输出；
  I% a" [* h8 O' X: d* J7 P•如果用户不希望用中断，则可以软件读取 TIM_SR 中的 BIF 或者 B2IF 进行判断；
•当 BDTR_AOE = 0 时，当发生了 break 封波，需要软件置位 MOE，才能再次 PWM 输出
& Y3 B% H+ d* u•Break 信号是电平中断，因此只要信号有效，中断中清除标志位后，还会再次进入中断。
•BKIN 高于 BKIN2，当两个同时发生时，BKIN 主导作用以及结果

8 }+ G8 ~4 }4 R( u. M3 b