一、前言

在开关电源、BLDC/PMSM 电机驱动等电力电子场景中，上下桥臂直通短路是最致命的故障之一。EPWM 模块的互补输出 + 死区保护功能，是解决这一问题的核心手段。

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二、核心原理

1. 互补 PWM 与死区保护的必要性

半桥 / 全桥驱动中，上下功率管必须交替导通，但 MOS 管 / IGBT 存在固有开关延迟：

• 关断延迟：给关断信号后，管子无法立刻截止

• 开通延迟：给开通信号后，管子无法立刻导通 若直接输出互补波形，会出现 “上管未关、下管已开” 的直通状态，导致电源短路、器件烧毁。

死区保护的核心逻辑：在上下管切换时，强制插入一段两个管子都关断的安全时间，避免直通。

2. EPWM 死区模块工作机制

F28035 的 EPWM 外设内置专用死区（DB）模块，支持以下配置：

• 输入源：可选择 EPWMxA 通道作为基准

• 输出模式：完全使能（同时输出带死区的 EPWMxA/EPWMxB）

• 极性选择：互补输出（A 高 B 低，A 低 B 高）

• 死区时间：上升沿 / 下降沿可独立配置，单位为 TBCLK 时钟周期

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三、完整代码实现

1. 头文件与宏定义

#include "DSP28x_Project.h"

// 配置参数（可根据需求修改）
#define PWM_PERIOD      15000   // PWM周期，60MHz下对应4kHz
#define DEADBAND_CYCLE  60      // 死区周期数，60MHz下对应理论1μs

2. GPIO 初始化（复用为 EPWM 输出）

void InitEPwm7Gpio_Custom(void)
{
    EALLOW;
    // GPIO40 → EPWM7A
    GpioCtrlRegs.GPBMUX1.bit.GPIO40 = 1;
    GpioCtrlRegs.GPBDIR.bit.GPIO40 = 1;

    // GPIO41 → EPWM7B
    GpioCtrlRegs.GPBMUX1.bit.GPIO41 = 1;
    GpioCtrlRegs.GPBDIR.bit.GPIO41 = 1;
    EDIS;
}

3. EPWM 初始化（核心配置）

void InitEPwm7(void)
{
    // 1. 使能EPWM7时钟
    EALLOW;
    SysCtrlRegs.PCLKCR1.bit.EPWM7ENCLK = 1;
    EDIS;

    // 2. 暂停时钟同步，避免配置过程中PWM误输出
    EALLOW;
    SysCtrlRegs.PCLKCR0.bit.TBCLKSYNC = 0;
    EDIS;

    // 3. 时基模块（TB）配置：向上计数模式
    EPwm7Regs.TBCTL.bit.CTRMODE = TB_COUNT_UP;
    EPwm7Regs.TBPRD = PWM_PERIOD;
    EPwm7Regs.TBPHS.all = 0;
    EPwm7Regs.TBCTL.bit.HSPCLKDIV = 0;
    EPwm7Regs.TBCTL.bit.CLKDIV = 0; // TBCLK=60MHz

    // 4. 动作限定模块（AQ）：仅配置A通道，B通道由死区模块接管
    EPwm7Regs.AQCTLA.bit.ZRO = AQ_SET;    // 计数器为0时，EPWM7A置高
    EPwm7Regs.AQCTLA.bit.CAU = AQ_CLEAR;  // 计数器等于CMPA时，EPWM7A置低
    EPwm7Regs.AQCTLB.bit.ZRO = AQ_NO_ACTION;
    EPwm7Regs.AQCTLB.bit.CAU = AQ_NO_ACTION;

    // 5. 死区模块（DB）配置：互补输出+对称死区
    EPwm7Regs.DBCTL.bit.OUT_MODE = DB_FULL_ENABLE; // 死区完全使能
    EPwm7Regs.DBCTL.bit.POLSEL = DB_ACTV_HIC;      // 互补输出（A高B低）
    EPwm7Regs.DBCTL.bit.IN_MODE = DBA_ALL;         // 输入源为EPWM7A
    EPwm7Regs.DBRED = DEADBAND_CYCLE;              // 上升沿死区
    EPwm7Regs.DBFED = DEADBAND_CYCLE;              // 下降沿死区

    // 6. 配置占空比：固定50%
    EPwm7Regs.CMPA.half.CMPA = PWM_PERIOD / 2;

    // 7. 恢复时钟同步，启动PWM输出
    EALLOW;
    SysCtrlRegs.PCLKCR0.bit.TBCLKSYNC = 1;
    EDIS;
}

4. 主函数

void main(void)
{
    // 系统初始化
    InitSysCtrl();
    InitEPwm7Gpio_Custom();

    // 关闭中断（本工程无需中断）
    DINT;
    InitPieCtrl();
    IER = 0x0000;
    IFR = 0x0000;
    InitPieVectTable();

    // 初始化EPWM7
    InitEPwm7();

    // 开启全局中断（标准流程）
    EINT;
    ERTM;

    // 死循环，PWM由硬件自动输出
    for(;;);
}

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四、示波器实测与分析

1. 测试波形说明

使用 Tektronix TDS1001C 示波器，CH1 接 EPWM7A（黄色），CH2 接 EPWM7B（蓝色），测得波形如下：

2. 核心参数计算公式

本文基于TMS320F28035，系统主频配置为60MHz，EPWM时基时钟TBCLK不分频，即TBCLK=60MHz。

（1）PWM周期计算

核心公式：

计算： TBPRD=PWM_PERIOD=15000，TBCLK=60MHz PWM周期=15000/60=250μs

（2）PWM频率计算

核心公式：频率与周期互为倒数，

计算： PWM频率=60MHz/15000=4000Hz=4kHz，与实测结果吻合。

（3）占空比计算

本程序采用向上计数模式，占空比为高电平时间占整个PWM周期的比例，

计算公式：

计算： CMPA=15000/2=7500 占空比=7500/15000×100%=50%，实现固定50%互补PWM输出。

说明：修改CMPA值即可调整占空比，CMPA越小，占空比越低；CMPA越大，占空比越高，最大值不超过TBPRD。

（4）死区时间计算

C2000 EPWM死区时间由死区计数寄存器（DBRED/DBFED）配置，单位为TBCLK时钟周期

计算公式：

计算： 死区计数=DEADBAND_CYCLE=60，TBCLK=60MHz 理论死区时间=60/60=1μs。