Das 12,5-mm-Piezokeramik-Summerelement ist ein piezoelektrisches Keramikelement mit Messingsubstrat und einem aktiven Durchmesser von 12,5 mm, das für eingebettete Akustikmodule entwickelt wurde, die einen höheren Schalldruck aus begrenzten Hohlraumvolumina erfordern. Seine Resonanzfrequenz von 7,8 kHz liegt bei einer engen Toleranz von ±0,8 kHz und die Kapazität von 12000 pF ermöglicht die direkte Ansteuerung über 3,3-V-Mikrocontroller-Pins oder einfache LC-Boost-Schaltkreise. Das Element basiert auf derselben Fertigungsplattform wie die FT-11T-Serie von MEIDI und bietet einen unkomplizierten Upgrade-Pfad für Designs, die eine höhere akustische Leistung benötigen, ohne die elektrische Schnittstelle zu überarbeiten.
Der aktive Keramikdurchmesser von 12,5 mm bietet eine um 29 % größere Abstrahlfläche im Vergleich zur FT-11T-Familie mit 11,0 mm und trägt so zu einer höheren Auslenkung und einem verbesserten Niederfrequenzgang bei kleinen Gehäusen bei.
Die Resonanzfrequenz ist auf 7,8 kHz mit einer Toleranz von ±10,3 % spezifiziert, einem engeren Fenster als die typischen ±12,8 % des FT-11T-7.8A1, was dazu beiträgt, einen konsistenten Klangcharakter über alle Produktionschargen hinweg aufrechtzuerhalten.
Eine Nennkapazität von 12.000 pF bei 120 Hz stellt eine hohe kapazitive Last dar, die sich gut für den Niederspannungsantrieb von 3,3-V-MCU-GPIO-Leitungen in batteriebetriebenen eingebetteten Modulen eignet.
Der äquivalente Widerstand ist mit ≤300 Ω spezifiziert, was 40 % niedriger ist als der ≤500 Ω der FT-11T-Serie, was resonante Boost-Topologien mit höherem Q und größerer Spannungsvervielfachung ermöglicht.
Die Gesamtdicke beträgt 0,19 mm, wodurch die Komponente innerhalb eines Profils von unter 0,2 mm bleibt, was die Integration in ultradünne Akustikbaugruppen ermöglicht.
Das Messingsubstrat mit einer gebrannten Silberelektrode folgt dem gleichen Materialsatz wie bei der FT-Serie und gewährleistet ein vorhersehbares thermisches Verhalten und Lötbarkeit.
Die vergrößerte 12,5-mm-Keramikscheibe vergrößert die aktive Übertragungsfläche; Der Grad der akustischen Verbesserung hängt vom Hohlraumdesign, der Membranbelastung und der Antriebsschaltung ab, aber die zusätzliche Fläche bietet bei kompakten Modulen einen messbaren Vorteil.
Die Frequenzschwankung von Charge zu Charge ist auf ±0,8 kHz begrenzt, was Multi-Element-Arrays und Verbraucherproduktlinien unterstützt, bei denen eine gleichmäßige Tonqualität wichtig ist.
Der äquivalente Widerstand von ≤300 Ω reduziert mechanische Dämpfungsverluste, sodass resonante Boost-Schaltkreise bei gleicher Versorgung einen höheren Q-Faktor und eine größere Spannungsverstärkung erzielen können.
Bei 12000 pF ist die Kapazität identisch mit der des FT-11T-7.8A1, sodass bei der Migration auf das Element mit größerem Durchmesser die gleiche Treiberschaltungstopologie wiederverwendet werden kann.
Die Gesamtdicke von 0,19 mm, bestehend aus einer 0,09 mm dicken PZT-Schicht auf einer Messingmembran, ermöglicht Akustikmodulstapel unter 1 mm und direktes PCB-Bonden.
Der aktive Elektrodendurchmesser von 9,5 mm wird proportional von der 9,0-mm-Elektrode des FT-11T-7.8A1 skaliert, wodurch eine optimale elektrische Feldverteilung für die 7,8-kHz-Resonanz aufrechterhalten wird.
| Parameter | Wert | Testbedingungen |
| Produkttyp | Piezoelektrisches Keramikelement | — |
| Modell | FT-12,5T-7,8A1 | — |
| Resonanzfrequenz | 7,8 ± 0,8 kHz | Freiluft, 25 ℃ |
| Frequenztoleranz | ±10,3 % | Chargenkonsistenz |
| Freie Kapazität | 12000 ± 30 % pF | Bei 120 Hz, 1 Vrms, 25 ℃ |
| Äquivalenter Widerstand | ≤ 300 Ω | Bei Resonanzfrequenz |
| Dielektrischer Verlust (tanδ) | ≤ 5 % | Bei 120 Hz, 1 Vrms |
| Substratmaterial | Messing | — |
| Durchmesser der Keramikscheibe (D1) | 12,5 +0 / -0,1 mm | — |
| Aktiver Elektrodendurchmesser (D2) | 9,5 ± 0,2 mm | — |
| Gesamtdicke (T) | 0,19 ± 0,04 mm | Keramik + Substrat |
| Keramikdicke (T1) | 0,09 ± 0,02 mm | PZT-Schicht |
| Betriebstemperatur | -20 ℃ ~ +70 ℃ | Kontinuierlich |
| Lagertemperatur | -30 ℃ ~ +80 ℃ | Nicht betriebsbereit |
| Elektrodenmaterial | Silber (Standard) | Gebrannte Silberpaste |
| Isolationswiderstand | ≥ 100 MΩ (typisch) | Bei 100 VDC, 25 ℃ |
Smart-Home-Geräte wie Video-Türklingeln, intelligente Lautsprecher und Thermostate profitieren von der größeren Abstrahlfläche, die durch die für diese Produkte typischen kompakten Innenhohlräume einen volleren Klang liefert.
Akustikmodule für medizinische Geräte, darunter Infusionspumpen, Patientenmonitore und Dialysegeräte, sind auf die enge Frequenztoleranz angewiesen, um bei allen hergestellten Geräten einen einheitlichen Alarmton zu erzeugen.
Industrielle Sensorpanels und HMI-Terminals können den niedrigeren Ersatzwiderstand nutzen, um einen höheren Schalldruck von vorhandenen 24-V-Steuerkreistreibern zu erzielen, ohne die Komponenten der Antriebsstufe zu verändern.
Dank der vergrößerten Membranfläche kann die Innenraumelektronik von Kraftfahrzeugen, wie z. B. Gurtwarner und Ladeanzeigen für Elektrofahrzeuge, die erforderlichen Geräuschpegel aus kleineren Hohlraumvolumina erreichen.
Verbrauchergeräte wie Waschmaschinen und Kühlschränke können mit einer niedrigeren Antriebsspannung die gleiche Schallleistung erzielen, was die Gesamtstückliste reduzieren kann.
Akustische Arrays mit mehreren Elementen und synchronisierte Benachrichtigungssysteme profitieren von der engen Frequenzspreizung, die wahrnehmbare Schwebungen und klangliche Inkonsistenzen zwischen benachbarten Einheiten minimiert.
| Erfordernis | FT-12.5T-7.8A1-Attribut |
| Erhöhter Schalldruckpegel bei gleicher Antriebsspannung | Der Durchmesser von 12,5 mm bietet eine größere Übertragungsfläche, wodurch der Schalldruck im Vergleich zu einem 11,0-mm-Element in einem entsprechenden Hohlraum um mehrere Dezibel erhöht werden kann. |
| Konsistente Klangqualität über die gesamte Produktion hinweg | Die Frequenztoleranz von ±10,3 % reduziert die Abweichungen von Einheit zu Einheit und unterstützt so die Markenanforderungen an einen einheitlichen Produktklang. |
| Effizienter Resonanz-Boost | Mit einem äquivalenten Widerstand von ≤300 Ω können LC-Boost-Schaltkreise einen höheren Multiplikationsfaktor erreichen und so einer Niederspannungsschiene mehr akustische Leistung entziehen. |
| Einfache Plattformmigration | Die 12000pF-Kapazität und die 7,8-kHz-Resonanz entsprechen denen des FT-11T-7.8A1, sodass nur das PCB-Anschlussfeld vergrößert werden muss, um den 12,5-mm-Durchmesser unterzubringen. |
| Satterer Tieffrequenzcharakter | Die verringerte Steifigkeit pro Flächeneinheit der größeren Keramikscheibe verbessert die subresonante Verschiebung und trägt so zu einem spürbar volleren Klang in kleinen Gehäusen bei. |
| Wärmeableitung in geschlossenen Kammern | Das 12,5-mm-Messingsubstrat bietet eine größere thermische Schnittstelle und trägt so zur Stabilisierung der Resonanzfrequenz im Dauerbetrieb bei. |
Das 12,5-mm-Piezo-Keramik-Summerelement bietet eine kapazitive Last von 12.000 pF mit einem Serienwiderstand von 300 Ω oder weniger bei Resonanz. Diese Kombination unterstützt resonante Boost-Topologien, bei denen ein Induktor parallel zum Element platziert wird, um einen Tank mit hohem Q zu bilden. Da der Widerstand geringer ist als bei der FT-11T-Serie, sind der erreichbare Q-Faktor und die Spannungsverstärkung höher; Allerdings erhöht sich auch der Kreisstrom, sodass die Drossel entsprechend dimensioniert werden muss. Die Anwendungsingenieure von MEIDI können Referenzdesigns und Komponentenempfehlungen für bestimmte Spannungs- und Akustikziele bereitstellen.
MEIDI Intelligent Technology produziert seit über einem Jahrzehnt piezoelektrische Keramikelemente. Die vertikal integrierte Anlage des Unternehmens in Jiangsu, China, umfasst die Herstellung von Keramikpulver, das Bandgießen, den Siebdruck von Silberelektroden, das Hochtemperatursintern, die Polarisation und die abschließende elektrische Prüfung. Ein nach ISO 9001 zertifiziertes Qualitätssystem und ein spezielles Zuverlässigkeitslabor unterstützen die Konsistenz und Rückverfolgbarkeit jeder Charge.
Das 12,5-mm-Piezo-Keramik-Summerelement wird mit verbesserten Prozesskontrollen hergestellt, um die enge Frequenztoleranz und den niedrigen Ersatzwiderstand über den größeren Durchmesser hinweg aufrechtzuerhalten. Jede Produktionscharge wird einer 100-prozentigen Resonanzfrequenzmessung in einem Freiluft-Impedanzanalysator unterzogen, wobei Einheiten, die außerhalb des 7,8 ± 0,8 kHz-Fensters liegen, aussortiert werden. Der äquivalente Widerstand wird bei ≤300 Ω überprüft, um Elektrodenabdeckungsdefekte oder unvollständige Polarisation zu erkennen. Die Kapazität wird bei 120 Hz und 1 Veff überprüft, um den Nennwert von 12000 pF innerhalb von ±30 % zu bestätigen, und der dielektrische Verlust wird überprüft, um sicherzustellen, dass tanδ unter 5 % bleibt. Die Maßprüfung umfasst den Keramikdurchmesser, den Elektrodendurchmesser und die Gesamtdicke anhand der Spezifikation. Thermische Alterungsprüfungen und Lötbarkeitsbeurteilungen werden stichprobenartig durchgeführt. Ein am Rand des Substrats eingeätzter Chargencode ermöglicht eine vollständige Rückverfolgbarkeit der Presscharge, des Sinterprofils und der einzelnen Testaufzeichnungen, die zehn Jahre lang aufbewahrt werden.
1. Welche Leistungssteigerung kann ich erwarten, wenn ich vom FT-11T-7.8A1 auf den FT-12.5T-7.8A1 umsteige?
Die größere aktive Fläche erhöht im Allgemeinen die akustische Leistung für eine gegebene Antriebsspannung und einen gegebenen Hohlraum. Durch den geringeren Ersatzwiderstand können resonante Boost-Schaltkreise einen höheren Vervielfachungsfaktor erreichen. Die tatsächliche Verbesserung hängt von der Gehäuse-, Membran- und Antriebskonfiguration ab; MEIDI kann Ihnen dabei helfen, die erwartete Leistung für Ihr spezifisches mechanisches Design zu bewerten.
2. Benötigt das 12,5-mm-Element einen größeren akustischen Hohlraum als ein 11,0-mm-Element?
Ein tieferer Hohlraum ist normalerweise vorteilhaft, wenn der Elementdurchmesser vergrößert wird, da er eine bessere Belastung bei der Resonanzfrequenz ermöglicht. Der Hohlraumdurchmesser sollte außerdem größer als der der Keramikscheibe sein, um ein Einklemmen der radialen Vibration zu vermeiden. Bei extrem kompakten Designs kann die Befestigung des Elements an einer dünnen Metallplatte, die als verteilter Strahler fungiert, eine Alternative sein.
3. Warum ist der Ersatzwiderstand niedriger als bei der FT-11T-Serie?
Die Reduzierung ergibt sich aus der größeren Elektrodenfläche und der optimierten Dicke der PZT-Schicht für das 12,5-mm-Format. Ein niedrigerer Widerstand verbessert die Güte resonanter Boost-Schaltkreise, erhöht aber auch den zirkulierenden Strom im Tank; Der Induktor sollte so dimensioniert sein, dass er diesen höheren Strom verarbeiten kann.
4. Kann der FT-12.5T-7.8A1 zusammen mit FT-11T-Elementen in einem Mehrfrequenz-Array verwendet werden?
Ja, aber die unterschiedlichen Durchmesser erfordern separate PCB-Anschlussflächen und Hohlraumabmessungen. Wenn verschiedene Resonanzfrequenzen gleichzeitig angesteuert werden, können hörbare Schwebungsfrequenzen erzeugt werden. Für einen sauberen Zweitonbetrieb ist es in der Regel besser, die Elemente nacheinander anzusteuern oder Frequenzen zu wählen, die mindestens 3 kHz voneinander entfernt sind. Wenn Phasenkohärenz erforderlich ist, sollten die unterschiedlichen Strahlungsimpedanzen bei der Hohlraumkonstruktion berücksichtigt werden.
5. Welche Änderungen am PCB-Layout sind für die Einführung des FT-12.5T-7.8A1 erforderlich?
Die Kupferfläche unter der Keramikscheibe sollte von 11,0 mm auf 12,5 mm vergrößert werden, wobei die gleiche Ringbreite für die Befestigung mit Lot oder leitfähigem Epoxidharz beibehalten werden sollte. Falls ein Mittelspielloch verwendet wird, sollte es von ca. 3,0 mm auf 4,0 mm ansteigen. Der Bauteil-Schutzbereich unter dem Element sollte einen Durchmesser von etwa 13,5 mm haben. Die Komponentenwerte der Antriebsschaltung können gleich bleiben, die Induktivität muss jedoch möglicherweise neu bewertet werden, um den höheren Umlaufstrom in einem verstärkten Design bewältigen zu können.
Für PCB-Integrationslayouts, Hohlraumdesignempfehlungen für 12,5-mm-Elemente, Optimierung des LC-Resonanz-Boost-Schaltkreises, Migrationsunterstützung von der FT-11T-Serie oder Mengenpreise senden Sie Ihre Anforderungen über das Kontaktformular. Die Anwendungsingenieure von MEIDI antworten in der Regel innerhalb eines Werktages mit technischer Dokumentation, Simulationsmodellen und Musterauswertungseinheiten sowie individuellen Testdaten.
Adresse
Nr. 6, Wenlin Road, Stadt Chenbao, Stadt Xinghua, Provinz Jiangsu, China
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