从转子马达到线性马达，Haptics技术新进展

目前的智能手机的输入反馈主要还是通过提示音来进行，但这种提示方式存在一定的局限性。由于提示音需要开启整个功放、音频系统，会增加许多功耗，另外也会增加误操作，此外并不是在所有场景下都适合使用提示音。在这种情况下，Haptics（触觉反馈）技术开始被采用。这种技术目前已被广泛应用于游戏机、触摸屏设备和移动电子产品中，在游戏和音乐等应用中，通过马达来提供振动触觉，给用户带来身临其境的体验。

三大主流触觉反馈技术

Haptics技术最早只能提供简单的震动，今天已经可以根据音频的变化，做出相应的回应，同时提供带方向感的震动。据了解，目前市场上主流的三大触觉反馈技术流派主要包括：偏转质量（ERM）、线性共振（LRA）、压电传动。其中偏转质量（ERM）由转子马达实现，算是比较成熟的技术，目前大部分的手机都是采用的该技术。但随着应用、游戏的要求提高，ERM已经没办法满足用户的最新需求，比如提供双向性的振动。

线性共振（LRA）由线形马达完成，是一个以线性运动形式运动的弹簧质量块，其优点是在运动过程中，会有方向感，同时面积更小。目前已得到许多新型手持设备厂商的广泛采用。

压电传动则由震动-电压转换器实现，这种传动器并非为马达型，它拥有更快的响应时间，更高的能效，并拥有比ERM和LRA都要小得多的体积。

自主共振检测实现最佳性能和功耗

TI中国区市场开发高性能模拟业务拓展经理信本伟对笔者表示，随着haptics技术的进步，马达的技术也在延伸。

2011年，德州仪器（TI）就曾发布一款具有集成增压转换器的200-Vp-p压电触觉驱动器DRV8662。在日前举行的深圳移动便携技术展上，TI又发布了业内第一款用于控制线性马达、并支持自动共振跟踪的商用触觉驱动器DRV2603，它的尺寸只有2毫米见方，采用QFN封装，可驱动各种线性和转子两种马达，主要针对智能手机、平板电脑、便携式导航仪和便携式游戏控制板。与竞争产品相比，DRV2603拥有5大优势：包括更好的传动器制动性能、简化的输入信号发送（10KHz 至250KHz 的宽泛输入可简化输入信号处理方案，无需缩放共模输入电压）、振动强度提升2倍（自动共振跟踪技术可提供大2倍驱动力的触觉效果）、功耗可降低50%、总体解决方案尺寸很小（只需一个旁路电容器，与同类竞争解决方案相比，总体尺寸锐减66%）。目前TI已经发布该产品样片和EDM板。

据介绍，DRV2603提供了超过2倍驱动力的触觉效果。此外，该产品不但可以驱动普通的转子马达，还可以实现LRA自主共振检测，以及自动刹车等特性。

值得一提的是，根据物理中的胡克弹性定律，马达一旦在共振状态下驱动时，电源电流可降50%，可以极大的降低系统功耗。而这种共振频率是随时变化的，客户自己调试显然不现实。所以共振检测的好处在于，系统能自动跟随共振频率的变化，从而随时自动处于最佳性能和功耗状态。信本伟同时表示，这种共振检测本身消耗的功耗是非常低的，几乎可以忽略。在传统的转子马达中，当改变运动形态时仍然会产生惯性。而DRV2603则可以根据弹簧本身共振频率来让马达快速制动已消除惯性，这种功能的实现同样也取决于对于自主共振的检测。

{pagination}

手机领域，线性马达或将取代转子马达

“转子马达启动慢、刹车慢，另外，它没有一个方向性的导向，线形马达则有一些明显的好处。”信本伟表示，目前在手持设备中，线性马达正逐渐取代传统的转子马达，成为下一代主力产品。

“其实线性马达取代转子马达，不是我们在推动，而是整个市场本身在推动。”信本伟认为，首先原因是线性马达的成本正逐渐向转子马达靠拢，其二是功耗的降低，这对特别讲究功耗的智能手机是一大有利因素。他同时表示，目前已有20-30%的手机厂商已经开始使用线性马达，未来普及只是时间问题。

当然，这并不表示转子马达将退出历史舞台。事实上，在手机之外的许多领域转子马达应用仍然很广泛，比如风扇。此外，在汽车电子领域，转子马达将随着电容触摸进入车载系统，在汽车上实现触觉反馈，这将是未来新的趋势。

对于更高性能和灵敏度的稀土（陶瓷）马达，信本伟表示，目前这种产品的成本仍然过高，另外设计安装也比较麻烦，客户还是更倾向于采用转子或线性马达，真正普及可能还需要一段时间。

TI中国区市场开发高性能模拟业务拓展经理信本伟

F2:DRV2603五大优势介绍.jpg

本文来自《电子工程专辑》2012年9月刊，为本刊作者原创，谢绝转载。