匠芯創(chuàng)M6800系列芯片是用于高精度電機控制任務(wù)的微控制器，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)、汽車和消費電子領(lǐng)域。M6800系列芯片中的EPWM（脈沖寬度調(diào)制）快速保護功能是為了實現(xiàn)電機控制和電源轉(zhuǎn)換應(yīng)用中的系統(tǒng)可靠性。EPWM快速保護模塊通常用來在檢測到錯誤或者潛在危險操作條件時，迅速關(guān)閉輸出，從而保護電路免受損害。

特點與功能

M6800系列芯片中EPWM快速保護模塊的特點和功能通常包括：

Trip-Zone 輸入：這些是專用的輸入，可以連接到外部故障信號。當檢測到故障（比如過流、過壓、溫度超限等）時，Trip-Zone輸入會觸發(fā)保護機制。

模擬信號比較器：比較器可以用來實時監(jiān)控模擬信號（比如電流或電壓），當這些信號超出預(yù)設(shè)的閾值時，比較器輸出信號可以直接觸發(fā)EPWM的快速保護。

數(shù)字邏輯：可以將來自多個源的保護信號通過數(shù)字邏輯電路進行組合，以實現(xiàn)復(fù)雜的保護策略。

死區(qū)控制：在不同的EPWM信號之間提供時間延遲，以防止如電橋中的上下管同時導(dǎo)通導(dǎo)致的短路。

自動斷開：在檢測到故障時，EPWM輸出會自動斷開，防止錯誤傳播，減少系統(tǒng)損傷。

軟件干預(yù)和恢復(fù)：一旦觸發(fā)保護并自動斷開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。

保護模式配置：用戶可以配置快速保護反應(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快速保護模塊非常適合用在需要高可靠性和快速響應(yīng)故障保護的場合，比如電動機驅(qū)動器、開關(guān)電源、逆變器等。

實現(xiàn)路徑

由外部故障硬件信號連接到EPWM_FLTx引腳，用戶配置錯誤聯(lián)防操作，外部信號保護事件輸入，觸發(fā)EPWMxA/B動作，關(guān)斷控制的MOSFET橋臂，實現(xiàn)限流與跳閘保護。

原理圖與詳細說明

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：

當故障指示輸入有效，那么EPWM強制執(zhí)行故障操作，EPWM輸出信號的故障操作包括：

EPWM強制輸出高電平

EPWM強制輸出低電平

EPWM強制輸出高阻態(tài)

④無操作：

另外，軟件可以通過寄存器設(shè)置，強制EPWM輸出執(zhí)行故障操作。

⑤故障模式：

EPWM快速保護模塊可以同時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。當計數(shù)器計數(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EPWM_NRFLT_ALL有效，EPWM快速保護模塊立即執(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。當出現(xiàn)不可恢復(fù)的故障，那么此時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進行或邏輯所得EPWM_FALT_INT信號。

⑨設(shè)計舉例：

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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