スプリング式ポゴピンを備えた HNR-1207 PA6.5 圧電パッシブ ブザーは、あらゆるマイクロアンペアが実行時間に影響を与える電池駆動および環境発電システム向けに設計されたスルーホール圧電パッシブ ブザーです。 5Vp-p (4000Hz) で測定値 0.45 ～ 0.54mA を消費するこのコンポーネントは、一般的な電磁アクティブ ブザーの 10 分の 1 未満の電流で 80dB 以上の SPL を実現し、ポータブル医療機器、ウェアラブル モニター、ワイヤレス センサー ノードのバッテリー寿命を大幅に延長します。
MEIDI の江蘇施設で製造された HNR-1207 PA6.5 は、高さ 7.0 mm のハウジングに 12.5 mm の圧電セラミック ダイヤフラムを搭載しており、重量はわずか 0.66 g です。容量性負荷 (公称 10nF) により、外部トランジスタを使用せずにほとんどのマイクロコントローラー GPIO ピンから直接駆動できます。また、1 ～ 30V の動作範囲により、複数の電圧固有の SKU が 3.3V、5V、12V、および 24V システム用の単一コンポーネントに統合されます。黒色の PBT ハウジングは、260°C でのウェーブはんだ付けと 350°C での手動再加工に耐え、自動組み立てと現場修理の両方をサポートします。
HNR-1207 PA6.5 は、外部 AC 励起を必要とするパッシブ圧電ブザーです。通常、マイクロコントローラーの PWM ピン、タイマー出力、または専用ドライバー IC からの 4000Hz の方形波が必要です。電流を必要とするコイルを駆動する電磁ブザーとは異なり、このデバイスは、印加電圧下で屈曲する圧電セラミック素子を使用しており、主に容量性負荷を示します。この基本的な違いにより、消費電流が桁違いに低くなります。電磁アクティブ代替品の 20 ～ 30mA と比較して、測定値は 5Vp-p で 0.45 ～ 0.54mA です。
1 ～ 30 V の超広い動作範囲は、ピエゾ パッシブ ブザーとしては非常に広いです。 3.3V では、デバイスは近接警報やステータス トーンに適した可聴出力を生成します。 5V では ≥80dB 仕様を満たします。 12V または 24V では、電流は低いままですが、SPL はさらに増加します。容量性の性質により、消費電力は電圧振幅ではなくスイッチング周波数に比例します。この電圧の弾力性により、調達の統合が可能になります。単一の部品番号で、電圧調整回路なしで 3.3V IoT ノード、5V 民生機器、12V 車載モジュール、24V 産業用コントローラーに対応します。
4000±500Hz の共振周波数は人間の聴覚感度のピーク (2 ～ 4kHz) の上端にあり、最小限の電力で周囲の騒音をカットする、鮮明で注意を要するトーンを生成します。極性ピンを使用したスルーホール取り付けにより、振動が起こりやすい環境でも正しい極性と機械的保持が保証されます。質量が 0.66g であるため、PCB アセンブリへの慣性負荷が最小限に抑えられます。これは、質量予算が厳しいウェアラブルおよびハンドヘルド デバイスにとって重要な考慮事項です。
ミリアンペア未満の電流引き込み - 定格条件での測定値は 0.45 ～ 0.54mA。電磁代替品より消費量が大幅に少ない
1 ～ 30V の超広い動作範囲 - 単一の SKU で、電圧変換なしで 3.3V、5V、12V、および 24V システムに対応します
10nF の容量性負荷 – ほとんどのアプリケーションで MCU GPIO を直接駆動します。外付けトランジスタやドライバICは不要
4000Hz の鮮明な音出力 - 圧電駆動による高調波歪みが少ない人間の聴覚のスイートスポット周波数
0.66g の超軽量質量 – ウェアラブル、ハンドヘルド、および振動に敏感な PCB アセンブリに対する最小限の慣性負荷
スルーホール極性実装 – 産業および自動車の設置における機械的保持と極性保護
| パラメータ | 価値 | 試験条件 |
| 製品タイプ | 圧電パッシブブザー | — |
| 定格電圧 | 5V(Vp‑p) | 方形波、4000Hz |
| 動作電圧 | 1～30V（Vp‑p） | 継続的 |
| 音声出力 | ≧80dB | 5Vp‑p、4000Hz、10cmにて |
| 共振周波数 | 4000±500Hz | 定格電圧時 |
| 消費電流 | ≤ 10mA | 5 Vp‑p、4000 Hz で。測定値 0.45 ～ 0.54 mA |
| キャパシタンス | 10±40%nF | 1kHz、25℃にて |
| 動作温度 | -20℃～+70℃ | 継続的 |
| 保管温度 | -30℃～+80℃ | 非動作中 |
| 寸法（直径×高さ） | 12.5×7.0mm | 本体のみ |
| 重さ | 0.66±0.2g | 典型的な |
| ハウジング材質 | 黒PBT | UL94 V‑0 |
| 取付タイプ | スルーホール | 極性ピン |
| はんだ付け温度（ウェーブ） | 260 ± 5 ℃ | 4 ～ 6 秒、推奨 |
| はんだ付け温度（手動） | 350±10℃ | 2 ～ 5 秒、推奨 |
ウェアラブルヘルスモニター – 服薬リマインダー、転倒検出アラート、およびバッテリー寿命が主な設計上の制約となる血糖値閾値アラーム
携帯型医療機器 – パルスオキシメータの限界音、ネブライザサイクル完了のビープ音、電池式機器のデジタル体温計の発熱アラート
IoT センサー ノード – 環境しきい値警告、接続ステータス チャープ、太陽光発電またはコイン電池ワイヤレス センサーの改ざん検出アラート
スマートメーターシステム – バッテリーバックアップ式公共料金メーターの使用量制限通知、通信障害警告、改ざん警告
自動車用 12V/24V 内装モジュール – 電圧レギュレータのオーバーヘッドを発生させない、シートベルト リマインダー、キーインイグニッション チャイム、診断ツールのフィードバック
産業用 24V 制御パネル – PLC およびリレーロジック システムの障害表示、サイクル完了トーン、リミットスイッチ アラート
| デザインチャレンジ | HNR-1207 PA6.5 ソリューション |
| バッテリー駆動時間は主な制約です | 0.45 ～ 0.54mA の消費により、電磁代替品と比較してコイン型電池の寿命が大幅に延長されます |
| 多電圧製品ファミリー | 単一の 1 ～ 30V SKU が 3.3V、5V、12V、および 24V 固有のブザーを置き換えます。 BOM ラインと在庫を削減 |
| 専用ドライバー用の予備の MCU ピンはありません | 10nF 負荷は GPIO から直接駆動します。トランジスタ、抵抗、インダクタは不要です |
| ウェアラブル重量予算 <1g | 質量 0.66g は、音響を損なうことなくウェアラブルの厳しい制約を満たします |
| EMC に敏感な医療/RF 環境 | 圧電駆動は磁場を生成しません。 ECG/EEG干渉のリスクゼロ |
スプリング式ポゴピンを備えた圧電パッシブブザーは、MEIDI の音響ポートフォリオの中で明確な効率層を占めています。電磁ブザーがプラグアンドプレイのシンプルさを優先するのに対し、この 1 ～ 30V 圧電パッシブ ブザーは、統合された発振器と引き換えに、桁違いの電流削減と電圧の柔軟性を実現します。バッテリ駆動、多電圧設計、または質量制約設計の場合、効率の向上により外部ドライブの要件が正当化されます。
MEIDI は、自動化されたセラミック ボンディング、電極終端、および周波数調整ステーションを備えた専用の圧電組立ラインで HNR-1207 PA6.5 を製造しています。当社の江蘇製造拠点は ISO 9001 品質管理プロトコルに従い、各生産段階で統計的プロセス管理を行っています。
各製造ロットは包括的な検証を受けます。
静電容量 100% テスト – 駆動回路のマッチングについて 1kHz で 10nF ±40% 検証。測定範囲は生産サンプルで 11.2 ～ 12.5nF
共振周波数サンプリング - 4000Hz ±12.5% 統計検証。一般的な測定範囲 3900 ～ 4080Hz
SPL バッチ検証 – 5Vp‑p、4000Hz で最小 ≥80dB。測定サンプル範囲 83 ～ 86dB
消費電流の検証 - 最大 10mA 以下。測定値 0.45 ～ 0.54mA でサブミリアンペアの性能を確認
高温保管 - +80±2℃で 48 時間 (保管テスト、非動作時)。 2 時間の周囲安定化後のパラメータ回復
低温保管 – -30±2℃で48時間。最小 1V でのアクティベーションを確認
熱衝撃サイクル – -30℃ ～ +80℃ の間で 5 サイクル、各極値ごとに 30 分間保持
機械的応力検証 - 正弦波振動 (10 ～ 55Hz、振幅 1.0mm、XYZ 軸、累積 0.5 時間) および 10mm の広葉樹への 75cm の自由落下 (衝撃 3 回)
耐湿性 – 50±5℃ / 90 ～ 95% RH で 48 時間、その後 2 時間の回復と電気的特性評価
はんだ耐熱性 – 250±5℃、10±0.5秒、本体とはんだの隙間2.0mm
利用可能な認証: PBT ハウジングの RoHS、REACH、および UL94 V‑0。各ユニットのロットコードマーキングにより、製造日、テスト記録、原材料バッチまで 10 年間のトレーサビリティが可能になります。
Q1: HNR-1207 PA6.5 は 3.3V マイクロコントローラーの GPIO ピンから直接駆動できますか?
はい、ほとんどの場合です。 10nF の容量性負荷は、3.3Vp‑p、4000Hz で推定 0.13mA RMS を消費します。これは、標準 MCU GPIO ピンの 8 ～ 20mA 能力の範囲内です。外付けのトランジスタやドライバICは必要ありません。 MCU が 5V トレラント ピンをサポートしている場合、または 5V レールで動作している場合、SPL を最大にするには 5Vp-p で駆動します。 3.3V では、5Vp‑p で検証される 80dB の仕様しきい値を下回りますが、近接およびステータスのアラートの出力が聞こえます。
Q2: 消費電流は電圧と周波数に応じてどのように変化しますか?
圧電ブザーの消費電流は主に容量性です: I ≈ 2πfCV。一定の周波数では、電流は電圧に比例して増加します。 10Vp-p では、理論上の電流は約 1.0mA です。 24Vp-p で約 2.4mA - 電磁代替手段と比較すると、依然として無視できます。周波数を 2 倍にすると (例: 8000Hz)、定電圧での電流が 2 倍になります。バッテリの予算を決定するには、ワーストケースの静電容量と目標駆動電圧を 10nF と想定します。
Q3: この圧電パッシブ ブザーとバッテリ駆動設計の電磁アクティブ ブザーの実際的な違いは何ですか?
HNR-1207 PA6.5 の消費量は 0.45 ～ 0.54mA ですが、一般的な 3V 電磁アクティブ ブザーの場合は 20 ～ 30mA で、40 ～ 60 分の 1 に削減されます。 CR2032 コイン電池 (220mAh) の場合、これは断続的な使用の場合に大幅に延長された実行時間を意味します。トレードオフは外部駆動回路です。圧電ブザーは PWM ピンまたは発振器からの 4000Hz の方形波を必要としますが、アクティブ ブザーは DC 電圧のみを必要とします。利用可能な PWM リソースを備えた設計では、効率が大幅に向上します。
Q4: マルチトーンまたは音量調整されたアラートの駆動周波数を変更できますか?
はい、制限内です。最大SPLは4000Hzの共振周波数で発生します。 3500Hz または 4500Hz で駆動すると、出力が約 6 ～ 10dB 低下します。マルチトーンシーケンスの場合、共鳴の±500Hz以内の周波数変調により、適切な音量を維持しながら、知覚的に異なるトーンが生成されます。デューティサイクル変調 (25% ～ 75%) は、周波数を変更せずに平均エネルギー供給を調整することで、知覚される音量を変化させます。メロディックまたは音楽アプリケーションの場合、圧電ブザーの帯域幅は狭いことに注意してください。複雑な波形は忠実に再現されません。
Q5: HNR-1207 PA6.5 は、電流制限抵抗のない 24V 産業用 PLC アプリケーションに適していますか?
はい。ピエゾ素子の容量性の性質は、電流が抵抗ではなくリアクタンスによって自己制限されることを意味します。 24Vp‑p、4000Hz では、推定電流は 1mA 未満にとどまり、電流制限に直列抵抗は必要ありません。ただし、リンギングを抑制し、無効負荷過渡現象から駆動トランジスタを保護するために、100 ～ 330Ω の直列抵抗を推奨します。駆動回路が 24V レベルに耐えられることを確認してください。標準の 3.3V または 5V MCU ピンには、レベルシフト トランジスタまたはフォトカプラが必要です。
Q6: ノイズ結合を最小限に抑えるために推奨される PCB レイアウトは何ですか?
圧電素子への容量結合を避けるために、ブザーを高 di/dt スイッチング ノード (降圧コンバータ、モータ ドライバ) から離して配置します。駆動信号の配線は短くし、可能であれば、その下にグランド プレーンがある内部層に配線します。 GPIO ピンと直列の 100Ω 抵抗を MCU の近くに配置すると、リンギングと EMI が低減されます。 ESD 保護のために、1kΩ の直列抵抗と小さなコンデンサ (例: 100pF) を駆動ラインに追加できます。
駆動回路のアプリケーション ノート、マルチ電圧統合ガイドライン、PWM 構成例、または 3.3V、5V、12V、および 24V 製品ラインにわたるボリューム価格については、MEIDI エンジニアリング サポートにお問い合わせください。
MEIDI アプリケーション エンジニアリングは通常、PWM コード サンプル、電圧レベル変換回路図、および複数 SKU 統合プログラムのボリューム価格を 1 営業日以内に回答します。
住所
中国江蘇省興化市陳宝鎮文林路6号
