1.本发明涉及微型电机驱动技术领域，具体而言，涉及一种电磁驱动微型电机的驱动方法。
背景技术：2.微型马达应用越来越广，其应用在现有的数码扫描系统、打印、复印、雷达等领域。
3.由于马达本身误差大，普通的驱动兼容性差，组装工艺窗口小。
技术实现要素：4.基于此，为了解决普通马达驱动方法兼容性差，组装工艺窗口小的问题，本发明提供了一种电磁驱动微型电机的驱动方法，其具体技术方案如下：
5.一种电磁驱动微型电机的驱动方法，其包括如下步骤：
6.检测并获取同步信号；
7.分离所述同步信号中的正向时间以及反向时间；
8.根据所述正向时间以及所述反向时间合成振镜驱动正弦波；
9.对所述振镜驱动正弦波进行脉冲宽度调制以获取振镜驱动方波；
10.对所述振镜驱动方波进行信号转向后驱动振镜进行正向转动和反向转动；
11.其中，振镜驱动正弦波v(t)＝v
·
(αsin(wt)+βsin(wt))，w为角频率，t为振动时间，α为正向振幅控制因子，β为反向振幅控制因子，当wt对应的角度范围为(0～π)+2nπ时，振镜正向摆动，当wt对应的角度范围为(π～2π)+2nπ时，振镜反向摆动，n＝0,1,2
…
，v为振镜驱动电压幅值。
12.在所述电磁驱动微型电机的驱动方法中，振镜驱动正弦波v(t)＝v
·
(αsin(wt)+βsin(wt))的正向振幅由α控制，振镜驱动正弦波v(t)＝v
·
(αsin(wt)+βsin(wt))的反向振幅由β控制。通过振镜驱动正弦波v(t)＝v
·
(αsin(wt)+βsin(wt))，可以保持原来振镜频率，使振镜工作稳定而又能同步于不同振镜的正反向角差。
13.除此以外，通过分离所述同步信号中的正向时间以及反向时间，所述电磁驱动微型电机的驱动方法还可以分别控制振镜的正向扫描以及反向扫描，实现振镜左侧以及右侧扫描振幅的单独调控，弥补和调整振镜的两侧扫描范围，解决因振镜安装误差而导致的两侧扫描范围不均的问题。
14.即是说，所述电磁驱动微型电机的驱动方法可以调整振镜左右两侧的扫描范围，扩展了组装工艺窗口，解决了普通马达驱动方法兼容性差，组装工艺窗口小的问题。
15.进一步地，根据所述正向时间以及所述反向时间合成振镜驱动正弦波的具体方法包括如下步骤：
16.提供一个基准正弦波；
17.分别根据所述正向时间以及所述反向时间调整所述基准正弦波的正向时间值以及反向时间值；
18.基于调整后的所述基准正弦波合成振镜驱动正弦波。
19.进一步地，对所述振镜驱动正弦波进行脉冲宽度调制以获取振镜驱动方波的具体方法包括如下步骤：
20.第一步，在现有驱动频率f下对每个占空比脉冲宽度进行若干次调整，每次调整分别做f+0.092hz以及f-0.092hz的扫描；
21.第二步，若同步信号不符合要求，则将现有驱动频率提高到f+0.092hz；
22.第三步，重复第一步至第二步的扫描过程，直至找到符合要求的同步信号相对应的驱动频率fw1；
23.第四步，确定驱动频率fw1以及与驱动频率fw1对应的占空比脉冲宽度后，将所述驱动频率fw1下调3hz以及将所有占空比脉冲宽度下调0.78us，重新向上扫描，找到最小驱动电流；
24.第五步，再次对每个占空比脉冲宽度进行调整，每次调整分别做f+0.092hz以及f-0.092hz的扫描；
25.第六步，若同步信号不符合要求，则将驱动频率fw1提高到fw1+0.092hz；
26.第七步，重复第五步至第六步的扫描过程，直至找到符合要求的同步信号相对应的扫描频率fw2。
27.进一步地，检测并获取同步信号的具体方法包括如下步骤：
28.固定mems振镜驱动电压的占空比脉冲宽度；
29.以每次提高0.092hz的方式由低到高调整并扫描mems振镜驱动频率，直至出现同步信号。
附图说明
30.从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。
31.图1是本发明一实施例中一种电磁驱动微型电机的驱动方法的整体流程示意图；
32.图2是本发明一实施例中一种电磁驱动微型电机的驱动方法的控制原理方框图；
33.图3是本发明一实施例中振镜的扫描范围示意图；
34.图4a是本发明一实施例中振镜主频信号图；
35.图4b是本发明一实施例中振镜主频脉冲宽度调制前的同步信号图；
36.图4c是本发明一实施例中振镜主频脉冲宽度调制后的同步信号图；
37.图4d是本发明一实施例中对所述振镜驱动方波进行信号转向后的信号示意图；
38.图5是本发明一实施例中电磁驱动微型电机的驱动流程图；
39.图6是本发明一实施例中扫描寻找谐振频率的效果示意图；
40.图7是本发明一实施例中同步信号调制的效果示意图；
41.图8是本发明一实施例中正常工作扫描率的效果示意图。
具体实施方式
42.为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，
并不限定本发明的保护范围。
43.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
44.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
45.本发明中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。
46.实施例一:
47.如图1-8所示，本发明一实施例中的一种电磁驱动微型电机的驱动方法，其包括如下步骤：
48.s1，检测并获取同步信号。
49.s2，分离所述同步信号中的正向时间以及反向时间。
50.s3，根据所述正向时间以及所述反向时间合成振镜驱动正弦波。
51.s4，对所述振镜驱动正弦波进行脉冲宽度调制以获取振镜驱动方波。
52.s5，对所述振镜驱动方波进行信号转向后驱动振镜进行正向转动和反向转动。
53.其中，振镜驱动正弦波v(t)＝v
·
(αsin(wt)+βsin(wt))，w为角频率，t为振动时间，α为正向振幅控制因子，β为反向振幅控制因子，当wt对应的角度范围为(0～π)+2nπ时，振镜正向摆动，当wt对应的角度范围为(π～2π)+2nπ时，振镜反向摆动，n＝0,1,2
…
，v为振镜驱动电压幅值。
54.即是说，当0≤sin(wt)≤1时，v(t)＝v
·
αsin(wt)；当-1≤sin(wt)≤0时，v(t)＝v
·
βsin(wt)。
55.由于所述振镜驱动正弦波v(t)＝v
·
(αsin(wt)+βsin(wt))可通过数字输入进行控制，其不需要输入模拟信号。
56.α以及β的值是用来改变振镜电流峰值，而改变振镜电流峰值等于改变振镜磁场峰值，从而改变振镜驱动电压的振幅。
57.区别于现有微型马达由正弦波v(t)＝v
·
αsin(wt)驱动，在本技术所述的电磁驱动微型电机的驱动方法中，振镜驱动正弦波v(t)＝v
·
(αsin(wt)+βsin(wt))的正向振幅由α控制，振镜驱动正弦波v(t)＝v
·
(αsin(wt)+βsin(wt))的反向振幅由β控制。通过振镜驱动正弦波v(t)＝v
·
(αsin(wt)+βsin(wt))，可以保持原来振镜频率，使振镜工作稳定而又能同步于不同振镜的正反向角差。
58.除此以外，通过分离所述同步信号中的正向时间以及反向时间，所述电磁驱动微型电机的驱动方法还可以分别控制振镜的正向扫描以及反向扫描，实现振镜左侧以及右侧扫描振幅的单独调控，弥补和调整振镜的两侧扫描范围，解决因振镜安装误差而导致的两侧扫描范围不均的问题。
59.即是说，所述电磁驱动微型电机的驱动方法可以调整振镜左右两侧的扫描范围，扩展了组装工艺窗口，解决了普通马达驱动方法兼容性差，组装工艺窗口小的问题。
60.实施例二：
61.如图1-8所示，本发明一实施例中的一种电磁驱动微型电机的驱动方法，其包括如下步骤：
62.s1，检测并获取同步信号。
63.振镜左右摆动，包括左侧正向摆动和左侧反向摆动各一次信号以及右侧正向摆动和右侧反向摆动各一次信号，一共四次信号。
64.基于振镜左右摆动的四次信号，检测并获取所述同步信号。
65.s2，分离所述同步信号中的正向时间以及反向时间。
66.s3，根据所述正向时间以及所述反向时间合成振镜驱动正弦波。
67.s4，对所述振镜驱动正弦波进行脉冲宽度调制以获取振镜驱动方波。
68.s5，对所述振镜驱动方波进行信号转向后驱动振镜进行正向转动和反向转动。
69.在图6、图7以及图8中，通道0表示mems振镜驱动电压波形，通道1表示通道0换算后的方波，通道2表示同步信号。
70.其中，振镜驱动正弦波v(t)＝v
·
(αsin(wt)+βsin(wt))，w为角频率，t为振动时间，α为正向振幅控制因子，β为反向振幅控制因子，当wt对应的角度范围为(0～π)+2nπ时，振镜正向摆动，当wt对应的角度范围为(π～2π)+2nπ时，振镜反向摆动，n＝0,1,2
…
，v为振镜驱动电压幅值。
71.即是说，当0≤sin(wt)≤1时，v(t)＝v
·
αsin(wt)；当-1≤sin(wt)≤0时，v(t)＝v
·
βsin(wt)。
72.具体而言，在步骤s3中，根据所述正向时间以及所述反向时间合成振镜驱动正弦波的具体方法包括如下步骤：
73.s30，提供一个基准正弦波。
74.s31，分别根据所述正向时间以及所述反向时间调整所述基准正弦波的正向时间值以及反向时间值。
75.s32，基于调整后的所述基准正弦波合成振镜驱动正弦波。正向时间值以及反向时间值调整后的基准正弦波各自通过差异放大后，输入到正弦波合成发生器，正弦波合成发生器基于调整后的所述基准正弦波合成振镜驱动正弦波。
76.所述基准正弦波与振镜的共振频率以及工作电压等自身特征相匹配。
77.通过占空比主频发生器生成脉冲宽度调制(pwm，pulse width modulation)信号，并根据脉冲宽度调制信号对所述振镜驱动正弦波进行脉冲宽度调制以获取振镜驱动方波。
78.在步骤s1中，检测并获取同步信号的具体方法包括如下步骤：
79.s10，固定mems振镜驱动电压的占空比脉冲宽度。
80.s20，以每次提高0.092hz的方式由低到高调整并扫描mems振镜驱动频率，直至出现同步信号。
81.由于所述振镜驱动正弦波v(t)＝v
·
(αsin(wt)+βsin(wt))可通过数字输入进行控制，其不需要输入模拟信号。
82.α以及β的值是用来改变振镜电流峰值，而改变振镜电流峰值等于改变振镜磁场峰值，从而改变振镜驱动电压的振幅。
83.区别于现有微型马达由正弦波v(t)＝v
·
αsin(wt)驱动，在本技术所述的电磁驱
动微型电机的驱动方法中，振镜驱动正弦波v(t)＝v
·
(αsin(wt)+βsin(wt))的正向振幅由α控制，振镜驱动正弦波v(t)＝v
·
(αsin(wt)+βsin(wt))的反向振幅由β控制。通过振镜驱动正弦波v(t)＝v
·
(αsin(wt)+βsin(wt))，可以保持原来振镜频率，使振镜工作稳定而又能同步于不同振镜的正反向角差。
84.除此以外，通过分离所述同步信号中的正向时间以及反向时间，所述电磁驱动微型电机的驱动方法还可以分别控制振镜的正向扫描以及反向扫描，实现振镜左侧以及右侧扫描振幅的单独调控，弥补和调整振镜的两侧扫描范围，解决因振镜安装误差而导致的两侧扫描范围不均的问题。
85.即是说，所述电磁驱动微型电机的驱动方法可以调整振镜左右两侧的扫描范围，扩展了组装工艺窗口，解决了普通马达驱动方法兼容性差，组装工艺窗口小的问题。
86.实施例三：
87.应当理解，本实施例至少包含上述实施例所有技术特征，并在上述实施例的基础上作进一步的描述。
88.在本实施例中，对所述振镜驱动正弦波进行脉冲宽度调制以获取振镜驱动方波的具体方法包括如下步骤：
89.第一步，在现有驱动频率f下对每个占空比脉冲宽度进行若干次调整，每次调整分别做f+0.092hz以及f-0.092hz的扫描。占空比脉冲宽度每次调整的值为0.01us。
90.第二步，若同步信号不符合要求，则将现有驱动频率提高到f+0.092hz。
91.第三步，重复第一步至第二步的扫描过程，直至找到符合要求的同步信号相对应的驱动频率fw1。
92.第四步，确定驱动频率fw1以及与驱动频率fw1对应的占空比脉冲宽度后，将所述驱动频率fw1下调3hz以及将所有占空比脉冲宽度下调0.78us，重新向上扫描，找到最小驱动电流。
93.第五步，再次对每个占空比脉冲宽度进行调整，每次调整分别做f+0.092hz以及f-0.092hz的扫描。在这里，占空比脉冲宽度每次调整的值为0.04us。
94.第六步，若同步信号不符合要求，则将驱动频率fw1提高到fw1+0.092hz。
95.第七步，重复第五步至第六步的扫描过程，直至找到符合要求的同步信号相对应的扫描频率fw2。
96.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
97.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
技术特征：1.一种电磁驱动微型电机的驱动方法，其特征在于，包括如下步骤：检测并获取同步信号；分离所述同步信号中的正向时间以及反向时间；根据所述正向时间以及所述反向时间合成振镜驱动正弦波；对所述振镜驱动正弦波进行脉冲宽度调制以获取振镜驱动方波；对所述振镜驱动方波进行信号转向后驱动振镜进行正向转动和反向转动；其中，振镜驱动正弦波v(t)＝v
·
(αsin(wt)+βsin(wt))，w为角频率，t为振动时间，α为正向振幅控制因子，β为反向振幅控制因子，当wt对应的角度范围为(0～π)+2nπ时，振镜正向摆动，当wt对应的角度范围为(π～2π)+2nπ时，振镜反向摆动，n＝0,1,2
…
，v为振镜驱动电压幅值。2.如权利要求1所述的一种电磁驱动微型电机的驱动方法，其特征在于，根据所述正向时间以及所述反向时间合成振镜驱动正弦波的具体方法包括如下步骤：提供一个基准正弦波；分别根据所述正向时间以及所述反向时间调整所述基准正弦波的正向时间值以及反向时间值；基于调整后的所述基准正弦波合成振镜驱动正弦波。3.如权利要求2所述的一种电磁驱动微型电机的驱动方法，其特征在于，对所述振镜驱动正弦波进行脉冲宽度调制以获取振镜驱动方波的具体方法包括如下步骤：第一步，在现有驱动频率f下对每个占空比脉冲宽度进行若干次调整，每次调整分别做f+0.092hz以及f-0.092hz的扫描；第二步，若同步信号不符合要求，则将现有驱动频率提高到f+0.092hz；第三步，重复第一步至第二步的扫描过程，直至找到符合要求的同步信号相对应的驱动频率fw1；第四步，确定驱动频率fw1以及与驱动频率fw1对应的占空比脉冲宽度后，将所述驱动频率fw1下调3hz以及将所有占空比脉冲宽度下调0.78us，重新向上扫描，找到最小驱动电流；第五步，再次对每个占空比脉冲宽度进行调整，每次调整分别做f+0.092hz以及f-0.092hz的扫描；第六步，若同步信号不符合要求，则将驱动频率fw1提高到fw1+0.092hz；第七步，重复第五步至第六步的扫描过程，直至找到符合要求的同步信号相对应的扫描频率fw2。4.如权利要求3所述的一种电磁驱动微型电机的驱动方法，其特征在于，检测并获取同步信号的具体方法包括如下步骤：固定mems振镜驱动电压的占空比脉冲宽度；以每次提高0.092hz的方式由低到高调整并扫描mems振镜驱动频率，直至出现同步信号。
技术总结本发明涉及微型电机驱动技术领域，提供了一种电磁驱动微型电机的驱动方法，其包括如下步骤：检测并获取同步信号；分离同步信号中的正向时间以及反向时间；根据正向时间以及反向时间合成振镜驱动正弦波；对振镜驱动正弦波进行脉冲宽度调制以获取振镜驱动方波；对振镜驱动方波进行信号转向后驱动振镜进行正向转动和反向转动；其中，振镜驱动正弦波V(t)＝V
技术研发人员：邓自然 黄宇传 王书方
受保护的技术使用者：佛山市顺德区蚬华多媒体制品有限公司
技术研发日：2022.04.08
技术公布日：2022/7/5
