Hallo! Für einen Piezo Schallwandler benötige ich eine relativ hohe Spannung um die gewünschte Lautstärke (>85dB) zu erzeugen. Es sollen variable Tonhöhen erzeugt werden können für verschiedene Arten von Bestätigugs und Fehlertönen. Es handelt sich um ein Handgerät das mit 2 Mignon Akkus betrieben wird. Die Schaltung wird aus einem Stepup Regler mit 3,3v betrieben. Ich habe mir folgende Schaltung überlegt um das PWM Signal mit >=12V für den Piezo zu erzeugen, sollte das funktionieren? L3, Q2, D1 und C1 bilden einen Stepup Regler, dieser erzeugt die nötige und einigermaßen geglättete Spannung. Diese wird dann auf den Piezo gegeben und mit einem PWM Signal durch Q1 zerhackt um den gewünschten Ton zu erzeugen. Wenn ruhe herrschen soll sperren beide FETs, so fließt kein Strom mehr durch die Spule in Ruhestellung. R2 und D2 sind nur als Überspannungsschutz für den Testaufbau eingeplant. Mfg, Peter
Der Stepup wird schon gehen, vorausgesetzt der FET kommt mit 3V am Gate durch. Der Piezo funktioniert so nicht. Den zweiten pin des Piezos so runter zu ziehen wird kaum was bringen. Betrachte einen Piezo als Kondensator....
Ob man mit einen Schaltregler eine Spannung ver-6-fachen kann, hängt von Nebenwerten der Beuteile ab, z.B. der Kapazitaet zwischen den Windungen der Spule, der Kapazitaet am D des MOSFETs etc. Aber eine Schaltung zu entwerfen ohne Schutz vor Sättigung der Spule, Überstrom am Transistor, ist nicht unbedingt klug, zumal ihre Funktion von der richtigen Funktion des Prozessor abhängt, was macht man, wenn dessen Quarz nicht richtig schwingt. Zum Piezo wurde schon was gesagt. Ein Piezo an einer Spule bildet einen Schingkreis, und kann von selbst über 30V erzeugen, (Class E Verstärker zur Sinussignalerzeugung) aber nur auf der dann angegebenen Resonanzfrequenz.
Danke für die Antwort! Auha, ja, da hast recht. Hatte ich irgendwie nicht drann gedacht gehabt bei dem Entwurf... So sollte es ja nun funktionieren, denke ich. Mfg, Peter
MaWin schrieb: > Ob man mit einen Schaltregler eine Spannung ver-6-fachen kann, hängt von > Nebenwerten der Beuteile ab, z.B. der Kapazitaet zwischen den Windungen > der Spule, der Kapazitaet am D des MOSFETs etc. Über die Dimensionierung und die Bauteil-Wahl wollte ich mir erst Gedanken machen wenn ich weiss ob das so praktikabel möglich ist. ;^_^ > Aber eine Schaltung zu entwerfen ohne Schutz vor Sättigung der Spule, > Überstrom am Transistor, ist nicht unbedingt klug, zumal ihre Funktion > von der richtigen Funktion des Prozessor abhängt, was macht man, wenn > dessen Quarz nicht richtig schwingt. Das stimmt, dann würde es einen sauberen Kurzschluss geben. Ist der Aktuell angehängte Entwurf so brauchbar? Die Theorie eines Stepup Reglers habe ich schon nachgeschlagen, wenn ich nicht irgendwas übersehen habe sollte das doch so machbar sein, oder? > Ein Piezo an einer Spule bildet einen > Schingkreis, und kann von selbst über 30V erzeugen, (Class E Verstärker > zur Sinussignalerzeugung) aber nur auf der dann angegebenen > Resonanzfrequenz. Leider soll ja die Frequenz variabel sein, deshalb wollte ich den Piezo mit einer festen Spannung versorgen und diese per PWM steuern. Ich hatte erst einen extra Stepup Wandler von LTC eingeplant aber diesen nur für den Piezo einbauen ist overkill, imo. Der Preis von ~6 Euro spricht auch nicht dafür. Mfg, Peter
Ein Piezo ist in erster Linie ein hörbarer Kondensator. Laut wird der, wenn du eine "richtige" Wechselspannung anlegst. Du bekommst einen Piezo nicht laut, wenn du den nicht aktiv umlädst. In deiner Schaltung wird der Piezo-Kondensator zwar auf eine recht hohe Spannung geladen, aber niemals mehr entladen :-o Warum nimmst du nicht die "übliche" Schaltung mit einem 74hc04, jeweils 3 Gatter in Brückenschaltung. Das klappt garantiert besser als deine Versuche bisher.
1 | .----------|>o-----------. |
2 | | | |
3 | uC o----|>o--o--|>o--. .--o<|--o |
4 | | | || | | |
5 | '--|>o--o---||---o--o<|--' |
6 | || |
Und wenn du eine hohe Spannung hast (12V) dann kannst du CMOS-Inverter nehmen. Dann steppt der Bär ;-) BTW: Besser als deine Lösung wäre sogar, den Piezo einfach zwischen zwei Portpins zu legen, und die aktiv im Gegentakt anzusteuern.
Der Widerstand bringt ja nur Verluste, und das mit dem Piezo hast du gar nicht verstanden, den MOSFET von unten nach oben zu setzen bringt nichts. Entweder ein protected MOSFET wie NCV8402, oder ein MOSFET-Treiber mit Stromabschaltung wie IR2121 oder ein Step-Up-Schaltregler mit Strombegrenzung wie MC34063, leider taugen alle nicht für 2V, aber du solltest das Prinzip erkennen können.
Hallo und Danke für die Antworten! Ich habe mir folgende Ziele gesetzt: variable Lautstärke variable Tonhöhe möglichst laut >= 85dB Dafür brauche ich einmal die variable Spannung für die Lautstärke, durch den diskreten Stepup an dem das Tastverhältnis geändert wird. Und zum andern eine Treiberstufe für den Piezo, wie ich ja jetzt gelernt habe. Diese muss einmal das Rechtecksignal vom AVR das die Tonhöhe bestimmt auf den Pegel des Stepup Wandlers bringen und den Piezo aktiv umladen. Ich habe jetzt nochmal alles bisher gelernte verinnerlicht und folgende Schaltung entworfen. Die ist jetzt leider ziehmlich groß... Gibt es vielleicht eine einfachere Lösung für das ganze? Es geht mir gerade mehr um, ist das so machbar und gibt es einen besseren Ansatz als um die verwendeten Bauteile! Die FETs im Schaltplan sind z.B. alle unbrauchbar aber bevor ich auf Bauteilsuche gehe möchte ich erstmal wissen ob es so überhaupt geht. Mfg, Peter
Wie willst du damit verschieden laut werden ? Die Betriebsspannung kannst du nicht einstellen, weil du sie nicht messen kannst. Wenn man schon 74HCT04 (HCT geht nur bis 5.5V, HC hat bei 12V Versorgung zu hohe Schaltschwelle, nimm andere pegelwandelnde ICs, z.B. MOSFET Treiber) hat, braucht man keine BSxxx mehr, so viel Leistung ziehen Piezoscheiben nicht. Bei der Anzsahl der Bauteile weiss ich, warum uns Chinesen klug überholen. F1 und F2 sind nun auch nicht das, was ich mir unter absichern vorstellte, aber mach mal.
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