Τεχνολογία εκπομπών ηλεκτρονικών τσιγάρων: Το Electret είναι η τρέχουσα κύρια τάση, το Silicon Mai μπορεί να γίνει η μελλοντική τάση

Oct 13, 2023

Ακριβώς όπως ο πυρήνας ψεκασμού, ο οποίος χωρίζεται σε κεραμικό πυρήνα και πυρήνα βαμβακιού, υπάρχουν επίσης υποτύποι μικροφώνων ηλεκτρονικών τσιγάρων, κυρίως δύο τύπων: ηλεκτρέτ και μικρόφωνο πυριτίου. Μεταξύ αυτών, τα ηλεκτρονικά μικρόφωνα είναι επί του παρόντος κοινά, ενώ το μικρόφωνο πυριτίου θεωρείται η μελλοντική τάση.
Ας ρίξουμε μια ματιά στη σύγκριση μεταξύ δύο τύπων χωρητικών μικροφώνων ηλεκτρονικού τσιγάρου. Σε γενικές γραμμές, ένα μικρόφωνο περιλαμβάνει δύο μέρη: έναν αισθητήρα και ένα τσιπ ASIC. Αυτό το άρθρο συζητά κυρίως τις διαφορές στο τμήμα του αισθητήρα.
1. Βασική αρχή επαγωγής μικροφώνου - πυκνωτές παράλληλης πλάκας
Πρώτον, η αρχή είναι ότι η απόκριση του ηλεκτρικού μικροφώνου και του μικροφώνου πυριτίου σχηματίζεται από έναν παράλληλο πυκνωτή πλάκας που αποτελείται από ένα διάφραγμα και μια πίσω πλάκα. Η διαφορική πίεση της ροής αέρα προκαλεί παραμόρφωση του διαφράγματος και στη συνέχεια αλλάζει η χωρητικότητα. Αφού αναγνωριστεί και υποβληθεί σε επεξεργασία από το τσιπ ASIC, εξέρχεται ένα ηλεκτρικό σήμα, επιτυγχάνοντας τελικά την έναρξη και τη διακοπή του ηλεκτρονικού τσιγάρου.
Το βασικό σημείο είναι η αλλαγή της χωρητικότητας.
Στην επιστήμη των κυκλωμάτων, η ικανότητα ενός πυκνωτή να αποθηκεύει φορτία σε μια δεδομένη τάση ονομάζεται χωρητικότητα, με την ένδειξη C. Ένας πυκνωτής παράλληλης πλάκας είναι ένας απλός τύπος πυκνωτή που αποτελείται από δύο λεπτούς αγωγούς που είναι παράλληλοι μεταξύ τους και απομονωμένοι από το διάστημα ή διηλεκτρικός.
Τεχνολογία εκπομπών ηλεκτρονικών τσιγάρων: Το Electret είναι η τρέχουσα κύρια τάση, το Silicon Mai μπορεί να γίνει η μελλοντική τάση
Σύμφωνα με τον σχετικό τύπο των πυκνωτών παράλληλων πλακών, είναι:
Κανονική κεφαλή ηλεκτρονικού τσιγάρου: η περιοχή της πλάκας οδήγησης Α παραμένει σταθερή και η διηλεκτρική χωρητικότητα ε Η προεπιλογή είναι αέρας και η ροή αέρα προκαλεί παραμόρφωση του διαφράγματος - η απόσταση d μεταξύ του διαφράγματος και της πλάκας του ηλεκτροδίου αλλάζει - προκαλώντας αλλαγή στην χωρητικότητα.
Ηλεκτρονική άκρη τσιγάρου με διαρροή λαδιού: Η περιοχή Α της πλάκας οδήγησης παραμένει σταθερή και η περιοχή μεταξύ της πλάκας του ηλεκτροδίου και του διαφράγματος δεν είναι αέρας, αλλά λάδι. Επομένως, η διηλεκτρική διαπερατότητα ε Αλλαγή - πρόκληση αλλαγής χωρητικότητας - αυτοεκκίνηση.
2. Ηλεκτρικό μικρόφωνο έναντι μικροφώνου πυριτίου: διαφορές στη δομή και το διάφραγμα
Όσον αφορά τη δομή, τα περισσότερα από τα ηλεκτρικά μικρόφωνα έχουν μια πλάκα ηλεκτροδίου στην κορυφή και ένα διάφραγμα στο κάτω μέρος, με οπές στο υπόστρωμα. Αυτός ο σχεδιασμός διευκολύνει τα ηλεκτρικά μικρόφωνα να εισέλθουν σε λάδι και νερό, προκαλώντας αλλαγές στη διηλεκτρική διαπερατότητα και χωρητικότητα, όπως η αυτόματη εκκίνηση.
Εάν υιοθετήσουμε ένα δομικό σχέδιο με την πλάκα ηλεκτροδίου στο κάτω μέρος και το διάφραγμα στο επάνω μέρος για να αποφύγουμε τη διαρροή λαδιού, αν και μπορεί να αποφύγει τη διαρροή λαδιού, θα είναι δύσκολο να συναρμολογηθεί και να αυξηθεί το κόστος παραγωγής.
Τεχνολογία εκπομπών ηλεκτρονικών τσιγάρων: Το Electret είναι η τρέχουσα κύρια τάση, το Silicon Mai μπορεί να γίνει η μελλοντική τάση
Μικροσκοπική δομή της κεφαλής μικροφώνου
Και το χωρητικό μικρόφωνο πυριτίου, σύμφωνα με τους επαγγελματίες, μπορεί να σχεδιαστεί ως δομή με ένα διάφραγμα στην κορυφή και μια πλάκα στο κάτω μέρος. Εν τω μεταξύ, σε αντίθεση με το πολυμερές διάφραγμα του ηλεκτρικού μικροφώνου, το διάφραγμα του σίτου πυριτίου είναι μια μεμβράνη με βάση το πυρίτιο.
Όσον αφορά τη διαδικασία κατασκευής, τα ηλεκτρονικά μικρόφωνα συνήθως συναρμολογούνται χειροκίνητα και ορισμένες κορυφαίες εταιρείες χρησιμοποιούν αυτοματοποιημένη συναρμολόγηση, ενώ τα μικρόφωνα πυριτίου χρησιμοποιούν τεχνολογία MEMS.
Όσον αφορά την απόδοση, το μικρόφωνο elecret είναι σήμερα το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο μικρόφωνο ηλεκτρονικού τσιγάρου, με πλεονεκτήματα σταθερής μαζικής παραγωγής και χαμηλού κόστους. Ταυτόχρονα, υπάρχουν και κάποιες ελλείψεις, όπως η έλλειψη αντίστασης λαδιού, η κακή απαγωγή θερμότητας και η αδυναμία διέλευσης του SMT.
Εάν θέλουμε να επιδιώξουμε καλύτερη απόδοση και υψηλότερη απόδοση παραγωγής, τα πλεονεκτήματα του σιταριού πυριτίου θα γίνουν σταδιακά εμφανή, όπως αδιάβροχο και ανθεκτικό στο λάδι, μικρό μέγεθος, αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία, αντίσταση SMT, συνέπεια και σταθερότητα κ.λπ.
Το κύριο πρόβλημα με το σιτάρι πυριτίου είναι το κόστος του, που σημαίνει ότι «όλα είναι καλά, αλλά είναι ακριβά». Τα καλά νέα είναι ότι με την πρόοδο της τεχνολογίας, σύμφωνα με σχετικούς κατασκευαστές, στην περίπτωση εφαρμογών παραγωγής μεγάλης κλίμακας, το κόστος της μπορεί να είναι συγκρίσιμο με αυτό των ηλεκτρικών μικροφώνων.
περίληψη
Τα παραπάνω αποτελούν σύγκριση μεταξύ δύο τύπων χωρητικών μικροφώνων ηλεκτρονικού τσιγάρου. Εκτός από τα χωρητικά μικρόφωνα, υπάρχουν και τα μικρόφωνα με αντίσταση. Θα έχουμε την ευκαιρία να τις παρουσιάσουμε σε άλλο κεφάλαιο αργότερα.
Συνολικά, υπάρχουν δύο κύριοι τύποι χωρητικών μικροφώνων: ηλεκτρέ και το μικρόφωνο πυριτίου. Τα δύο έχουν διαφορές στη δομή, το υλικό του διαφράγματος, τη διαδικασία κατασκευής και την απόδοση. Στην εφαρμογή των ηλεκτρονικών τσιγάρων, τα ηλεκτρονικά μικρόφωνα είναι το σημερινό mainstream, ενώ το μικρόφωνο πυριτίου θεωρείται η μελλοντική τάση.