CN111082715B - 音圈马达驱动器驱动电流分段控制电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种音圈马达驱动器驱动电流分段控制电路，根据音圈马达驱动器的驱动对象的不同行程的电流驱动事件，按照不同行程的相应起始电流和结束电流，自动选择所对应区段采用的控制电流曲线，分段分区域控制音圈马达驱动器的驱动电流，应用于驱动对象产品的整个工作过程，可以采用多种类型的驱动电流的电流曲线，能使驱动对象的运动快速、稳定且精度高。

Description

音圈马达驱动器驱动电流分段控制电路
技术领域
本发明涉及音圈马达自动控制装置，特别涉及一种音圈马达驱动器驱动电流分段控制电路。
背景技术
传统的音圈马达驱动器的驱动电流控制，通常是直接指定预先设置的多种驱动电流曲线中的一种来控制，往往只能在测试的基础上固定选择某一种类型的驱动电流曲线应用于产品的整个工作过程中，难以快速、稳定、精确控制驱动对象运动。
音圈马达(Voice Coil Motor)，是一种将电能转化为机械能的装置，是利用来自永久磁钢的磁场与通电线圈导体产生的磁场中磁极间的相互作用产生有规律的运动的装置，能实现直线型及有限摆角的运动。通过通电线圈在磁场中受到作用力的原理进行移动，精确控制需要借助一些外部的部件，例如Drive IC，通过DriveIC来控制和输出电流的大小和时间，由此来控制音圈马达需要到达的位置。因为音圈马达是一种非换流型动力装置，其定位精度完全取决于反馈及控制系统，与音圈马达本身无关。采用合适的定位反馈及感应装置其定位精度可以轻易达到10NM，加速度可达300g(实际加速度也取决于负载物的状况)。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种音圈马达驱动器驱动电流分段控制电路，可以采用多种类型的驱动电流的电流曲线，能使驱动对象的运动快速、稳定且精度高。
为解决上述技术问题，本发明提供的音圈马达驱动器驱动电流分段控制电路，其包括参数控制寄存器模块、分段分区算法模块、存储器模块、电流曲线产生模块；
所述参数控制寄存器模块包括第一寄存器、第二寄存器；
第一寄存器用于寄存当前电流值，第二寄存器用于寄存目标电流值；
第一寄存器初始状态寄存默认当前电流值；
所述参数控制寄存器模块，用于接受外部写操作指令，向第二寄存器写入目标电流值；
所述参数控制寄存器模块，并在向第二寄存器写入目标电流值结束后，先发送查表启动信号到所述分段分区算法模块，然后发送启动曲线信号到所述电流曲线产生模块，然后将所述第一寄存器的当前电流值更新为第二寄存器中的目标电流值；
所述存储器模块，存储有分段曲线类型查找表、经验数据；
所述分段曲线类型查找表，为当前电流、目标电流、设定电流曲线类型的对应表，不同的当前电流同目标电流的组合分别对应于一种设定电流曲线类型；
所述经验数据，为各种电流曲线类型所对应的曲线参数；
所述分段分区算法模块，接收到查表启动信号后，根据所述曲线参数寄存器的第一寄存器寄存的当前电流值，以及第二寄存器中寄存的目标电流值，从所述存储器模块的分段曲线类型查找表查找相应的电流曲线类型，输出相应电流曲线类型的相应经验数据到所述电流曲线产生模块；
所述电流曲线产生模块，接收到所述启动曲线信号后，根据相应电流曲线类型的相应经验数据，输出对应的音圈马达驱动器驱动电流的电流曲线。
较佳的，所述曲线参数包括曲线形态、步长、单步执行时间。
较佳的，所述音圈马达驱动器驱动电流分段控制电路，其产生的音圈马达驱动器驱动电流的电流曲线，用于控制驱动手机摄像头的运动。
较佳的，所述音圈马达驱动器驱动电流分段控制电路，其产生的音圈马达驱动器驱动电流的电流曲线，用于控制驱动半导体硅片搬运机机械手的运动。
较佳的，所述参数控制寄存器模块，还用于接受外部读操作指令，向读操作指令发出设备返回读操作结果。
较佳的，所述读操作结果为第一寄存器的寄存值或第二寄存器的寄存值。
较佳的，所述第一寄存器初始状态寄存的默认当前电流值为0。
较佳的，所述参数控制寄存器模块，还用于接受外部写操作指令，向第一寄存器写入当前电流值。
较佳的，所述经验数据，是基于实物运行测试或者仿真测试得到。
本发明的音圈马达驱动器驱动电流分段控制电路，根据音圈马达驱动器的驱动对象的不同行程的电流驱动事件，按照不同行程的相应起始电流和结束电流，自动选择所对应区段采用的控制电流曲线，分段分区域控制音圈马达驱动器的驱动电流，应用于驱动对象产品的整个工作过程，可以采用多种类型的驱动电流的电流曲线，能使驱动对象的运动快速、稳定且精度高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面对本发明所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的音圈马达驱动器驱动电流分段控制电路一实施例示意图；
图2是分段电流驱动事件示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
如图1所示，音圈马达驱动器(VCM DRIVER)驱动电流分段控制电路包括参数控制寄存器模块、分段分区算法模块、存储器模块、电流曲线产生模块；
所述参数控制寄存器模块包括第一寄存器、第二寄存器；
第一寄存器用于寄存当前电流值，第二寄存器用于寄存目标电流值；
第一寄存器初始状态寄存默认当前电流值；
所述参数控制寄存器模块，用于接受外部写操作指令，向第二寄存器写入目标电流值；
所述参数控制寄存器模块，并在向第二寄存器写入目标电流值结束后，先发送查表启动信号到所述分段分区算法模块，然后发送启动曲线信号到所述电流曲线产生模块，然后将所述第一寄存器的当前电流值更新为第二寄存器中的目标电流值；
所述存储器模块，存储有分段曲线类型查找表、经验数据；
如表1所示，所述分段曲线类型查找表，为当前电流、目标电流、设定电流曲线类型的对应表，不同的当前电流同目标电流的组合分别对应于一种设定电流曲线类型；
所述经验数据，为各种电流曲线类型所对应的曲线参数；
所述分段分区算法模块，接收到查表启动信号后，根据所述曲线参数寄存器的第一寄存器寄存的当前电流值，以及第二寄存器中寄存的目标电流值，从所述存储器模块的分段曲线类型查找表查找相应的电流曲线类型，输出相应电流曲线类型的相应经验数据到所述电流曲线产生模块；
所述电流曲线产生模块，接收到所述启动曲线信号后，根据相应电流曲线类型的相应经验数据，输出对应的音圈马达驱动器驱动电流的电流曲线。
较佳的，所述曲线参数包括曲线形态、步长、单步执行时间、斜率。
表1
Figure BDA0002349197180000041
实施例一的音圈马达驱动器(VCM DRIVER)驱动电流分段控制电路，其操作的流程为：
(1)参数控制寄存器模块接受外部写操作指令，向第二寄存器写入目标电流值；
(2)分段分区算法模块根据曲线参数寄存器模块中的第一寄存器寄存的当前电流值，以及第二寄存器中寄存的目标电流值，从存储器模块的分段曲线类型查找表查找相应的电流曲线类型，输出相应电流曲线类型的相应经验数据到所述电流曲线产生模块；
(3)电流曲线产生模块，根据电流曲线类型及其相应经验数据，输出对应的音圈马达驱动器(VCM DRIVER)驱动电流的电流曲线。
实施例一的音圈马达驱动器驱动电流分段控制电路，根据音圈马达驱动器的驱动对象的不同行程的电流驱动事件(如图2所示)，按照不同行程的相应起始电流和结束电流，自动选择所对应区段采用的控制电流曲线，分段分区域控制音圈马达驱动器的驱动电流，应用于驱动对象产品的整个工作过程，可以采用多种类型的驱动电流的电流曲线，能使驱动对象的运动快速、稳定且精度高。
实施例二
基于实施例一的音圈马达驱动器驱动电流分段控制电路，其产生的音圈马达驱动器驱动电流的电流曲线，用于控制驱动手机摄像头的运动，使摄像头达到稳定的时间最短，且稳定时的偏移量最小。
当摄像头的起始点相同，结束点不同；或起始点不同，结束点相同；或起始点和结束点都不同，或行程不同，则达到稳定的驱动电流曲线类型可能不同。实施例一的音圈马达驱动器(VCM DRIVER)驱动电流分段控制电路，在对这些不同组合条件下的驱动电流类型进行了大量测试的基础上，针对各种条件，得到在各种条件下按分段区域下最适合的的电流曲线类型，将分段曲线类型查找表及各种电流曲线类型所对应的曲线参数存在存储器中。
实施例三
基于实施例一的音圈马达驱动器驱动电流分段控制电路，其产生的音圈马达驱动器驱动电流的电流曲线，用于控制驱动半导体硅片搬运机机械手的运动。
实施例四
基于实施例一的音圈马达驱动器驱动电流分段控制电路，所述参数控制寄存器模块，还用于接受外部读操作指令，向读操作指令发出设备返回读操作结果。
较佳的，所述读操作结果为第一寄存器的寄存值，第二寄存器的寄存值。
较佳的，所述第一寄存器初始状态寄存的默认当前电流值为0。
较佳的，所述参数控制寄存器模块，还用于接受外部写操作指令，向第一寄存器写入当前电流值。
较佳的，所述经验数据，是基于实物运行测试或者仿真测试得到。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种音圈马达驱动器驱动电流分段控制电路，其特征在于，其包括参数控制寄存器模块、分段分区算法模块、存储器模块、电流曲线产生模块；
所述参数控制寄存器模块包括第一寄存器、第二寄存器；
第一寄存器用于寄存当前电流值，第二寄存器用于寄存目标电流值；
第一寄存器初始状态寄存默认当前电流值；
所述参数控制寄存器模块，用于接受外部写操作指令，向第二寄存器写入目标电流值；
所述参数控制寄存器模块，在向第二寄存器写入目标电流值结束后，先发送查表启动信号到所述分段分区算法模块，然后发送启动曲线信号到所述电流曲线产生模块，然后将所述第一寄存器的当前电流值更新为第二寄存器中的目标电流值；
所述存储器模块，存储有分段曲线类型查找表、经验数据；
所述分段曲线类型查找表，为当前电流、目标电流、设定电流曲线类型的对应表，不同的当前电流同目标电流的组合分别对应于一种设定电流曲线类型；
所述经验数据，为各种电流曲线类型所对应的曲线参数；
所述分段分区算法模块，接收到查表启动信号后，根据所述第一寄存器寄存的当前电流值，以及第二寄存器中寄存的目标电流值，从所述存储器模块的分段曲线类型查找表查找相应的电流曲线类型，输出相应电流曲线类型的相应经验数据到所述电流曲线产生模块；
所述电流曲线产生模块，接收到所述启动曲线信号后，根据相应电流曲线类型的相应经验数据，输出对应的音圈马达驱动器驱动电流的电流曲线。
2.根据权利要求1所述的音圈马达驱动器驱动电流分段控制电路，其特征在于，
所述曲线参数包括曲线形态、步长、单步执行时间。
3.根据权利要求1所述的音圈马达驱动器驱动电流分段控制电路，其特征在于，
所述音圈马达驱动器驱动电流分段控制电路，其产生的音圈马达驱动器驱动电流的电流曲线，用于控制驱动手机摄像头的运动。
4.根据权利要求1所述的音圈马达驱动器驱动电流分段控制电路，其特征在于，
所述音圈马达驱动器驱动电流分段控制电路，其产生的音圈马达驱动器驱动电流的电流曲线，用于控制驱动半导体硅片搬运机机械手的运动。
5.根据权利要求1所述的音圈马达驱动器驱动电流分段控制电路，其特征在于，
所述参数控制寄存器模块，还用于接受外部读操作指令，向读操作指令发出设备返回读操作结果。
6.根据权利要求5所述的音圈马达驱动器驱动电流分段控制电路，其特征在于，
所述读操作结果为第一寄存器的寄存值或第二寄存器的寄存值。
7.根据权利要求1所述的音圈马达驱动器驱动电流分段控制电路，其特征在于，
所述第一寄存器初始状态寄存的默认当前电流值为0。
8.根据权利要求1所述的音圈马达驱动器驱动电流分段控制电路，其特征在于，
所述参数控制寄存器模块，还用于接受外部写操作指令，向第一寄存器写入当前电流值。
9.根据权利要求1所述的音圈马达驱动器驱动电流分段控制电路，其特征在于，
所述经验数据，是基于实物运行测试或者仿真测试得到。
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