Bộ rung thụ động áp điện nạp lò xo có chốt Pogo là bộ rung thụ động áp điện xuyên lỗ được thiết kế cho các ứng dụng trong đó khe hở trục z PCB là hạn chế cơ học chính. Với chiều cao chỉ 5,5mm và nặng 0,60g, nó mang lại công suất âm thanh tương tự (83–86dB ở 4000Hz) như các biến thể 7,0mm cao hơn, đồng thời vừa khít với tổng phạm vi lắp ráp dưới 6mm — bao gồm độ dày PCB, mối hàn và khe hở vỏ.
Được sản xuất tại cơ sở Giang Tô được chứng nhận ISO‑9001 của MEIDI, thành phần này tận dụng màng chắn gốm được điều chỉnh chính xác và khoang bên trong được tối ưu hóa để duy trì hiệu quả cộng hưởng mặc dù chiều cao đã giảm. Phạm vi hoạt động siêu rộng 1–30V của nó giúp loại bỏ nhu cầu về SKU dành riêng cho điện áp, đơn giản hóa việc quản lý BOM trên các dòng sản phẩm 3,3V, 5V, 12V và 24V. Với mức tiêu thụ dòng điện đo được chỉ 0,63–0,78mA ở 5Vp‑p, nó giúp giảm mức tiêu thụ điện năng từ 40‑đến‑60× so với các giải pháp thay thế điện từ, khiến nó trở nên lý tưởng cho các thiết bị đeo chạy bằng pin, thiết bị y tế di động và cảm biến IoT.
Bộ rung thụ động áp điện nạp lò xo có chốt Pogo là một bộ chuyển đổi áp điện thụ động yêu cầu kích thích AC bên ngoài - thường là sóng vuông 4000Hz từ đầu ra bộ vi điều khiển, bộ hẹn giờ hoặc IC điều khiển áp điện chuyên dụng. Là một thiết bị thụ động, nó cấp cho các nhà thiết kế toàn quyền kiểm soát các mẫu âm thanh, điều chế tần số và điều chỉnh âm lượng dựa trên chu kỳ nhiệm vụ, những khả năng không có ở bộ rung hoạt động tần số cố định.
Chiều cao 5,5mm thể hiện mức giảm 21% so với HNR‑1207 PA6.5 7,0mm nhưng hiệu suất âm thanh vẫn giống nhau: các phép đo mẫu xác nhận 83–86dB ở 4000Hz và 5Vp‑p. Điều này đạt được thông qua hình học phần tử gốm tinh tế và điều chỉnh khoang bên trong giúp duy trì hiệu suất cộng hưởng Helmholtz trong lớp vỏ mỏng hơn. Điện dung danh nghĩa 12nF (được đo là 11,7–14,2nF) cao hơn một chút so với 10nF của các biến thể cao hơn, dẫn đến dòng điện tăng nhẹ (0,63–0,78mA so với 0,45–0,54mA) — cả hai số liệu vẫn ở mức dưới miliampe và không đáng kể đối với việc định giá pin.
Phạm vi hoạt động 1–30V mang lại độ đàn hồi điện áp vượt trội: cùng một thành phần hoạt động hoàn hảo trên các đường ray logic 3,3V, thiết bị cấp nguồn USB 5V, mạch phụ kiện ô tô 12V và bus điều khiển công nghiệp 24V. Không cần điều chỉnh điện áp, điện trở nối tiếp hoặc kẹp hoạt động. Tính linh hoạt này làm giảm độ phức tạp của hàng tồn kho và đơn giản hóa việc quản lý chuỗi cung ứng toàn cầu.
Các chốt phân cực xuyên lỗ đảm bảo định hướng chính xác trong quá trình lắp ráp tự động và mang lại khả năng duy trì cơ học chắc chắn khi chịu rung và sốc. Vỏ PBT màu đen (UL94 V‑0) chịu được sóng hàn ở 260°C và gia công lại thủ công ở 350°C, hỗ trợ cả sản xuất khối lượng lớn và sửa chữa tại hiện trường.
Cấu hình siêu mỏng 5,5mm – giảm 21% chiều cao so với các lựa chọn thay thế 7,0mm; cho phép lắp ráp tổng trục z dưới 6 mm bao gồm PCB và vật hàn
Hiệu suất âm thanh tương đương – 83–86dB ở 4000Hz phù hợp với các biến thể dày hơn; không có hình phạt SPL đối với kiểu dáng mỏng
Phạm vi hoạt động cực rộng 1–30V – SKU đơn thay thế các bộ rung theo điện áp cụ thể trên các hệ thống 3,3V, 5V, 12V và 24V
Tải điện dung 12nF – ổ đĩa GPIO MCU trực tiếp trong hầu hết các ứng dụng; điện dung cao hơn một chút so với các biến thể 10nF cho đầu ra to hơn một chút ở cùng điện áp
Khối lượng siêu nhẹ 0,60g – nhẹ hơn 9% so với các lựa chọn thay thế 0,66g; giảm thiểu tải quán tính trong các thiết kế có thể đeo và di động
Gắn phân cực xuyên lỗ – duy trì cơ học và bảo vệ phân cực trong lắp đặt công nghiệp và ô tô
| tham số | Giá trị | Điều kiện kiểm tra |
| Loại sản phẩm | Bộ rung thụ động áp điện | — |
| Điện áp định mức | 5 V (Vp‑p) | Sóng vuông, 4000 Hz |
| Điện áp hoạt động | 1 – 30 V (Vp‑p) | liên tục |
| Đầu ra âm thanh | ≥ 80 dB | Ở 5 Vp‑p, 4000 Hz, 10 cm |
| Tần số cộng hưởng | 4000 ± 500 Hz | Ở điện áp định mức |
| Mức tiêu thụ hiện tại | ≤ 10 mA | Ở 5 Vp‑p, 4000 Hz; đo được 0,63–0,78 mA |
| điện dung | 12 ± 40% nF | Ở 1 kHz, 25oC; đo được 11,7–14,2 nF |
| Nhiệt độ hoạt động | -20oC ~ +70oC | liên tục |
| Nhiệt độ bảo quản | -30oC ~ +80oC | Không hoạt động |
| Kích thước (Dia × H) | 12,5 × 5,5 mm | Chỉ thân máy |
| Cân nặng | 0,60 ± 0,2 g | Đặc trưng |
| Vật liệu nhà ở | PBT đen | UL94 V-0 |
| Kiểu lắp | Xuyên qua lỗ | Chân phân cực |
| Nhiệt độ hàn (Sóng) | 260 ± 5oC | 4–6 giây, được khuyến nghị |
| Nhiệt độ hàn (Thủ công) | 350 ± 10oC | 2–5 giây, được khuyến nghị |
| Thông số thiết kế | HNR‑1207 PA6.5 (7,0 mm) | HNR‑1255 PA5.0 (5,5 mm) | Sự va chạm |
| Tổng đường bao trục z | ≥ 8,5 mm có mối hàn | ≤ 7,0 mm có mối hàn | Cho phép lắp ráp dưới 7 mm |
| Khoảng cách giữa PCB và vỏ | Thiết kế chặt chẽ 8 mm | Thoải mái với thiết kế 7 mm | Mở rộng nhóm bao vây tương thích |
| Cân nặng | 0,66 gam | 0,60 g | Giảm khối lượng 9% cho các ứng dụng có thể đeo |
| điện dung | 10 nF | 12 nF | Dòng điện cao hơn một chút; to hơn một chút ở cùng điện áp |
| SPL ở mức 5 Vp‑p | 83–86 dB | 83–86 dB | Không có hình phạt âm thanh cho cấu hình mỏng |
| Hiện tại ở mức 5 Vp‑p | 0,45–0,54 mA | 0,63–0,78 mA | Cả dưới miliampe; cả không đáng kể và điện từ |
Chiều cao 5,5mm đạt được thông qua hình học khoang bên trong được tối ưu hóa và việc làm mỏng phần tử gốm mà không làm giảm diện tích hiệu dụng của màng ngăn. Đối với các nhà thiết kế hiện đang sử dụng bộ rung áp điện 7,0mm có khoảng hở ≥1,5mm phía trên vỏ, HNR‑1255 PA5.0 cung cấp giải pháp thay thế mỏng dạng thả vào với đầu ra âm thanh giống hệt nhau và tải điện dung cao hơn một chút. Điều này cho phép bố trí PCB hiện tại có thể chứa được thành phần mỏng hơn mà không cần thiết kế lại về điện hoặc âm thanh.
Thiết bị sức khỏe có thể đeo – cảnh báo mục tiêu theo dõi sức khỏe, âm thông báo của đồng hồ thông minh và chuông ghép nối thiết bị nghe được trong đó tổng độ dày 6mm là giới hạn có thể đeo được
Các nút cảm biến IoT siêu mỏng – cảnh báo ngưỡng môi trường, cảnh báo giả mạo và âm báo trạng thái kết nối với tổng độ dày thiết bị dưới 10mm
Dụng cụ y tế cầm tay – cảnh báo sốt nhiệt kế kỹ thuật số, âm giới hạn máy đo nồng độ oxy trong mạch và tiếng bíp hoàn thành ECG di động trong thiết bị bỏ túi
Thiết bị thẻ thông minh và mã thông báo – âm xác nhận giao dịch, phản hồi nhập mã PIN và cảnh báo sắp hết pin trong thiết bị bảo mật dạng thẻ tín dụng
Mô-đun bên trong ô tô 12V/24V – lời nhắc thắt dây an toàn, chuông đánh lửa khi bấm chìa khóa và phản hồi của công cụ chẩn đoán mà không cần bộ điều chỉnh điện áp
Bảng điều khiển 24V công nghiệp – chỉ báo lỗi, âm báo hoàn thành chu trình và cảnh báo công tắc giới hạn trong PLC và hệ thống logic rơle
| Thử thách thiết kế | Giải pháp HNR‑1255 PA5.0 |
| Khoảng hở trục Z ≤ 6mm | Chiều cao thân máy 5,5mm phù hợp với tổng số cụm lắp ráp dưới 7mm bao gồm PCB và mối hàn |
| Ngân sách trọng lượng < 1g trong thiết bị đeo | Khối lượng 0,60g đáp ứng các hạn chế nghiêm ngặt mà không ảnh hưởng đến âm thanh |
| Hợp nhất sản phẩm đa điện áp | SKU 1–30V đơn thay thế các bộ rung cụ thể 3,3V, 5V, 12V và 24V |
| Không có chân MCU dự phòng cho trình điều khiển chuyên dụng | Truyền động tải 12nF trực tiếp từ GPIO có khả năng tạo ra xung điện xung; không cần bóng bán dẫn hoặc IC |
| Môi trường y tế/RF nhạy cảm với EMC | Sự truyền động áp điện tạo ra từ trường bằng không; không có nguy cơ nhiễu ECG/EEG |
HNR‑1255 PA5.0 giải quyết một hạn chế cơ học cụ thể: ngưỡng chiều cao 5,5mm. Nhiều vỏ IoT có thể đeo, di động và siêu nhỏ gọn chỉ định khoảng hở bên trong tối đa 6–7mm phía trên PCB. Bộ rung Piezo tiêu chuẩn 7,0mm vượt quá giới hạn này khi bao gồm chiều cao mối hàn (0,5–1,0mm) và khe hở sườn vỏ (0,5mm). HNR‑1255 PA5.0 giải quyết vấn đề này bằng khoảng không gian trống 1,5 mm, cho phép các nhà thiết kế duy trì hiệu suất âm thanh mà không cần mở rộng thùng loa.
MEIDI sản xuất HNR‑1255 PA5.0 trên dây chuyền lắp ráp áp điện chuyên dụng với chức năng ép gốm tự động, nung điện cực và đóng gói vỏ. Cơ sở sản xuất ở Giang Tô của chúng tôi hoạt động theo quản lý chất lượng ISO 9001:2015, với việc kiểm soát quy trình thống kê ở mọi giai đoạn – từ kiểm tra nguyên liệu thô đến xác minh âm thanh cuối cùng.
Mỗi lô sản xuất đều phải trải qua quá trình thẩm định toàn diện:
Kiểm tra điện dung 100% – xác minh 12nF ±40% ở 1kHz; phạm vi đo 11,7–14,2nF đảm bảo khớp trình điều khiển nhất quán
Lấy mẫu tần số cộng hưởng – xác minh thống kê 4000Hz ± 12,5%; phạm vi đo điển hình 3900–4080Hz
Xác minh hàng loạt SPL – tối thiểu ≥80dB ở 5Vp‑p, 4000Hz; phạm vi mẫu 83–86dB xác nhận tính nhất quán về âm thanh
Xác nhận mức tiêu thụ hiện tại - tối đa 10mA; đo được 0,63–0,78mA xác nhận hiệu suất dưới miliampe
Bảo quản ở nhiệt độ cao – 48 giờ ở +80±2oC; phục hồi thông số sau 2 giờ ổn định môi trường xung quanh
Bảo quản ở nhiệt độ thấp – 48 giờ ở -30±2oC; kích hoạt đã được xác minh ở mức tối thiểu 1V
Chu kỳ sốc nhiệt – 5 chu kỳ trong khoảng từ -30oC đến +80oC với thời gian dừng 30 phút cho mỗi lần cực trị
Xác nhận ứng suất cơ học – rung hình sin (10–55Hz, biên độ 1,0mm, trục XYZ, tích lũy 0,5 giờ) và thả rơi tự do 75cm xuống gỗ cứng 10 mm (3 lần va chạm)
Khả năng chống ẩm – 48 giờ ở 50±5oC / 90–95% RH, sau đó phục hồi 2 giờ và xác định đặc tính điện
Khả năng chịu nhiệt của mối hàn – 250±5oC trong 10±0,5 giây với khoảng hở từ thân đến vật hàn là 2,0mm
Tất cả các thành phần đều tuân thủ RoHS, REACH và UL94 V‑0. Việc đánh dấu mã lô trên mỗi đơn vị cho phép truy xuất nguồn gốc trong 10 năm về ngày sản xuất, dữ liệu thử nghiệm và chứng chỉ nguyên liệu thô.
Câu hỏi 1: Chiều cao 5,5mm ảnh hưởng như thế nào đến đầu ra âm thanh so với HNR‑1207 PA6.5 7,0mm?
Đầu ra âm thanh là tương đương. Cả hai mẫu đều cung cấp 83–86dB ở 4000Hz và 5Vp‑p. HNR‑1255 PA5.0 đạt được điều này thông qua hình học khoang bên trong được tối ưu hóa và điều chỉnh phần tử gốm giúp duy trì hiệu quả cộng hưởng mặc dù chiều cao đã giảm. Sự cân bằng là điện dung cao hơn một chút (12nF so với 10nF) và mức tiêu thụ dòng điện tăng nhẹ (0,63–0,78mA so với 0,45–0,54mA) – cả hai vẫn ở mức dưới miliampe và không đáng kể trong thực tế. Đối với các thiết kế vừa với 7,0mm, cả hai mẫu đều hoạt động giống nhau. Đối với các ràng buộc trục z dưới 6mm, chỉ biến thể 5,5mm mới đủ điều kiện.
Câu hỏi 2: HNR‑1255 PA5.0 có thể thay thế HNR‑1207 PA6.5 trong thiết kế hiện tại mà không sửa đổi mạch không?
Có, với xác minh nhỏ. Cả hai đều có chung đường kính 12,5mm, phạm vi 1–30V, cộng hưởng 4000Hz và cấu hình chốt xuyên lỗ. Điện dung 12nF (so với 10nF) tăng dòng điện lên khoảng 20% ở cùng điện áp và tần số – thông thường từ 0,5mA đến 0,6mA. Điều này nằm trong khả năng của bất kỳ mạch điều khiển hoặc GPIO MCU nào đã được thiết kế cho HNR‑1207. Xác minh vùng ngăn chặn PCB: chiều cao 5,5mm có thể làm giảm khoảng hở trục z cần thiết, có khả năng cho phép xếp chồng thành phần dày đặc hơn phía trên bộ rung.
Câu hỏi 3: Điện áp điều khiển tối thiểu cho đầu ra âm thanh trong thiết kế pin đồng xu 3,3V là bao nhiêu?
Khoảng 1,5–2,0Vp‑p tạo ra đầu ra mờ nhưng có thể cảm nhận được trong môi trường yên tĩnh. Ở mức 3,3Vp‑p và 4000Hz, dự kiến ở mức 70–75dB – đủ cho cảnh báo ở gần, phản hồi nút và âm báo trạng thái trong thiết bị tiêu dùng. Thông số ≥80dB được xác thực ở 5Vp‑p; Hoạt động 3,3V mang lại SPL thấp hơn tương ứng. Đối với các thiết kế quan trọng về pin, mức tiêu thụ dưới miliampe có nghĩa là ngay cả pin đồng xu CR2032 (220mAh) cũng có thể duy trì hơn 300000 giờ hoạt động âm ngắt quãng.
Câu hỏi 4: Điện dung 12nF ảnh hưởng như thế nào đến việc lựa chọn mạch điều khiển so với các lựa chọn thay thế 10nF?
Ở tần số 4000Hz, điện kháng điện dung xấp xỉ 3,3kΩ cho 12nF (so với 4,0kΩ cho 10nF). Dòng tải cao hơn một chút này vẫn nằm trong giới hạn nguồn cung cấp GPIO tiêu chuẩn của MCU (thường là 8–20mA). Đối với IC điều khiển áp điện chuyên dụng, tải 12nF nằm trong phạm vi thông số kỹ thuật phù hợp. Điện dung cao hơn thực sự có thể có lợi: ở cùng một điện áp truyền động, năng lượng truyền đến phần tử gốm nhiều hơn một chút, góp phần tạo ra âm thanh phát ra tương đương với các biến thể cao hơn mặc dù thể tích khoang giảm.
Câu hỏi 5: HNR‑1255 PA5.0 có phù hợp với các ứng dụng công nghiệp 24V âm liên tục không?
Có, với thiết kế mạch truyền động phù hợp. Bản chất điện dung có nghĩa là dòng điện vẫn tự giới hạn bởi điện kháng – khoảng 1,8mA RMS ở 24Vp‑p và 4000Hz. Tuy nhiên, nên sử dụng một điện trở giảm chấn nối tiếp (100–330Ω) để triệt tiêu tiếng chuông và bảo vệ bóng bán dẫn điều khiển khỏi quá độ tải phản kháng. Đảm bảo mạch truyền động chịu được mức 24V; Các chân MCU 3,3V hoặc 5V tiêu chuẩn yêu cầu MOSFET hoặc bộ ghép quang chuyển mức. Đối với nhiệm vụ phát âm liên tục, dòng điện rút ra không đáng kể sẽ tạo ra hiện tượng nóng trình điều khiển ở mức tối thiểu ngay cả ở điện áp 24V.
Câu hỏi 6: Bộ rung này có thể được sử dụng trong môi trường có độ ẩm cao như ứng dụng hàng hải hoặc ngoài trời không?
HNR‑1255 PA5.0 tiêu chuẩn không được bịt kín và được xếp hạng cho môi trường không ngưng tụ 90–95% RH theo thử nghiệm khả năng chống ẩm (48 giờ ở 50°C / 95% RH). Để tiếp xúc liên tục ngoài trời hoặc trên biển, MEIDI cung cấp lớp phủ hoặc lớp bọc phù hợp như một tùy chọn tùy chỉnh. Hãy liên hệ với nhóm kỹ thuật của chúng tôi để thảo luận về các yêu cầu bảo vệ chống xâm nhập và các sửa đổi có sẵn.
Để biết các ghi chú về ứng dụng mạch điều khiển, hướng dẫn tích hợp vỏ cấu hình mỏng, ví dụ về cấu hình PLC hoặc định giá theo khối lượng trên dòng bộ rung thụ động Piezo HNR, hãy liên hệ với bộ phận Hỗ trợ Kỹ thuật của MEIDI.
Kỹ thuật ứng dụng MEIDI thường phản hồi trong vòng một ngày làm việc với các bản vẽ lưu giữ PCB, tệp 3D STEP và định giá theo khối lượng cho các chương trình hợp nhất nhiều SKU.
Địa chỉ
Số 6, đường Wenlin, thị trấn Chenbao, thành phố Xinghua, tỉnh Giang Tô, Trung Quốc
điện thoại
