蜂鸣器(Buzzer)是一类常见的电声器材,具有结构简略、紧凑、体积小、重量轻、本钱低一级长处,发声规模一般有数百Hz到十几kHz,广泛使用于各种电子设备傍边(空调、洗衣机、电脑等内部都有蜂鸣器)。蜂鸣器在电路中电路图形符号用字母“H”或“HA”(旧规范用“FM”、“LB”、“JD”等)表明。
蜂鸣器是电路规划中常用的器材,广泛用于工业操控、机房监控、门禁操控、计算机等电子产品,作为预警发声器材。但是许多人在规划时往往随意规划,导致实践电路中蜂鸣器不发声、细微发声和乱发声的状况发作。
蜂鸣器常见毛病及剖析
蜂鸣器在运用进程中呈现的不良景象一般有以下几种:
1、蜂鸣器没有装置前就不响,这是属蜂鸣器自身质量不可
2、蜂鸣器焊接后呈现无音或时响时不响,这种景象或许是焊接进程中运用的烙铁功率过大(主张用20-30W的烙铁)或时刻过长(主张3秒内完结一个焊点)导致蜂鸣器的针脚与线圈的焊接点受热熔化后虚焊。
3、焊接后蜂鸣器鸣叫进程中出小声、无音或沙音变调,这种景象或许是发动蜂鸣器的电流过小或过大(蜂鸣器正常作业电流20-30mA)导致蜂鸣器不能正常鸣叫。
4、蜂鸣器运用一段时刻后呈现变音或无音,这种景象或许是蜂鸣器的接连鸣叫时刻过长(蜂鸣器接连鸣叫时刻不能超越8-10小时,否则会变音或烧坏)或是蜂鸣器受环境影响。
5、蜂鸣器焊接后在电线板上作业时就呈现变调或无音但拆下来用直流稳压电源测验则没有问题,这种景象或许是蜂鸣器遭到搅扰。
详细电路剖析
下面从EasyARM-i.MX283开发套件下手,就3.3V NPN三极管驱动有源蜂鸣器规划,从实践产品中剖析电路规划存在的问题,提出电路的改善计划,学会剖析和改善电路的办法,然后规划出更优异的产品,到达抛砖引玉的效果。
上图为典型的过错接法,当BUZZER端输入高电平时蜂鸣器不响或响声太小。当I/O口为高电平时,基极电压为3.3/4.7*3.3V≈2.3V,因为三极管的压降0.6~0.7V,则三极管射极电压为2.3-0.7=1.6V,驱动电压太低导致蜂鸣器无法驱动或许响声很小。
上图为第二种典型的过错接法,因为上拉电阻R2,BUZZER端在输出低电平时,因为电阻R1和R2的分压效果,三极管不能牢靠关断。
上图为第三种过错接法,三极管的高电平门槛电压就只有0.7V,即在BUZZER端输入电压只需超越0.7V就有或许使三极管导通,明显0.7V的门槛电压关于数字电路来说太低了,在电磁搅扰的环境下,很简单形成蜂鸣器鸣叫。
上图为第四种过错接法,当CPU的GPIO管脚存在内部下拉时,因为I/O口存在输入阻抗,也或许导致三极管不能牢靠关断,并且和第三种相同 BUZZER端输入电压只需超越0.7V就有或许使三极管导通。
上图为通用有源蜂鸣器的NPN三极管操控有源蜂鸣器惯例规划驱动电路。电阻R1为限流电阻,防止流过基极电流过大损坏三极管。电阻R2有着重要的效果,第一个效果,R2相当于基极的下拉电阻,假如输入端悬空则因为R2的存在能够使三极管保持在牢靠的关断状况,假如删去R2则当BUZZER输入端悬空时则易遭到搅扰而或许导致三极管状况发作意外翻转或进入不希望的扩大状况,形成蜂鸣器意外发声。第二个效果,R2可提高高电平的门槛电压。假如删去R2,则三极管的高电平门槛电压就只有0.7V,即A端输入电压只需超越0.7V就有或许导通,增加R2的状况就不同了,当从A端输入电压到达约2.2V时三极管才会饱满导通,中的C2为电源滤波电容,滤除电源高频杂波。C1能够在有强搅扰环境下,有用的滤除搅扰信号,防止蜂鸣器变音和意外发声。在RFID射频通讯、Mifare卡的使用中,这儿开始选用0.1uF的电容,详细能够依据实践状况挑选。
在NPN 3.3V操控有源蜂鸣器时,在电路的BUZZER输入高电平,让蜂鸣器鸣叫,检测蜂鸣器输入管脚(NPN三极管的C极)处信号,发现蜂鸣器在发声时,向外发作1.87KHZ,-2.91V的脉冲信号,如上图过错。
在电路的BUZZER输入20Hz的脉冲信号,让蜂鸣器鸣叫,检测蜂鸣器输入管脚处信号,发现蜂鸣器在发声时,在操控电平上叠加了1.87KHz,-2.92V的脉冲信号,并且在蜂鸣器关断时呈现正向尖峰脉冲(≥10V),如上图过错。
总结
在选购蜂鸣器时不能光看价格,而疏忽自己电路的特性。要依据自己电子产品线路的规划特性来选购蜂鸣器,这样方可有用防止以上不良现象。假如电子产品线路规划对电子元件电流损耗有较严厉的要求,蜂鸣器的发动电流低于10mA时能够找蜂鸣器厂商匹配低电流损耗的蜂鸣器。