Рейес

при генерации гербер файлов, в окне Plot есть настройка "Do not tent vias", думаю, то оно.

Не работает оно, скорее всего, потому что не правильно понимаете где сток, а где исток на схеме. На том рисунке что выше, левая схема - к минусу источника питания подключается сток (Drain)(средняя нога транзистора). К нагрузке идет исток (Source)(правая нога транзистора). А затвор (Gate)(левая нога транзистора) можно подключить прямо к плюсу источника питания

Нельзя оставлять затвор в воздухе, между затвором и истоком есть паразитная емкость. Пока эта емкость не разрядится - транзистор не закроется.

Когда подключается источник питания, ток течет через внутренний диод полевика. На истоке полевика появляется напряжение равное разности напряжения источника питания и напряжения падения на внутреннем диоде, что приводит открытию самого полевика и его удержанию в открытом состоянии. Ток теперь течет через низкое сопротивление открытого канала сток-исток. Ну а при смене полярности источника ток через диод не течет и полевик также закрыт.

У вас на схеме сток с истоком нужно сменить, как выше написали. С указанным полевиком стабилитрон лучше применить на 10-15V либо вовсе убрать все лишнее при низковольтном батарейном питании. Оставить резистор 10к между истоком и затвором для разрядки затвора, если нагрузка также отключается.

GPIO все успевает, согласно последнему рисунку смена с высокого уровня на низкий и обратно произошла за 3 сотых микросекунды, что в десятки раз быстрее времени всего периода. У HAL по особому обрабатываются прерывания. Когда вы в кубе активируете прерывание таймера UpdateEvent, то в файле stm32f1xx_it.c автоматически создаётся обработчик с соответствующим именем - TIM1_UP_IRQHandler() (тут и далее для f1 проца и 1 таймера, у f4, думаю, также). Когда случается прерывание таймера, мы попадаем в этот обработчик, он вызывает HAL-обработчик HAL_TIM_IRQHandler(&htim1). И тут уже происходит самое веселое - один за одним перебираются все флаги прерываний таймера. И лишь когда очередь дойдет до нужного - флаг сбрасывается и вызывается пользовательский коллбэк HAL_TIM_PeriodElapsedCallback() с вашим кодом.

Ну так у вас смена состояния PA5 происходит лишь один раз за прерывание. До первого прерывания низкий уровень, до второго - высокий. Вот и получился меандр частотой в 2 раза ниже частоты прерываний. А что получили не точно 250 kHz и частота не увеличивается при уменьшении прескаллера тут, думаю, упираетесь в быстродействие библиотеки HAL.

квадратики, между прочим, это символ 0hff тут в функции точно нужен модификатор const?

Очень интересно посмотреть на опыт применения hexfet транзисторов с Rds сотые доли Ом в линейном режиме человеком с около нулевыми познаниями в электронике. Автору же: 1) применить первую схему, но поднять напряжение питания (как посоветовали ранее); 2) искать схему управления вентилятором на операционных усилителях, такой вариант даже может оказаться лучше, ведь вентилятор не будет тарахтеть постоянно, а включится при нагреве до заданной температуры. 3) вместо линейного режима управления применить управление на таймере 555 + mosfet. В таком варианте на управляющем транзисторе не будет выделяться много тепла.