CN104783332A - 一种能够自动控温的电子烟 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够自动控温的电子烟，包括电连接的雾化丝和电源，其特征在于：雾化丝和电源之间还连接有MOS管驱动电路(10)，其还包括电连接的运算放大器和单片机，雾化丝的两端分别电连接至运算放大器的同向输入端和反向输入端，运算放大器的输出端电连接至单片机的电压信号采集引脚，单片机的输出占空比引脚电连接至MOS管驱动电路，MOS管驱动电路输出电连接至雾化丝。本发明根据将雾化丝随温度变化而变化的电阻值经转换、采集、放大、处理后的结果来控制加载在雾化丝上的电压大小，从而来调节雾化丝的温度，达到自动检测、自动控温的目的，使用后能够给使用者个性化的体验，同时一定程度上降低有害物质的产生，具有很好的市场开发前景。

Description

一种能够自动控温的电子烟
技术领域
本发明涉及一种戒烟工具，具体涉及一种能够自动控温的电子烟。
背景技术
电子烟又名电子香烟，主要用于戒烟和替代香烟，它有着与香烟一样的外观、与香烟近似的味道，甚至比一般香烟的口味要多出很多，也像香烟一样能吸出烟、吸出味道跟感觉来。其工作原理是雾化丝得电加热，将电能转化为热能来加热烟油，烟油加热到一定温度就会挥发雾化产生烟雾拱吸烟者抽吸，现有的电子烟由于没有自动控温功能，不能精确控制雾化丝的加热温度，过高的雾化温度（超过400℃）会使烟油发生化学反应，产生对人体有害的物质，损害使用者的身体健康；同时，不同的烟油温度具有不同的口感，由于不具备自动控温功能使得现有的电子烟在面向不同人群需求的时候发展受到阻碍。
发明内容
为了解决背景技术中的不足，本发明的目的在于克服背景技术的缺陷，提供一种能够自动控温的电子烟，使用后能够给使用者个性化的体验，同时一定程度上降低有害物质的产生。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种能够自动控温的电子烟，包括电连接的雾化丝R和电源VBAT，其特征在于：所述雾化丝R和电源VBAT之间还连接有MOS管驱动电路10，其还包括电连接的运算放大器U和单片机MCU，所述雾化丝R的两端分别电连接至运算放大器U的同向输入端+和反向输入端-，运算放大器U的输出端电连接至单片机MCU的电压信号采集引脚，单片机MCU的输出占空比引脚电连接至MOS管驱动电路10，MOS管驱动电路10输出电连接至所述雾化丝R。
本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述MOS管驱动电路10包括一个储能元件和四个MOS管，分别为第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三MOS管Q3，第四MOS管Q4，四个MOS管的栅极分别连接至单片机MCU的输出占空比引脚PWM1、PWM2、PWM3 、PWM4，第一MOS管Q1的漏极连接至电源VBAT，第一MOS管Q1的源极连接至第二MOS管Q2的漏极，第三MOS管Q3的的漏极连接至第四MOS管Q4的源极，第四MOS管Q4的漏极连接至雾化丝，第二MOS管Q2的源极和第三MOS管的源极均连接到地，第二MOS管Q2的漏极和第三MOS管Q3的漏极之间连接所述储能元件。
本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述储能元件为功率电感L。
本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述第四MOS管Q4的漏极与雾化丝R之间还连接有由滤波电容组成的滤波电路。
本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述单片机MCU的A/D转换输出引脚还电连接有一温度显示器20。
本发明的有益之处在于：本发明的一种能够自动控温的电子烟，根据雾化丝的电阻随温度的变化而变化，将这一随温度变化而变化的电阻值经转换、采集、放大、处理后的结果来控制加载在雾化丝上的电压大小，从而来调节雾化丝的温度，达到自动检测、自动控温的目的，使用后能够给使用者个性化的体验，同时一定程度上降低有害物质的产生，具有很好的市场开发前景。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明优选实施例的电路图。
图中：10、MOS管驱动电路，20、温度显示器，30、储能元件，40、滤波电路。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，并使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合实施例及实施例附图对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，本发明根据雾化丝的电阻值与其温度正相关这一实验结果而提供的一种能够自动控温的电子烟，包括依次电连接的雾化丝R、MOS管驱动电路10、电源VBAT，以及电连接的运算放大器U和单片机MCU，雾化丝R的两端分别电连接至运算放大器U的同向输入端+和反向输入端-，运算放大器U的输出端电连接至单片机MCU的电压信号采集引脚，单片的A/D转换输出引脚电连接有一温度显示器20，单片机MCU的输出占空比引脚电连接至MOS管驱动电路10，电源VBAT经MOS管驱动电路10输出电连接至雾化丝R，给雾化丝R提供电源。具体的：本发明的MOS管驱动电路10包括一个储能元件30和四个MOS管，分别为第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三MOS管Q3，第四MOS管Q4，四个MOS管的栅极（G）分别连接至单片机MCU的输出占空比引脚PWM1、PWM2、PWM3 、PWM4，第一MOS管Q1的漏极D连接至电源VBAT，第一MOS管Q1的源极S连接至第二MOS管Q2的漏极D，第三MOS管Q3的的漏极D连接至第四MOS管Q4的源极S，第四MOS管Q4的漏极D经由滤波电容组成的滤波电路40连接至雾化丝R，第二MOS管Q2的源极S和第三MOS管的源极S均连接到地，第二MOS管Q2的漏极D和第三MOS管Q3的漏极D之间连接储能元件30。
基于上述MOS管驱动电路10的结构，四个MOS管的工作过程如下：在单片机MCU的控制下第一MOS管Q1导通，第二MOS管Q2截止时，电源VBAT通过第一MOS管Q1给储能元件30充电，在单片机MCU的控制下第四MOS管Q4导通，第三MOS管Q3截止时，储能元件30放电给雾化丝R提供电源，单片机MCU通过调节占空比的大小来调节四个MOS管的导通时间来调节输出到雾化丝R上的电压值，这一电压值越大，雾化丝R产生的热量越多，温度越高；反之，温度越小，达到自动调节控制温度的目的。
雾化丝R的电阻值随温度变化而变化，在电流不变的情况下加载在其上的电压值正比于电阻值，也就是说只要雾化丝R温度变化，其上的电压就会有变化，如图1所示，本发明的运算放大器U将这一变化的电压值 经R1、R2放大（1+R2/R1）倍后输出。
基于电子烟的上述电路结构，本发明的电子烟能够实现自动控温的原理如下：抽烟者根据自己的口味需求可以先行设定雾化丝R的温度，当雾化丝R的温度变化于这一温度设定值时，单片机MCU的电压信号采集引脚采集这一变化值，一方面单片机MCU将这一变化值分析转换成雾化丝R的当前温度在温度显示器20上显示出来，另一方面，单片机MCU   根据这一变化值来调整四个输出占空比引脚PWM1、PWM2、PWM3 、PWM4的大小，来调整四个MOS管的导通状态和导通时间，进而调整加载在雾化丝R上的电压值，从而调整雾化丝R的温度至设定值，实现本发明电子烟的自动控温的功能。
作为本发明的进一步改进，优选储能元件30为功率电感L，通过功率电感L的电压不能突变使得输出到雾化丝R上的电压稳定，效果更好。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

Claims (5)

1. 一种能够自动控温的电子烟，包括电连接的雾化丝（R）和电源(VBAT)，其特征在于：所述雾化丝（R）和电源(VBAT)之间还连接有MOS管驱动电路(10)，其还包括电连接的运算放大器(U)和单片机(MCU)，所述雾化丝(R)的两端分别电连接至运算放大器(U)的同向输入端(+)和反向输入端(-)，运算放大器(U)的输出端电连接至单片机(MCU)的电压信号采集引脚，单片机(MCU)的输出占空比引脚电连接至MOS管驱动电路(10)，MOS管驱动电路(10)输出电连接至所述雾化丝(R)。
2.根据权利要求1所述的一种能够自动控温的电子烟，其特征在于：所述MOS管驱动电路(10)包括一个储能元件和四个MOS管，分别为第一MOS管（Q1）、第二MOS管（Q2）、第三MOS管（Q3），第四MOS管（Q4），四个MOS管的栅极分别连接至单片机(MCU)的输出占空比引脚（PWM1、PWM2、PWM3 、PWM4），第一MOS管（Q1）的漏极连接至电源(VBAT)，第一MOS管（Q1）的源极连接至第二MOS管（Q2）的漏极，第三MOS管（Q3）的的漏极连接至第四MOS管（Q4）的源极，第四MOS管（Q4）的漏极连接至雾化丝，第二MOS管（Q2）的源极和第三MOS管的源极均连接到地，第二MOS管（Q2）的漏极和第三MOS管（Q3）的漏极之间连接所述储能元件。
3.根据权利要求2所述的一种能够自动控温的电子烟，其特征在于：所述储能元件为功率电感（L）。
4.根据权利要求2所述的一种能够自动控温的电子烟，其特征在于：所述第四MOS管（Q4）的漏极与雾化丝（R）之间还连接有由滤波电容组成的滤波电路。
5.根据权利要求1所述的一种能够自动控温的电子烟，其特征在于： 所述单片机(MCU)的A/D转换输出引脚还电连接有一温度显示器（20）。
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