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Melexis推出高效袖珍型手机振动电机控制电路

EDN China?? 2007年09月13日 ?? 收藏0

  虽然手机、PDA或是iPhone的个性化铃声能够让人们很好的辨识自己的设备,但是往往一些来电和预定计划还需要振动提示。问题是,因为依靠微型直流电机高速旋转产生动能,振动提示需要消耗大量电能。Melexis MLX90283的问世则从封装和电力功效方面为这一普遍存在的难题带来了新进展。这款单相无刷振动电机控制电路在提供同样强度振动的同时延长了电池的使用时间,因此也可被用于家用或掌上型游戏设备的力量反馈及触觉元件应用中。

  高效型电机

  MLX90283将霍尔效应传感器、数字及电源控制电路整合进超薄扁平的QFN封装中, 并且引入了最新的独家‘Active Start’设计,使单相振动电机的启动可靠性得以提高。而1.8V至 3.6V的工作电压范围则能完美的适用于各种以电池为电源的应用。

  振动电机大部分都使用电池作为电源,而且有严格的输入功率要求。怎样让电机在保持高转速、高强度振动的同时进一步减少电流消耗一直都是至关重要却又极具挑战性的课题。

  MLX90283利用单相电机的特性成功的将惯性(Freewheel)原理应用到振动电机中。 当电机正常旋转时,传统的控制电路

即使在整流正弦波形趋近于0时也会继续供电。因为消耗了额外电能,这和电源管理的目标有所抵触。与之相反,MLX90283 在相应的时候会关闭电源输出,在再次开启输入之前利用惯性延迟支撑92μs 。由于电机只在扭矩接近于0时才启用惯性运作,因此转速不会发生变化。

  MLX90283的智能‘惯性’控制能够在保持转速不变的情况下节约平均电流消耗最多10mA,可谓十分高效。

  提高振动电机启动稳定性

  单相无刷振动电机的另一长期难题与不正确的起始位置有关,也即‘止点’问题。一般简单的无刷直流电机常常依靠一种叫‘轧板’(cogging plate)的机械控制机制阻止转子在‘止点’停动。而在薄型及小型电机设计中,例如(手机)振动电机,轧板的功效不可避免会受到影响。这会使(电机)启动变的不可靠或者造成“转子锁死”,从而阻止振铃正常工作。

  通过测量转子磁场,MLX90283可以在110ms内(正常情况下)侦测到锁死状态。一旦侦测期结束,设备会自动进入‘Active Start’并使电机绕组工作在55Hz的频率下。电磁波形振动最终转化为机械振动,使转子正向或反向迅速转动。单相振动电机一般只针对一个旋转方向进行优化,反向旋转则会降低转速并增加电流消耗。MLX90283的“Active Start”机制使得转子正转的时间是反转的时间的7倍(正常情况下15.9ms正转,2.2ms反转)。在保证正向启动可靠性的前提下,这已经是一个最优化的比率了。MLX90283将高电平的占空比保持在7/8以上,因此有助于调整初始转动方向并且达到电机设计时的性能标准。当电路中的霍尔感应器探测到旋转时设备会自动退出‘Active Start’模式。

  ‘Active Start’是Melexis自行研发并投入使用的一项革新性的技术 ,解决了电机在调整初始转动方向时遇到的‘止点’问题。


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Melexis? 袖珍? 电机控制?

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