CN105651825A - 一种智能识别雾化芯材质特性的方法及其应用的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能识别雾化芯材质特性的方法及其应用装置；该方法包括：对雾化芯施加一电压；在此电压通电一时间段；对雾化芯的电阻变化率进行采样；通过采样值与预置材质的电阻变化率进行比较；从而确定雾化芯的材质；对确定的雾化芯进行匹配供电的步骤；该装置包括检测模块、控制模块、输出模块；由于采用对雾化芯的阻抗进行采样比较，达到了电子烟能根据不同雾化芯自动匹配供能方式的目的；由于采用检测模块、控制模块、输出模块，达到了电子烟能根据不同发热丝自动匹配供能方式的目的。

Description

一种智能识别雾化芯材质特性的方法及其应用的装置
技术领域
本发明属于电子设备领域，尤其涉及一种智能识别雾化芯材质特性的方法及其应用的装置。
背景技术
目前电池杆都是手动匹配雾化芯材质和供能方式，一方面：要求用户必须对该材料的特性有着深入的了解(现有的常用雾化芯材质有：镍铬合金、NI200、钛、SUS316L等)，并针对该材质特性选择相应的供能方式；另一方面：用户必须对学习该电池杆的操作方法，才能手动进行相应供能方式切换。而供能方式的错误选择，使得现有的电池杆存在以下问题：
1、电池杆不能工作(若电池杆里有做保护程序)；2、烧坏电池杆PCBA板(若电池杆里没有做保护程序)，严重可造成电池杆爆炸；3、雾化芯发生化学反应，产生对人体有害的物质；4、直接烧坏雾化芯；5、雾化器工作不稳定(即出烟量、出烟稳定性等)；6、其他不可预知问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种智能识别雾化芯材质特性的方法，以解决在现有技术中电子烟无法为不同发热丝自动匹配供能方式的问题。
本发明是这样实现的，一种智能识别雾化芯材质特性的方法，包括下述步骤：对雾化芯施加一电压；在此电压通电一时间段；对雾化芯的电阻变化率进行采样；通过采样值与预置材质的电阻变化率进行比较；从而确定雾化芯的材质；对确定的雾化芯进行匹配供电。
进一步地，在对确定的雾化芯进行匹配供电的步骤之前，还包括对雾化芯的供电电压进行升压的步骤。
进一步地，所述电压的范围为0.1V-100V。
进一步地，所述时间段的范围为1ms-60s。
本发明还提供了应用上述智能识别雾化芯材质特性方法的装置，包括用于对雾化芯进行检测的检测模块；用于将所述检测模块的检测信号进行处理的控制模块；用于根据所述控制模块的处理结果对所述雾化芯进行匹配供电的输出模块；用于对所述检测模块、控制模块、输出模块进行供电的电源模块；其中所述检测模块与所述控制模块电连接；所述控制模块与所述输出模块电连接；所述电源模块分别与所述检测模块、控制模块、输出模块电连接。
进一步地，还包括对电池进行充电的充电模块；所述充电模块与所述控制模块电连接。
进一步地，还包括对装置的工作状态进行显示的显示模块；所述显示模块与所述控制模块电连接。
进一步地，所述控制模块包括控制芯片、用于启动装置的第一按键、用于升压控制的第二按键、用于降压控制的第三按键；所述控制芯片的第一引脚与所述第一按键的一端电连接；所述控制芯片的第二引脚与所述第二按键的一端电连接；所述控制芯片的第三引脚与所述第三按键的一端电连接。
进一步地，所述检测模块包括电流监视芯片；所述电流监视芯片的第四引脚与第五引脚之间接有分流电阻；所述电流监视芯片的第六引脚通过匹配电阻与所述控制芯片的第二十一引脚电连接。
进一步地，所述充电模块包括充电芯片；所述充电芯片的第二引脚与用于连接充电电源的接插件电连接；所述充电芯片的第六引脚与电池的正极电连接；所述充电芯片的第三引脚与所述控制芯片的第九引脚电连接；所述充电芯片的第四引脚与所述控制芯片的第十引脚电连接。
进一步地，所述输出模块包括第一场效应管；所述第一场效应管的源极与所述电池的正极电连接；所述第一场效应管的漏极与雾化芯电连接；所述第一场效应管的栅极与第二场效应管的漏极电连接；所述第二场效应管的源极与地连接；所述第二场效应管的栅极与所述控制芯片的第二十三引脚电连接。
进一步地，在所述电池正极与所述第一场效应管的源极之间还设有升压驱动模块。
进一步地，升压驱动模块包括升压芯片、驱动芯片；升压芯片的第五引脚与第三场效应管的漏极电连接；第三场效应管的源极与电池正极电连接；升压芯片的第一引脚与驱动芯片的第一引脚电连接；驱动芯片的第八引脚与第四场效应管的栅极电连接；第四场效应管的源极与电池正极电连接；第四场效应管的漏极与第一场效应管的源极电连接。
进一步地，所述显示模块的第九引脚与所述控制芯片的第七引脚电连接；所述显示模块的第十引脚与所述控制芯片的第六引脚电连接；所述显示模块的第十一引脚与所述控制芯片的第五引脚电连接；所述电源模块包括电源芯片，所述电源芯片的第二引脚与所述电池的正极电连接，所述电源芯片的第三引脚与第五场效应管的源极电连接，所述电源芯片的第二引脚与地连接；所述第五场效应管的栅极与所述控制芯片的第二十三引脚电连接；所述第五场效应管的漏极为供电引脚。
在本发明提供的智能识别雾化芯材质特性的方法中，由于采用对雾化芯的阻抗进行采样比较，达到了电子烟能根据不同雾化芯自动匹配供能方式的目的。
附图说明
图1是本发明提供的第一种智能识别雾化芯材质特性的方法的示意图。
图2是本发明提供的第二种智能识别雾化芯材质特性的方法的示意图。
图3是本发明提供的第一种智能识别雾化芯材质特性的装置的示意图。
图4是本发明提供的第二种智能识别雾化芯材质特性的装置的示意图。
图5是本发明提供的第三种智能识别雾化芯材质特性的装置的示意图。
图6是本发明提供的智能识别雾化芯材质特性的装置的控制模块示意图。
图7是本发明提供的智能识别雾化芯材质特性的装置的检测模块示意图。
图8是本发明提供的智能识别雾化芯材质特性的装置的充电模块示意图。
图9是本发明提供的智能识别雾化芯材质特性的装置的输出模块及升压驱动模块示意图。
图10是本发明提供的智能识别雾化芯材质特性的装置的显示模块示意图。
图11是本发明提供的智能识别雾化芯材质特性的装置的电源模块示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供一种智能识别雾化芯材质特性的方法，包括下述步骤：对雾化芯施加一电压；在此电压通电一时间段；对雾化芯的电阻变化率进行采样；通过采样值与预置材质的电阻变化率进行比较；从而确定雾化芯的材质；对确定的雾化芯进行匹配供电。
由于采用对雾化芯的阻抗进行采样比较，达到了电子烟能根据不同雾化芯自动匹配供能方式的目的。
以下结合具体实施方式对本发明的实现进行详细的描述；本发明的引脚序号可以根据实际采用的芯片来定，在此只作示意用，其并不是对权利要求的限定。
如图1所示，一种智能识别雾化芯材质特性的方法，包括下述步骤：对雾化芯施加一电压；在此电压通电一时间段；对雾化芯的电阻变化率进行采样；通过采样值与预置材质的电阻变化率进行比较；从而确定雾化芯的材质；对确定的雾化芯进行匹配供电；首先，通过对雾化芯进行通电，然后根据通电电压和雾化芯的阻抗变化速率，确定雾化芯的材质，然后根据雾化芯的材质，对雾化芯进行匹配；根据雾化芯的材质特性决定供电特性，以保证雾化芯工作稳定可靠；这样就避免了现有技术中的电池杆不能工作(若电池杆里有做保护程序)、烧坏电池杆PCBA板(若电池杆里没有做保护程序)，严重可造成电池杆爆炸、雾化芯发生化学反应，产生对人体有害的物质、直接烧坏雾化芯、雾化器工作不稳定(即出烟量、出烟稳定性等)、以及其他不可预知问题。
如图2所示，进一步地，在对确定的雾化芯进行匹配供电的步骤之前，还包括对雾化芯的供电电压进行升压的步骤；这样就可以满足抽吸电子烟的动态过程；做到加热时间与匹配供电的双重调节效果；这样就能有效避免加热时温度不够或温度过高等问题。
进一步地，电压的范围为0.1V-100V；实践中发现0.1V-50V效果较好。
进一步地，时间段的范围为1ms-60s；实践中发现1ms-20s效果较好。
下面详述如下：第一步，测试当前的雾化芯电阻；第二步，用一个电压(范围:0.1V-50V)，该范围跟能源的供能能力、材料可承受的能量范围和材料的阻值等有关)给雾化芯加热一段时间(范围1ms-20s)，该范围一方面跟加热的电压值电压值成反比关系，电压值越大，加热时间越短；另一方面跟处在的加热环境有关，即空气中、液体中等)；并测出加热后阻值，不同的雾化芯因为本身的材质特性不同，导致电阻值的变化率(加热前跟加热后的电阻差，)也不同；第三步，程序根据该电阻变化率来判别这雾化芯属于哪种材质(例如：0.08欧姆-3.00欧姆阻值的镍铬合金和NI200这两种材质，最佳判别电压值和加热时间为:3.6V/250MS，加热后，NI200的值阻变化率超过20％，而镍铬合金的值阻变化率低于20％),并根据该材质特性匹配相应的供能方式。
如图3所示，是本发明提供的智能识别雾化芯材质特性的装置，包括用于对雾化芯进行检测的检测模块；用于将检测模块的检测信号进行处理的控制模块；用于根据控制模块的处理结果对雾化芯进行匹配供电的输出模块；用于对检测模块、控制模块、输出模块进行供电的电源模块；其中检测模块与控制模块电连接；控制模块与输出模块电连接；电源模块分别与检测模块、控制模块、输出模块电连接；首先，控制模块通过检测模块对雾化芯进行通电，然后根据通电电压和雾化芯的阻抗变化速率，确定雾化芯的材质，然后根据雾化芯的材质，对雾化芯进行匹配；根据雾化芯的材质特性决定供电特性，以保证雾化芯工作稳定可靠；这样就避免了现有技术中的电池杆不能工作(若电池杆里有做保护程序)、烧坏电池杆PCBA板(若电池杆里没有做保护程序)，严重可造成电池杆爆炸、雾化芯发生化学反应，产生对人体有害的物质、直接烧坏雾化芯、雾化器工作不稳定(即出烟量、出烟稳定性等)、以及其他不可预知问题。
进一步地，如图4所示，还包括对电池进行充电的充电模块；充电模块与控制模块电连接；充电模块在控制模块的控制下，对电池进行充电；控制模块根据电池特性及需要对充电模块进行控制；由于采用充电模块，使智能装置可以重复可靠使用。
进一步地，如图5所示，还包括对装置的工作状态进行显示的显示模块；显示模块由控制模块传送需要显示的内容；显示模块与控制模块电连接；由于采用显示模块，可以对需要的参数进行实时显示，方便装置使用。
进一步地，如图6所示，控制模块包括控制芯片U1、用于启动装置的第一按键SW1、用于升压控制的第二按键SW2、用于降压控制的第三按键SW3；控制芯片U1的第一引脚与第一按键SW1的一端电连接；控制芯片U1的第二引脚与第二按键SW2的一端电连接；控制芯片U1的第三引脚与第三按键SW3的一端电连接；控制芯片的引脚安排可以根据实际需要及具体的控制芯片来定；第一按键SW1用于对装置的启动和关闭，其操作方法由具体情况来定；在本发明中，设置了对雾化芯供电进行升压和降压控制的第二按键SW2和第三按键SW3，这样可以方便对雾化芯进行匹配供电。
进一步地，如图7所示，检测模块包括电流监视芯片U8；电流监视芯片U8的第四引脚与第五引脚之间接有分流电阻R10；电流监视芯片U8的第六引脚通过匹配电阻与控制芯片U1的第二十一引脚电连接；雾化芯连接在图中的OUT端与GND端之间；这样就通过对分流电阻R10的电流监视，达到了对雾化芯的阻抗进行检测的目的。
进一步地，如图8所示，充电模块包括充电芯片U3；充电芯片U3的第二引脚与用于连接充电电源的接插件USB1电连接；充电芯片U3的第六引脚与电池的正极电连接；充电芯片U3的第三引脚与控制芯片U1的第九引脚电连接；充电芯片U3的第四引脚与控制芯片U1的第十引脚电连接；本发明是采用USB接口作为充电接口，当然可以根据实际采用其他接口方式；通过控制芯片U1对充电芯片U3进行控制；达到了可靠充电的目的。
进一步地，如图9所示，输出模块包括第一场效应管Q7；第一场效应管Q7的源极与电池的正极电连接；第一场效应管Q7的漏极与雾化芯电连接；第一场效应管Q7的栅极与第二场效应管Q5的漏极电连接；第二场效应管Q5的源极与地连接；第二场效应管Q5的栅极与控制芯片U1的第二十三引脚电连接；这样通过控制芯片U1对第二场效应管Q5的开度进而达到对第一场效应管Q7的开度的控制，从而达到对雾化芯进行匹配的目的。
进一步地，在电池正极与第一场效应管Q7的源极之间还设有升压驱动模块；为了更好地控制加热时间及负载匹配的双重调整；本发明还进一步设置了升压驱动模块；这样就可以在匹配雾化芯的基础上，灵活控制升温时间。
进一步地，升压驱动模块包括升压芯片U5、驱动芯片U4；升压芯片U5的第五引脚与第三场效应管Q3的漏极电连接；第三场效应管Q3的源极与电池正极电连接；升压芯片U5的第一引脚与驱动芯片U4的第一引脚电连接；驱动芯片U4的第八引脚与第四场效应管Q6的栅极电连接；第四场效应管Q6的源极与电池正极电连接；第四场效应管Q6的漏极与第一场效应管Q7的源极电连接；这样就通过升压芯片U5和驱动芯片U4，使得对雾化芯的供电可以高于电池电压；在本发明中的加热功率范围可以从5-50W；实践中发现可以完全满足加热时间和匹配可靠的目的；这样就可以满足抽吸电子烟的动态过程；做到加热时间与匹配供电的双重调节效果；这样就能有效避免加热时温度不够或温度过高等问题。
进一步地，如图10所示，显示模块的第九引脚与控制芯片U1的第七引脚电连接；显示模块的第十引脚与控制芯片U1的第六引脚电连接；显示模块的第十一引脚与控制芯片U1的第五引脚电连接；本发明采用的是OLED显示驱动，当然可以根据实际选择其他驱动形式；通过控制芯片U1把需要显示的信息传送到显示模块；这样就能对需要显示的参数进行显示；如图11所示，电源模块包括电源芯片U2，电源芯片U2的第二引脚与电池的正极电连接，电源芯片U2的第三引脚与第五场效应管Q4的源极电连接，电源芯片U2的第二引脚与地连接；第五场效应管Q4的栅极与控制芯片U1的第二十三引脚电连接；第五场效应管Q4的漏极为供电引脚；这样通过电源芯片U2就能得到高质量的工作电源。
总之，本发明通过采用检测模块、控制模块、输出模块，达到了电子烟能根据不同发热丝自动匹配供能方式的目的。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能识别雾化芯材质特性的方法，其特征在于，包括下述步骤：
对雾化芯施加一电压；
在此电压通电一时间段；
对雾化芯的电阻变化率进行采样；
通过采样值与预置材质的电阻变化率进行比较；从而确定雾化芯的材质；
对确定的雾化芯进行匹配供电。
2.如权利要求1所述的智能识别雾化芯材质特性的方法，其特征在于，在对确定的雾化芯进行匹配供电的步骤之前，还包括对雾化芯的供电电压进行升压的步骤。
3.如权利要求2所述的智能识别雾化芯材质特性的方法，其特征在于，所述电压的范围为0.1V-100V。
4.如权利要求3所述的智能识别雾化芯材质特性的方法，其特征在于，所述时间段的范围为1ms-60s。
5.一种应用上述智能识别雾化芯材质特性的方法的装置，其特征在于：包括用于对雾化芯进行检测的检测模块；用于将所述检测模块的检测信号进行处理的控制模块；用于根据所述控制模块的处理结果对所述雾化芯进行匹配供电的输出模块；用于对所述检测模块、控制模块、输出模块进行供电的电源模块；其中所述检测模块与所述控制模块电连接；所述控制模块与所述输出模块电连接；所述电源模块分别与所述检测模块、控制模块、输出模块电连接。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于：还包括对电池进行充电的充电模块；所述充电模块与所述控制模块电连接；还包括对装置的工作状态进行显示的显示模块；所述显示模块与所述控制模块电连接。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于：所述控制模块包括控制芯片、用于启动装置的第一按键、用于升压控制的第二按键、用于降压控制的第三按键；所述控制芯片的第一引脚与所述第一按键的一端电连接；所述控制芯片的第二引脚与所述第二按键的一端电连接；所述控制芯片的第三引脚与所述第三按键的一端电连接；所述检测模块包括电流监视芯片；所述电流监视芯片的第四引脚与第五引脚之间接有分流电阻；所述电流监视芯片的第六引脚通过匹配电阻与所述控制芯片的第二十一引脚电连接；所述充电模块包括充电芯片；所述充电芯片的第二引脚与用于连接充电电源的接插件电连接；所述充电芯片的第六引脚与电池的正极电连接；所述充电芯片的第三引脚与所述控制芯片的第九引脚电连接；所述充电芯片的第四引脚与所述控制芯片的第十引脚电连接。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于：所述输出模块包括第一场效应管；所述第一场效应管的源极与所述电池的正极电连接；所述第一场效应管的漏极与雾化芯电连接；所述第一场效应管的栅极与第二场效应管的漏极电连接；所述第二场效应管的源极与地连接；所述第二场效应管的栅极与所述控制芯片的第二十三引脚电连接。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于：在所述电池正极与所述第一场效应管的源极之间还设有升压驱动模块；升压驱动模块包括升压芯片、驱动芯片；升压芯片的第五引脚与第三场效应管的漏极电连接；第三场效应管的源极与电池正极电连接；升压芯片的第一引脚与驱动芯片的第一引脚电连接；驱动芯片的第八引脚与第四场效应管的栅极电连接；第四场效应管的源极与电池正极电连接；第四场效应管的漏极与第一场效应管的源极电连接。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于：所述显示模块的第九引脚与所述控制芯片的第七引脚电连接；所述显示模块的第十引脚与所述控制芯片的第六引脚电连接；所述显示模块的第十一引脚与所述控制芯片的第五引脚电连接；所述电源模块包括电源芯片，所述电源芯片的第二引脚与所述电池的正极电连接，所述电源芯片的第三引脚与第五场效应管的源极电连接，所述电源芯片的第二引脚与地连接；所述第五场效应管的栅极与所述控制芯片的第二十三引脚电连接；所述第五场效应管的漏极为供电引脚。
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