基于压电马达的触觉响应解决方案

时间:2011-04-11来源:网络

功耗与压电电压曲线图,用单层和多层压电体模拟按键的按压。当电压超过180V,MAX11835的原边钳位开启,功耗会急剧上升。

  图11. 功耗与压电电压曲线图,用单层和多层压电体模拟按键的按压。当电压超过180V,MAX11835的原边钳位开启,功耗会急剧上升。

  图11所示波形连续工作。功耗随着占空比的降低而线性下降。在机械负载(半阻塞作用力)和空载压电驱动器的压电体数据间没有显着的区别。

  图12显示了MAX11835升压过程的效率,用负载消耗能量除以升压电源消耗能量(VBST)进行测量。

能量转换效率:负载消耗能量与VBST消耗能量。电压超过180V时,MAX11835的原边钳位开启,效率快速上升。

图12. 能量转换效率:负载消耗能量与VBST消耗能量。电压超过180V时,MAX11835的原边钳位开启,效率快速上升。

  图12中,效率随着负载电容的增大而上升,因为只有boost电路消耗静态功率。

  MAX11835 功耗与马达驱动器功耗对比

  MAX11835的功耗相对于马达驱动器来说非常低,马达驱动器包括偏振旋转(ERM)型、线性振荡驱动器(LRA)型和音圈型。

  基于马达的驱动器通常需要低电压(1.8V至3V),电流却相当大。此外,马达的通、断特性,尤其是ERM型,不具备理想的模拟触感所需的反馈信号。

  表2和图13给出了驱动器的大量测量结果,测试了两种工作模式,连续工作和脉冲工作。实际情况通常不是连续工作方式,因为很多触碰操作非常短暂,即使仿真纹理表面的仿真。

表 2. 马达驱动器的功耗

 马达驱动器的功耗

表2对比的驱动器,相关数据如表2所示

 图13. 表2对比的驱动器,相关数据如表2所示

  图14显示了连续工作的功耗。图中压电体由幅度为180V、频率为100Hz的连续正弦波驱动。其它驱动器由3VDC或2VRMS (LRA 和音圈)驱动。

 各种驱动器的连续工作下的功耗


图14. 各种驱动器的连续工作下的功耗

  图15显示了脉冲工作方式下的功耗,图中驱动器由50ms脉冲驱动,以此仿真按键按压操作。压电驱动器驱动幅度为180V ,其它驱动器驱动电压为3VDC或 2VRMS (LRA 和音圈)。

各种驱动器在脉冲工作方式下的功耗


图15. 各种驱动器在脉冲工作方式下的功耗

  结论

  从以上讨论中可以得出很多结论。显然,基于多种考量,单层(非多层)压电驱动器是当前更具吸引力的设计方案:

  成本最低

  供货渠道众多

  大规模量产

  提供定制设计

  可安装在LCD背面或侧面

  数据显示,应该对触觉反馈电路消耗电源功率进行详细计算,波形幅度、类型和持续时间都会影响功耗的大小和触觉响应。

  每秒钟触碰的次数也会影响功耗,需要考虑滚动或滑动操作,还是轻按或缓慢键入等,这些因素都会影响功耗。最后,把测量结果归一化为每秒钟进行的一次触碰操作,以便比较。


1 2 3 4

关键词: 响应 解决方案 触觉 马达 压电 基于

加入微信
获取电子行业最新资讯
搜索微信公众号:EEPW

或用微信扫描左侧二维码

相关文章

查看电脑版