无源一体式蜂鸣器(蜂鸣器驱动电路选择方法及原理)

Posted 2023-05-28

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无源一体式蜂鸣器(蜂鸣器驱动电路选择方法及原理)

在说蜂鸣器驱动电路前，我们首先需要了解一下蜂鸣器的分类。

按照发声原理的不同可以把蜂鸣器分为电磁式蜂鸣器和压电式蜂鸣器。

按照驱动方式不同又可分为有源蜂鸣器(内含驱动线路)和无源蜂鸣器(外部驱动)。

压电式蜂鸣器使用的是压电材料的压电效应来发声的。压电材料的特性为当受到外力导致其变形时，会产生电荷，同样的，当给压电材料通电时，也会使其变形。当压电材料按照一定的频率变形，配合特殊的共振腔设计，即可发出声音。

电磁式风蜂鸣器使用的是电磁感应现象，为音圈接入交变电流后形成的电磁铁与永磁铁相吸或相斥而推动振膜发声。

不论是电磁蜂鸣器还是压电式蜂鸣器都包含有源蜂鸣器和无源蜂鸣器。有源和无源这里的“源”不是指电源，而是指震荡源。也就是说，有源蜂鸣器内部带震荡源，所以只要一通电就会叫。而无源内部不带震荡源，所以如果用直流信号无法令其鸣叫。必须用2K~5K的方波去驱动它。有源蜂鸣器往往比无源的贵，就是因为里面多个震荡电路。

由于压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器的原理不同，所以它们的驱动电路也是不一样的。

对于压电式蜂鸣器，由于其原理是利用压电材料的压电效应来发声的，所以其只要通直流(有源蜂鸣器)或者一定频率的交流(无源蜂鸣器)即可发声，原理图如下图图一所示：

图一

MCU通过控制三极管的通断来给蜂鸣器供电。如果是有源蜂鸣器，使三极管导通即可让蜂鸣器鸣叫;如果是无源蜂鸣器，需要MCU控制三极管按照一定频率通断即可使蜂鸣器鸣叫。

对于电磁式蜂鸣器，由于使用的是电磁感应原理，蜂鸣器相当于一个电感器件。如果是电磁式无源蜂鸣器，当三极管由导通变为关断状态时，蜂鸣器会产生感应电动势，对电子元器件产生冲击，严重可能损坏电子元器件，所以需要在蜂鸣器上并联一个反向二极管，进行续流(给感应电动势一个释放路径)，减弱对电子元器件的损害，特别是对于无源的电磁式蜂鸣器。所以原理图如图二所示：

图二

对于有源的电磁式蜂鸣器，因为不需要频繁的开启关断三极管，所以影响不大，既可以使用图一驱动电路，也可以使用图二驱动电路。

由于蜂鸣器是流控器件，所以需要使用三极管来作为开关管控制通断。使用NPN三极管或PNP三极管均可，不同的类型三极管，只是控制其通断的高低电平不同而已。

总的来说蜂鸣器的驱动电路还是比较简单的，只需依照不同的蜂鸣器原理来选择不同的驱动电路即可。

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