音圈電機定義

　　音圈馬達 （Voice Coil Actuator/ Voice Coil Motor），是一種將電能轉化為機械能的裝置，并實現直線型及有限擺角的運動。利用來自永久磁鋼的磁場與通電線圈導體產生的磁場中磁極間的相互作用產生有規律的運動的裝置。因為音圈馬達是一種非換流型動力裝置，其定位精度完全取決于反饋及控制系統，與音圈馬達本身無關。采用合適的定位反饋及感應裝置其定位精度可以輕易達到10NM，加速度可達300g（實際加速度也取決于負載物的狀況）。

　　音圈電機基本原理

　　音圈電機電機基本原理可以分三大類，分別是磁學原理、電子學原理、機械系統原理。

　　1、磁學原理

　　音圈電機的工作原理是依據安培力原理，即通電導體放在磁場中，就會產生力F，力的大小取決于磁場強弱B，電流五以及磁場和電流的方向。

　　力的方向是電流方向和磁場向量的函數，是二者的相互作用。如果磁場和導線長度為常量，則產生的力與輸入電流成比例。在簡單的音圈電機結構形式中，直線音圈電機就是位于徑向電磁場內的一個管狀線圈繞組。鐵磁圓筒內部是由磁鐵產生的磁場，這樣的布置可使貼在線圈上的磁體具有相同的極性。鐵磁材料的內芯配置在線圈軸向中心線上，與磁體的一端相連，用來形成磁回路。當給線圈通電時，根據安培力原理，它受到磁場作用，在線圈和磁體之間產生沿軸線方向的力。通電線圈兩端電壓的極性決定力的方向。

　　將圓形管狀直線音圈電機展開，兩端彎曲成圓弧，就成為旋轉音圈電機。旋轉音圈電機力的產生方式與直線音圈電機類似。只是旋轉音圈電機力是沿著弧形圓周方向產生的。

　　2、電子學原理

　　音圈電機是單相兩極裝置。給線圈施加電壓則在線圈里產生電流，進而在線圈上產生與電流成比例的力，使線圈在氣隙內沿軸向運動。通過線圈的電流方向決定其運動方向。當線圈在磁場內運動時，會在線圈內產生與線圈運動速度、磁場強度、和導線長度成比例的電壓（即感應電動勢）。驅動音圈電機的電源得提供足夠的電流滿足輸出力的需要，且要克服線圈在大運動速度下產生的感應電動勢，以及通過線圈的漏感壓降。

　　3、機械系統原理

　　音圈電機經常作為一個由磁體和線圈組成的零部件出售。根據需要此氣隙可以增大，只是需要確定引導系統允許的運動范圍，同時避免線圈與磁體間摩擦或碰撞。多數情況下，移動載荷與線圈相連，即動音圈結構。其優點是固定的磁鐵系統可以比較大，因而可以得到較強的磁場;缺點是音圈輸電線處于運動狀態，容易出現斷路的問題。同時由于可運動的支承，運動部件和環境的熱接觸很惡劣，動音圈產生的熱量會使運動部件的溫度升高，因而音圈中所允許的大電流較小。當載荷對熱特別敏感時，可以把載荷與磁體相連，即固定音圈結構。該結構線圈的散熱不再是大問題，線圈允許的大電流較大，但為了減小運動部分的質量，采用了較小的磁鐵，因此磁場較弱 。

　　直線音圈電機可實現直接驅動，且從旋轉轉為直線運動無后沖、也沒有能量損失。優較好的引導方式是與硬化鋼軸相結合的直線軸承或軸襯。可以將軸觸襯集成為一個整體部分。重要的是要保持引導系統的低摩擦，以不降低電機的平滑響應特性。

　　典型旋轉音圈電機是用軸球軸承作為引導系統，這與傳統電機是相同的。旋轉音圈電機提供的運動非常光滑，成為需要快速響應、有限角激勵應用中的裝置。比如萬向節裝配。

　　音圈電機工作原理

　　無論是直線型或是擺動型，他們基本原理相同。通電的導體穿過磁場的時候，會產生一個垂直于磁場線的力，這個力的大小取決于通過場的導體的長度，磁場及電流的強度。音圈馬達產生的推力的大小取決于設計結構以及電流強度：F = β*L*I， 電流與產生的力的關系，在直線型音圈電機中體現為力敏感度Kf，在旋轉型音圈馬達中體現為扭力敏感度Kt。我們的設計中把Kf的單位定義為N/A，Kt的單位為N·M/A。

　　音圈馬達是一個簡單的裝置，將電流轉化為機械力，所以其定位以及力的控制通過位置反饋裝置以及控制器達成，其精度由控制器決定，與音圈馬達本身毫無關系。

　　音圈驅動器（Voice Coil Actuator ）：

　　主要組成的部件較為簡單，線圈，彈簧 ，磁鐵，以及一些固定結構。

　　通過通電線圈在磁場中受到作用力的原理，進行移動，精確控制需要借助一些外部的部件，例如Drive IC，通過DriveIC來控制和輸出電流的大小和時間，由此來控制Voice Coil Actuator需要到達的位置。在手機中，Drive IC所有的控制的信息也是sensor給出。這里說到的sensor也就是我們平時提到的Cmos或者是CCD。因此可以簡單的理解Voice Coil Actuator 為一個只能接收電流信號的裝置。