¿Puedo aumentar la energía almacenada del componente inductivo de un zumbador piezoeléctrico?

Los piezos son transductores electromecánicos. Eso significa que son literalmente un puente entre los mundos eléctrico y mecánico. El circuito LCR en serie en su diagrama es la encarnación eléctrica de la parte mecánica de su sistema piezoeléctrico. Los subíndices 'm' en su diagrama significan 'mecánico' y los valores de Lm, Cm y Rm cambiarán según el sistema mecánico al que esté conectado el piezoeléctrico. Co es solo la capacitancia a granel del piezoeléctrico.

Comúnmente, los valores de los términos mecánicos son útiles cuando se realiza el modelado (es decir, Spice). Específicamente, la frecuencia de resonancia mecánica (y Q) es la misma que la frecuencia de resonancia eléctrica de la rama mecánica del modelo:

Hay analogías directas entre los términos eléctricos y las propiedades mecánicas: L está relacionado con la masa, C está relacionado con la elasticidad y R está relacionado con el amortiguamiento. De hecho, las ecuaciones de movimiento para un circuito LCR excitado y un oscilador armónico amortiguado excitado tienen exactamente la misma forma. (Busqué una referencia en línea, pero no pude encontrar una convenientemente simple).

Entonces, la respuesta a su pregunta es sí, puede aumentar la Lm aparente aumentando la inercia mecánica. Eso podría hacerse agregando masa.

Los resonadores de cerámica tienen el mismo modelo que los resonadores de cuarzo y MEMS con grandes diferencias, corte de ángulo de pared de dominio químico y valores RLCC para elegir el modo paralelo o el modo en serie.

Para osciladores XO de baja potencia, el modo paralelo es mejor para <20 MHz fundamental y el modo en serie para una frecuencia más alta más estable y un ruido de fase más bajo.

Piezo PZT Xtals se utilizan para zumbadores y limpiadores ultrasónicos y soldadores que pueden soportar una potencia mucho mayor. La parte difícil que nunca se discutió es por qué 10 a 50 uW es una potencia baja común para XTals. En realidad, esto se debe a que la capacitancia de movimiento, que está en femtofaradios para RF y picofaradios para dispositivos de mayor potencia, es la capacitancia de vibración o movimiento que en realidad tiene miles de voltajes a través de paredes de dominio de cristal aislador muy puro que resuenan.

Puedo sintonizar su modelo para amplificación de alto voltaje o hacerlo de alta corriente en serie para vibración y soldadura ultrasónica de metal sin calor.

• aquí muestro un selector de trazado para el voltaje en el modo para cada nodo con una resistencia de detección de corriente adicional. y un interruptor de 3 posiciones para la impedancia del controlador con un controlador RdsOn bajo, un inductor resonante o un transformador elevador y un capacitor.

Aunque mi bobina está finamente afinada para doble resonancia con 3 L {medio grueso y fino}, normalmente usaría 0 grados. retroalimentación de fase en un amplificador autorresonante para evitar sintonizar la L y luego elegir la potencia nominal para ráfagas cortas o reducir la confiabilidad.

Simplemente puede usar un estilo de autotransformador axial elevador (devanado único con derivación) alrededor del núcleo de ferrita para aumentar el voltaje bajo a más de 100 V para un zumbador realmente fuerte desde un diafragma de 1 "(120 dB con el brazo extendido) Solíamos hacer estos para una empresa de seguridad personal en Montreal. También arreglé sus errores de diseño.

Conducir con un serie C no se usa mucho pero se muestra.

Las ecuaciones están bien publicadas e incluso la resistencia en serie puede ajustar la impedancia del vector y la frecuencia en un oscilador, por lo que no es un resonador LC simple sino un resonador dual en serie/paralelo con frecuencias separadas.