2022年2022年蜂鸣器工作原理介绍及并联电阻原理

1、精选学习资料 - - - 欢迎下载蜂鸣器工作原理介绍及并联电阻原理目前市场上广泛使用的蜂鸣器有电磁式与压电式,我司使用的蜂鸣器以压电式为主；压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器,压电蜂鸣片（以压电陶瓷为主,如下图所示）,阻抗匹配器及共鸣箱, 外壳等组成； 其主要原理为以压电陶瓷的压电效应,来带动金属片的震惊而发声；压电蜂鸣片压电陶瓷其实为一能够将机械能和电能相互转换的功能陶瓷材料； 所谓压电效应为指某些介质在受到机械压力时, 哪怕这种压力微小得像声波振动那样小, 都会产生压缩或伸长等外形变化,引起介质表面带电,便会产生电位差,这为正压电效应；反之,施加鼓励电场或电压,介质将产生气械变形, 产生气械应力

2、, 称逆压电效应； 假如压力为一种高频震惊,就产生的就为高频电流；而高频电信号加在压电陶瓷上时,就产生高频声信号（机械震惊）,这就为我们平常所说的超声波信号； 也就为说, 压电陶瓷具有机械能与电能之间的转换和逆转换的功能；压电式蜂鸣器就为运用其将电能转换问机械能的逆压电效应；压电蜂鸣器的主要应用电路如下图所示,r 为阻抗匹配电阻；当脉冲信号为高电平常,通过三级管导通,就在蜂鸣器两端形成一个vdc 的电压,使压电陶瓷产生形变；当脉冲信号为低电平常,通过三极管关断；此时压电陶瓷形变复原,就在其两端产生一个由机械能转换为电能的电压,此时的电压需要通过阻抗匹配电阻进行释放,从而可使蜂鸣器产生一个稳固频

3、率的声音信号；如下图所示,幅值与vdc 相等,频率与芯片掌握端口频率 相等；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载蜂鸣器端口信号主控芯片端口信号r=1k 时蜂鸣器两端信号精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载蜂鸣器两端,以及 当 r=1k时,其等效 电 容 的 放电 时 间为 46us蜂鸣器两端,以及 当 r=100时, 其等 效 电 容 的放 电 时间为 6.8us精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载蜂鸣器两端,以及 当 r=10k时,其等效 电 容 不 能完 全 放电完成如将其阻抗匹配电阻去除,就压电陶瓷两端的电压无法释放,这样就会在其两端产生一个稳固的电压,大小

4、与vdc 相等,详细如下图所示：而阻抗匹配器阻值的选取,举荐值为r=vdc*100,我司蜂鸣器两端的电压为10v12v、因此选取阻值为r=10*100 =1000=1k .现就目前我司使用的一款pa-2220b03为例进行说明：其内部等效电路如下图所示：精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载1. specification规s 格part no.pa-2220b03item 项目 specifications 规格 conditions 条件 operating voltage vp-p工作电压125vp-p精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载min sound pressu

5、re level最小输出声压resonant frequency hzmin 85dbat 2000hz/9vp-p square wave/10cm精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载额定频率2.0 ± 0.3khzoperating temperature 工作温度-20+70精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载storage temperature 储存温度case material/color外壳材料及颜色weight g-30+80ppo/black 聚苯醚,黑色阻燃等级：v0精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载重量2.5g标准测试条件：温度2

6、5 ±3 ,湿度 60 ±10% r.h.2. dimensions尺 寸unit: mm未注公差 : ± 0.5精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载3. frequency and voltage respo频n率se曲线图 蜂鸣器声级与驱动电压的关系,接近线性关系：精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载4. test method测 试方法 sound pressure level、consump声tio压n测 试线路图 test circuit测试电路 精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载5. reliability tes 可t

7、 靠性试验项目 精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载item 项 目 dry heat test1 storage.高温放置试验2 cold test.storage低温放置试验temperature3 cycle test.温度循环试验4 humidity test.耐湿性试验5 operation life test.工作寿命试验vibration6 resistant.耐振动性7 drop test.跌落试验8 solder ability.（焊接试验）method of test（试验方法）after being placed in a chamber with 80

8、7;2 for 240 hours and then being placed in natural condition for 4 hours、 buzzer shall be measured.在+80±2的温湿里放置240 小时后,再在室温下放置4小时后测试after being placed in a chamber with -30 ±2 for 240 hours and then being placed in natural condition for 4 hours、 buzzer shall be measured.在-30 ±2的温湿里放置2

9、40 小时后, 再在室温下放置4小时后测试make the test for 5 cycles without applying power as fig then expose to the room temperature for 4 hours不接电源按下图做5 个周期试验, 然后室温下放置4 小时再测试after being placed in a chamber with 90 to 95%r.h. at40±2 for 240 hours and then being placed in natural condition for 4 hours、 buzzer shal

10、l be measured.在湿度为90 95%,温度为 40±2的温湿箱里放置240 小时后,再在室温下放置4 小时后测试1. high temperaturelife test. 240 hours continuous operation at +80 at 9vp-p/duty 50% 2000hz2. room temperature life test. 240 hours continuous at room temperature with 9vp-p/duty 50%、2000hz3. low temperaturelife test240 hours contin

11、uous operation at -30 at 9vp-p/duty 50% 2000hzbuzzer shall be measured after being applied vibration of amplitude of 1.5mm with 10 to 55hz band of vibration frequency toeach of 3 perpendiculardirectionsfor 2 hours.振动频率 1055hz、振幅为 1.5mm ,朝 x.y.z 轴三个方向振动 2 小时后测试drop a product naturally form the height

12、 of 500mm ontothesurfaceof100mmthickwoodenboard.two directions: this is upper and side of the product are to be applied for this drop test tespectively once.从 500mm 高度将产品自然跌落在100mm 厚板上按正.侧面方向各做二次跌落试验,观看此产品能否承担跌落试验；lead terminals are immersed in rosin for 5 seconds and then immersed in solder bath of

13、 +255± 5 for 2± 0.5secondsvarlance afterconditionin标准 thevalueofresonant frequency/currentconsumption should be in ±10% compared with initial ones. the spl should be 85db精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载6.reliability tes 可t 靠性试验项目 精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载以上面测试电路为例,通过运算可知匹配电阻的取值范畴,假设三极管放大倍数为200 ,掌握频率为2khz ,掌握电压为5v ,三极管基极限流电阻为1k ,蜂鸣器的等效电容为25000pf；vdc=9v；就匹配电阻要满意的放电时间为：t<1/2*1/2000 s=250ust= rc*lnv1-v0/v1-vt=rc*ln9 2*rc=2*0.000000025*r<250us就 r<5k 要满意三极管工作在饱和区,就需满意i c<i bi b=（ 5-0.7） /1000=4.3mai c=（ 9-0