تقنية باعث السجائر الإلكترونية: الإلكتريت هو التيار السائد حاليًا، وقد يصبح سيليكون ماي هو الاتجاه المستقبلي

تمامًا مثل قلب الانحلال، الذي ينقسم إلى قلب سيراميك ونواة قطنية، هناك أيضًا أنواع فرعية من ميكروفونات السجائر الإلكترونية، نوعان رئيسيان: ميكروفون الإلكتريت والسيليكون. ومن بينها، أصبحت ميكروفونات الإلكتريت شائعة حاليًا، بينما يعتبر ميكروفون السيليكون هو الاتجاه المستقبلي.
دعونا نلقي نظرة على المقارنة بين نوعين من الميكروفونات ذات سعة السجائر الإلكترونية. بشكل عام، يتكون الميكروفون من جزأين: مستشعر وشريحة ASIC. تتناول هذه المقالة بشكل أساسي الاختلافات في جزء المستشعر.
1. المبدأ الأساسي لتحريض الميكروفون - المكثفات المتوازية
أولاً، المبدأ هو أن استجابة ميكروفون الإلكتريت وميكروفون السيليكون يتم تشكيلها بواسطة مكثف ذو لوحة متوازية يتكون من غشاء ولوحة خلفية. يؤدي الضغط التفاضلي لتدفق الهواء إلى تشوه الحجاب الحاجز، ومن ثم تتغير السعة. بعد التعرف عليها ومعالجتها بواسطة شريحة ASIC، يتم إخراج إشارة كهربائية، مما يحقق في النهاية بدء وإيقاف السيجارة الإلكترونية.
النقطة الأساسية هي التغيير في السعة.
في علم الدوائر، تُسمى قدرة المكثف على تخزين الشحنات عند جهد معين بالسعة، ويُشار إليها بـ C. مكثف اللوحة المتوازية هو نوع بسيط من المكثفات يتكون من موصلين من الصفائح الرقيقة المتوازيين مع بعضهما البعض ومعزولين بمساحة أو عازل.
تقنية باعث السجائر الإلكترونية: الإلكتريت هو التيار السائد حاليًا، وقد يصبح سيليكون ماي هو الاتجاه المستقبلي
وفقًا للصيغة ذات الصلة للمكثفات ذات الألواح المتوازية، فهي:
رأس السجائر الإلكترونية العادية: تظل منطقة لوحة التوجيه A ثابتة، والسعة العازلة ε الافتراضية هي الهواء، ويتسبب تدفق الهواء في تشوه الحجاب الحاجز - تتغير المسافة d بين الحجاب الحاجز ولوحة القطب - مما يتسبب في تغيير السعة؛
طرف السيجارة الإلكترونية مع تسرب الزيت: تظل المنطقة A من لوحة التوجيه ثابتة، والمنطقة الواقعة بين لوحة القطب الكهربائي والحجاب الحاجز ليست هواء، بل زيت. ولذلك فإن سماحية العزل الكهربائي ε التغيير - تسبب تغير السعة - البدء الذاتي.
2. ميكروفون الإلكتريت مقابل ميكروفون السيليكون: الاختلافات في الهيكل والحجاب الحاجز
من حيث الهيكل، تحتوي معظم ميكروفونات الإلكتريت على لوحة قطب كهربائي في الأعلى وحجاب حاجز في الأسفل، مع وجود ثقوب في الركيزة. يسهل هذا التصميم على ميكروفونات الإلكتريت دخول الزيت والماء، مما يتسبب في حدوث تغييرات في السماحية والسعة العازلة، مثل البدء الذاتي.
إذا اعتمدنا تصميمًا هيكليًا بلوحة القطب الكهربائي في الأسفل والحجاب الحاجز في الأعلى لتجنب تسرب الزيت، على الرغم من أنه يمكن تجنب تسرب الزيت، إلا أنه سيكون من الصعب التجميع وزيادة تكاليف الإنتاج.
تقنية باعث السجائر الإلكترونية: الإلكتريت هو التيار السائد حاليًا، وقد يصبح سيليكون ماي هو الاتجاه المستقبلي
الهيكل المجهري لرأس الميكروفون
ويمكن تصميم ميكروفون السيليكون السعوي، وفقًا للمتخصصين، كهيكل به غشاء في الأعلى ولوحة في الأسفل. وفي الوقت نفسه، على عكس غشاء البوليمر الخاص بميكروفون الإلكتريت، فإن الحجاب الحاجز المصنوع من قمح السيليكون عبارة عن غشاء قائم على السيليكون.
ومن حيث عملية التصنيع، عادة ما يتم تجميع ميكروفونات الإلكتريت يدويًا، وتستخدم بعض الشركات الرائدة التجميع الآلي، بينما تستخدم ميكروفونات السيليكون تقنية MEMS.
من حيث الأداء، يعد ميكروفون الإلكتريت حاليًا هو ميكروفون السجائر الإلكترونية الأكثر استخدامًا على نطاق واسع، مع مزايا الإنتاج الضخم المستقر والتكلفة المنخفضة. في الوقت نفسه، هناك أيضًا بعض العيوب، مثل عدم مقاومة الزيت، وضعف تبديد الحرارة، وعدم القدرة على تمرير SMT.
إذا أردنا تحقيق أداء أفضل وكفاءة إنتاج أعلى، فإن مزايا قمح السيليكون ستصبح بارزة تدريجيًا، مثل مقاومة الماء والزيت، وصغر الحجم، ومقاومة درجات الحرارة العالية، ومقاومة SMT، والاتساق والاستقرار، وما إلى ذلك.
المشكلة الرئيسية في قمح السيليكون هي تكلفته، وهو ما يعني "كل شيء جيد، لكنه باهظ الثمن". والخبر السار هو أنه مع التقدم التكنولوجي، وفقًا للمصنعين المعنيين، في حالة تطبيقات الإنتاج واسعة النطاق، يمكن أن تكون تكلفتها مماثلة لتكلفة ميكروفونات الإلكتريت.
ملخص
ما ورد أعلاه عبارة عن مقارنة بين نوعين من الميكروفونات ذات سعة السجائر الإلكترونية. بالإضافة إلى الميكروفونات السعوية، هناك أيضًا ميكروفونات مقاومة. وستكون لدينا الفرصة لتقديمهم في فصل آخر لاحقًا.
بشكل عام، هناك نوعان رئيسيان من الميكروفونات السعوية: ميكروفون الإلكتريت وميكروفون السيليكون. هناك اختلافات بين الاثنين في الهيكل ومواد الحجاب الحاجز وعملية التصنيع والأداء. في تطبيقات السجائر الإلكترونية، تعتبر ميكروفونات الإلكتريت هي السائدة الحالية، في حين يعتبر ميكروفون السيليكون هو الاتجاه المستقبلي.