La plupart des pilotes piézoélectriques chargent l'actionneur, puis dissipent cette charge sous forme de chaleur une fois l'actionnement terminé. CapDrive ne se décharge pas vers la masse : il récupère l'énergie et la réutilise lors du cycle suivant.
Il fonctionne grâce à une seule bobine d'alimentation qui fait office de pompe bidirectionnelle. L'énergie circule de la source d'alimentation vers la bobine, puis vers l'actionneur, avant de revenir en arrière au lieu d'être dissipée sous forme de chaleur. Cette même bobine gère à la fois les étages abaisseur et élévateur ; ainsi, CapDrive peut fournir une tension comprise entre 0 et 120 V, en courant alternatif ou continu, unipolaire ou bipolaire, à partir de ce composant unique.
Comme aucune énergie n'est dissipée entre les cycles, le CapDrive fonctionne au ralenti avec un courant de repos de l'ordre du microampère, même lorsqu'il génère des signaux à haute tension.
Consultez l'analyse technique complète, y compris les équations de transfert d'énergie, sur notre blog d'ingénierie : Qu'est-ce que CapDrive ?
10 fois plus économe en énergie.
CapDrive récupère l'énergie produite par l'actionneur à chaque cycle, au lieu de la dissiper sous forme de chaleur, comme le font les pilotes traditionnels. C'est ce qui permet de réduire la consommation d'énergie jusqu'à 90 %, sans pour autant renoncer à des sensations haptiques haute définition sur les appareils à autonomie limitée. Pour en savoir plus sur le fonctionnement de CapDrive, consultez la section « Comment fonctionne CapDrive ? » ci-dessus.
Encombrement du circuit imprimé réduit de 4 fois
Les alimentations linéaires nécessitent des composants supplémentaires pour gérer la chaleur générée par la dissipation d'énergie. Les alimentations à découpage nécessitent des filtres de sortie plus imposants pour gérer le bruit. CapDrive ne nécessite ni l'un ni l'autre à la même échelle. La récupération d'énergie élimine le problème de chaleur, et la conception à inductance unique résout le problème de filtrage. C'est ce qui permet de réduire l'encombrement de 4 fois.
Détection de force intégrée
CapDrive™ sort du mode veille et génère sa première forme d'onde en 0,3 ms. Il n'y a ni montée en puissance ni délai perceptible entre le signal d'entrée et la réponse haptique.
Les LRA doivent atteindre leur fréquence de résonance avant que l'on ne ressente quoi que ce soit. C'est de là que provient l'essentiel du retard. CapDrive commande directement l'actionneur piézoélectrique ; ainsi, la tension déplace le matériau dès que le courant l'atteint. Pas besoin d'attendre que la résonance s'établisse, ni qu'une forme d'onde se développe.
Les moteurs haptiques traditionnels produisent l'effet de vision floue visible à gauche. Ils accélèrent lentement et vibrent de manière imprécise, ce qui masque les détails. Ce retour « brouillé » crée une distance entre l'utilisateur et l'appareil.
Pour obtenir la netteté exceptionnelle que l'on voit à droite, il faut des actionneurs piézoélectriques pilotés par CapDrive™. Notre technologie offre le contrôle haute tension précis nécessaire pour arrêter et redémarrer l'actionneur instantanément. Cela permet au piézo de restituer des textures aussi nettes et distinctes que le sommet d'une montagne baigné par la lumière du soleil.
La technologie CapDriveTM apporte un retour d'information haptique HD et une détection de force intégrée aux plus petits appareils, tout en réduisant la consommation d'énergie de la solution.
| Caractéristiques | LRA | Piezo - Compétition | Piezo - CapDriveTM |
| Consommation d'Énergie | Moyen | Moyen | Faible |
| Temps de Démarrage [ms] | 25 | 1.5 | 0.3 |
| Taille de l'Empreinte | Gros | Petit | Miniature |
| Capteur de Pression Intégré | Non | Non | Oui |
| Haptique HD | Non | Oui | Oui |
LRA = Linear Resonant Actuator, Piezo - Compétition = TDK PowerHapTM 2.5G actionneur piézoélectrique couplé au conducteur de la concurrence, Piezo - CapDriveTM = TDK PowerHapTM 2.5G actionneur piézoélectrique couplé au conducteur de la technologie Boréas CapDrive
*avec une masse de 100g. L'accélération est liée à la force du retour. Nombre plus élevé = Retour plus fort
En quoi est-ce vraiment différent ?
Les moteurs LRA fonctionnent à une fréquence de vibration fixe ; par conséquent, le signal de sortie reste diffus, quelle que soit la qualité de l'électronique d'entraînement. Les pilotes piézoélectriques linéaires dissipent de l'énergie dans l'étage linéaire à chaque cycle ; ainsi, la consommation électrique et la chaleur produite varient directement en fonction de la fréquence d'actionnement. Les pilotes piézoélectriques à commutation récupèrent une partie de cette énergie, mais le bruit de commutation qu'ils génèrent nécessite un filtre de sortie plus important, ce qui augmente leur encombrement.
CapDrive récupère l'énergie grâce à une seule inductance bidirectionnelle et génère des formes d'onde arbitraires pouvant atteindre 120 V. Pas de fréquence fixe, pas de pertes liées à un étage linéaire, pas de filtre surdimensionné à contourner.
Foire aux questions
CapDrive est-il un convertisseur abaisseur ou un convertisseur élévateur ?
Il s'agit à la fois d'un convertisseur abaisseur et d'un convertisseur élévateur doté d'un comportement autogéré. Le contrôleur bascule automatiquement d'un mode à l'autre, cycle après cycle, au lieu d'être figé en mode élévateur ou abaisseur, ce qui lui permet de suivre efficacement une tension de sortie arbitraire.
Avec quel type de charges le CapDrive peut-il fonctionner ?
Toutes les charges capacitives, telles que les actionneurs piézoélectriques, les MEMS et les condensateurs, allant de quelques nanofarads à quelques microfarads. Chaque circuit intégré Boréas précise une plage d'impédance de charge recommandée pour ses applications cibles.
Quelles tensions de sortie et quelles formes d'onde le CapDrive peut-il générer ?
Les circuits intégrés Boréas peuvent générer n'importe quelle forme d'onde arbitraire jusqu'à 120 V, unipolaire ou bipolaire, en courant alternatif ou continu, selon le produit sélectionné.
Lors de la commande d'une charge, il est recommandé d'utiliser des formes d'onde lisses, telles que des ondes sinusoïdales ou des ondes gaussiennes, afin de réduire au minimum le bruit audible — voir le document de Boréas intitulé Note d'application sur la réduction du bruit audible.
Comment CapDrive permet-il de réaliser des économies d'énergie ?
Il fonctionne comme une pompe d'énergie bidirectionnelle : au lieu de dissiper l'énergie stockée par la charge sous forme de chaleur, il la récupère et la renvoie vers le circuit d'alimentation. La puissance consommée correspond donc uniquement aux pertes au niveau de la charge de l'actionneur et à celles liées au processus de conversion.
Quelles sont les principales sources de pertes de puissance ?
Les pertes principales sont dues à la résistance de l'inductance (DCR) et au noyau magnétique, au canal du transistor, ainsi qu'à la commutation de la commande de grille. Toutes ces pertes sont faibles par rapport à l'énergie fournie.
De quels composants externes CapDrive a-t-il besoin ?
Les composants passifs externes indispensables sont une bobine d'alimentation, une résistance de détection et des condensateurs à faible coût. Certains produits nécessitent également des FET externes.
Qu'est-ce qui détermine la puissance de sortie maximale ?
La puissance de sortie maximale absolue est définie pour chaque produit en fonction de sa conception et des applications visées. Il est ensuite possible de configurer la nomenclature (BOM) afin de définir un transfert de puissance maximal adapté à une application spécifique. Pour ce faire, on peut utiliser Calculateur de nomenclature de Boreas afin d'optimiser la nomenclature et de réduire l'encombrement de la solution.
