[发明专利]用于控制输送到SMA致动器的功率的方法

说明书

概括地说，本技术的实施例提供了用于在需要时通过使用实现脉冲宽度调制(PWM)的单个控制器/控制电路来向SMA致动器导线输送更高功率的技术。一般，当PWM用于输送功率时，PWM频率可以是固定的，并且功率可以在每个PWM循环/周期期间施加到每个SMA致动器导线。本技术提供了一种在不改变PWM循环/周期的持续时间的情况下向SMA致动器导线输送更高功率(即，增加单独PWM脉冲的长度)的方法。本技术还提供了用于进行准确电阻测量以确定由SMA致动器导线移动的可移动部件的位置的技术。

本申请总体上涉及用于控制输送到SMA致动器的功率的装置和方法，并且特别是涉及用于在需要时将更高的功率输送到SMA致动器导线的技术。

在本技术的第一实施方式中，提供了一种致动器，该致动器包括：静态部件；相对于静态部件能够移动的可移动部件；至少两个形状记忆合金(SMA)致动器导线，每个SMA致动器导线具有耦合到可移动部件的第一部分和耦合到静态部件的第二部分，其中SMA致动器导线的收缩驱动可移动部件的运动；以及控制器，其耦合到至少两个SMA致动器导线，用于产生具有固定脉冲宽度调制(PWM)频率的PWM控制信号以给至少两个SMA致动器导线提供功率，其中PWM控制信号通过控制器执行下列操作来在具有由PWM频率定义的持续时间的一系列时隙中被施加：将每个时隙划分成至少两个子时隙；产生第一PWM信号以向第一SMA致动器导线施加功率，第一PWM信号包括处于PWM频率的脉冲；产生第二PWM信号以向第二SMA致动器导线施加功率，第二PWM信号包括处于PWM频率的脉冲；以及施加第一PWM信号和第二PWM信号，使得在每个时隙中，第一PWM信号的脉冲在PWM循环的第一子时隙期间出现，以及第二PWM信号的脉冲在PWM循环的第二子时隙期间出现，其中每个子时隙的持续时间是可调整的，以改变在子时隙中能够输送到SMA致动器导线的最大功率。

如下面参考附图更详细解释的，每个时隙可以具有持续时间或长度T，并且时隙T可以被划分成多个子时隙。子时隙可以具有相等的长度。子时隙的数量可以至少等于SMA导线的数量n，因为每个子时隙可以用于向单独SMA导线输送功率。因此，一般来说，每个子时隙可以具有等于T/n的持续时间。如上面所提到的，每个子时隙可以是可调整的，使得一个子时隙的持续时间可以在特定时隙中大于T/n(以及一个或更多个子时隙的持续时间可以被调整以补偿这个增加)。子时隙的长度定义可输送到SMA致动器导线的最大功率，因为施加到特定导线的脉冲在子时隙内被输送。在每个子时隙期间施加的脉冲的长度可以小于或等于子时隙的长度。因此，增加子时隙的持续时间可以使更多的功率能够输送到SMA致动器导线，因为这可以使在子时隙期间施加的脉冲的持续时间能够被增加。本技术有利地使单独子时隙的持续时间能够在需要时被调整。

在本技术的第二实施方式中，提供了一种装置，该装置包括：用于移动该装置的部件的致动器，该致动器包括：静态部件；相对于静态部件能够移动的可移动部件；以及至少两个形状记忆合金(SMA)致动器导线，每个SMA致动器导线具有耦合到可移动部件的第一部分和耦合到静态部件的第二部分，其中SMA致动器导线的收缩驱动可移动部件的运动；以及控制器，该控制器耦合到致动器，用于产生具有固定脉冲宽度调制(PWM)频率的PWM控制信号以给至少两个SMA致动器导线提供功率，其中PWM控制信号通过控制器执行下列操作来在具有由PWM频率定义的持续时间的一系列时隙中被施加：将每个时隙划分成至少两个子时隙；产生第一PWM信号以向第一SMA致动器导线施加功率，第一PWM信号包括处于PWM频率的脉冲；产生第二PWM信号以向第二SMA致动器导线施加功率，第二PWM信号包括处于PWM频率的脉冲；以及施加第一PWM信号和第二PWM信号，使得在每个时隙中，第一PWM信号的脉冲在PWM循环的第一子时隙期间出现，以及第二PWM信号的脉冲在PWM循环的第二子时隙期间出现，其中每个子时隙的持续时间是可调整的，以改变在子时隙中能够输送到SMA致动器导线的最大功率。

该装置可以是下列项中的任一个：智能手机、移动计算设备、膝上型计算机、平板计算设备、安全系统、游戏系统、增强现实系统、增强现实设备、可穿戴设备、无人机、潜水船、飞机(aircraft)、航天器、车辆和自主车辆。将理解的是，这是可能的设备的非详尽列表。