關(guān)鍵詞：VCM馬達(dá)，手機(jī)，平板，CCTV,無(wú)人機(jī)，雷達(dá)，攝像頭，模組，國(guó)產(chǎn)精品

導(dǎo)語(yǔ)：2020年，全球手機(jī)攝像頭音圈馬達(dá)（VCM）驅(qū)動(dòng)芯片市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到了 百萬(wàn)美元，預(yù)計(jì)2027年可以達(dá)到 百萬(wàn)美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率(CAGR)為 % (2021-2027)。中國(guó)市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)快速，預(yù)計(jì)將由2020年的 百萬(wàn)美元增長(zhǎng)到2027年的 百萬(wàn)美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率為 % (2021-2027)。據(jù)報(bào)告研究“十三五”期間全球及中國(guó)市場(chǎng)手機(jī)攝像頭音圈馬達(dá)（VCM）驅(qū)動(dòng)芯片的供給和需求情況，以及“十四五”期間行業(yè)發(fā)展預(yù)測(cè)。重點(diǎn)分析全球主要地區(qū)手機(jī)攝像頭音圈馬達(dá)（VCM）驅(qū)動(dòng)芯片的的產(chǎn)能、銷量、收入和增長(zhǎng)潛力，歷史數(shù)據(jù)2016-2020年，預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)2021-2027年。

作為攝像頭模組的三大核心部件之一（圖像傳感器、鏡頭、音圈馬達(dá)），VCM馬達(dá)市場(chǎng)持續(xù)擴(kuò)大，預(yù)計(jì)全球市場(chǎng)份額將達(dá)到32億美元，出貨量有望突破30億顆。攝像頭音圈馬達(dá)驅(qū)動(dòng)芯片即精準(zhǔn)控制攝像頭馬達(dá)內(nèi)的線圈移動(dòng)距離和方向，從而帶動(dòng)鏡頭的移動(dòng)以達(dá)到完美的對(duì)焦效果的驅(qū)動(dòng)芯片。驅(qū)動(dòng)芯片通過改變馬達(dá)內(nèi)線圈的直流電流大小，來(lái)控制彈簧片的拉伸位置，從而帶動(dòng)音圈上下運(yùn)動(dòng)。目前，攝像頭音圈馬達(dá)驅(qū)動(dòng)芯片廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)領(lǐng)域。

除了手機(jī)攝像頭產(chǎn)品，VCM馬達(dá)可以廣泛車載、無(wú)人機(jī)、安防等多領(lǐng)域，未來(lái)的非手機(jī)賽道會(huì)迎來(lái)較大增長(zhǎng)空間。

VCM音圈馬達(dá)の紹介

一

定義

音圈馬達(dá) （Voice Coil Actuator/ Voice Coil Motor），是一種將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置，并實(shí)現(xiàn)直線型及有限擺角的運(yùn)動(dòng)。利用來(lái)自永久磁鋼的磁場(chǎng)與通電線圈導(dǎo)體產(chǎn)生的磁場(chǎng)中磁極間的相互作用產(chǎn)生有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)的裝置。因?yàn)橐羧︸R達(dá)是一種非換流型動(dòng)力裝置，其定位精度完全取決于反饋及控制系統(tǒng)，與音圈馬達(dá)本身無(wú)關(guān)。采用合適的定位反饋及感應(yīng)裝置其定位精度可以輕易達(dá)到10NM，加速度可達(dá)300g（實(shí)際加速度也取決于負(fù)載物的狀況）。

二

VCM音圈馬達(dá)的工作原理

無(wú)論是直線型或是擺動(dòng)型，他們基本原理相同。通電的導(dǎo)體穿過磁場(chǎng)的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)垂直于磁場(chǎng)線的力，這個(gè)力的大小取決于通過場(chǎng)的導(dǎo)體的長(zhǎng)度，磁場(chǎng)及電流的強(qiáng)度。音圈馬達(dá)產(chǎn)生的推力的大小取決于設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)以及電流強(qiáng)度：F = β*L*I, 電流與產(chǎn)生的力的關(guān)系，在直線型音圈電機(jī)中體現(xiàn)為力敏感度Kf，在旋轉(zhuǎn)型音圈馬達(dá)中體現(xiàn)為扭力敏感度Kt。我們的設(shè)計(jì)中把Kf的單位定義為N/A，Kt的單位為N·M/A。

音圈馬達(dá)是一個(gè)簡(jiǎn)單的裝置，將電流轉(zhuǎn)化為機(jī)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(dá)成，其精度由控制器決定，與音圈馬達(dá)本身毫無(wú)關(guān)系。

音圈驅(qū)動(dòng)器(Voice Coil Actuator )

主要組成的部件較為簡(jiǎn)單，線圈，彈簧 ，磁鐵，以及一些固定結(jié)構(gòu)。

通過通電線圈在磁場(chǎng)中受到作用力的原理，進(jìn)行移動(dòng)，精確控制需要借助一些外部的部件，例如Drive IC，通過DriveIC來(lái)控制和輸出電流的大小和時(shí)間，由此來(lái)控制Voice Coil Actuator需要到達(dá)的位置。在手機(jī)中，Drive IC所有的控制的信息也是sensor給出。這里說(shuō)到的sensor也就是我們平時(shí)提到的Cmos或者是CCD。因此可以簡(jiǎn)單的理解Voice Coil Actuator 為一個(gè)只能接收電流信號(hào)的裝置。

三

VCM音圈馬達(dá)的分類

音圈電機(jī)根據(jù)運(yùn)行方式可分為：直線型和擺動(dòng)型兩類；

根據(jù)外型結(jié)構(gòu)可以分為：圓柱型、矩形、扁平型、圓型（含弧形）四類；圓柱音圈電機(jī)，矩形音圈電機(jī)，扁平音圈電機(jī)，擺動(dòng)音圈電機(jī)；擺動(dòng)音圈電機(jī)也叫做振鏡電機(jī)，光學(xué)鏡頭應(yīng)用非常廣泛。

四

VCM音圈馬達(dá)的應(yīng)用

音圈電機(jī)主要應(yīng)用于小行程、高速、高加速運(yùn)動(dòng)，適合用于狹小的空間。最常見的是手機(jī)攝像頭中的自動(dòng)對(duì)焦功能就是完全由整個(gè)驅(qū)動(dòng)器來(lái)完成的。

圓柱音圈電機(jī)

圓柱型音圈電機(jī)，由于它能提供大推力、高速度，所以應(yīng)用非常廣泛。這種電機(jī)能夠產(chǎn)生0.7N~2500N的強(qiáng)大動(dòng)力，因此占據(jù)了80%甚至更高的市場(chǎng)，而其行程一般不超過50mm。

該電機(jī)主要應(yīng)用在醫(yī)療、半導(dǎo)體、航空、汽車等領(lǐng)域，包括閥門制動(dòng)器，Z軸抓物和短距離的精確的位置控制，小型精密替換測(cè)量?jī)x、振動(dòng)平臺(tái)以及主動(dòng)式減振系統(tǒng)等眾多方面。市場(chǎng)主要指向醫(yī)療、半導(dǎo)體、航空及自動(dòng)化工業(yè)領(lǐng)域。

矩形音圈電機(jī)

與圓柱型音圈電機(jī)相比較，矩形音圈電機(jī)產(chǎn)生較小的推力，但其行程相對(duì)較長(zhǎng)。其推力達(dá)1000N，最大行程可達(dá)250mm。

矩型音圈電機(jī)可單獨(dú)使用，對(duì)產(chǎn)生X-Y軸運(yùn)動(dòng)是很理想的產(chǎn)品，而其市場(chǎng)主要指向半導(dǎo)體和微機(jī)床工業(yè)領(lǐng)域。

扁平音圈電機(jī)

扁平型音圈電機(jī)與矩型音圈電機(jī)相比在同等體積的情況下行程相對(duì)較短，但其優(yōu)勢(shì)是高度面較低。推力達(dá)500N，行程達(dá)25mm。

扁平型系列是產(chǎn)生短行程的X-Y運(yùn)動(dòng)的理想產(chǎn)品，其市場(chǎng)主要指向半導(dǎo)體及微機(jī)床工業(yè)行業(yè)。

擺動(dòng)音圈電機(jī)

擺動(dòng)型音圈電機(jī)采用矩型系列產(chǎn)品的技術(shù)，將矩形系列產(chǎn)品予以彎曲，以形成一定的角度定位系統(tǒng)，滿足高性能的角度擺動(dòng)。RS系列可以提供最大擺動(dòng)角度90度，扭力達(dá)50 N-m。

擺動(dòng)型音圈電機(jī)產(chǎn)品應(yīng)用于激光技術(shù)中的鏡面定位器，擺動(dòng)型閥門制動(dòng)器、擺動(dòng)型定位系統(tǒng)以及飛行控制器等方面，涉及半導(dǎo)體行業(yè)、自動(dòng)化、航空和航天工業(yè)領(lǐng)域

擺動(dòng)音圈電機(jī)又叫做--振鏡電機(jī)。

VCM音圈馬達(dá)工廠江馨微電機(jī)科技有限公司の紹介