CN108402522B - 输出功率调整方法、装置以及电子烟 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种输出功率调整方法、装置以及电子烟，属于变频技术领域。所述方法包括：获取雾化器的当前输出功率；在接收到功率调整信号时，根据所述功率调整信号确定所述雾化器的目标输出功率；根据所述当前输出功率与所述目标输出功率之间的大小关系，调整主控电路向功率放大器输出的电压信号的频率，所述功率放大器根据所述电压信号调整向所述雾化器提供的输出功率。解决现有技术中电子烟输出过程中能量浪费高的问题；达到降低了电子烟输出过程中的能量浪费、减少功耗的效果。
Description
技术领域
本发明涉及变频技术领域，特别涉及一种输出功率调整方法、装置以及电子烟。
背景技术
电子烟是一种模仿卷烟的电子产品，其可通过控制内部雾化器进行雾化工作以产生烟雾。用户可设定电子烟的输出功率来调整电子烟的烟雾量，电子烟的烟雾量与输出功率呈正相关。
目前，电子烟采用脉宽调制技术(Pulse Width Modulation，PWM)来控制向雾化器提供的输出电压，从而调整电子烟的输出功率。由于PWM调制是将电子烟内电源提供的直流电转换其它值的直流电压输出，导致电池提供的很多能量白白浪费在电子烟的输出过程中，电子烟在输出过程中发热、发烫。
发明内容
为了解决现有技术中电子烟输出过程中能量浪费高的问题，本发明实施例提供了一种输出功率调整方法、装置以及电子烟。所述技术方案如下：
第一方面，提供了一种输出功率调整方法，所述方法包括：
获取雾化器的当前输出功率；
在接收到功率调整信号时，根据所述功率调整信号确定所述雾化器的目标输出功率；
根据所述当前输出功率与所述目标输出功率之间的大小关系，调整主控电路向功率放大器输出的电压信号的频率，所述功率放大器根据所述电压信号调整向所述雾化器提供的输出功率。
可选的，所述根据所述当前输出功率与所述目标输出功率之间的大小关系，调整主控电路向功率放大器输出的电压信号的频率，包括：
如果所述当前输出功率高于所述目标输出功率，则控制所述电压信号的频率减小。
可选的，所述根据所述当前输出功率与所述目标输出功率之间的大小关系，调整主控电路向功率放大器输出的电压信号的频率，包括：
如果所述当前输出功率低于所述目标输出功率，则增大所述电压信号的频率。
可选的，所述根据所述当前输出功率与所述目标输出功率之间的大小关系，调整主控电路向功率放大器输出的电压信号的频率，包括：
如果所述当前输出功率低于所述目标输出功率，则获取所述主控电路当前向功率放大器输出的电压信号的频率；
在所述电压信号的频率低于预定阈值时，控制所述电压信号的频率增大且占空比不变；
在所述电压信号的频率达到所述预定阈值时，控制所述电压信号的频率不变且占空比增大，直至所述功率放大器的当前输出功率达到所述目标输出功率时停止。
可选的，所述方法还包括：
在未接收到点烟信号时，控制所述主控电路向所述功率放大器输出的电压信号为低电平。
第二方面，提供了一种输出功率调整装置，所述装置包括：
存储器和处理器；
所述存储器中存储有至少一条程序指令；
所述处理器，通过加载并执行所述至少一条程序指令以实现如第一方面以及第一方面任一可选实施方式所涉及的输出功率调整方法。
第三方面，提供了一种电子烟，该电子烟包括第二方面所涉及的输出功率调整装置。
第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有一个或一个以上的指令，所述一个或一个以上的指令被电子烟内的处理器执行时实现如第一方面以及第一方面任一可选实施方式所涉及的输出功率调整方法。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
通过获取雾化器的当前输出功率；在接收到功率调整信号时，根据该功率调整信号确定雾化器的目标输出功率；根据该当前输出功率与该目标输出功率之间的大小关系，调整主控电路向功率放大器输出的电压信号的频率，功率放大器根据该电压信号调整向雾化器提供的输出功率。由于采用了变频技术改变功率放大器的供电频率，解决了相关技术中电子烟输出过程中能量浪费高的问题，达到降低了电子烟输出过程中的能量浪费、减少功耗的效果。
另外，由于电子烟输出功率中的能量浪费减少，电子烟也不再发热发烫，从而达到了延长电子烟的使用寿命的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1-1是本发明一个实施例中电子烟内的连接线路示意图；
图1-2是本发明一个实施例中提供的一种电压信号的示意图；
图1-3是本发明一个实施例中提供的另一种电压信号的示意图
图2是本发明一个实施例中提供的输出功率调整方法的方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。文中所讲的“电子设备”可以包括智能手机、平板电脑、智能电视、电子书阅读器、MP3播放器(Moving Picture Experts Group Audio Layer III，动态影像专家压缩标准音频层面3)、MP4(Moving Picture Experts Group Audio Layer IV，动态影像专家压缩标准音频层面4)播放器、膝上型便携计算机和台式计算机等等。
本发明实施例提供的方法，各步骤的执行主体可以是能够负载雾化器的设备，例如电子烟。为了便于描述，在下述各个方法实施例中，仅以各步骤的执行主体为电子烟进行举例说明，但对此不构成限定。
电子烟包括雾化器，雾化器通常包括发热组件、吸液件和储液件，发热组件通电发热时可雾化吸液件从储液件中吸取的液体从而产生烟雾。如图1-1所示，电子烟包括电池101、充电电路102、主控电路103、功率放大器104、反馈电路105和发热组件106。其中，电池101可以为锂电池，发热组件106可以为发热丝。
如图1-1所示，充电电路102与电池101电连接，充电电路102用于对充电电流进行管理，使充电电流平稳地流入电池101。电池101还分别与主控电路103、功率放大器104电连接，电池101用于向主控电路103和功率放大器104提供电能。
主控电路103还与功率放大器104电连接，功率放大器104与雾化器内的发热组件106电连接。主控电路103可向功率放大器104输出电压信号，功率放大器104根据该电压信号控制向发热组件106提供的输出功率。
也就是说，功率放大器104根据该电压信号将电池101提供的电能进行放大输出给发热组件106。具体的，功率放大器104在其接收到主控电路103提供的高电平时打开，对电池101提供的电能进行存储；功率放大器104在其接收到主控电路103提供的低电平时关闭，将其存储的电能释放给发热组件106。
主控电路103还与反馈电路105电连接，反馈电路105还与雾化器内的发热组件106电连接。主控电路103通过该反馈电路105采集发热组件106的当前电流、当前电压，根据采集的发热组件106的当前电流、当前电压计算发热组件106的当前输出功率(也即，雾化器的当前输出功率)。
现有技术中，主控电路通常采用PWM技术调整其向功率放大器输出的电压信号的占空比，改变功率放大器向雾化器提供的输出功率。一般来讲，主控电路提供的电压信号的占空比越小，功率放大器向雾化器提供的输出功率越小；主控电路提供的电压信号的占空比越大，功率放大器向雾化器提供的输出功率越大。
举例来讲，图1-2示出了主控电路采用PWM技术调制的电压信号，该电压信号的频率始终为f1，t1+t2＝t3+t4。在t1和t2时段，占空比为50％；在t3和t4时段，占空比为70％，增大了功率放大器向雾化器提供的输出功率。
而本发明实施例中主控电路可通过调整向功率放大器输出的电压信号的频率，改变功率放大器向雾化器提供的输出功率。主控电路提供的电压信号的频率越小，功率放大器向雾化器提供的输出功率越小；主控电路提供的电压信号的频率越大，功率放大器向雾化器提供的输出功率越大。
举例来讲，图1-3示出了一种频率增大的电压信号。在T1和T 2时段，频率为f1，占空比为50％；在T 3和T 4时段，占空比为70％，频率增大至f2，增大了功率放大器向雾化器提供的输出功率。可见，f1<f2，T1+T2>T3+T4。
由于t3和T3段为高电平，功率放大器在t3和T3段储能；t4和T4为低电平，功率放大器在t4和T4段释放其存储的能量。由于占空比均为70％，而T3<t3，T4<t4，则在相同时间内功率放大器根据图1-3所示的电压信号工作时功率转换速度更快。可见，仅调整电压信号的频率时输出功率的转换速度高于仅调整电压信号的占空比时输出功率的转换速度。
本文中，输出功率的转换速度是指单位时间内输出功率的变化量的绝对值与该单位时间的比值。
另外，可根据均方根计算公式计算功率转换器在一时间段内所输出的有效电压：
其中，xrms为功率转换器在该时间段内输出的有效电压，xi为功率转换器在该时间段内输出第i个高电平的电压幅度，N为功率转换器在该时间段内输出的高电平的数量。由该均方根公式可知，在该时间段内的n个高电平的电压幅度均相同时，则该段时间内N越大，均方根值越趋于平稳，即功率放大器的功率转换越平稳，输出的电压越平稳。由于该短时间内的N与电压信号的频率呈正相关，可见电压信号的频率越大，功率放大器的功率转换越平稳，输出的电压越平稳。
请参考图2，其示出了本发明一个实施例提供的输出功率调整方法的方法流程图，本实施例以该输出功率调整方法用于电子烟中来举例说明。如图2所示，该输出功率调整方法可以包括：
步骤210，获取雾化器的当前输出功率。
本步骤可通过以下两种方式实现：
第一种，获取雾化器当前的输出功率，将获取到的该输出功率确定为当前输出功率。
一般来讲，电子烟在获取到目标输出功率后，在本地存储该目标输出功率，控制雾化器按照该目标输出功率输出。因此，电子烟可直接从本地获取当前的目标输出功率作为雾化器的当前输出功率。
第二种，获取雾化器的当前电流和当前电压，利用该当前电流和该当前电压计算雾化器的当前输出功率。
步骤220，在接收到功率调整信号时，根据该功率调整信号确定雾化器的目标输出功率。
本步骤可通过几种方式实现：
第一种，功率调整信号为携带有目标输出功率的指令时，将功率调整信号中的目标输出功率确定为雾化器的目标输出功率。
举例来讲，用户可在电子设备上为与该电子设备绑定的电子烟设置目标输出功率。电子设备在获取到用户设定的目标输出功率时，向电子烟发送携带有该目标输出功率的控制指令。电子烟将该控制指令确定为功率调整信号，将该控制指令中携带的目标输出功率确定为雾化器的目标输出功率。
第二种，功率调整信号用于指示增大或减小雾化器的输出功率时，根据雾化器的当前的目标输出功率为雾化器确定新的目标输出功率。
功率模式下的电子烟在进行雾化工作的过程中，控制雾化器持续以当前的目标输出功率进行雾化工作。以电子烟处于功率模式，用户通过按压电子烟上的功率增大按键触发输出功率增大1w来举例说明。雾化器当前的目标输出功率为6W，电子烟在检测到功率增大按键被按压产生的操作信号，利用当前的目标输出功率为6W与1W相加得到新的目标输出功率7W。
步骤230，根据该当前输出功率与该目标输出功率之间的大小关系，调整主控电路向功率放大器输出的电压信号的频率，该功率放大器根据该电压信号调整向雾化器提供的输出功率。
以下分两种情况分别说明：
第一种情况：在该当前输出功率高于该目标输出功率时，电子烟控制雾化器的输出功率降低至该目标输出功率的实现可以为：控制主控电路向功率放大器输出的电压信号的频率减小，直至检测到雾化器的当前输出功率达到目标输出功率时停止。
可选的，控制主控电路向功率放大器输出的电压信号的占空比减小。
通过同时控制该电压信号的占空比、频率同时减小，可使功率放大器的输出功率的转换速度增高。
需要说明的一点是，本实施例中在控制电压信号的频率减小或增大的过程中，每次仅调整一个预定步长，然后利用雾化器的当前电流和当前电压计算雾化器的当前输出功率，执行步骤230。其中，预定步长可以由系统开发人员设定，也可由用户自定义。
进一步的，可控制主控电路向功率放大器输出的电压信号的占空比与频率呈正比，使该电压信号的频率可调节范围增大，给功率放大器的能量转换效率带来很大的可调空间。
第二种情况：在该当前输出功率低于该目标输出功率时，电子烟可通过以下几种方式控制雾化器的输出功率升高至该目标输出功率：
第一种，控制主控电路向功率放大器输出的电压信号的频率增大，直至检测到雾化器的当前输出功率降低至目标输出功率时停止。
可选的，控制主控电路向功率放大器输出的电压信号的占空比增大。
通过同时控制该电压信号的占空比、频率同时增大，可使输出功率的转换速度增高。
进一步的，可控制主控电路向功率放大器输出的电压信号的占空比与频率呈正比，使该电压信号的频率可调节范围增大，给功率放大器的能量转换效率带来很大的可调空间。
第二种，获取主控电路当前向功率放大器输出的电压信号的频率；在该电压信号的频率低于预定阈值时，控制该电压信号的频率增大且占空比不变；在该压信号的频率达到预定阈值时，控制该电压信号的频率不变且占空比增大，直至功率放大器的当前输出功率达到目标输出功率时停止。
主控电路向功率放大器输出的电压信号的频率增大时，功率放大器开关次数增多，耗电次数也增多从而导致浪费的能量增多。但该方式中通过控制主控电路向功率放大器输出的电压信号的频率低于预定阈值，以保证浪费能量不会过高、降低电子烟的功耗。
综上所述，本发明实施例提供的方法，通过获取雾化器的当前输出功率；在接收到功率调整信号时，根据该功率调整信号确定雾化器的目标输出功率；根据该当前输出功率与该目标输出功率之间的大小关系，调整主控电路向功率放大器输出的电压信号的频率，功率放大器根据该电压信号调整向雾化器提供的输出功率。由于采用了变频技术改变功率放大器的供电频率，解决了相关技术中电子烟输出过程中能量浪费高的问题，达到降低了电子烟输出过程中的能量浪费、减少功耗的效果。
可选的，电子烟内雾化器工作时，步骤230才可被执行。
在一个示例中，在未接收到点烟信号时，控制主控电路向功率放大器输出的电压信号为低电平。此时功率放大其无功率转换，功耗几乎为零。
本发明实施例还提供了一种输出功率调整装置，该输出功率调整装置包括存储器和处理器；所述存储器中存储有至少一条程序指令；所述处理器，通过加载并执行所述至少一条程序指令以上任一实施例所涉及的输出功率调整方法。
本发明实施例还提供了一种电子烟，该电子烟包括上述实施例提供的输出功率调整装置。
本发明一个实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有一个或一个以上的指令，所述一个或一个以上的指令被电子烟内的控制组件执行时实现以上任一实施例所涉及的输出功率调整方法。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种输出功率调整方法，其特征在于，所述方法包括：
获取雾化器的当前输出功率；
在接收到功率调整信号时，根据所述功率调整信号确定所述雾化器的目标输出功率；
根据所述当前输出功率与所述目标输出功率之间的大小关系，调整主控电路向功率放大器输出的电压信号的频率，所述功率放大器根据所述电压信号调整向所述雾化器提供的输出功率；
如果所述当前输出功率低于所述目标输出功率，则获取所述主控电路当前向功率放大器输出的电压信号的频率；
在所述电压信号的频率低于预定阈值时，控制所述电压信号的频率增大且占空比不变；
在所述电压信号的频率达到所述预定阈值时，控制所述电压信号的频率不变且占空比增大，直至所述功率放大器的当前输出功率达到所述目标输出功率时停止。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前输出功率与所述目标输出功率之间的大小关系，调整主控电路向功率放大器输出的电压信号的频率，包括：
如果所述当前输出功率高于所述目标输出功率，则控制所述电压信号的频率减小。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在未接收到点烟信号时，控制所述主控电路向所述功率放大器输出的电压信号为低电平。
4.一种输出功率调整装置，其特征在于，所述装置包括：
存储器和处理器；
所述存储器中存储有至少一条程序指令；
所述处理器，通过加载并执行所述至少一条程序指令以实现权利要求1至3中任一所述的输出功率调整方法。
5.一种电子烟，其特征在于，所述电子烟包括如权利要求4所述的输出功率调整装置。
6.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有一个或一个以上的指令，其特征在于，所述一个或一个以上的指令被电子烟内的处理器执行时实现权利要求1至3中任一所述的输出功率调整方法。
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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