VSP101:LRA 驅動的脈衝密度調制數位電路 IP

高效、可靠且精確的電路驅動解決方案對許多先進設備的功能至關重要。VitalSigns 推出的 VSP101 脈衝密度調制 (Pulse Density Modulation, PDM) 驅動器以其卓越的性能,滿足了廣泛應用的需求,成為現代電路驅動技術中的領軍者。

VSP101 概述

VSP101 是智感雲端(VitalSigns) 推出的先進 LRA 馬達驅動解決方案,專為需要高精度和低功耗的線性諧振致動器 (Linear Resonant Actuators, LRA) 設計。這款脈衝密度調制 (PDM)技術的 數位電路IP 方案提供了卓越的驅動性能和穩定的操作,支持各種應用,包括消費電子、汽車系統以及工業控制領域。

關鍵技術特點

  1. 脈衝密度調制 (PDM) 技術
    VSP101 利用脈衝密度調制技術來精確控制 LRA 馬達。PDM 技術通過調節脈衝的密度來改變電路的驅動功率,實現更精細的控制和更高效的能量使用。這種方法不僅提升了電路的響應速度,還優化了性能,確保在各種操作條件下的穩定性。
  2. 高效能驅動
    VSP101 採用了先進的電流控制技術來最大化驅動效率,減少能量損耗並提升系統性能。其高效能設計確保了 LRA 馬達在低功耗條件下仍能提供強大的驅動力,延長了設備的電池壽命,尤其適合便攜式和電池供電的設備。
  3. 精確的頻率控制
    精確的頻率控制是 VSP101 的另一個顯著特點。內建的頻率調節機制保證了 LRA 馬達在最佳工作頻率下運行,提高了其工作穩定性和可靠性。無論是振動回饋、觸覺回饋還是其他應用,VSP101 都能提供一致且精確的性能。
  4. 超低雜訊設計
    VSP101 的超低雜訊設計使其在運行過程中幾乎無雜訊。這一特性對於需要安靜操作或是高敏感度的類比量測應用(如消費電子產品中的觸覺回饋系統)尤其重要。低雜訊設計不僅提升了用戶體驗,也增強了產品的市場競爭力。
  5. 智能保護機制
    VSP101 配備了智能保護機制,能夠實時監測電路的運行狀態並提供過電流、過熱等保護。這些保護機制確保了電機在極端工作條件下的安全性和可靠性,防止潛在的故障和損壞。

脈衝密度調制 (PDM) 在 LRA 馬達驅動中的應用

脈衝密度調制 (PDM) 技術在 LRA 馬達的應用中廣泛用於控制振動強度和頻率。LRA 馬達在智能手機、遊戲控制器和觸覺反饋設備等多種設備中產生觸覺反饋。以下是 PDM 用於 LRA 馬達的工作原理:

  1. 脈衝生成
    產生一個固定頻率的高頻脈衝列。選擇頻率取決於所需的振動特性。
  2. 脈衝密度控制
    控制脈衝列中脈衝的密度來調整振動強度。脈衝數量的增加會提升振動強度,反之則降低。
  3. 脈衝寬度調整
    調整脈衝列中每個脈衝的寬度,進一步微調振動特性,以實現特定的振動模式或效果。
  4. 驅動 LRA 馬達
    使用 PDM 信號來驅動 LRA 馬達,使其根據脈衝產生相應的振動。

PDM 與 PWM 在 LRA 馬達驅動中的比較

在 LRA 馬達應用中,PDM 和 PWM 都可用於控制振動。以下是兩者的主要差異:

  • 控制原理
    • PDM:通過變化脈衝的密度來控制振動強度,較高的脈衝密度會產生較強的振動。
    • PWM:通過調整脈衝的寬度來控制振動強度,較寬的脈衝會產生較強的振動。
  • 控制精度
    • PDM:提供高精度的控制,能精確調節振動強度。
    • PWM:提供良好的控制精度,但可能不如 PDM 精確。
  • 能源效率
    • PDM:在某些情況下,PDM 可能比 PWM 更具能源效率,因為它能在閒置期間減少脈衝數量以節省能源。
    • PWM:保持固定頻率的脈衝列,可能會導致相對較高的能源消耗。
  • 實施複雜性
    • PDM:需要更複雜的電路和算法來精確控制脈衝密度。
    • PWM:實施較簡單,僅需調整脈衝寬度即可。

VSP101 應用領域

  1. 消費電子
    在現代消費電子產品中,觸覺回饋系統日益普及。VSP101 的高效能和低噪音特性使其成為智能手機、平板電腦和可穿戴設備中的理想選擇。VSP101 提升了用戶交互體驗,使產品更具吸引力。
  2. 汽車系統
    在汽車領域,觸覺回饋和振動控制系統對增強駕駛體驗和安全性至關重要。VSP101 的精確控制和智能保護機制確保了汽車系統的穩定性和可靠性,是高端汽車中觸覺回饋和振動控制的理想選擇。
  3. 工業控制
    在工業控制領域,VSP101 提供了高效且可靠的電機驅動解決方案。其優異的驅動性能和智能保護機制使其能夠在苛刻的工業環境中穩定運行,滿足了現代工業設備對高精度和高可靠性的需求。
  4. 醫療設備
    在醫療設備中,VSP101 的精確控制和低噪音特性對提升設備性能和用戶舒適度至關重要。特別是在需要精確觸覺回饋的設備中,VSP101 能夠提供穩定的驅動性能,增強設備的功能性和用戶體驗。

技術優勢

  1. 靈活的配置選項
    VSP101 提供多種配置選項,以滿足不同應用需求。無論是高振動強度還是低功耗操作,VSP101 都能提供相應的解決方案,靈活適應市場需求。
  2. 兼容性
    VSP101 與多種類型的 LRA 電機兼容,無論是現有設備還是新開發產品,都能輕鬆集成並提供穩定的驅動性能。
  3. 簡易集成
    VSP101 的設計考慮了用戶的集成需求,提供簡便的接口和配置選項,使工程師能快速集成,縮短開發週期並降低成本。
  4. 可靠性和耐用性
    VSP101 的高品質設計和製造標準確保了其在各種環境下的可靠性和耐用性。智能保護機制進一步提升系統的穩定性,減少維護需求,延長設備使用壽命。

VSP101 脈衝密度調制驅動器(PDM)以其高效能、精確控制和低噪音設計,全面滿足 LRA 馬達驅動的需求。無論是消費電子、汽車系統、工業控制還是醫療設備,VSP101 都能提供卓越性能和可靠支持。選擇 VSP101,提升產品功能性和用戶體驗,在激烈的市場競爭中脫穎而出。

歡迎聯繫我們了解更多 VSP101 的資訊,探索如何將這一先進技術應用於您的產品中。

聯絡窗口: sales@vsigntek.com

Specification

Feature

  • Pulse Density Modulation for LRA Motor Drive
  • Full H-bridge or Half bridge output drive
  • Adjustable modulate clock rate
  • Full Digital PDM modulation
  • Audio to haptic effect

Symbol

Port Description

 

No.

Port Name

Polarity

Description

1

RSTN

IN

Asynchronous Reset (low active)

2

CLK_Audio

IN

Clock

3

pdm_ck

IN

Pulse Density Modulate clock rate, If keep pmd_ck = 1, modulate clock = CLK_Audio

4

clr

IN

Synchronous reset (high active)

5

mute

IN

Output mute, set spk_p/spm_m  to low

6

pdm_data

IN

Input data

7

spk_p

OUT

H-bridge MOS drive input signal

8

spk_m

OUT

H-bridge MOS drive input signal