Fråga om Piezoelement och pic

Elektronikrelaterade (på komponentnivå) frågor och funderingar.
m4rtin
Inlägg: 34
Blev medlem: 23 januari 2008, 14:21:42
Ort: Halmstad

Fråga om Piezoelement och pic

Inlägg av m4rtin »

Hej.
Jag driver ett piezoelement mha av en pic. Lägger ut en frekvens på två av benen på picen, 0:a på den ena, och 1:a på den andra, sen skiftar jag så de lägger ut inveterande signaler.
På detta sett får jag ut en 6 volt Peak-Peak, mha ett 3v batteri. Jag undrar vad jag mer kan göra för att det så låta högre? Alltså höjja pk-pk:en antar jag? Vad behövs för extra kretsar?

mvh Martin S
Användarvisningsbild
Icecap
Inlägg: 26763
Blev medlem: 10 januari 2005, 14:52:15
Ort: Starup (Haderslev), Danmark

Inlägg av Icecap »

Jepp, du behöver extra kretsar. Du kan kanske också sköta det med en mindre transformator.

Sedan finns det ett sätt som är nog så effektivt om du kan variera frekvensen fritt: träffa resonansfrekvensen på piezo-elementet, då brukar den låta en del mer.

Edit: just det, kom på att det kan göras med en spola + 2 kondingar och då bara 1 processorpinne men då måste spolen och kondingarna bilda en parallellresonanskrets på den valda frekvens.

Du kan även göra det med en spola med uttag, då är du inte lika beroende av resonansfrekvens.
Senast redigerad av Icecap 11 april 2008, 20:26:22, redigerad totalt 1 gång.
m4rtin
Inlägg: 34
Blev medlem: 23 januari 2008, 14:21:42
Ort: Halmstad

Inlägg av m4rtin »

tror vi träffar resonansfrekvensen enligt databladet, men det är inget vidare tryck ändå. Hur ser man till att spolen och kondingarna bilda en paralellresonanskrets på den valda frekvensen? Vet inte hur sånt fungerar tyvärr.
Användarvisningsbild
Icecap
Inlägg: 26763
Blev medlem: 10 januari 2005, 14:52:15
Ort: Starup (Haderslev), Danmark

Inlägg av Icecap »

Lite teori

Om man då delar upp kondensatorn i 2, t.ex. lika stora i serie med varandra, kommer mittpunktet mellan dom att kunna uppfattas som ett mittuttag på spolen. Om man då tar den understa delen av kretsloppet som GND och "kastar in" 3Vpp på detta "mittuttag" i rätt frekvens kommer det "på toppen" att vara 6Vpp pga. upptransformeringsfunktionen.

Om man istället delar upp så att den undre kondensator av de 2 seriekopplade är 9 gg större än den övre kommer upptransformeringen att bli 10:1 och man ska alltså i teorin få 30Vpp på det vis.

Sedan kommer verkligheten in med olika förluster osv. men man kan komma ganska långt på det vis ändå.
m4rtin
Inlägg: 34
Blev medlem: 23 januari 2008, 14:21:42
Ort: Halmstad

Inlägg av m4rtin »

Okej, testade lite nu, men förstår inte hur jag ska räkna på det. Hur vet jag storleken på L eller R?, om jag tex ska ska köra i 4khz?

Kod: Markera allt

        
  ______________
        |     |--------------- Piezo, andra benet inkopplat på GND
        |     |
        |     |
        |     |
        |     =   C2
        |     |
        L     |--------------- Pic, skickar 3 V pk-pk
        |     |
        |     |
        |     =   C1
 _______|_____|
              |
              GND






mvh Martin S
Användarvisningsbild
Icecap
Inlägg: 26763
Blev medlem: 10 januari 2005, 14:52:15
Ort: Starup (Haderslev), Danmark

Inlägg av Icecap »

L är spolens induktans och R är i detta fall det motstånd spolen har, alltså inget du kan fibbla med.

Resonansfrekvensen räknas lätt ut: (jag kan rekommenderas ELFAs faktablad)

Frq = 1/(2 * PI * rot(L * C))
Detta kan även skrivas:
C = 1/(2 * PI * rot(L * Frq))

C är ju den C1 och C2 i seriekoppling, alltså C = 1/(1/C1 + 1/C2))

Om vi alltså sätter C till 10nF (t.ex. C1 = 60nF, C2 = 12nF) ska L alltså bli 158mH vid 4KHz ... vilket är ganska stort rent fysisk men likaväl framgår principen ganska tydligt.
peter555
Inlägg: 6047
Blev medlem: 12 februari 2006, 10:02:22

Inlägg av peter555 »

Du måste räkna med kapacitansen på summern också, den är väl nån eller några nF.
m4rtin
Inlägg: 34
Blev medlem: 23 januari 2008, 14:21:42
Ort: Halmstad

Inlägg av m4rtin »

Testade med L på 100mH, C på 10nF (C1 = 60nF, C2 = 12nF) och en frekvens på 5 khz. Men det blev ingen skillnad alls. Efter jag läst på materialet du gav mig tycker jag det borde stämma....

Har L parallellt med C1 och C2, och resten som du sa att det skulle kopplas. Ska "kretsen" vara spänningsatt med 3V också? Dvs det "u" som syns i pdf:en du gav mig? Har testat både med å utan..

Hursom, tack för hjälpen så här långt.


/martin
peter555
Inlägg: 6047
Blev medlem: 12 februari 2006, 10:02:22

Inlägg av peter555 »

Prova att svepa frekvensen och mät amplituden över piezon så ser du var resonansen ligger.
Användarvisningsbild
Icecap
Inlägg: 26763
Blev medlem: 10 januari 2005, 14:52:15
Ort: Starup (Haderslev), Danmark

Inlägg av Icecap »

Det KAN faktisk också vara så att piezo-högttalaren inte KAN skicka ut mer ljud helt enkelt.

Och visst ska piezo-högttalarens kapacitet räknas med men en sak ska ju också räknas in: tittade lite på ELFAs piezoelement och det "stora" har 25nF i kapacitet! Tyvärr står det inget om driftströmmen men den om man räknar om från den "lilla" blir det runt 15mA (med förbehåll för felaktig data).

Detta betyder då att om man transformerar upp spänningen 10x ska PIC'en ge ut 150mA ... vilket ju är alldeles orealistisk, 25mA som bäst kan man ju räkna med.

Alltså MÅSTE exakta data för det valda piezoelement hittas och uträkningar för det göras, sedan kan man räkna baklänges på hur mycket man kan transformera upp spänningen innan utgången får ge med sig.
m4rtin
Inlägg: 34
Blev medlem: 23 januari 2008, 14:21:42
Ort: Halmstad

Inlägg av m4rtin »

Hej igen. Att vårt piezoelement kan låta mer är ett faktum. Testat med en signalgenerator. Är förövrigt http://se.farnell.com/1502698/passives/ ... tid=362267
Capacitansen är 14000pF.
Användarvisningsbild
Icecap
Inlägg: 26763
Blev medlem: 10 januari 2005, 14:52:15
Ort: Starup (Haderslev), Danmark

Inlägg av Icecap »

Den tar 10mA enl. datan, jag har inte kollat hur mycket PIC'en kan lämna men jag utgår ifrån 25mA, detta betyder att du inte kan transformera upp mer än 2,5x, alltså som bäst 7,5Vpp.
m4rtin
Inlägg: 34
Blev medlem: 23 januari 2008, 14:21:42
Ort: Halmstad

Inlägg av m4rtin »

OKej, det jag var rädd för!
Testat olika framräknade värden på komponenterna hela morgonen, har lyckats få till en ökning, men det är med signalgeneratorn. När jag använder picen är det knappt nån skillnad alls, så det beror helt säkert på hur mycket ström picen kan lämna ut.
Finns det något annat enkelt sätt att lösa denna uppgiften?, annars får jag använda en "BUzzer" istället. De har ju inbyggd drivkrets, och låter bra mycket mer i 3 V än vad mitt element gjorde....

Frågan är ju vad som sitter i en sådan Buzzer, boder ju gå att bygga själv mha av min pic och lite komponenter tycker man.

Hursom ,tack för all hjälp!
Användarvisningsbild
Icecap
Inlägg: 26763
Blev medlem: 10 januari 2005, 14:52:15
Ort: Starup (Haderslev), Danmark

Inlägg av Icecap »

Det är inte allt för stort eller komplicerat att bygga en minimal step-up och sedan driva en transistor eller 2, då kan du få "full pott" på volymen.

Att sumrar med inbyggd drivning låter mer beror sannolikt på att de är anpassat och svänger på resonansfrekvensen, är det bara för att den ska klara att låta "piiiip" hade jag definitivt vald en med inbyggd drivkrets.
Skriv svar