便攜電子設(shè)備中的馬達(dá)驅(qū)動器解決方案的應(yīng)用

　　馬達(dá)在便攜電子設(shè)備中得到日益廣泛的應(yīng)用。為滿足這些設(shè)備對功耗、控制和空間的需求，馬達(dá)驅(qū)動器要求高效率和高集成度。本文以數(shù)碼相機(jī)為例，對這些馬達(dá)驅(qū)動器解決方案的應(yīng)用進(jìn)行了討論

　　消費市場是所有IC電子市場中最大以及增長最快的市場。數(shù)碼相機(jī)(DSC)、MP3與DVD播放機(jī)、機(jī)頂盒、視頻游戲控制臺，以及手機(jī)等這些需要用到馬達(dá)的電子設(shè)備的市場成功，為IC市場注入了發(fā)展動力。這些馬達(dá)用于控制諸如相機(jī)的移動鏡頭、硬盤驅(qū)動器的旋轉(zhuǎn)以及移動讀/寫磁頭等。

　　電子設(shè)備中輔助部件使用的馬達(dá)數(shù)量更多，比如冷卻風(fēng)扇和CDROM/RW/DVDROM驅(qū)動器。最近，照相手機(jī)甚至已將馬達(dá)集成到手機(jī)里。在這些應(yīng)用中的每一個馬達(dá)都需要馬達(dá)驅(qū)動器，從而使馬達(dá)驅(qū)動器IC的需求量急劇增加并刺激整個市場的發(fā)展。

　　本文將討論現(xiàn)代數(shù)碼相機(jī)對運動控制的要求，因為它們可能是在很小體積內(nèi)裝有馬達(dá)數(shù)量最多的精巧設(shè)備。此外，本文還將討論一種基于高度集成的馬達(dá)驅(qū)動器IC的馬達(dá)驅(qū)動器解決方案(見圖1)。

　　圖1：在DSC鏡頭中裝配的三種馬達(dá)。

　　相機(jī)的基礎(chǔ)知識

　　大多數(shù)數(shù)碼相機(jī)都具有光學(xué)變焦或者數(shù)字變焦功能(或者二者都有)。光學(xué)變焦鏡頭實際上是朝著拍攝對象向外運動以獲得清晰的特寫照片，它與傳統(tǒng)相機(jī)中的變焦鏡頭屬于同一類型。數(shù)字變焦則是相機(jī)里的一種軟件功能，即裁減照片邊緣并以電子方式放大照片的中央部分以填滿整個畫面，它會使照片的清晰度下降。孔徑(或光圈，光線通過它進(jìn)入相機(jī))由鏡頭里的鎖光圈(irisdiaphragm)控制，例如一組重疊的金屬薄片形成一個中心有孔的圓環(huán)，這個孔的孔徑可根據(jù)需要調(diào)大或者調(diào)小。快門用來控制允許光線進(jìn)入相機(jī)的時間。通過調(diào)節(jié)快門速度，配合采用合適的光圈大小，便可得到良好曝光所需的合適光量。

　　馬達(dá)和馬達(dá)驅(qū)動器

　　圖1顯示了DSC里常見的三種馬達(dá)類型。直流激勵器(actuator)一般用來驅(qū)動快門，它以恒流驅(qū)動(CCD)模式控制，可實現(xiàn)高速的快門操作(現(xiàn)代DSC的快門速度超過1/2，000秒)；步進(jìn)馬達(dá)則將對自動調(diào)焦(AF)進(jìn)行精確的位置控制。光學(xué)變焦可采用直流馬達(dá)或步進(jìn)馬達(dá)來實現(xiàn)。對于快速變焦操作，特別是當(dāng)DSC電源打開時，采用直流馬達(dá)更好，因為它的轉(zhuǎn)矩大于步進(jìn)馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩。但另一方面，為在正常操作時進(jìn)行平滑和精確的變焦，采用步進(jìn)馬達(dá)可能會更好些。對于單光圈應(yīng)用，可使用DC激勵器調(diào)節(jié)光圈，而當(dāng)需要精確控制位置時則采用步進(jìn)馬達(dá)。

　　圖2展示了DSC里的所有馬達(dá)。這些馬達(dá)有6個專用通道(CH1至CH6)：CH5驅(qū)動用于快門操作的DC激勵器；CH1和CH2驅(qū)動用于自動調(diào)焦的步進(jìn)馬達(dá)(有兩個線圈)；CH3和CH4(兩個線圈)驅(qū)動用于調(diào)節(jié)光圈的步進(jìn)馬達(dá)；CH6驅(qū)動用于光學(xué)變焦的直流馬達(dá)，由于直流馬達(dá)的轉(zhuǎn)動慣量，CH6具有直流馬達(dá)所需的制動功能。