1.前言
數位能源產品的功率拓撲種類繁多，控制方式靈活多樣，在某些情況下，PWM驅動的上升沿和下降沿都需要單獨控制，以滿足控制演算法的需求。本文介紹如何在高級控制定時器中產生上升沿和下降沿可單獨控制的PWM驅動。
2.高級控制定時器PWM產生方式介紹
以STM32G4系列MCU中的高級控制定時器為例，其PWM產生方式包括：
• PWM 模式 1
當計數器上升時，TIMx_CNT與TIMx_CCR比較，PWM輸出為低電平。
• PWM 模式 2
當計數器上升時，TIMx_CNT 與 TIMx_CCR 比較，PWM輸出高電平。
• 非對稱PWM模式（Asymmetric PWM mode），僅適用於上下計數模式。在計數器上升計數和下降計數時，比較事件由不同的比較暫存器產生，CH1/CH2由CCR1和CCR2決定，CH3/CH4由CCR3和CCR4決定。
o 非對稱PWM模式1，其PWM行為規則與PWM模式1相同
o 非對稱PWM模式2，PWM行為規則與PWM模式2相同
• 組合PWM模式（combined PWM mode），最終輸出的PWM是由兩路PWM的「與」或「或」產生，CH1和CH2為一組，CH3和CH4為一組。
o 組合PWM模式1，其PWM行為規則與PWM模式1相同，最終輸出由兩路PWM進行“或”運算產生。
o 組合 PWM 模式 2，PWM 行為規則與 PWM 模式 2 相同，最終輸出由兩路 PWM「與」產生
• 組合三相PWM模式（Combined 3-phase PWM mode），僅適用於上下計數模式。
最終輸出是由CH5與CH1/CH2/CH3進行“與”運算後產生的。
3.解決方案
最終輸出由CH5與CH1/CH2/CH3進行「與」運算產生，綜合以上的PWM發生方案，組合PWM模式和非對稱PWM模式都能實現PWM的雙邊可控，但非對稱PWM只能在up-down計數模式下工作，PWM輸出波形無法在整個計數週期內移動，靈活性不如組合PWM模式。以下將說明如何使用組合PWM模式來產生雙沿可控的PWM輸出。以TIM1_CH1輸出為例，按照上文中描述的組合PWM模式的工作原理，其輸出由CH1和CH2控制，可以選擇「與」或是「或」模式，為了實現占空比可控和雙沿可控，需要使用「與」模式，即Combined PWM mode 2。下圖給出了TIM1_CH1和TIM1_CH3工作在該模式下的輸出波形，TIM1_CH1的輸出由TIM1_oc1ref和TIM1_oc2ref相與產生，TIM1_CH3的輸出由TIM1_oc3ref和TIM1_oc4ref相與產生。
以上波形對應的具體設定如下：
• TIM1_CH1：組合PWM模式2，CCR1決定波形的上升沿
• TIM1_CH2：PWM模式1，CCR2決定波形的下降沿
• TIM1_CH3：組合PWM模式2，CCR3決定波形的上升沿
• TIM1_CH4：PWM模式1，CCR4決定波形的下降沿
如果需要輸出0%占空比波形，在以上工作模式設定的基礎上，設定CCR1 > CCR2即可。如果需要輸出100%占空比波形，在以上工作模式設定的基礎上，設定CCR1 = 0 並且 CCR2 = PER即可。
在CubeMx中的具體配置如下：
1. 通道啟用，CH2和CH4不需要實際輸出，因此配置為 PWM 生成無輸出。
2. 通道配置
4.小結
本文介紹了如何使用高級控制定時器的組合PWM模式（Combined PWM mode）產生上升沿和下降沿都可以獨立控制的PWM波形，以滿足客戶對PWM靈活度的需求。在某些使用STM32G474的應用中，可以作為HRPWM的補充，與HRPWM共同完成複雜功率拓撲的PWM驅動。
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