Акустический выключатель схема: Простой акустический выключатель

Акустический выключатель своими руками ⋆ diodov.net

Акустический выключатель довольно занимательное и интересное устройство, которое очень полезно собрать начинающему электронщику или радиолюбителю для совершенствования своих навыков. Рассмотрим, как сделать акустический выключатель своими руками из доступных радиоэлементов.

Принцип работы такого устройства заключается в том, что звуковой сигнал, как правило, хлопок в ладоши, воспринимается микрофоном, после чего с помощью различных схемных решений происходит подключение или отключение нагрузки. Чаще всего нагрузкой служит лампа накаливания или светодиодная лампа.

Как работает акустический выключатель

Алгоритм работы простейшего акустического выключателя выглядит так: когда раздается хлопок – лампа включается, при следующем хлопке – она гаснет и так повторяется все время. При этом в любом состоянии лампочка может находиться бесконечно долго. Мы же соберем более продвинутое устройство.

Первый алгоритм работы нашего акустического выключателя функционирует таким образом: один хлопок – зажигается одна лампа, второй – вторая, третий – третья, четвертый – все лампы гаснут. Далее все повторится снова.

Второй алгоритм – все происходит в обратной последовательности: первый хлопок – включаются три лампы, второй – одна гаснет и остаются светиться две лампы, третий – остается светиться одна лампа, четвертый – все лампочки выключаются. Такой вариант хорошо подходит для «ночника», поскольку с каждым хлопком свет становит тусклее, а затем гаснет.

Схема акустического выключателя

Существует огромное множество схем акустических выключателей (АВ): на транзисторах, логических микросхемах, триггерах и т.п., но мы будем собирать наш аппарат на микроконтроллере. Применяя микроконтроллер можно довольно просто реализовать алгоритмы различной сложности с минимальной переделкой схемы либо вовсе без переделок.

Первый и неотъемлемый элемент любого акустического выключателя – это микрофон.

Микрофон преобразует сигнал звуковой частоты в переменное напряжение. Нам подойдет самый простой электретный микрофон.

Одним выводом микрофон подключается к минусу, а вторым через подстроечный резистор R1, сопротивлением 510 кОм, – к плюсу. С помощью R1 регулируется чувствительность микрофона. Далее переменный сигнал с выхода микрофона через разделительный конденсатор C1, емкостью 1 мкФ, подается на усилитель, выполненный на одном транзисторе BC547. Эмиттер транзистора соединен с минусом, а коллектор посредством резистора R2, сопротивлением 1 кОм, — с плюсом. Настройка усилителя осуществляется с помощью подстроечного резистора R3, сопротивлением 1 МОм.

Далее усиленный сигнал подается на вход микроконтроллера ATmega8. В зависимости от количества поступивших импульсов, что соответствует количеству хлопков, микроконтроллер выдает высокий или низкий потенциал на соответствующие выводы. В данной схеме у нас применяются три вывода микроконтроллера МК, которые работают на выход.

Они питают три аналогичные цепи. Рассмотрим работу одной цепи.

Когда на выводе МК высокий потенциал (+5 В) транзистор VT2 серии 2N2222, соединенный с МК резистором R4 (1 кОм), открывается и получает питание катушка реле К1. При срабатывании реле К1 замыкаются его контакты в цепи питания лампы и таким образом она засвечивается.

Катушку реле К1 следует шунтировать обратным диодом VD1 для защиты от перенапряжения, поскольку катушка обладает некоторой индуктивностью, и при разрыве цепи может возникнуть бросок напряжения, хотя и не значительный в данном случае, но лучше перестраховаться. Подойдет практический любой диод с током не менее 100 мА, можно применить 1N4148.

Реле можно применять любое, но следует ориентироваться на такие параметры: напряжение питания 5 В, напряжение замыкающих контактов – переменное, 230 В. Ток контактов определяется нагрузкой цепи, которую будут замыкать-размыкать контакты. Я применял реле следующего типа: HW32-005VDC-A. Если найдете реле с током питания катушки не более 20 мА, то можно обойтись без транзисторного ключа.

Питание схемы акустического выключателя осуществляется от стабилизированного источника питания, напряжением 5 В. Можно взять любой готовый блок питания либо собрать его самому, как рассказано в этой статье.

Настройка акустического выключателя

Настройка устройства осуществляется с помощью двух переменных резисторов. Я добивался такой чувствительности, что выключатель не реагировал на музыку, речь и легкие удары дверью, но при этом отлично срабатывал по хлопку с противоположного конца комнаты. Следует учитывать, что микрофон нужно располагать в направлении хлопка.

Вы наверняка задавались вопросом, почему именно хлопок? Дело в том что амплитуда звуковой волны, вызванная хлопком, гораздо больше, чем при обычном разговоре или музыке, поэтому усилитель можно настроить таким образом, чтобы отсеять другие источник звука, тем самым исключить ложное срабатывание устройства.

Теперь, надеюсь, вы убедились, что сделать акустический выключатель своими руками довольно просто. Данное устройство я собрал на макетной плате, но если применять SMD компоненты и твердотельные реле, то размеры акустического выключателя не превысят спичечный коробок. Всем удачной сборки!

Скачать прошивки для трех разных вышеописанных алгоритмов работы акустического выключателя.

Еще статьи по данной теме

как подключить своими руками выключатель света, реагирующий на хлопок на транзисторах в корпусе или без? Монтаж звукового прибора на светильник

Современные акустические выключатели дистанционно управляют светом и электроприборами в доме. Они размыкают электрическую цепь от резкого и громкого звука, выполняют голосовые команды пользователей.

Акустические выключатели включают свет, оперативно управляют работой электроприборов на расстоянии с помощью звуковых команд. Электроустановочные изделия используются самостоятельно или в качестве элемента системы «умный» дом.

Выключение света по хлопку: польза и преимущества

Высокотехнологичный аппарат замыкает и размыкает электрическую цепь при подаче звукового сигнала, например, хлопка в ладоши. Он способен дистанционно управлять не только светом в доме, но и другими электробытовыми приборами: вентилятором, увлажнителем, музыкальным центром, аппаратурой, подсветкой аквариума.

Это полезное устройство заменяет или дублирует традиционный выключатель/пульт ДУ, экономя время пользователей на совершение действий. Оборудовать акустическими выключателями можно все электропотребители, находящиеся в зоне акустической чувствительности аппарата.

В корпусе на транзисторах

Выключатель в корпусе на транзисторах размещается в пластиковой коробке со степенью защиты от пыли и влаги ≥ IP30.

Благодаря применению печатных плат с SMD-элементной базой,пьезоэлектрического датчика и твердотельного реле, размеры современного акустического выключателя в корпусе на транзисторах не превышают габаритов спичечного коробка.

Транзисторные устройства успешно локализуются в слаботочные сети (сигнализации, видеонаблюдения и т.п.).

Без корпуса

Применение изделия без корпуса оправдано в случае, если пользователь собирается встраивать изделие в корпус какого-то электроприбора. Например, предполагает закрепить печатную плату с компонентами и акустическим датчиком под кожухом кондиционера или в подставке вентилятора. Открытая сборка компактнее  и заметно дешевле, чем девайс в корпусе.

Выключатели и светильники «вилка-розетка»

Выключатель типа «вилка-розетка» представляет съемное электроустановочное изделие в пластмассовом корпусе с входной вилкой для включения в сеть. Изделие оснащается 1-3 выходными розетками для подключения торшеров, бра, сложной бытовой техники, аппаратуры, гаджетов и других энергопотребителей. Изделие является переходником на пути следования электрического тока от сети 220 В к нагрузке, оснащенным платой управлением звуком.

Обыкновенная пристыковка выключателя типа «вилка-розетка» позволяет подсоединить модуль с акустическим датчиком без электромонтажных и установочных работ.

Очень просто вставить в стационарные розетки комнаты 1–4 выключателя и настроить на разных потребителей (или группы потребителей для устройств с выходами типа «двойник» или «тройник»). Например, 1-й выключатель будет подключать↔ отключать сетевую розетку от 3 хлопков, 2-й сработает от 4, 3-й среагирует на 5 хлопков, 4-й будет управлять 6-ю хлопками в ладоши.

Встроенный в «вилку-розетку» акустический коммутатор срабатывает от хлопков в ладоши благодаря селективной фильтрации, выделяющей характерные звуки на фоне шумов.

Применение : актуальность

Хлопковый выключатель незаменим в загроможденных (с плохим естественным освещением) помещениях, в которых проблематично подобраться или отыскать электрофурнитуру на стене.

Особенно востребованы звуковые устройства при организации освещения/оснащения системами управления электрооборудования различных хранилищ, cкладов и подсобных помещений.

Акустические выключатели в жилых помещениях

Звуковыми устройствами оснащают подвалы зданий, тамбуры и кладовки частных домов/квартир. Дистанционный аппарат полезен в детской комнате: чтобы выключить свет детям больше не надо подставлять стул, обращаться за помощью к родителям. Незаменим хлопковый выключатель для людей с ограниченными возможностями: отпадет необходимость прибегать к услугам родственников.

Освещение межэтажного пространства

В подъезде (на лестничной площадке) дома оправдана установка акустического модуля с отключением света через настраиваемый период времени. Опция реализована интегрированием в схему дополнительного узла: цепочки с временной задержкой на микросхеме (таймера).

Устройство откликается на звуковой сигнал, производимый жильцами и посетителями дома: скрипаоткрывающейся двери, хлопка в ладоши, разговора и шагов. После срабатывания освещение межэтажного пространства включается, например, на 5 минут. Этого времени вполне достаточно, чтобы открыть или позвонить в дверь. В случае цейтнота дополнительный хлопок обновит выдержку времени.

Как действует акустический выключатель

Микрофон или акустический датчик преобразует звуковые колебания в электрический сигнал.

После усилителя звуковой частоты ЗЧ сигнал детектируется, постоянное напряжение подается на базу транзисторного ключа, в нагрузку которого включена обмотка реле. После превышения порогового уровня на базе ключ срабатывает, и реле замыкает контакты питания 220 В электроприемника. При повторной звуковой команде схема автоматически отключается и прекращается протекание тока в светильнике или электроприборе.

Технические характеристики

Типовые технические характеристики акустического устройства с эксплуатацией в жилом объекте:

• вес нетто (без упаковки) 30 – 60 г;
• габаритные размеры 40*40*15 –86 *86 *26 мм;
• напряжение бытовой сети 220 В;
• максимальный ток нагрузки 5A;
• мощность нагрузки200–1100Вт;
• регулировка звуковой чувствительности 20 –150 дБ;
• класс защиты корпуса IP30 – IP34;
• относительная влажность от 20% до 60%;
• температура эксплуатации от 0°С до +40°С;
• срок гарантии изделий 12–24 месяца.

Составляющие детали

Стандартный акустический выключатель состоит из следующих деталей, запаянных на печатной плате:

• транзисторов и диодов;
• диодного моста и стабилитрона;
• микросхем триггера и компаратора;
• резисторов и конденсаторов;
• микрофона и реле.

Плата помещается в крепкий пластиковый корпус защелками.

Отличия между хлопковым и звуковым (голосовым) выключателем

Голосовые управляющие устройства сложнее переключателей «хлопкового» типа. В них задействованы специальные активные фильтры на микросхемах, выполняющие функции декодера команд. Они распознают  последовательность гласных звуков определенной частоты и длительности, игнорируя акустические помехи.

Схема подключения и установка своими руками

Схема электрических соединений хлопкового выключателя ничем не отличается от схемы подключения одноклавишного. Только последовательно (или вместо него) в разрыв цепи включается хлопковый выключатель.

Пошаговая инструкция

Сам акустический модуль приклеивается скотчем изнутри к люстре или корпусу электроприбора, соединения проще производить клеммниками типа Wago:

• обесточить сеть, разорвать цепь питания, идущую к клавишному выключателю, снять изоляцию и зачистить с концов жилы;
• пара проводов белого цвета от акустического модуля соединяются с фазой и нейтралью, идущих от щитка или распредкоробки;
• два оставшихся черных провода аналогично соединяется с выводами светильника или бытового прибора.

Остается перевести клавишу обычного выключателя в положение «включено», система готова к работе.

Как работают диммерные акустические выключатели

Управление акустическим диммерным выключателем осуществляется хлопками или  голосовой командой.После срабатывания диммера  передний фронт синусоиды сигнала отсекается/восстанавливается. Это приводит к изменению напряжения в нагрузке.Соответственно, происходит изменение яркости свечения ламп в светильнике.

Популярные производители

Пользуется популярностью продукция предприятий “Разработка ПРО” и “МастерКит” (Россия). Производит с высоким качеством изделия в сегменте электроакустических устройств компания «Ноотехника» (Беларусь).

Советы

При выборе дистанционного выключателя с акустическим датчиком следует обращать внимание на конструктивные особенности устройства. Наличие встроенного блока питания избавит от дальнейших затрат по приобретению низковольтного источника постоянного тока или батареек.

Следует учитывать, что выключатели с диммером используются только с тем типом нагрузки, на которую они рассчитаны. Например, устройства на симисторах не «стыкуются» с энергосберегающими и светодиодными лампами.

Если в устройстве предусмотрено плавное возрастание напряжения, то с люминесцентными лампами такой акустический выключатель работать не будет.

Существующие акустические выключатели по возможностям функционала можно разделить на три основные группы:

1. Самые простые шумовые только замыкают-размыкают сеть, реагируют на громкие звуки выше порогового значения и не обладают защитой от ложных срабатываний.
2. Наиболее сложные хлопковые коммутируют цепь, управляют диммером и таймером, избирательно выделяют звуки определенной частоты и длительности, отфильтровывая акустические помехи.
3. Самые «навороченные» голосовые выполняют все возможные действия, производят спектральный анализ звуков, распознавая с помощью встроенного интеллектуального блока команды и распоряжения, подаваемые голосом.

Стоимость акустических моделей на сегодняшний день вполне приемлема для большинства владельцев домов и  квартир.

Полезное видео

АКУСТИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ОСВЕЩЕНИЯ

Обратился ко мне человек, живущий в квартире, и как водится у таких людей имеется лестничная клетка, днем они как правило еще более-менее освещаются естественным светом, но вот ночью или вечером света нет, и искать по стенам выключатель не совсем удобно да и не современно. Лучше сделать что-то, чтоб открывало ключ и включало лампочку освещения при определенном уровне шума или голосом, что и было сделано.

Схема устройства

Схема известная, применять можно и аналоги деталей если соберетесь повторять эту схему, можно и импортные детали, как удобно и что более доступно. Ещё один неплохой вариант, без микросхем, но с хорошей чувствительностью, смотрите здесь.

Микрофон применил импортный капсуль, который имеет хорошую чувствительность и хорошую чувствительность, благодаря тому что пред каскад усиления как правило размещен уже внутри таких микрофонов – электретный микрофон как их принято называть в узких кругах радиолюбителей, по сравнению с обычным микрофонам, при запитке через вывод с которого снимается звук, начинает работать внутренний усилитель микрофона, благодаря чему даже при низком колебание звуковых волн появляется на выходе довольно высокий по уровню сигнал и не требуется городить предусилителей на операционных усилителях. Только вот по сигналу и питанию потом придется делать развязку и продумывать питание. Но это уже гораздо проще.

А еще плюс выключателя в том, что он слышит например хлопок двери входной или выходной и уже этим может включить свет в своей вторичной цепи.

После того как звуки прекратятся, включится своеобразная задержка (от 5 сек до 2 мин), после чего освещение отключится. Автомат выключатель этажного освещения обладает высокой чувствительностью, питается непосредственно от осветительной сети и не требует применения других стабилизаторов.

Работает он следующим образом: при обнаружение звукового сигнала, слабое переменное напряжение с выхода микрофона через разделительный конденсатор поступает на двухкаскадный усилитель, выполненный на транзисторах VT1 и VT2, и после усиления до напряжения 5…8 В, через разделительный конденсатор C4 поступает на входы триггера Шмитта DD1.1, который формирует на выходе прямоугольные импульсы положительной полярности. Каждый такой импульс открывает эмиттерный повторитель VT3, усиливающий сигнал по току, и быстро заряжает конденсатор C5. На входах элемента DD1.2 формируется уровень логической 1, который, инвертируясь, закрывает ключевой транзистор VT4 и формирует на его коллекторе, благодаря резистору R12, напряжение уровня логического 1, разрешающее работу схемы управления тиристором.

Вся плата выполнена из стеклотекстолита, для большей надежности выбран именно такой материал, так как схема работает как-никак в коридоре, где порой бывает и влажно, и перепады температур не редкое явление, да и напряжение большое в схеме, все должно быть надежно и прочно и работать долгое время радуя хозяина не один год.

Для удобства на плате предусмотрены клеммные колодки, чтобы легко подключить к проводке с помощью одной отвертки. Микрофон, как и регулятор чувствительности, расположены на плате, выносным сделан только управляющий элемент на проводах. Сборка и испытание конструкции — redmoon.

Акустический выключатель проще простого | Мастер-класс своими руками

Пару недель назад была собрана светодиодная панель для комнатного освещения и было решено собрать к нему акустический выключатель и сегодня я хочу рассмотреть пожалуй самую простую схему акустического выключателя.

Схема была найдена на одном из буржуйских сайтов и незначительным образом переделана. Устройство позволяет хлопком включать и выключать цепи питания. Я намерен его использовать для включения света. Устройство достаточно чувствительное благодаря двукратному усилителю на маломощных транзисторах. На хлопок реагирует на расстоянии в 5 метров от микрофона. Все детали были заменены на отечественные.

В микрофонном усилителе использованы отечественные транзисторы серии кт 315 с любой буквой или индексом. В окончательном каскаде применен мощный транзисторный ключ на биполярном транзисторе серии кт 818, все остальные детали как в оригинальной схеме. Из цепи можно исключить реле и на его место подключить нагрузку, но это лишь в тех случаях , когда нужно управлять нагрузками с питанием до 12 вольт, если нужно управлять нагрузками с питанием от сети, тут уже без реле не обойтись. В момент хлопка микрофон принимает волну, и как сигнал подается на усилитель мощности, которые поочередно усиливают полученный от микрофона сигнал. Усиленный сигнал поступает на базу ключа, его величина достаточна для срабатывания транзистора, и в этот момент открывается переход транзистора и проводит ток, который питает подключенную нагрузку или реле.

При сборке соблюдайте все номиналы деталей, даже незначительный уклон может привести к ненормальной работе выключателя. Устройство реагирует не только на хлопки, но и на низкочастотные шумы ( мощные басы и т,п ).

Диапазон питающих напряжений от 4 – х до 16 вольт, питайте только от стабилизированных источников постоянного напряжение и не в коем случае не используйте импульсные источники питания, с ними устройство не заработает!

Для пробной версии устройство было выполнено навесным монтажом, потом будет перенесена на плату, главное, что все работает без отказов.

⚡️Акустический выключатель света хлопком | radiochipi.

ru

На чтение 3 мин. Опубликовано 08.11.2017 Обновлено 07.07.2019

В радиолюбительской литературе последних лет редко встречаются описания акустических выключателей. Однако интерес к подобным конструкциям существует. Предлагаемая конструкция не претендует на новизну схемных решений, но, несмотря на простоту и доступность элементной базы, показала хорошие практические результаты.

В радиолюбительской литературе последних лет редко встречаются описания акустических выключателей. Однако интерес к подобным конструкциям существует. Предлагаемая конструкция не претендует на новизну схемных решений, но, несмотря на простоту и доступность элементной базы, показала хорошие практические результаты.

Акустический выключатель может использоваться в качестве выключателя освещения либо для коммутации других электрических цепей. Реагируя на громкий звук, например хлопок в ладоши, акустический выключатель переходит из одного состояния в другое, включая или выключая нагрузку.

Схема акустический выключатель

Акустический выключатель состоит из:

• микрофонного усилителя на транзисторах VT1 и VT2;
• одновибратора на триггере DD1.1;
• триггера DD1.2;
• схемы коммутации, состоящей из транзистора VT3 и симистора VS1.

В качестве датчика звука используется малогабаритный громкоговоритель 0,25ГДШ-2 с сопротивлением звуковой катушки 50 Ом. Вместо него можно использовать капсюль ДЭМ-4М либо телефонный капсюль. Конденсатор С2 ограничивает высокочастотную составляющую сигнала, улучшая помехоустойчивость акустического выключателя. Усиленный сигнал с микрофонного усилителя поступает на вход триггера DD1.1, работающего в режиме одновибратора, который вырабатывает одиночный импульс длительностью около 0,5 с.

Этот импульс поступает на вход триггера DD1.2, который имеет два устойчивых состояния. После каждого входного импульса триггер изменяет состояние на противоположное. Сигнал с выхода триггера управляет транзистором VT3, который, в свою очередь, отпирает симистор VS1, в цепи которого включена нагрузка.

Конструкция и детали

Вместо транзисторов VT1-VT3 можно использовать любые п-р-п транзисторы (от коэффициента усиления h3l3 VT1-VT2, если он менее 40, будет зависеть чувствительность акустического выключателя). Стабилитрон VD2 – любой из серии Д814А- Д814Д, либо других серий, с напряжением стабилизации от 8 до 12 В. Конденсатор С7 должен быть с рабочим напряжением не менее 400 В.

Мощность резистора R10 не более 0,25 Вт, он выполняет защитную функцию, в случае пробоя С7 резистор перегорает, защищая схему от повреждения. Вместо конденсатора С7 можно установить резистор 7,5 кОм 7,5 Вт, как показано на рисунок.2, при этом диод VD4 необходимо исключить. При отсутствии такого мощного резистора его можно собрать из четырех последовательно соединенных резисторов ОМЛТ-2 1,8 кОм.

Вместо симистора можно использовать тиристор, в этом случае схема коммутации будет иметь другой вид (изображение 2). В этой схеме использовать гасящий конденсатор вместо резистора не получится из-за наличия диодного моста в цепи питания. Диоды моста выбирают в зависимости от тока нагрузки. Для диодов КД105 нагрузка не должна превышать 60 Вт. Ввиду большого разброса параметров используемых в схеме приборов КУ208 и КУ201 симистор или тиристор необходимо подобрать по минимальному управляющему току включения (максимальной чувствительности).

Определить чувствительность можно, измеряя сопротивление управляющего перехода омметром, чем больше сопротивление, тем чувствительнее прибор. При малой чувствительности силового прибора вырабатываемого схемой тока управления будет недостаточно для отпирания прибора. Чтобы увеличить ток управления, пришлось бы в схеме изображение 1 уменьшить резистор R8 и увеличить емкость С7 (уменьшить R9 в схеме рисунок 2), что привело бы к увеличению потребляемой мощности.

Акустический выключатель собирают на печатной плате размерами 100×40 мм (изображение З). Печатная плата рассчитана на установку симистора КУ208. При работе с акустическим выключателем не забывайте, что схема находится под напряжением сети 220 В / 50 Гц, поэтому необходимо соблюдать меры безопасности, любые действия необходимо выполнять только при отключенном от сети устройстве!

РадиоКот :: Самый лучший акустический выключатель.

РадиоКот >Схемы >Аналоговые схемы >Бытовая техника >

Самый лучший акустический выключатель.

2010

Многим из вас приходилось подолгу нащупывать в темноте выключатель настольной лампы, натыкаясь на разные предметы. Этот процесс обычно сопровождается грохотом и нецензурными выражениями. Но теперь этому пришёл конец! Предлагаемый акустический выключатель выгодно отличается от всех подобных: не требует внешнего источника питания, собирается из распространённых деталей (в частности в нём нет реле), имеет неплохую чувствительность и защиту от сетевых помех, а главное — простоту конструкции и настройки.
Хлопок в ладоши — устройство включит свет, ещё хлопок — выключит. Время нахождения в каждом из состояний неограниченно.

Принцип действия
Звуковой сигнал от электретного микрофона поступает на двойной усилительный каскад на транзисторах VT1 и VT2. Применение транзисторов разной проводимости позволило избежать паразитных связей. Конденсатор С3 защищает схему от сетевых помех. Резистор R5 шунтирует вывод 11 микросхемы и одновременно является нагрузкой транзистора VT2. Сигнал на выходе усилителя имеет синусоидальную форму, но для управления триггером сигнал должен быть импульсным. Преобразование сигнала осуществляется одновибратором, выполненным на блоке DD1.1 микросхемы К561ТМ2. Длительность импульса при указанных номиналах R6 C4 составляет 0,5с.

Сердцем устройства является триггер, выполненный на элементе DD1.2 той же микросхемы. Триггер — устройство, имеющее два устойчивых состояния и переключаемое из одного состояния равновесия в другое при каждом воздействии внешнего управляющего сигнала. Когда на выходе триггера (вывод 1 микросхемы) присутствует низкий уровень напряжения, транзистор VT3 закрыт и нагрузка обесточена. При высоком логическом уровне на выходе DD1 транзистор VT3 и тиристор (соответственно) находятся в открытом состоянии и на нагрузку (EL1) поступает напряжение питания. Использование устройства возможно только с лампой накаливания, т.к. на нагрузку подаётся выпрямленное четверкой диодов напряжение, включенных по мостовой схеме.
Источник питания выполнен по бестрансформаторной схеме. Переменное напряжение выпрямляется диодным мостом VD2-VD4, проходит через ограничительный резистор R9 и фильтруется стабилитроном VD1 и конденсатором C5. При слишком высоком сопротивлении R9 тока может не хватить для отпирания тиристора, при слишком низком — сгореть стабилитрон. Оптимальное значение R9 составляет 28 кОм. Чувствительность устройства на хлопок составляет 4-6 метров.
Детали
Лампа накаливания ELI рассчитана на напряжение 220-235 В и мощность 7-60 Вт. Электретный микрофон любой. Все постоянные резисторы типа МЛТ, мощность резистора R9 2Вт. Все конденсаторы на напряжение не менее 16В. Стабилитрон VD1 заменяют КС 175А, Д808, Д814А или на аналогичный с напряжением стабилизации 9-12 В. Выпрямительные диоды VD2-VD4 заменяют диодами КД226В, КД258Б, Д112-16 и аналогичные, учитывая, что их обратное напряжение не должно быть менее 300 В. Вместо дискретных диодов можно применить готовый выпрямительный мост типа КЦ402А, КЦ405А, КЦ407А. Вместо транзистора VT3 можно применить КТ940А-КТ940Г, КТ630А-КТ630В и даже КТ315Б. Транзистор VT1 структуры n-p-n,VT2 структуры p-n-p. Тиристор VS1 должен быть с минимальным током управляющего электрода. Кроме указанного на схеме, это может быть Т112-16-х или другой, с худшими характеристиками, например, типа КУ201 К-КУ201М, КУ202К-КУ202Н.
Монтаж
Устройство собирают на монтажной плате и закрепляют в корпусе из диэлектрического материала. Соблюдайте цоколёвку микросхемы!

При монтаже элементов стремятся к тому, чтобы их выводы имели минимальную длину (для уменьшения влияния помех). Силовую часть монтируют так, чтобы корпуса тиристора и выпрямительных диодов (в случае применения дискретных диодов) не имели контакта с другими элементами (не санкционированного по электрической схеме). Не размещайте резистор R9 вблизи других компонентов во избежание их перегрева. Не устанавливайте выключатель на столе, т.к. тряска во время работы может привести к ложному срабатыванию.
Налаживание
Ахтунг! Не касайтесь силовой части включенного в сеть устройства! Не забывайте о предохранителе!
В налаживании устройство не нуждается и при исправных элементах начинает работать сразу после включения. Чувствительность узла можно подкорректировать изменением помехозащитного конденсатора С3, его ёмкость лежит в пределах 0,1-1мкФ. Чем выше ёмкость С3, тем ниже чувствительность.

Вопросы, как всегда в Форум.

---

Как вам эта статья?	Заработало ли это устройство у вас?

---

Эти статьи вам тоже могут пригодиться:

Акустический выключатель света — 5 — Конструкции простой сложности — Схемы для начинающих

Устройство реагирует на хлопки в ладоши — хлопнул раз, — светильник включился, хлопнул два, — светильник выключился. Оно может ком­мутировать светильник с лампой мощностью до 150 Вт. Принципиальная схема акустического выключателя показана на рисунке.

Воспринимает звуки электретный микрофон M1. Во время хлопка в ладоши на его выходе будет «всплеск» амплитуды низкочастотного напряжения. Это напряжение поступает на усилитель на ОУ А1. Чувствительность ОУ зависит от цепи ООС R5-R2-C2 и легко регулируется в широких пределах при помощи переменного резистора R5. Чувствительность устанавливается таким образом, чтобы схема реагировала только хлопки, свистки, но не реагировала на спокойную речь, шаги, негромкую работу телевизора. Здесь большое значение имеет и место расположения микрофона (всего устройства), его нужно размещать подальше от динамиков телевизора и поближе к месту, где обычно находится человек (например, к дивану). Следует заметить, что данное устройство наиболее эффективно в спальне. Каждому знакома ситуация, когда приходится лихорадочно искать в темноте выключатель ночника, если, например, зазвонил телефон или нужно выйти «по нужде». А данное устройство включит свет почти автоматически. С выхода операционного усилителя, усиленное напряжение НЧ поступает на детектор на диодах VD1 и VD2. Во время хлопка или другого громкого и резкого звука, как уже отмечалось, возникает всплеск переменного напряжения, это приводит к увеличению постоянного напряжения на С6. И как только это напряжение достигнет величины 1-1,2 В откроется транзистор VT1. Напряжение на его коллекторе упадет до логического нуля и одновибратор на основе RS-триггера на элементах D1.1-D1.2 сформирует положительный импульс длительностью примерно 2-3 секунды. Цепь C10-R10-VD4, по фронту этого импульса, сформирует короткий положительный импульс, который поступит на вход С триггера D2 и изменит его состояние на противоположное исходному. Напряжение с инверсного выхода триггера D2 поступает на ключевое устройство на транзисторе VT2 и тиристоре VS1, которое и управляет лампой освещения. Таким образом, если в исходном состоянии лампа была выключена (на выходе D2 ноль), то от хлопка лампа включится. Затем, через 2-3 секунды, можно повторить хлопок, и лампа выключится. Триггер на D1 необходим для того чтобы создать некоторую задержку времени между соседними хлопками, поскольку, при его отсутствии, схема может воспринимать один хлопок как несколько, как это происходит, например, при дребезге контактов кнопочного выключателя, когда цифровая схема одно нажатие кнопки воспринимает как несколько. Диод VD4 исключает появление отрицательного перепада импульса на входе триггера D2 при разряде конденсатора С10. Для того чтобы после временного отключения электроэнергии светильник автоматически переходил в выключенное состояние служит цель C8R9. Она создает положительный импульс на входе S триггера D2, переводя его в единичное состояние. Длительность этого импульса около 5 секунд, что дает время для завершения всех возможных переходных процессов в схеме, которые могут возникнуть при перебоях в электроснабжении. Лампа питается пульсирующим напряжением, получаемым от выпрямительного моста VD5. Микросхемы питаются напряжением 12 В, получаемым из этого напряжения при помощи параметрического стабилизатора на элементах R11-VD5-C9. В акустическом выключателе можно использовать любые постоянные на указанную мощность. Резистор R11 — ПЭВ-5, его можно заменить двумя резисторами МЛТ-2 по 82 кОм включенными параллельно. Переменный резистор R3 — любой типа СП. Операционный усилитель К553УД2 можно заменить любым другим ОУ широкого применения с соответствующими целями коррекции, например, К140УД6С8, К140УД708, половина К157УД2. Диоды Д9Г можно заменить любыми германиевыми, например Д18, Д20, Д9. В крайнем случае, можно использовать и кремниевые импульсные (КД522, КД521). Выпрямительный мост КЦ402Б можно заменить мостом из четырех диодов КД209. или других. Транзистор KT315 можно заменить любым аналогичным (КТ3102, КТ316, КТ503). Стабилитрон Д814Д можно заменить другим на 8-14 В, например КС212, КС512, Д814В, и другими. Тиристор КУ202Н можно заменить тиристором КУ201 или КУ202 с буквами К, Л, М, Н. Электретный микрофон МКЭ-3 (буквами на схеме обозначены цвета его проводов) можно заменить любым другим электретным микрофоном, например МКЭ-332 или микрофоном от импортного электронного телефонного аппарата, магнитолы. Если микрофон имеет только два вывода, то эти выводы нужно включить между общим минусом и нижним (по схеме) выводом резистора R1. Конденсатор С1 при этом нужно исключить, а левый (по схеме) вывод С3 подпаять к точке соединения этого микрофона и R1. Микросхемы — D1 — К561ЛА7, её можно заменить на К176ЛА7, К1561ЛА7. Микросхема D2 — К561ТМ2, его можно заменить на К176ТМ2 или К1561ТМ2. Нужно иметь в виду, что микросхемы серии К176 можно применять только в том случае, если используется более низковольтный стабилитрон, чем Д814Д, на напряжение не более 11 В, например Д814В. Устройство питается непосредственно от электросети, поэтому при налаживании его и эксплуатации нужно соблюдать правила техники безопасности при работе с электроустановками, работающими от электросети.

Радиоконструктор №3 2002г стр. 25

Акустический переключатель

— купить акустический переключатель с бесплатной доставкой на AliExpress

Отличные новости !!! Вы находитесь в нужном месте для акустического переключателя. К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально есть тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене.Каждый день вы найдете новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, так как этот лучший акустический переключатель в кратчайшие сроки станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что купили акустический переключатель на AliExpress. Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в акустическом переключателе и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов.Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококачественную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь. И, если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе.Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца. Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет. Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести акустический переключатель по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы. На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

Акустический переключатель по лучшей цене — Отличные предложения на акустический переключатель от мировых продавцов акустических переключателей

Отличные новости !!! Вы находитесь в нужном месте для акустического переключателя.К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально есть тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы найдете новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, так как этот лучший акустический переключатель в кратчайшие сроки станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что купили акустический переключатель на AliExpress.Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в акустическом переключателе и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококачественную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.И, если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести акустический переключатель по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы.На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

Технология акустического переключателя

— повышенные возможности для HMI

Пол Кнупке — Epec Engineered Technologies

По мере того, как устройства во всех отраслях становятся более портативными и требуют функциональности в различных суровых условиях, интеграция технологии акустических переключателей в любую конструкцию человеко-машинного интерфейса (HMI) повышает удобство использования и увеличивает надежность продукта.

Акустические переключатели преодолевают ограничения традиционных переключателей, поскольку они основаны на поглощении акустической ультразвуковой энергии пальцем оператора-человека в качестве средства определения намерения задействовать переключатель. Одна важная особенность заключается в том, что палец не перемещает никакую часть переключателя, чтобы заставить переключатель работать. Следовательно, у переключателя нет движущихся частей, а это означает, что переключатель является твердотельным переключателем с ручным управлением.

Технология очень похожа на современные технологии сенсорных экранов по принципу действия, однако при интеграции с ЖК-дисплеями, графикой или даже традиционными сенсорными экранами она делает весь HMI гораздо более надежным.

• 
  
• 
  

Особые преимущества технологии акустической коммутации

• Чрезвычайно прочная конструкция:
  Акустические переключатели изготавливаются из прочной металлической пластины толщиной 1/8 дюйма или более.
• Антивандальная защита: Пользователь не видит уязвимых частей.Цельнометаллическую пластину нельзя проткнуть отверткой или помять молотком.
• Невосприимчивость к внешним воздействиям на открытом воздухе:
  Коммутатор надежно работает в условиях ледяного дождя, тропической жары, пыльных бурь и в диапазоне температур от -40 ° C до + 80 ° C.
• Работа под водой:
  Работает за счет поглощения энергии пальцем. Не работает под давлением и нечувствителен к воде, то есть к давлению воды, и не активирует акустические переключатели.
• Водонепроницаемость:
  Естественная водонепроницаемость до края твердой металлической пластины, где можно использовать обычные уплотнения для герметизации корпуса. Это идеально подходит для корпусов Национальной ассоциации производителей электрооборудования (NEMA) и корпусов IP65.
• Взрывобезопасность:
  Отсутствие замыкающих или размыкающих электрических контактных поверхностей, которые могут вызвать дугу.
• Самодиагностика и обнаружение сбоев:
  Постоянное обнаружение нетронутых колебаний при понижении сигнала вызова обеспечивает обнаружение сбоев и уведомление до нажатия акустического переключателя.
• Устойчивость к агрессивным чистящим средствам и растворителям:
  Твердая металлическая поверхность оператора безопасна для очистки под давлением и растворителей, которые обычно разъедают пластмассовые поверхности переключателей.
• Самозащищающийся:
  Конструкция из цельной металлической пластины служит защитой от естественных электромагнитных помех (EMI), радиочастотных помех (RFI) и электростатического разряда (ESD).

Интегрированные технологии

Акустические переключатели

могут быть интегрированы с другими технологиями для создания рентабельного и явно эффективного взаимодействия с пользователем.Ниже приведены некоторые типичные примеры различных технологий, которые можно комбинировать с акустической коммутацией для создания эффективных человеко-машинных интерфейсов.

• Резиновые клавиатуры / мембранные переключатели:
  Для многих приложений требуется долговечность акустического переключателя, но пользователю по-прежнему требуется тактильное ощущение для работы с устройством. Интегрировав резиновую клавиатуру мембранного переключателя, пользователь чувствует, что переключатель приводится в действие, даже если нет необходимости запускать переключатель.Этот метод часто используется в аэрокосмической сфере.


• ЖК-дисплеи:
  Используя дисплеи в HMI, мы можем создать пользовательский интерфейс с исключительной функциональностью, поскольку внешний край дисплея окружен прочной матрицей акустических переключателей. Затем мы можем запрограммировать программное обеспечение и прошивку для создания пользовательского опыта при нажатии кнопок до тех пор, пока на дисплее не появится запрос на ввод данных пользователем.


• Подсветка:
  С помощью светодиодов или лампы накаливания можно подсвечивать кнопки переключателя по-разному.Все устройство может иметь подсветку, или мы можем запрограммировать программное обеспечение, чтобы направлять пользователя через выборочное освещение с использованием световодных панелей.


• Сенсорные экраны:
  Хотя эта технология очень похожа на сенсорные экраны, она имеет значительные преимущества, включая водонепроницаемость.

Сколько стоит этот эффект?

Самый большой вопрос, который мы получаем об этой технологии, — это ее стоимость из-за всех преимуществ, которые она предоставляет.Имея опыт разработки этой технологии, мы в состоянии снизить общую разницу в стоимости по сравнению с традиционной технологией коммутаторов в большинстве случаев на уровне всего 10-15%. Однако существует значительная разница в стоимости срока службы продукта, и клиенты часто сталкиваются с увеличением срока службы HMI на 100% даже в часто используемых приложениях.

Технический обзор акустических переключателей

Всегда полезно попытаться немного понять, как работает эта технология.Акустический переключатель имеет резонирующий элемент, также называемый резонаторной полостью. Это резонирует на определенной частоте, когда энергия применяется на короткий момент. Физика показала, что приложенная энергия может быть направлена ​​и изолирована в определенной области, даже если резонаторная полость является частью большего куска материала. Это позволяет разместить несколько резонирующих элементов в более крупном едином куске материала, чтобы сформировать физический массив переключателей. Практичные акустические переключатели изготавливаются из прочных листов алюминия или нержавеющей стали.Между внешней поверхностью (точкой касания оператора) и задней поверхностью создается резонаторная полость. Энергия передается в резонаторную полость с помощью ультразвукового преобразователя, установленного на задней поверхности металлического листа. Ультразвуковой преобразователь имеет две цели. Сначала он должен генерировать всплеск акустической энергии, который передается в резонатор. Затем он должен определять величину колебаний во время спада энергии с течением времени.

Одним из ключевых элементов акустического переключателя является направление и изоляция энергии в определенной области.На рис. 1 показана задняя поверхность отрезка металлического листа с прикрепленным ультразвуковым преобразователем. Преобразователь окружает неглубокая круглая выемка. Внутренний диаметр этого углубления — это особенность, которая перенаправляет энергию с поверхности металлической пластины на противоположную сторону металлической пластины. Акустические переключатели могут быть установлены очень близко друг к другу на одной металлической пластине с высоким уровнем изоляции сигналов, чтобы переключатели не мешали друг другу.

Рисунок 1: Датчик и депрессия захвата энергии

Преобразователь имеет две металлизированные поверхности.Одна поверхность прикреплена к металлической пластине, а другая поверхность представляет собой противоположную открытую параллельную плоскость. Электрическое соединение выполняется с открытой плоскостью с помощью соединения с малой массой, такого как пружина. Интерфейсная электроника устанавливается сразу за ультразвуковыми преобразователями для обеспечения целостности сигнала преобразователя. Это соединение должно поглощать небольшую часть акустической энергии для лучшей работы акустического переключателя.

Ультразвуковой преобразователь обеспечивает выброс энергии для запуска ультразвуковых колебаний в резонансной полости.Затем он работает как подслушивающее устройство для определения продолжительности сигнала прерывания. Акустический переключатель не знает, когда человек-оператор коснется переключателя. Акустический выключатель должен быть запитан, когда колебательный сигнал опускается на непрерывной и частой основе (всего 200 микросекунд. На рисунке 2 показан один из этих циклов включения и отключения сигнала). На ультразвуковой преобразователь подается импульс ультразвуковой волны. энергия около 1,5 МГц, чтобы начать колебание.На графике есть небольшая задержка, показанная в виде промежутка в сигнале, когда преобразователь электронным образом переключается между приводным устройством и чувствительным устройством.После перехода преобразователь определяет пиковую амплитуду кольцевых колебаний в виде спадающей логарифмической кривой. Устанавливается произвольный пороговый уровень, отмеченный красной линией. Электронная схема считает, сколько раз амплитуда колебаний пересекает пороговый уровень, пока колебания не затухают и не перестанут пересекать пороговый уровень. Количество раз, когда колебания пересекают пороговый уровень, является показателем «нормального» времени затухания нетронутого переключателя.

Рисунок 2: Нетронутые сигналы датчика акустического переключателя

На рис. 3 показан тот же акустический выключатель при прикосновении пальцем человека к противоположной поверхности металлической пластины. Палец поглощает некоторую часть акустической энергии, так что количество понижающих колебаний, пересекающих пороговый уровень, меньше, чем у нетронутого акустического переключателя. Как только палец будет удален, кривая без кольца вернется обратно к рисунку 2.Сравнение количества колебаний выше порогового уровня обеспечивает индикацию касания передней поверхности акустического переключателя.

Рисунок 3: Сигналы преобразователя с акустическим переключателем

Электроника акустического переключателя может имитировать любой стандартный интерфейсный протокол. Электроника может обнаруживать любое ухудшение характеристик по сравнению с нормальным, что может указывать на будущий потенциальный отказ, прежде чем сбой будет обнаружен оператором как нефункционирующий переключатель.Эта диагностическая функция явно уникальна для акустических переключателей и используется в критических приложениях.

На твердую металлическую пластину передней поверхности (сторона пользователя) можно нанести гравировку за пределами отпечатка круглого углубления вокруг ультразвукового преобразователя на задней стороне. Лазерная маркировка будет производиться поверх или вокруг отпечатка круглой выемки вокруг преобразователя или пластикового или металлического покрытия рядом с круглой выемкой или вокруг нее. Поглощение энергии пальцем пользователя может быть затруднено другими материалами в области резонансной полости, такими как типичные пластиковые или металлические графические накладки.Компромиссом для некоторых декоративных ограничений являются значительно улучшенные экологические характеристики, прочность и надежность. Это также включает в себя возможности самодиагностики и сообщения об ошибках, которых нет в других технологиях коммутаторов.

Сводка

Если вам нужна технология акустических переключателей, мы будем работать с вами независимо от отрасли, чтобы создать индивидуальные переключатели, клавиатуры и / или интегрированные сборки HMI. Каждая конструкция разрабатывается специально для приложения, в котором другие доступные технологии переключателей не работают должным образом, или для приложений в суровых или опасных условиях.

×

Ebook Скачать

Вопросы проектирования человеко-машинного интерфейса (HMI)

Производственные советы для вашего проекта HMI

Загрузите вашу копию

Комплект переключателей акустического управления Clap Электронная плата DIY Kit для Arduino M Управление температурой Электронные компоненты и полупроводники

Комплект DIY Kit для Arduino M Комплект переключателей акустического управления Clap Электронная плата, частота цепи C1, схема быстро переворачивается, D3 горит после дифференциала обработка, Размер печатной платы: 28 49 мм, непосредственно от коллектора к базе Q2 до отрицательной прямоугольной волны на коллекторе Q2, с запуском бистабильной цепи, R1.Комплект для сборки электронных печатных плат для Arduino M Комплект переключателя акустического управления Clap, Схема комплекта переключателя акустического управления Clap Комплект для сборки электронной печатной платы для Arduino M, Бизнес и промышленность, Электрооборудование и материалы, Электронные компоненты и полупроводники, Управление температурным режимом, Вентиляторы для электронных компонентов.

хлопать акустическим переключателем управления набор схем электронной печатной платы DIY Kit для Arduino M

Clap Acoustic Control Switch Suite Circuit Electronic PCB DIY Kit для Arduino M.Размер печатной платы: 28 49 мм. непосредственно от коллектора к базе Q2 до отрицательной прямоугольной волны на коллекторе Q2, чтобы запустить бистабильную схему. Частота цепи R1, C1. цепь быстро переворачивается, D3 горит после дифференциальной обработки .. Состояние :: Новое: Совершенно новый, неиспользованный, неоткрытый, неповрежденный элемент в оригинальной упаковке (если упаковка применима). Упаковка должна быть такой же, как в розничном магазине, если товар не сделан вручную или не был упакован производителем в нерозничную упаковку, такую ​​как коробка без надписи или полиэтиленовый пакет.См. Список продавца для получения полной информации. См. Все определения условий: Бренд:: Без марочного обозначения / Универсальное, Модель:: переключатель хлопка: MPN:: переключатель хлопка, UPC:: Не применяется: Страна / регион производства:: Китай, EAN:: Не применяется: ISBN:: Не применимо.

удобно носить как повседневное украшение. Обычно получают товар примерно через 15 дней. Пакет: Другие аксессуары не включают, 100A 10 ‘Сварочная горелка MIG Stinger, замена для Lincoln Magnum 100L K530-5 US. Купить бейсболку Snapback Армейская авиация Вышивка Имя ветерана Хлопковые бейсболки: покупайте бейсболки лучших модных брендов при БЕСПЛАТНОЙ ДОСТАВКЕ, возможен возврат при определенных покупках. Хлопковая ткань мягкая и удобная в носке.Наш широкий выбор элегантен для бесплатной доставки и бесплатного возврата, однофазный диодный мостовой выпрямительный модуль на 1600 В, 150 А, установите количество и начните создавать свое собственное ожерелье с жетонами Uniqe. Номер модели товара: 045138-3XL- $ P, 1 шт. Водонепроницаемый кнопочный переключатель подъема THS-213 1φ 1,5 кВт 250 В Tend Тайвань, индивидуальное ожерелье с именем матери с 3 смоделированными камнями Кулон Связь с подвеской с именем сердца для 3 персонализированных ожерелий для женщин, вы можете выгравировать свой собственное слово в ринге, чтобы сделать его более значимым, ПОЛНЫЙ CN19072AR Средства индивидуальной защиты Комплект для лазания по деревьям Klien.Пожалуйста, выберите на 1-2 размера больше, чем обычно, наш размер не является стандартным размером США, ОДИН НОВЫЙ EATON M22-K10. Наш широкий выбор предлагает бесплатную доставку и бесплатный возврат. UAC FA 50292C Двойной вентилятор радиатора и конденсатора: автомобильный. Оригинальный органайзер Filofax A5 Pillarbox, красная кожа 022381, Купить оригинальный поликлиновой ремень Hyundai 25212-3F300: клиновые ремни — ✓ БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА возможна при соответствующих покупках, 98 цветовых комбинаций, доступных для линий и фитингов, 2 комплекта электронных тестовых наборов Набор мультиметров Автомобильный комплект Диагностический инструмент, также доступен в виде скатерти с зонтиком на молнии. Размер скатерти с круглой застежкой-молнией 70 дюймов с застежками-молниями, которые позволяют размещать зонтик на столе в патио. Баннер ручной работы с красным фламинго QIYNAO — украшения для первого дня рождения ребенка. Игры, HSS, серебристый, черный, регулируемый размер 15.25MM-17MM Hand Reamer Cutter. Мы создаем коллекции, которые отражают новейшие тенденции современного дизайна, а наш стиль является синонимом свежести. которые имеют классический дизайн в современной интерпретации, установленный Samsung светодиодный модуль для лестничных ступеней 50 футов БЕЛЫЙ 2 года гарантии, Корея. ☆ Не нужно таскать тяжелые бутылки. Дата первого размещения: 14 февраля.> 10A 1500A OVP 10x Feinsicherungen KERAMIKROHR 5x20mm 250V Flink Träge 0,05A, Купить C11-H Полностью автоматический инфракрасный датчик 10 Вт Телефон с вентиляционным отверстием и подставкой Быстрое беспроводное автомобильное зарядное устройство для iPhone X, -Accommodate computer размер: 10 дюймов или меньше.Наш широкий выбор элегантен для бесплатной доставки и бесплатного возврата, Женский комбинезон с цветочным принтом Повседневный свободный комбинезон Комбинезон Короткий для женщин с короткими рукавами Короткие брюки Повседневный летний комбинезон с поясом Женские сексуальные цельные комбинезоны с длинным рукавом с цветочным принтом с коротким рукавом Короткий комбинезон с брюками Женский сексуальный летний пляжный комбинезон с короткими рукавами и поясом.

(PDF) Перестраиваемый электромагнитно-акустический переключатель

AI P Scil ight. 202 0, 191101-1; h ttps: // doi.o rg / 10.106 3 / 10.0001 253

© Published by AIP Publishing

4 апреля 2020

Пассивный акустический переключатель позволяет управлять звуковой волной без каких-либо сложностей. , акустической передачей можно управлять в пассивной конструкции

.

Акустические переключатели позволяют управлять распространением звука, разрешая или предотвращая передачу звука через барьер

, в зависимости от того, соответствуют ли акустические волны набору желаемых критериев.Как правило, эти переключатели требуют либо механической замены

, либо активных компонентов схемы, оба из которых могут потребовать больших затрат энергии. Zhang et al. разработали конструкцию пассивного акустического переключателя

, которая позволяет обойти эти сложности для управления акустическими волнами.

Центральным элементом в устройстве авторов является электромагнитная пружина, диафрагма, которая при ускорении высокочастотными звуковыми волнами

толкает катушку, пропуская ток через шунтирующую цепь и создавая пружинный акустический импеданс.Звуки более низкой частоты

подавляются электрической массой, индуцированной конденсатором, что является просто движением воздуха. Поскольку каждая частотная область

управляется разной физикой, правильная настройка этой массы и жесткости электромагнитной пружины позволяет пользователю выбрать желаемый частотный диапазон

для управления.

«В нашей группе мы всегда знаем, что механика и электромагнетизм — это два параллельных мира, но мы приятно удивлены тем, что

находятся даже на очень схожих масштабах параметров, и взаимодействие может быть таким сильным и захватывающим», — сказал автор Юмин Чжан.

«Максвелл полностью объединен с Ньютоном».

Хотя они использовали обычный громкоговоритель в качестве доказательства концепции своего метода, диапазон параметров должен быть расширен для реальных приложений. Их первой целью станут пассивные наушники, которые временно позволяют передавать звук без использования сложной цифровой обработки сигналов

, когда пользователь, например, переходит улицу. Они также считают, что эту технику со временем можно будет использовать

для настраиваемой акустики зданий, что позволит легко превратить концертный зал в конференц-центр.

Источник: «Настраиваемый электромагнитный акустический переключатель» Юминь Чжан, Чунци Ван и Ликси Хуанг, Applied Physics Letters (2020).

Со статьей можно ознакомиться по адресу https://doi.org/10.1063/5.0008532.

Опубликовано AIP Publishing (https://publishing.aip.org/authors/rights-and-permissions).

Clap Acoustic Control Switch Module Suite Схема Электронная печатная плата DIY Kit Электрическое оборудование и материалы для Arduino karasuaksoycicek Электронные компоненты и полупроводники

Clap Acoustic Control Switch Module Suite Circuit Electronic PCB DIY Kit Электрическое оборудование и материалы для Arduino karasuaksoycicek Электронные компоненты и полупроводники

Clap Acoustic Control Switch Module Suite Схема Электронная плата DIY Kit Arduino, Комплект модуля переключателя управления Схема Электронная печатная плата DIY Kit Arduino Clap Acoustic, с запуском бистабильной схемы, R1, частота цепи C1, схема быстро переворачивается, D3 горит после дифференциала обработка, Размер печатной платы: 28 49 мм, непосредственно от коллектора до основания Q2 до отрицательной прямоугольной волны на коллекторе Q2, Наши Рекомендуемые продукты Глобальные Рекомендуемые Получайте проверенные коды купонов ежедневно The Luxury Lifestyle Portal Закажите онлайн сегодня для быстрой доставки! Комплект Arduino Clap Модуль переключателя акустического управления Набор электронных схем DIY.

Clap Модуль переключателя акустического управления Комплект Схема Электронная плата DIY Kit Arduino

Модуль переключателя управления Clap Комплект Схема Электронная плата DIY Kit Arduino. Размер печатной платы: 28 49 мм. непосредственно от коллектора к базе Q2 до отрицательной прямоугольной волны на коллекторе Q2, чтобы запустить бистабильную схему. Частота цепи R1, C1. цепь быстро переворачивается, D3 горит после дифференциальной обработки .. Состояние: Новое: Совершенно новый, неиспользованный, неоткрытый, неповрежденный предмет в оригинальной упаковке (если применима упаковка).Упаковка должна быть такой же, как в розничном магазине, если товар не сделан вручную или не был упакован производителем в нерозничную упаковку, такую ​​как коробка без надписи или полиэтиленовый пакет. См. Список продавца для получения полной информации. См. Все определения условий ： Бренд: Безымянный / универсальный ， Модель: ： Переключатель хлопка ： MPN: ： Переключатель хлопка ， UPC: ： Не применяется Manufacture Страна / регион производства: ： Китай ，

Clap Acoustic Control Switch Module Suite Circuit Electronic PCB DIY Kit Arduino

SSP Grip® 1/2 трубы OD x 1/2 NPT Наружная труба 90 КОЛЕНО СОЕДИНИТЕЛЬ Нержавеющая сталь 316, A100K Alpha 16 мм прямоугольные штифты для печатной платы Потенциометр с круглым валом США ПРОДАВЕЦ !!!.ПУРПУРНАЯ ЛИНИЯ СВЕТЛЫЕ ЦВЕТА СТРУЙНЫЙ утюг на теплообменной бумаге 8,5 X 11-125 ЛИСТОВ, гайка 3 / 8UNF, самоконтрящаяся ГАЙКА BINX, оцинкованная упаковка из 20 шт., VNGG331 / VNGG160404-LHC Пластины для токарной обработки карбида марки PP2105 10 шт. 100 шт. 1 «x1» маленькие повторно закрывающиеся пакеты с застежкой-молнией толщиной 2 мил, 0,4 ВА, 20 В переменного / постоянного тока для монтажа на печатной плате C&K 1201 DPDT Миниатюрный ползунковый переключатель, 100 Вт MH MT литой стеклянный настенный пакет с полной отсечкой ne 120 / 277V. JP 12049-A Конический подшипник, Сенсор и ультразвук HC-SR04, совместимый с Arduino. Компьютеры и ИТ Бизнес Знак МЫ ИСПОЛЬЗУЕМ КОМПЬЮТЕРЫ.Наклейки на оборудование для колесных погрузчиков Caterpillar 930, старые стили. 5 шт. Керамический дисковый конденсатор 100 пФ пико Фарад 500 В 500 вольт 101 США БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА. 208x Защитная пломба Защита от несанкционированного вскрытия Гарантия хрупкая наклейка с надписью Void 2017-202O la, Плоский удлинительный ленточный кабель IDC Радужный провод DuPont с шагом 2 м 1,27 мм, 16-штырьковый, 93 1/2 «7′-9 1/2» x 1/2 «x Биметаллическое полотно ленточной пилы .035 «x 6 / 10N M42 1 шт.

En İyi

Satanlar

En çok satan ürünlerimiz bu kısımda yer almaktadır.

Хепсини Гёр

TÜRKİYE’YE ÜCRETSİZ KARGO

7/24 MÜTERİ DESTEĞİ

KARASUDA İEK SİPARİŞİ

İLETİŞİM: +90 (530) 394 12 32

Yardımcı olalım mı?

Clap Acoustic Control Switch Module Suite Схема Электронная печатная плата DIY Kit Arduino

с для запуска бистабильной цепи, частота цепи R1, C1, схема быстро переключается, D3 горит после дифференциальной обработки, размер печатной платы: 28 49 мм, непосредственно от коллектора к основанию Q2 до отрицательной прямоугольной волны на коллекторе 2-й квартал, наши популярные продукты Глобальные избранные Получайте проверенные коды купонов ежедневно The Luxury Lifestyle Portal Закажите онлайн сегодня и получите быструю доставку!
хлопать звуковой модуль переключателя управления набор схем электронной печатной платы DIY Kit Arduino

мер против акустического шума в силовых индукторах | Руководство по решению

Руководство по решению

Такие продукты, как портативные и планшетные ПК, смартфоны, телевизоры и автомобильные электронные устройства, иногда издают высокие звуки во время работы.Это явление, известное как «акустический шум», иногда вызывается пассивными компонентами, включая конденсаторы и катушки индуктивности. Механика акустического шума различается для конденсаторов и катушек индуктивности, но акустический шум в катушках индуктивности особенно сложен, поскольку он включает в себя сочетание факторов. В этой статье представлены некоторые причины и эффективные меры против акустического шума в силовых индукторах, которые являются основными компонентами силовых цепей таких устройств, как преобразователи постоянного тока в постоянный.

Содержание

Причины акустического шума в силовых индукторах

Такие факторы, как прерывистые операции, режимы с переменной частотой и изменения нагрузки, создают вибрации слышимой частоты

Звуковые волны — это упругие волны, которые проходят через воздух, и человек слышит их в частотной области от 20 до 20 кГц.Основные корпуса силовых индукторов DC-DC преобразователей вибрируют, когда протекают переменные токи и пульсовые волны частот в слышимом диапазоне, и это приводит к акустическому шуму, который иногда называют «свистом катушки» (Рисунок 1).

Рисунок 1: Механика акустического шума в силовых индукторах

Силовые дроссели преобразователей постоянного тока в постоянный являются одной из причин появления звуков и шумов наряду с повышением производительности электронных устройств. Преобразователи постоянного тока в постоянный достигают стабильных постоянных токов фиксированного напряжения путем создания импульсных токов из состояний ВКЛ / ВЫКЛ с помощью переключающих элементов и управления длительностью (шириной импульса) времени включения.Это известно как «ШИМ (широтно-импульсная модуляция)» и широко используется в качестве основного метода для преобразователей постоянного тока в постоянный.

Однако частоты переключения DC-DC преобразователей высоки, от нескольких 100 кГц до нескольких МГц, и колебания этих частот не могут быть услышаны, поскольку звуки и шумы превышают слышимый человеком диапазон. Остается вопрос, почему силовые индукторы преобразователей постоянного тока создают акустические шумы.

Существует несколько возможных причин, но одной из основных может быть то, что преобразователи постоянного тока работают с перебоями в целях экономии заряда батареи, или преобразователь постоянного тока переключается с метода ШИМ на метод ЧИМ (частотно-импульсной модуляции) и продолжает работать. частотно-регулируемый режим.На рисунке 2 показаны основные принципы метода ШИМ и метода ЧИМ.

Рисунок 2: Метод ШИМ (широтно-импульсная модуляция) и метод ЧИМ (частотно-импульсная модуляция)

Акустический шум от прерывистой работы преобразователей постоянного тока в постоянный, например, во время регулирования яркости с ШИМ

Прерывистые операции DC-DC преобразователей включены в такие области, как функции автоматического затемнения подсветки жидкокристаллических дисплеев в мобильных устройствах с целью, например, экономии энергии.Это система, в которой срок службы батареи продлевается за счет автоматического уменьшения яркости подсветки в соответствии с освещенностью среды использования.
Существует несколько методов уменьшения яркости, но тот, который контролирует продолжительность периода, в течение которого светодиодный индикатор горит и гаснет, известен как «ШИМ-затемнение». Система затемнения с методом ШИМ используется для подсветки таких устройств, как ноутбуки и планшетные ПК, из-за их преимуществ, включая минимальные изменения цветности из-за затемнения.

ШИМ-регулировка яркости — это метод регулировки яркости путем периодической работы преобразователя постоянного тока в постоянный с относительно низкой частотой около 200 Гц и повторения цикла включения-выключения.Яркость увеличивается, если время освещения увеличивается, и уменьшается, если оно сокращается. При прерывистой работе с частотой около 200 Гц мерцание подсветки очень мало, которое можно почувствовать глазами. Однако это звуковая частота, поэтому основной корпус силового индуктора, установленный на подложке, может вибрировать и генерировать акустический шум из-за эффектов протекающего тока при прерывистой работе.

Примечание: коэффициент использования

В DC-DC преобразователях отношение периода переключения (время включения + время выключения переключающих элементов) ко времени включения называется «скважностью».В случае ШИМ-затемнения с помощью светодиодных индикаторов, время включения света / (время включения + время выключения света) является коэффициентом заполнения и указывает степень яркости.

Акустический шум от преобразователей постоянного тока в частотно-регулируемый режим

Преобразователи

DC-DC, работающие с методом ШИМ, имеют высокий КПД 80–90% или более при нормальной работе. Однако эффективность значительно снижается при низких уровнях нагрузки, например, в режиме ожидания. Потери при переключении пропорциональны частоте.Следовательно, эффективность падает, потому что возникают постоянные коммутационные потери даже при низких уровнях нагрузки.

Для решения этой проблемы используется преобразователь постоянного тока в постоянный, который автоматически переключается с метода ШИМ на метод ШИМ при низких уровнях нагрузки. Метод PFM — это метод управления частотой переключения в соответствии с уменьшением нагрузки при постоянном времени включения. Частота коммутации постепенно уменьшается при увеличении времени выключения, поскольку время включения является постоянным.Эффективность при низких уровнях нагрузки увеличивается при уменьшении частоты, поскольку потери при переключении пропорциональны частоте. Однако в силовом дросселе может возникать акустический шум, если пониженная частота достигает диапазона примерно от 20 до 20 кГц, которые являются слышимыми частотами.

Акустический шум от нагрузки

Мобильные устройства, такие как портативные компьютеры, включают различные формы энергосберегающих технологий для экономии заряда батареи, но иногда это является причиной акустического шума в индукторах.Например, процессоры портативных ПК имеют режим, который периодически изменяет токи потребления, чтобы сбалансировать низкое энергопотребление и вычислительную мощность, но это может повлиять на силовой индуктор и вызвать акустический шум, если этот период соответствует звуковой частоте.

Примечание: роль силовых индукторов в преобразователях постоянного тока в постоянный

Катушки индуктивности позволяют постоянным токам течь плавно, но они создают электродвижущую силу в направлении, предотвращающем изменения от самоиндуцированных эффектов, и ведут себя как сопротивление, когда дело доходит до изменяющихся токов, таких как переменные токи.Это когда катушки индуктивности преобразуют электрическую энергию в магнитную и накапливают ее, или преобразуют в электрическую энергию и испускают ее. Величина этой энергии пропорциональна значениям индуктивности катушек индуктивности.
Силовые индукторы, также известные как силовые катушки или силовые дроссели, являются основными компонентами, используемыми в силовых цепях, работающих по методу переключения в таких устройствах, как преобразователи постоянного тока в постоянный, и они играют роль сглаживания высокочастотных импульсов, создаваемых включением. Состояние / ВЫКЛ переключающих элементов через согласование с конденсаторами.
В силовых индукторах силовых цепей протекают большие токи, поэтому типы обмоток являются основными. Высокие значения индуктивности и меньшие размеры могут быть достигнуты с меньшим количеством катушек за счет использования магнитных тел с высокой магнитной проницаемостью (ферритов и магнитомягких металлов) на сердечниках. На рисунке 3 показана базовая схема преобразователей постоянного тока в постоянный (неизолированный тип / метод прерывателя), использующих силовые индукторы.

Рисунок 3: Базовая схема преобразователей постоянного тока в постоянный (неизолированный тип / метод прерывателя)

Механика колебаний в основных корпусах силовых индукторов и усиления звуков и шумов

Колебания, возникающие в основных корпусах силовых индукторов, создают акустический шум за счет протекающих токов частот слышимого диапазона.Ниже приведены причины вибраций и усиления звуков и шумов.

Причины вибрации

1. (1) Магнитострикция (магнитная деформация) магнитопровода
2. (2) Притяжение из-за намагничивания магнитопровода
3. (3) Колебания в обмотке из-за потока утечки

Причины усиления звуков и шумов

1. (1) Контакт с другими компонентами
2. (2) Воздействие на окружающие магнитные тела из-за потока рассеяния
3. (3) Согласование с собственными частотами вибрации всего комплекта, включая подложки

На рисунке 4 показаны причины вибраций, вызывающих акустический шум в силовых индукторах, и причины усиления звуков и шумов.Ниже приводится объяснение основных причин.

Рисунок 4: Причины вибраций, вызывающих акустический шум в силовых индукторах, и причины усиления

Причины, вызывающие вибрацию, и их последствия

Причина колебаний (1): Магнитострикция (магнитная деформация) магнитопровода

Внешняя форма немного изменится, если магнитное тело подвергнется воздействию магнитного поля и намагнитится. Это явление известно как «магнитострикция» или «магнитная деформация».Индукторы с сердечниками из магнитных тел, таких как ферриты, расширяются и сжимаются из-за магнитных полей переменного тока, создаваемых обмоткой, и возникающие в результате вибрации иногда могут быть обнаружены как звук.

Рисунок 5: Магнитострикция (магнитная деформация) магнитных тел

Магнитные тела представляют собой массу небольших участков, известных как «магнитные домены» (рис. 5). Направление магнитных моментов атомов внутри магнитных доменов согласовано, поэтому магнитные домены представляют собой микромагнетики, в которых спонтанные намагниченности имеют постоянное значение, но магнитные тела в целом не проявляют характеристик магнитов.Это связано с тем, что множество магнитных доменов, составляющих магнитные тела, расположены так, что спонтанные намагниченности нейтрализуют друг друга и кажутся размагниченными.
Диапазон действия магнитных доменов изменяется, если эти магнитные тела в размагниченном состоянии подвергаются воздействию магнитных полей извне, потому что каждый магнитный домен пытается быть расположен таким образом, чтобы направления спонтанных намагниченностей были направлены в то же направление, что и внешние магнитные поля. поля. Это вызвано смещением магнитных стенок, которые являются границами между магнитными доменами.Преобладающие магнитные домены расширяются по площади по мере развития намагничивания до тех пор, пока на конце не появится единственный магнитный домен, обращенный в том же направлении, что и внешнее магнитное поле (в состоянии насыщенной намагниченности). Мельчайшие изменения положения происходят на атомном уровне во время этого процесса намагничивания, поэтому магнитострикция, то есть изменения внешней формы магнитных тел, происходят на макроуровне.
Изменения внешней формы из-за магнитострикции очень малы и составляют всего лишь от 1/10 000 до 1/1000000 от первоначальных размеров, но магнитные тела многократно расширяются и сжимаются, вызывая вибрацию, когда они наматываются на катушки и текут переменные токи, как показано Рисунок 5.Вот почему вибрации магнитопроводов, вызванные магнитострикцией, не могут быть устранены даже в силовых индукторах. Вибрации в одинарных силовых индукторах будут усилены, и их можно будет услышать как акустический шум, даже если они находятся на низком уровне, если они соответствуют собственным частотам вибрации подложек при их установке.

Причина колебаний (2): Взаимное притяжение из-за намагничивания магнитопровода

Рисунок 6: Акустический шум из-за взаимного притяжения между
сердечником барабана и экранированным сердечником

Магнитные тела обладают характеристиками магнитов и взаимно притягиваются к окружающим магнитным телам, когда они намагничиваются из-за внешних магнитных полей.На рисунке 6 показан пример силового индуктора полностью экранированного типа. Это силовой индуктор с замкнутым магнитным трактом, и в нем есть зазор между сердечником барабана и экранированным сердечником (кольцевым сердечником), в котором генерируются звуки и шумы. Это результат того, что намагниченный сердечник барабана и экранированные сердечники притягивают друг друга за счет магнитной силы из-за магнитных полей, создаваемых протеканием переменных токов в обмотке, а звуки и шумы можно услышать, если колебания находятся в диапазоне слышимых частот.

Зазоры между сердечником барабана и экранированными сердечниками закрываются клеем, но нельзя полностью подавить вибрации, возникающие из-за взаимного притяжения, поскольку слишком твердые материалы могут образовывать трещины из-за напряжения и поэтому не могут использоваться для этой цели.

Причина колебаний (3): Колебания обмотки из-за потока рассеяния

Вышеупомянутый акустический шум от взаимного притяжения между сердечником барабана и экранированным сердечником из-за намагничивания является проблемой, которая не возникает с силовыми индукторами неэкранированного типа, которые не имеют экранированных сердечников.Однако существует другая проблема, которая возникает с неэкранированными типами. Поток утечки действует на обмотку, поскольку неэкранированные типы имеют открытые магнитные пути. Сила действует на обмотку в соответствии с правилом левой руки Флеминга, потому что через нее протекают электрические токи. Следовательно, сама обмотка может вибрировать и вызывать акустический шум, если через обмотку протекает переменный ток (Рисунок 7).

Рисунок 7: Колебания обмотки из-за потока утечки

Причины усиления звуков и шумов

Причины усиленных звуков и шумов (1) Контакт с другими компонентами

Незначительные колебания в индукторах можно услышать как акустический шум, если индукторы соприкасаются с другими компонентами в подложках силовых цепей, которые подвергались высокоплотному монтажу в большом количестве электронных компонентов и устройств.

Причины усиленных звуков и шумов (2) Воздействие на окружающие магнитные тела из-за потока рассеяния

Если рядом с индуктором находится магнитное тело, например защитная крышка, это может вызвать акустический шум из-за вибраций, вызванных потоком рассеяния индуктора.

Причины усиленных звуков и шумов (3) Соответствует собственным частотам вибрации целых комплектов, включающих подложки

Колебания в воздухе из-за магнитострикции обычно не считаются акустическим шумом, когда речь идет о типах одиночных компактных магнитных сердечников, используемых с индукторами.Тем не менее, несколько слышимых частот собственных колебаний будут генерироваться и вызывать акустический шум, поскольку колебания усиливаются, если индуктор сформирован из комбинации нескольких частей и установлен на подложке. Кроме того, согласование с несколькими собственными частотами вибрации во всем наборе может вызвать акустический шум после включения в набор.
На рисунке 8 показаны примеры колебаний подложек, установленных на силовых индукторах, проанализированные с помощью компьютерного моделирования с использованием FEM (метод конечных элементов).Была использована модель анализа, в которой силовой индуктор был помещен в центр подложки (FR4), а две поверхности длинных сторон подложки были закреплены.
Как правило, существует множество характеристических значений (собственных частот колебаний), при которых конструкции резонируют, и существуют различные режимы колебаний, которые им соответствуют. Даже с этой аналитической моделью [силовой индуктор + подложка] различные режимы вибрации появляются для каждой собственной частоты вибрации по мере того, как частоты становятся выше.Считается, что силовой индуктор является источником вибраций в первичных, вторичных, пяти и восьмиденарных режимах колебаний, показанных на рисунке 8. Частота колебаний первичной моды примерно такая же, как частота колебаний одиночного силового индуктора. . Однако следует отметить, что во вторичном режиме, где колебания в направлении Z (направление высоты) значительны, частоты кажутся чрезвычайно низкими, когда силовой индуктор прикреплен к подложке, тогда как они кажутся высокими при использовании одного силового индуктора.

Рис. 8: Примеры колебаний [силовой индуктор + подложка], проанализированные с помощью компьютерного моделирования

Силовой индуктор расположен в центре подложки (FR4).
Граничное условие: две поверхности длинных сторон подложек зафиксированы.

• Основной режим: 2034 Гц
• Дополнительный режим: 2262 Гц
• Пятирежимный режим: 4048 Гц
• Октоденарный режим: 16226 Гц

Меры против акустического шума в силовых индукторах

Ниже приведены меры по снижению акустического шума в силовых индукторах преобразователей постоянного тока в постоянный.

Пункт 1: Не пропускать токи звуковых частот

Не пропускать токи звуковых частот — самая основная мера.
Тем не менее, попробуйте меры по отключению звука, такие как перечисленные ниже, если нельзя избежать передачи звуковых частот, например, в случае прерывистой работы или преобразователей постоянного тока в режим переменной частоты с целью экономии энергии.

Пункт 2: Не размещать магнитные тела на прилегающих территориях

Не размещайте магнитные тела, на которые может повлиять поток рассеяния (например, экранирующие крышки), рядом с индукторами.Если они должны быть размещены близко друг к другу, обратите внимание на направление их массивов при использовании экранированных типов с низким потоком рассеяния (с замкнутыми магнитными путями).

Пункт 3: Смещение собственных частот колебаний

Сдвиг или увеличение собственных частот колебаний иногда может снизить акустический шум. Например, собственные частоты колебаний целых комплектов, включающих подложки, можно изменить, изменив такие условия, как форма, типы и расположение индукторов, а также крепление подложек.Кроме того, создание акустического шума может быть обнаружено в относительно больших мощных индукторах размером около 7 мм или более. Использование компактных силовых индукторов размером 5 мм или меньше увеличивает собственные частоты вибрации и иногда может снизить акустический шум.

Пункт 4: Замена металлической цельной молдинги типа

Как указано выше, акустический шум может создаваться в зазорах с силовыми индукторами полностью экранированного типа из-за взаимного магнитного притяжения между сердечником барабана и экранированным сердечником.Колебания проводов из-за потока рассеяния также могут создавать акустический шум в силовых индукторах неэкранированного типа.
Замена металлического литья является эффективным решением таких проблем акустического шума с силовыми индукторами. Это силовые индукторы, в которых катушки с воздушным сердечником были закопаны и залиты в магнитно-мягкий металлический порошок. Проблему колебаний в обмотке из-за магнитного потока можно избежать, поскольку нет взаимного притяжения между сердечниками, потому что нет зазоров и поскольку катушки объединены с магнитными телами и закреплены.Кроме того, поскольку в продукции TDK используются металлические магнитные материалы с низким уровнем магнитострикции, вибрации из-за магнитострикции можно будет контролировать, и можно ожидать снижения акустического шума путем замены неэкранированных типов и полностью экранированных типов.

Сравнение акустического шума у ​​полностью экранированных типов и металлических интегральных форм

Мы провели исследование состояния генерации звуков и шумов с помощью полностью экранированных и полуэкранированных силовых индукторов (изделия TDK размером около 6 мм) и полностью экранированных и металлических интегральных силовых индукторов литого типа (изделия TDK приблизительно Размером 12 мм) в качестве образцов для измерений.Микрофон был помещен в безэховую камеру, и пиковое акустическое давление было зарегистрировано со свипированием звуковых частот от 20 Гц до 20 кГц с мощностью, распределенной в течение 60 секунд при 0 А, до синусоидальных волн номинального тока с использованием образцов для измерений, установленных на подложках (Рисунок 8). .
Как показывают графики, уровни акустического давления различаются в зависимости от частоты при сравнении полностью экранированных типов и полуэкранированных типов.
Различия значительны при сравнении полностью экранированных типов и металлических интегральных форм.Звуки и шумы на уровне от 30 до 50 дБ генерируются в широком диапазоне частот с полностью экранированными типами. С другой стороны, для металлических отливок они поддерживают такие же низкие уровни, как фоновый шум в широких частотных диапазонах, при этом пиковые части также контролируются на уровне около 20 дБ по сравнению с полностью экранированными типами. Видно, что замена металлического интегрального литья эффективна, поскольку регулировка 20 дБ находится на уровне 1/10.

Рисунок 9: Оценка шумов и звуков с каждым типом силового индуктора

Условия привода
Размер подложки	100x40x1.6 мм
Микрофонное расстояние	300 мм
Частота развертки	от 20 Гц до 20 кГц
Время развертки	60 секунд
Текущий	Номинальный ток

Металлические интегральные силовые индукторы от TDK эффективны в снижении акустического шума и оптимальны в таких ситуациях, когда их необходимо размещать рядом с сигнальными линиями, поскольку они имеют чрезвычайно низкий поток рассеяния.Подробные сведения см. В примечании к применению «Руководство по выбору силовых индукторов с учетом потока утечки».
Типы силовых индукторов TDK, в которых используются ферритовые сердечники, имеют широкий диапазон индуктивности и характеризуются своей способностью поддерживать высокие значения индуктивности.