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高边开关-带容性负载 [复制链接]

高边开关-带容性负载

Hello UU们,有做汽车电子硬件的吗?
如果做汽车电子可能会用到很多高边开关,高边开关带的负载是让容性负载,或者是感性负载时候会比较恶劣,容性负载可能一下子不容易带起来.因为电池和负载电容上的巨大压差,高边开关上流过的电流非常之大,为此我们可以使用缓慢的打开高边开关,高边开关的EN不像是自己用Mosfet一样内阻可以缓慢的线性变化,为此Frank Pan提出用PWM渐变去控制高边开关,使负载电容上的电压缓慢增加,又不让高边开关过流保护.
但每个MCU的资源有限,可能没那么多PWM资源和定时器资源,在MCU不变的情况下,尽量的让程序复用。图1是类比高边开关的产品
图1:类比智能高边产品
以下是程序代码:
#include "main.h"
#include "string.h"
void SystemClock_Config(void);
/*注释:步骤1 定义GPIO 端口*/
#define HSD_Pin GPIO_PIN_4
#define HSD_Port GPIOG
#define HSD_Clk_Enable __HAL_RCC_GPIOG_CLK_ENABLE()
#define HSD_Pin_H   HAL_GPIO_WritePin(HSD_Port,HSD_Pin,GPIO_PIN_SET)
#define HSD_Pin_L   HAL_GPIO_WritePin(HSD_Port,HSD_Pin,GPIO_PIN_RESET)
/*注释:步骤2 初始化引脚*/
void HSD_Init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
    /*注释:步骤3 打开引脚时钟*/
    HSD_Clk_Enable;
  GPIO_InitStruct.Pin = HSD_Pin;
    /*注释:步骤4 设置为输出模式*/
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
  HAL_GPIO_Init(HSD_Port, &GPIO_InitStruct);
}
/*注释:步骤5 控制HSD 启动的函数*/
/* HSD State 设置高边使能或者关闭
     设置任意不为0的参数就使能
     参数设置为0就关闭
*/
void HSD_Ctrl(uint16_t HSDState)
{
    /*
        注释:步骤6
        i设置最大步数 改下面1000的这个参数
        j设置最大占空比比例 改下面50的这个参数
        k设置每步延时步长 改下面30的这个参数
    */
    uint16_t i,j,k;
    if(HSDState)
    {
        for(i=0;i<1000;i++)
        {
            HSD_Pin_L;
            for(j=0;j<50;j++)
                for(k=0;k<30;k++);
            HSD_Pin_H;
            for(j=0;j<i;j++)
                for(k=0;k<30;k++);
            HSD_Pin_L;
        }
        HSD_Pin_H;
    }
    else
        HSD_Pin_L;
}
/* USER CODE END 0 */
/**
  * @brief  The application entry point.
  * @retval int
  */
int main(void)
{
  HAL_Init();
  SystemClock_Config();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
    /*注释:步骤6 主程序初始化高边开关*/
    HSD_Init();
  /* USER CODE END 2 */
  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */
        /*注释:步骤7 设置高边开关开*/
        HSD_Ctrl(0x00);
        HAL_Delay(1000);
        /*注释:步骤7 设置高边开关关*/
        HSD_Ctrl(0x01);
        HAL_Delay(10);
    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */
}
/**
  * @brief System Clock Configuration
  * @retval None
  */
void SystemClock_Config(void)
{
  RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
  RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};
  /** Supply configuration update enable
  */
  HAL_PWREx_ConfigSupply(PWR_LDO_SUPPLY);
  /** Configure the main internal regulator output voltage
  */
  __HAL_PWR_VOLTAGESCALING_CONFIG(PWR_REGULATOR_VOLTAGE_SCALE0);
  while(!__HAL_PWR_GET_FLAG(PWR_FLAG_VOSRDY)) {}
  /** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters
  * in the RCC_OscInitTypeDef structure.
  */
  RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSI48|RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_BYPASS;
  RCC_OscInitStruct.HSI48State = RCC_HSI48_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLM = 4;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLN = 275;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLP = 1;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLQ = 4;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLR = 2;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLRGE = RCC_PLL1VCIRANGE_1;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLVCOSEL = RCC_PLL1VCOWIDE;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLFRACN = 0;
  if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  /** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks
  */
  RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
                              |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2
                              |RCC_CLOCKTYPE_D3PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_D1PCLK1;
  RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
  RCC_ClkInitStruct.SYSCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
  RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
  RCC_ClkInitStruct.APB3CLKDivider = RCC_APB3_DIV2;
  RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_APB1_DIV2;
  RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_APB2_DIV2;
  RCC_ClkInitStruct.APB4CLKDivider = RCC_APB4_DIV2;
  if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_3) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}
/**
  * @brief  This function is executed in case of error occurrence.
  * @retval None
  */
void Error_Handler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug */
  /* User can add his own implementation to report the HAL error return state */
  __disable_irq();
  while (1)
  {
  }
  /* USER CODE END Error_Handler_Debug */
}
#ifdef  USE_FULL_ASSERT
/**
  * @brief  Reports the name of the source file and the source line number
  *         where the assert_param error has occurred.
  * @param  file: pointer to the source file name
  * @param  line: assert_param error line source number
  * @retval None
  */
void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)
{
  /* USER CODE BEGIN 6 */
  /* User can add his own implementation to report the file name and line number,
     ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */
  /* USER CODE END 6 */
}
#endif /* USE_FULL_ASSERT */
/************************ (C) COPYRIGHT STMicroelectronics *****END OF FILE****/
以上都比较容易看懂,其中有一段解释下,如代码2所示。
代码2:
  1. 其中K参数可以不用看他,单纯用于延时,不想在写个Delay函数
  2. j参数控制低电平持续的时间是不变的
  3. 随着i越来越大,HSD_Pin_H持续的比例慢慢增加
  4. 最大占空比就是i和j的比值,等高边打开不保护的占空比即可
  5. 运行到最大占空比之后高边就常高了
void HSD_Ctrl(uint16_t HSDState)
{
    uint16_t i,j,k;
    if(HSDState)
    {
        for(i=0;i<1000;i++)
        {
            HSD_Pin_L;
            for(j=0;j<50;j++)
                for(k=0;k<30;k++);
            HSD_Pin_H;
            for(j=0;j<i;j++)
                for(k=0;k<30;k++);
            HSD_Pin_L;
        }
        HSD_Pin_H;
    }
    else
        HSD_Pin_L;
}
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有图有真相,这个代码主要是PWM控制的内容么   详情 回复 发表于 2024-3-12 21:43
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是德的示波器吧,

效果很好,代码厉害,

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解决下带容性负载的小问题,是德的示波器305x好像  详情 回复 发表于 2024-3-12 21:40
 
 
 

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Electronicchil 发表于 2024-3-12 21:37 是德的示波器吧, 效果很好,代码厉害, 这是高手,,  

解决下带容性负载的小问题,是德的示波器305x好像

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xutong 发表于 2024-3-12 21:40 解决下带容性负载的小问题,是德的示波器305x好像

有图有真相,这个代码主要是PWM控制的内容么

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是的,用IO模拟变恒定关闭时间调占空比  详情 回复 发表于 2024-3-12 21:50
 
 
 

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Electronicchil 发表于 2024-3-12 21:43 有图有真相,这个代码主要是PWM控制的内容么

是的,用IO模拟变恒定关闭时间调占空比

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