便攜電子設備中的馬達驅動(dòng)器解決方案的應用

　　馬達在便攜電子設備中得到日益廣泛的應用。為滿(mǎn)足這些設備對功耗、控制和空間的需求，馬達驅動(dòng)器要求高效率和高集成度。本文以數碼相機為例，對這些馬達驅動(dòng)器解決方案的應用進(jìn)行了討論

　　消費市場(chǎng)是所有IC電子市場(chǎng)中最大以及增長(cháng)最快的市場(chǎng)。數碼相機(DSC)、MP3與DVD播放機、機頂盒、視頻游戲控制臺，以及手機等這些需要用到馬達的電子設備的市場(chǎng)成功，為IC市場(chǎng)注入了發(fā)展動(dòng)力。這些馬達用于控制諸如相機的移動(dòng)鏡頭、硬盤(pán)驅動(dòng)器的旋轉以及移動(dòng)讀/寫(xiě)磁頭等。

　　電子設備中輔助部件使用的馬達數量更多，比如冷卻風(fēng)扇和CDROM/RW/DVDROM驅動(dòng)器。最近，照相手機甚至已將馬達集成到手機里。在這些應用中的每一個(gè)馬達都需要馬達驅動(dòng)器，從而使馬達驅動(dòng)器IC的需求量急劇增加并刺激整個(gè)市場(chǎng)的發(fā)展。

　　本文將討論現代數碼相機對運動(dòng)控制的要求，因為它們可能是在很小體積內裝有馬達數量最多的精巧設備。此外，本文還將討論一種基于高度集成的馬達驅動(dòng)器IC的馬達驅動(dòng)器解決方案(見(jiàn)圖1)。

　　圖1：在DSC鏡頭中裝配的三種馬達。

　　相機的基礎知識

　　大多數數碼相機都具有光學(xué)變焦或者數字變焦功能(或者二者都有)。光學(xué)變焦鏡頭實(shí)際上是朝著(zhù)拍攝對象向外運動(dòng)以獲得清晰的特寫(xiě)照片，它與傳統相機中的變焦鏡頭屬于同一類(lèi)型。數字變焦則是相機里的一種軟件功能，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(mǎn)整個(gè)畫(huà)面，它會(huì )使照片的清晰度下降?？讖?或光圈，光線(xiàn)通過(guò)它進(jìn)入相機)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(gè)中心有孔的圓環(huán)，這個(gè)孔的孔徑可根據需要調大或者調小?？扉T(mén)用來(lái)控制允許光線(xiàn)進(jìn)入相機的時(shí)間。通過(guò)調節快門(mén)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。

　　馬達和馬達驅動(dòng)器

　　圖1顯示了DSC里常見(jiàn)的三種馬達類(lèi)型。直流激勵器(actuator)一般用來(lái)驅動(dòng)快門(mén)，它以恒流驅動(dòng)(CCD)模式控制，可實(shí)現高速的快門(mén)操作(現代DSC的快門(mén)速度超過(guò)1/2，000秒)；步進(jìn)馬達則將對自動(dòng)調焦(AF)進(jìn)行精確的位置控制。光學(xué)變焦可采用直流馬達或步進(jìn)馬達來(lái)實(shí)現。對于快速變焦操作，特別是當DSC電源打開(kāi)時(shí)，采用直流馬達更好，因為它的轉矩大于步進(jìn)馬達的轉矩。但另一方面，為在正常操作時(shí)進(jìn)行平滑和精確的變焦，采用步進(jìn)馬達可能會(huì )更好些。對于單光圈應用，可使用DC激勵器調節光圈，而當需要精確控制位置時(shí)則采用步進(jìn)馬達。

　　圖2展示了DSC里的所有馬達。這些馬達有6個(gè)專(zhuān)用通道(CH1至CH6)：CH5驅動(dòng)用于快門(mén)操作的DC激勵器；CH1和CH2驅動(dòng)用于自動(dòng)調焦的步進(jìn)馬達(有兩個(gè)線(xiàn)圈)；CH3和CH4(兩個(gè)線(xiàn)圈)驅動(dòng)用于調節光圈的步進(jìn)馬達；CH6驅動(dòng)用于光學(xué)變焦的直流馬達，由于直流馬達的轉動(dòng)慣量，CH6具有直流馬達所需的制動(dòng)功能。