Cicalino passivo piezoelettrico da 12 * 5,5 mm

La serie HNR‑1255 comprende cicalini passivi piezoelettrici a foro passante progettati per sistemi in cui la tensione di alimentazione varia in modo significativo a seconda delle varianti di prodotto o delle condizioni operative. Con un intervallo di azionamento ultra ampio da 1 a 30 V, un singolo componente può ospitare qualsiasi cosa, dalle batterie agli ioni di litio a cella singola (3,0–4,2 V) ai binari logici da 5 V, ai circuiti accessori automobilistici da 12 V e ai bus di controllo industriale da 24 V, eliminando i circuiti di regolazione della tensione e semplificando la gestione della distinta base globale.

Prodotti da MEIDI nella provincia di Jiangsu, questi cicalini sono dotati di un diaframma ceramico piezoelettrico da 12,5 mm - sostanzialmente più grande delle varianti economiche da 9 mm - che fornisce ≥ 80 dB SPL a 4000 Hz con un assorbimento di corrente di soli ≤ 10 mA. La frequenza di risonanza di 4000 Hz si trova al limite superiore del picco di sensibilità uditiva umana (2–4kHz), fornendo avvisi nitidi e percettibili con un dispendio energetico minimo. Due varianti meccaniche condividono prestazioni elettriche identiche: PA5.0 per montaggio su PCB a incasso e PA6.5 per distanziatori elevati o applicazioni panel-through.

Caratteristiche principali

Compatibilità con unità ultra-ampia da 1 a 30 V: elimina i circuiti di regolazione della tensione sui bus agli ioni di litio a cella singola (3,0-4,2 V), logica a 5 V, bus automobilistici a 12 V e industriali a 24 V

Risonanza uditiva sweet-spot a 4000 Hz - posizionata per la massima percettibilità umana con un dispendio energetico minimo; posizionato per la massima percettibilità umana con il minimo dispendio energetico"

Assorbimento di corrente inferiore a 10 mA: a 5 Vp-p, onda quadra da 4.000 Hz; consente l'azionamento diretto del GPIO MCU e una maggiore durata della batteria nella misurazione wireless

Diametro della ceramica espansa di 12,5 mm: area del diaframma maggiore del 54% rispetto alle varianti da 9 mm; un’area più ampia teoricamente migliora l’efficienza acustica

Piattaforma a doppia lunghezza di lead: PA5.0 e PA6.5 condividono una distinta base elettrica; la selezione meccanica avviene in fase di assemblaggio senza riprogettazione del circuito

Custodia in PBT resistente alle riparazioni: resiste alla saldatura a onde di 260 ℃ e alla rilavorazione manuale a 350 ℃; Tracciabilità del lotto di 10 anni tramite marcatura del codice lotto

Applicazioni tipiche

Contatori intelligenti: avvisi di manomissione, avvisi di errore di comunicazione e segnali acustici di batteria scarica nei contatori di gas, acqua ed elettricità che funzionano con celle primarie al litio da 3,6 V

Diagnostica medica portatile: segnali acustici di completamento del test, segnali acustici di stato della calibrazione e avvisi di errore nei monitor del glucosio portatili e nei pulsossimetri

Reti di sensori industriali: allarmi di guasto e notifiche di soglia su nodi IoT alimentati da bus di campo a 12 V/24 V e unità di telemetria remota

Elettronica aftermarket automobilistica: integrazione del bus accessorio da 12 V per sensori di parcheggio, monitor della pressione dei pneumatici e comandi vocali della dashcam

Sistemi di gestione della batteria: avvisi acustici di sovraccarico, fuga termica e squilibrio delle celle nei circuiti di protezione del pacco batterie agli ioni di litio

Controllo degli accessi di sicurezza: avvisi di porta aperta forzata, badge non valido e batteria scarica in configurazioni autonome a 12 V o con alimentazione estratta PoE

Domande frequenti

1. Posso pilotare la serie HNR-1255 direttamente da un pin GPIO del microcontrollore da 3,3 V?

Sì, entro i limiti attuali. A 3,3 Vp-p, il carico capacitivo da 12 nF assorbe circa 6–7 mA a 4000 Hz: verificare con la misurazione effettiva. L'SPL sarà inferiore alla specifica 5 Vp-p; verificare l'output con campioni. Per ottenere la massima potenza, utilizzare un buffer logico da 5 V o uno stadio driver a transistor. L'intervallo operativo da 1 a 30 V garantisce che il cicalino non venga danneggiato dall'azionamento a 3,3 V; funziona semplicemente al di sotto della potenza acustica nominale.

2. Qual è la differenza pratica tra PA5.0 e PA6.5 nel mio layout PCB?

Le prestazioni elettriche ed acustiche sono identiche. La differenza è meccanica: PA5.0 ha una lunghezza dei cavi standard per il montaggio a incasso contro la superficie del PCB, mentre PA6.5 fornisce cavi estesi per applicazioni che richiedono una maggiore distanza, come l'inserimento del pannello frontale attraverso una cornice, uno spazio libero per il rivestimento protettivo o spazi vuoti per il flusso d'aria termico. Entrambe le varianti condividono la stessa disposizione dei fori sul PCB e la stessa zona di esclusione; la sostituzione non richiede alcuna modifica del circuito o del layout.

3. Come si confronta la frequenza di 4000 Hz con le alternative di 2700 Hz negli ambienti reali?

4000 Hz si trovano al limite superiore del picco di sensibilità uditiva umana di 2–4 kHz, rendendolo più percepibile di 2700 Hz in ambienti con rumore da basso a moderato (uffici, case, strutture mediche). Tuttavia, 2700 Hz penetrano più efficacemente nel rumore industriale ad alta frequenza (motori, compressori superiori a 3 kHz). Per ambienti interni di consumo, medici e uffici, 4000 Hz fornisce un carattere tonale più nitido e "urgente". Per i pavimenti degli stabilimenti e i vani motore, può essere preferibile 2700 Hz. La serie HNR-1255 è ottimizzata per il primo scenario.

4. Perché la tolleranza della capacità è ±40% e in che modo ciò influisce sulla progettazione del mio driver?

La capacità ceramica piezoelettrica varia in base al lotto di materiale, all'area dell'elettrodo e allo spessore del dielettrico. Il valore nominale di 12 nF con tolleranza ±40% (7,2–16,8 nF) è tipico per questa classe di cicalino. In pratica, il lotto di campione misurava 11,7-14,2 nF. Per la progettazione del driver, dimensionare lo stadio di uscita per l'intervallo di tolleranza di capacità specificato. Per la progettazione del driver, dimensionare lo stadio di uscita per il carico peggiore di 16,8 nF alla frequenza di commutazione. A 4000 Hz, 16,8 nF richiedono una corrente di carica di picco di ~13 mA, ancora ben entro le capacità dei transistor per piccoli segnali. Un resistore in serie da 100 Ω può limitare la corrente di spunto se l'unità GPIO è marginale.

5. Posso far funzionare questo cicalino ininterrottamente a 30 V e qual è la durata prevista?

Il massimo di 30 V è un valore di sopravvivenza, non una raccomandazione per il funzionamento continuo. A 30 Vp-p, l'elemento piezoelettrico subisce il massimo stress meccanico e riscaldamento dielettrico. Per le applicazioni a tono continuo, MEIDI consiglia di limitare la tensione di comando o di implementare il controllo del ciclo di lavoro per preservare l'adesione degli elettrodi e l'integrità della ceramica. Contattare MEIDI per i dati sulla durata in condizioni operative specifiche. Per le applicazioni di allarme continuo, il declassamento della tensione o del ciclo di lavoro prolunga proporzionalmente la durata.