Piezo mit Spule parallel oder in Reihe?

[Mampf F. (mampf)]

Guten Mittag,

irgendwie konnte mir da Google nicht weiterhelfen ...

Ich möchte einen Piezo mit einer Halbbrücke ansteuern und frage mich, ob 
die "obligatorische" Spule parallel oder in Reihe zum Piezo 
angeschlossen wird.

Seltsamerweise findet man bei Google-Bildersuche sowohl als auch ... und 
ziemlich viel von beiden Varianten davon.

Eine Erkärung hab ich aber bisher noch nicht gefunden.

Wovon hängt das ab, wann man welche Konfiguration benutzt?

Viele Grüße,
Mampf

[Toxic (Gast)]

Mampf F. schrieb:
> "obligatorische" Spule

Diese "obligatorische" Spule dient wohl hauptsaechlich dazu den Piezo 
mit hoeherer Spannung zu betreiben um damit eine hoehere Lautstaerke zu 
erzielen.
Wenn es sich nur um ein Einzelprojekt handelt,wuerde ich einfach in 
solchen 1€-Shops einen billigen Tuer/Fensteralarm kaufen.Da ist in der 
Regel eine relativ "grosse" Spule mit 3-4 Anschluessen enthalten die mit 
einem einfachen Kleintransistor angesteuert wird.Spule ausloeten und 
weiterverwenden.Der Schaltplan des Alarms laesst sich in Sekunden 
nachzeichen.Damit weisst du dann wie Spule verdrahtet werden muss..
Im Anhang der Alarm (verflucht laut uebrigens....) und ein LSpice 
-Schaltplan des Alarms.Die 3 gezeichneten Spulen gehoeren zusammen.Ist 
so eine Art Transformator - Zeichnung dient nur als Info!

[Nichtverzweifelter (Gast)]

Die "obligatorische Spule" ist gar nicht obligatorisch. Sie ist nur dann 
nötig, wenn die Kombination zutrifft:

-Nur geringe Gleichspannung vorhanden und sehr grosse Lautstärke 
notwendig.

[Mampf F. (mampf)]

Ah moment ... Bei meiner Konfiguration handelt es sich um eine 
Vollbrücke mit einem TC4428 MOSFET-Treiber - da war ich wohl irritiert, 
weil beide Push-Pull-Treiber in einem IC sind.

Eingänge werden gleich angesteuert, der TC4428 hat einen OUT und einen 
/OUT Ausgang und da hängt der Piezo dazwischen.

Ich glaube fast, das in so einer Konfiguration nur Spulen in Serie zum 
Piezo benutzt werden.

Zumindest suggerieren mir das die Google-Bilder.

Aber eine Erklärung hab ich dafür noch nicht gefunden.

[Toxic (Gast)]

Mampf F. schrieb:
> Ich glaube fast, das in so einer Konfiguration nur Spulen in Serie zum
> Piezo benutzt werden.

Lies das mal hier.Praktische Bauteileangaben plus Oszillosgram

https://www.edn.com/increase-piezoelectric-transducer-acoustic-output-with-a-simple-circuit/

[W.S. (Gast)]

Mampf F. schrieb:
> Wovon hängt das ab, wann man welche Konfiguration benutzt?

Das hängt in erster Linie davon ab, wie du den Piezo ansteuern willst: 
per Strom oder per Spannung?

Normalerweise hat man irgendwelche Ausgangs-Pins, die eine 
Ausgangsspannung bzw. deren Änderung erzeugen. Da ist eine Spule in 
Reihe angesagt, um mit so einem Ausgang nicht gegen eine Kapazität 
anzugehen.

Nebenbei gesagt: Den Strom durch einen Piezo muß man begrenzt halten, 
denn sonst zerreißt es die Keramik innerlich. Also darf auch das dU/dt 
nicht zu groß werden. ausnahmen sind Leistungsschwinger, die mit einer 
erheblichen mechanischen Vorspannung betrieben werden, also z.B. Ringe 
mit nem 10 mm Stahlbolzen in der Mitte, der einen statischen Preßdruck 
erzeugt, welcher deutlich höher sein muß als die Verformkraft bei 
Feldstärkewechsel - eben um das Zerreißen zu verhindern.

Aber du willst vermutlich nur mit einem Scherschwinger quietschen.

W.S.

[Mampf F. (mampf)]

W.S. schrieb:
> Mampf F. schrieb:
>> Wovon hängt das ab, wann man welche Konfiguration benutzt?
>
> Das hängt in erster Linie davon ab, wie du den Piezo ansteuern willst:
> per Strom oder per Spannung?

Ich würde sagen mit Spannung.

Tut mir leid, dass ich erst jetzt ein Bild meiner Schaltung anhänge - 
ich dachte, das Thema wäre einfacher.

Das ganze ist für einen Vernebler. Das Original-Vorbild taktet 
erstaunlich niedrig auf sowas 85kHz. Das ist quasi ein Nachbau dafür - 
das Original war unglaublich schlecht vom Layout her, weshalb ich dann 
andere Dinge daran auch hinterfrage.

Ich hab ja schon fast Angst, dass es durch eigene "Optimierungen" (zB 
besser abgeglichene Taktfrequenz) den Piezo im Vernebler tötet.

W.S. schrieb:
> Also darf auch das dU/dt
> nicht zu groß werden.

Hmm, das würde ja dann auch für Induktivität in Reihe sprechen, da die 
erstmal den Stromfluss beim Umschalten bremst.

Oder irre ich mich da?

[Teo D. (teoderix)]

Hier was altbewährtes.

[Mampf F. (mampf)]

Kleine Rückmeldung ...

Meine Schaltung funktioniert.

Vollbrücke mit Spule in Reihe zum Piezo, auf Resonanzfrequenz 
abgeglichen, bringen 200V am Piezo (bei 16V Spannung am MOSFET-Treiber, 
siehe Bild - hab noch einen "Softstart" zum sicheren anschwingen 
eingebaut :) ).

Piezo schwingt schön mit und vernebelt die Suppe.

Was mich noch interessieren würde ... Ein Piezo hat ja eine Kapazität 
und eine mechanische Resonanzfrequenz.

Würde man üblicherweise die Schwingkreis-Frequenz an die mechanische 
Resonanzfrequenz anpassen, damit er möglichst "viel" schwingt?

Oder kann man ihn damit zerstören?

Derzeit mach ich nur einen Resonanzabgleich des Schwingkreises in 
Software. Aber wer weiß, ob die Induktivität, die ich benutzt habe, 
optimal für die mechanische Resonanzfrequenz des Piezos ist ...

[Stefan F. (Gast)]

Mampf F. schrieb:
> Würde man üblicherweise die Schwingkreis-Frequenz an die mechanische
> Resonanzfrequenz anpassen, damit er möglichst "viel" schwingt?

Ja

[Teo D. (teoderix)]

Stefan ⛄ F. schrieb:
> Mampf F. schrieb:
>> Würde man üblicherweise die Schwingkreis-Frequenz an die mechanische
>> Resonanzfrequenz anpassen, damit er möglichst "viel" schwingt?
>
> Ja

Das reicht leider auch nur für ein unhörbares Pfeifen. A bisserl mehr is 
hier schon noch nötig.....

[Stefan F. (Gast)]

Teo D. schrieb:
> Das reicht leider auch nur für ein unhörbares Pfeifen.

Also ich höre unsere Rauchmelder noch sehr gut.

[Mampf F. (mampf)]

Stefan ⛄ F. schrieb:
> Teo D. schrieb:
>> Das reicht leider auch nur für ein unhörbares Pfeifen.
>
> Also ich höre unsere Rauchmelder noch sehr gut.

Vlt meinte er - in meinem Fall - die 100kHz, die man tatsächlich nicht 
hören sollte :)

[Stefan F. (Gast)]

Mampf F. schrieb:
> Vlt meinte er - in meinem Fall - die 100kHz, die man tatsächlich nicht
> hören sollte :)

Ja vermutlich. Oder er meint die mechanische Resonanzfrequenz ohne 
Gehäuse.