[实用新型]自适应控制微型马达

说明书

技术领域

本实用新型涉及消费电子技术领域，更为具体地，涉及一种应用于便携式消费电子产品自适应控制微型马达。

背景技术

随着通信技术的发展，便携式电子产品，如手机、掌上游戏机或者掌上多媒体娱乐设备等进入人们的生活。在这些便携式电子产品中，一般会用微型振动马达来做系统反馈，例如手机的来电提示、游戏机的振动反馈等。然而，随着电子产品的轻薄化发展趋势，其内部的各种元器件也需适应这种趋势，微型线性马达也不例外。

传统的微型线性马达，一般包括上盖、和与上盖形成振动空间的下盖、在振动空间内做直线往复振动的振子(包括配重块和永磁铁)、连接上盖并使振子做往复振动的弹性支撑件、以及位于振子下方一段距离的电磁铁(线圈)。

在上述这种结构的微型线性马达中，主要通过机械结构的相互配合实现马达的振动，具体地，线圈通电后所产生的磁场合振子中的永磁铁所产生的磁场相互作用，从而推动马达振动。上述这种传统结构的微型线性马达存在以下缺陷：

1、由于物料尺寸的波动，以及装配过程中的不稳定因素，将导致马达的性能产生较大的波动；

2、传统的微型线性马达的响应速度主要取决于瞬时驱动力和阻尼的大小，驱动力大、阻尼小将导致启动快而刹车慢；驱动力小、阻尼大则会导致启动慢而刹车快，两者无法兼顾；

3、传统微型线性马达在振动过程中的不平衡偏振无法避免，只能通过空间避让来解决，但空间避让必将导致性能下降。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型的目的是提供一种自适应控制微型马达，通过将微型线性马达的硬件与控制电路相结合，并在控制电路上应用自适应控制算法，以实时控制振子的振动状态，从而提升马达的性能。

本实用新型提供的自适应控制微型马达，包括驱动单元和动子，其中，驱动单元包括固定的定子和可动的振动块，通过定子和振动块的相互作用力而为动子提供往复运动的驱动力；动子为受迫振动部分，在驱动单元的可动的振动块带动下做往复运动；此外，还包括自适应控制单元，用于根据动子的运动状态反馈信息，通过调整作用于动子的作用力来对动子的运动状态进行实时控制。

其中，优选的方案是，自适应控制单元包括控制芯片和磁场力可控单元，其中，控制芯片用于根据动子的运动状态反馈信息对外部输入信号进行调控，确定输出给磁场力可控单元的实时控制信号；磁场力可控单元用于在控制信号的控制下为动子提供实时控制的作用力。

其中，优选的方案是，控制芯片包括：反馈信号采集单元，用于采集动子反馈的电压或电流信号；差异确定单元，用于根据反馈信号采集单元采集的信号确定调整动子运动状态的误差信号；自适应滤波单元，用于根据差异确定单元确定的误差信号对外部输入信号进行自适应滤波；功率放大单元，用于对自适应滤波单元滤波后的信号进行功率放大，以输出实时控制信号至所述磁场力可控单元。

其中，优选的方案是，差异确定单元通过提取动子的运动状态反馈信息中表示动子当前运动状态的电流波形，将电流波形与预设的正弦波形进行比较形成输出给自适应滤波单元的误差信号；自适应滤波单元根据误差信号调整其滤波参数，并根据滤波参数修正外部输入信号。

其中，优选的方案是，控制芯片为所述自适应控制微型马达的内置电路或外围电路。

其中，优选的方案是，磁场力可控单元包括运动部分和用于对运动部分施加作用力的固定部分；其中，运动部分与所述动子结合并与动子一起做往复运动，固定部分相对于所述定子静止。

其中，优选的方案是，运动部分为与动子固定结合的永磁体、电磁铁或多匝线圈。

其中，优选的方案是，振动块包括至少两块相邻接设置的永磁铁和设置在相邻接的永磁铁之间的导磁轭，并且，相邻接设置的两块永磁铁的邻接端极性相同；定子包括线圈和设置在线圈中的导磁芯；并且，永磁铁的充磁方向与线圈的轴线方向垂直。

其中，优选的方案是，导磁轭与所述导磁芯错位排列；并且，导磁轭和与导磁轭对应的导磁芯之间水平方向的距离d位于[0.1mm，0.3mm]的数值范围内。

其中，优选的方案是，定子与振动块在竖直方向上排布，振动块的振动方向平行于定子的安装平面。

上述根据本实用新型的自适应控制微型马达，跳出了现有的固化的永磁铁和线圈的马达设计思路，通过增加控制电路，将马达硬件与芯片、算法相结合的方式，实时调整马达的振动状态，使振子在振动过程中始终受力均衡，从而使马达能够获得均一平衡的振感。

附图说明