CN109363245A - 超声波电子雾化电路及超声波电子烟 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种超声波电子雾化电路及超声波电子烟。一种超声波电子雾化电路，包括控制电路、驱动电路、振荡电路、充电电路、放电电路以及超声波雾化片；所述控制电路用于控制所述驱动电路工作，以驱动所述振荡电路产生电磁振荡；所述振荡电路产生的电磁振荡通过所述充电电路对所述超声波雾化片进行充电或者所述超声波雾化片通过所述放电电路对所述振荡电路进行放电；所述放电电路的电阻大于所述充电电路的电阻。上述超声波电子雾化电路，超声波雾化片通过充电电路进行充电，通过放电电路进行放电。放电电路的电阻大于充电电路的电阻使放电时经过振荡电路的电流减小以降低振荡电路中的电路元件产生的热损耗。

Description

超声波电子雾化电路及超声波电子烟

技术领域

本发明涉及电子烟领域，特别是涉及一种超声波电子雾化电路及超声波电子烟。

背景技术

超声波电子烟是一种新型的电子烟器具，因其利用超声波直接雾化烟油，故其温度远远低于直接燃烧香烟、烘烤原理电子烟、发热丝雾化烟油原理电子烟的温度，不产生有害物质、更加安全，是一种极具市场空间的健康电子烟产品。超声波电子烟利用超声波谐振电路产生高频电磁振荡，驱动超声波换能片，利用换能片把电磁振荡转换为超声波实现电能转化为机械能雾化烟油产生烟雾。传统的超声波电子烟的控制电路在放电时会产生巨大的放电电流以致电路元件的热损耗过大。

发明内容

基于此，有必要针对传统的超声波电子烟的电路元件的热损耗过大的问题，提供一种超声波电子雾化电路及超声波电子烟。

一种超声波电子雾化电路，包括控制电路、驱动电路、振荡电路、充电电路、放电电路以及超声波雾化片；所述控制电路用于控制所述驱动电路工作，以驱动所述振荡电路产生电磁振荡；所述振荡电路产生的电磁振荡通过所述充电电路对所述超声波雾化片进行充电或者所述超声波雾化片通过所述放电电路对所述振荡电路进行放电；所述放电电路的电阻大于所述充电电路的电阻。

上述超声波电子雾化电路，超声波雾化片通过充电电路进行充电，通过放电电路进行放电。放电电路的电阻大于充电电路的电阻使放电时经过振荡电路的电流减小以降低振荡电路中的电路元件产生的热损耗。

在其中一个实施例中，所述充电电路包括二级管，所述二级管的阳极与所述振荡电路连接，所述二级管的阴极与所述超声波雾化片连接；所述放电电路包括电阻；所述电阻与所述二极管并联设置。

在其中一个实施例中，所述振荡电路包括主开关、振荡电感以及第一二极管，所述主开关的控制端与所述驱动电路连接；所述主开关的输入端与所述振荡电感以及所述第一二极管的阳极连接；所述主开关的输出端接地；所述第一二极管与所述振荡电感并联；所述主开关的输入端还串联所述充电电路后与所述超声波雾化片连接；所述放电电路与所述充电电路并联。

在其中一个实施例中，所述振荡电路还包括滤波电容，所述滤波电容与所述第一二级管的阴极连接后与所述振荡电感并联。

在其中一个实施例中，所述主开关包括MOS管；所述MOS管的栅极作为所述主开关的控制端；所述MOS管的漏极作为所述主开关的输入端；所述MOS管的源极作为所述主开关的输出端。

在其中一个实施例中，所述振荡电路还包括第二二级管，所述第二二级管的阴极与所述MOS管的漏极连接，所述第二二级管的阳极与所述MOS管的源极连接；所述第二二级管用于减少所述MOS管反向恢复的时间。

在其中一个实施例中，所述驱动电路包括NPN型三极管以及PNP型三极管；所述控制电路与所述NPN型三极管的基极和所述PNP型三极管的基极连接，所述NPN型三极管的集电极与电源连接，所述NPN型三极管的发射极与所述PNP型三极管的发射极连接后与所述振荡电路连接，所述PNP型三极管的集电极与所述振荡电路连接。

在其中一个实施例中，所述超声波电子雾化电路还包括限流单元，所述限流单元包括第一限流电阻、第二限流电阻以及第三限流电阻，所述第一限流电阻的一端与电源连接，所述第一限流电阻的另一端与所述NPN型三极管的集电极连接，所述第二限流电阻一端连接与所述NPN型三极管和所述PNP型三极管的发射极连接，所述第二限流电阻的另一端与所述主开关连接，所述第三限流电阻的一端与主开关连接，所述第三限流电阻的另一端与接地端连接；所述第一限流电阻用于限制流过所述第一开关和所述第二开关的电流，所述第二限流电阻和所述第三限流电阻用于限制流过所述主开关的电流。

在其中一个实施例中，所述超声波电子雾化电路还包括滤波单元，所述滤波单元包括第一滤波单元以及第二滤波单元，所述第一滤波单元与所述第三限流电阻并联，所述第二滤波单元与所述第一滤波单元并联。

一种超声波电子烟，包括电子烟本体，在所述电子烟本体内包括如上任一所述的超声波电子雾化电路。

附图说明

图1为一实施例中的超声波电子雾化电路的结构框图；

图2为一实施例中的超声波电子雾化电路的电路图；

图3为一实施例中的超声波电子烟的结构框图。

具体实施方式

在一实施例中，如图1所示，超声波电子雾化电路10包括控制电路12、驱动电路14、振荡电路16、充电电路18a、放电电路18b以及超声波雾化片19。控制电路12分别与驱动电路14和振荡电路16连接。驱动电路14还与振荡电路16连接。振荡电路16还分别与充电电路18a和超声波雾化片19连接。放电电路18b与充电电路18a并联后还与超声波雾化片19连接。控制电路12用于控制驱动电路14工作。驱动电路14驱动振荡电路16产生电磁振荡。

振荡电路16产生的电磁振荡驱动超声波雾化片19，利用超声波雾化片19将电能转化为机械能，然后机械能雾化烟油产生烟雾。其中，超声波雾化片19的等效静态电容在充满电荷且放电时会产生巨大的放电电荷。在本实施例中，振荡电路16产生的电磁振荡通过充电电路18a对超声波雾化片19进行充电。超声波雾化片19通过放电电路18b对振荡电路16进行放电。放电电路18b的电阻大于充电电路18a的电阻使放电时经过振荡电路16的电流减小以降低振荡电路16中的电路元件产生的热损耗。而且充电电路18a和放电电路18b的设置还提高了超声波电子雾化电路10的稳定性，使用户体验更加良好，并且降低了振荡电路16中的元件的规格参数，降低了成本。充电电路18a和放电电路18b的设置还能调整振荡电路16产生的电磁振荡的品质因数进而调整能超声波电子烟的烟油雾化量。

在一实施例中，如图2所示，控制电路12通过PWM1管脚向驱动电路14输出PWM波来控制驱动电路14。控制电路12通过I-AD管脚与振荡电路16连接。控制电路12通过输出的PWM波来对驱动电路14以及震荡电路16进行控制，并通过对PWM波的控制来实现对电路的过流保护。

在一实施例中，充电电路18a包括二级管D2，如图2所示。二级管D2的阳极与振荡电路16连接。二级管D2的阴极与超声波雾化片19连接。超声波雾化片19在图2中为超声波雾化片WH1。放电电路18b包括电阻R2，如图2所示。电阻R2与二极管D2并联设置。本实施例中，采用简单的二级管D2和电阻R2并联实现超声波雾化片19的充电电路和放电电路分开的优化技术。上述电路结构简单，易于实现且成本低廉。

在一实施例中，振荡电路16包括主开关Q3、振荡电感L1以及第一二极管D1，如图2所示。主开关Q3的控制端与驱动电路14连接。主开关Q3的输入端与振荡电感L1以及第一二极管D1的阳极连接。主开关Q3的输出端接地。第一二极管D1与振荡电感L1并联。主开关Q3的输入端还串联充电电路18a后与超声波雾化片19连接。放电电路18b与充电电路18a并联。主开关Q3打开时用于控制振荡电感L1充电，主开关Q3关闭时用于控制振荡电感L1放电。

在一实施例中，超声波电子雾化电路10还包括滤波电容C1,如图2所示。滤波电容C1与第一二级管D1的阴极连接后与振荡电感L1并联。在MOS管Q3关断时，滤波电容C1用于吸收振荡电感L1的反压尖峰，使MOS管Q3的漏极与源极之间不产生尖峰高压。

在一实施例中，主开关包括MOS管,上述主开关在图2中即指代MOS管Q3。MOS管Q3的栅极作为主开关的控制端。MOS管Q3的源极作为主开关的输出端。MOS管Q3的漏极作为主开关的输入端。

在一实施例中，振荡电路16还包括第二二级管D3，如图2所示。第二二级管D3的阳极与上述MOS管Q3的源极连接。第二二级管D3的阴极与上述MOS管Q3的漏极连接。第二二级管D3用于减少MOS管Q3反向恢复的时间。

在一实施例中，驱动电路14包括NPN型三极管Q2以及PNP型三极管Q4，如图2所示。控制电路12与NPN型三极管Q2的基极和PNP型三极管Q4的基极连接。NPN型三极管Q2的集电极与电源连接。NPN型三极管Q2的发射极与PNP型三极管Q4的发射极连接后与振荡电路16连接。PNP型三极管Q4的集电极与振荡电路16连接。在上述控制电路12输出高电平时，NPN型三极管Q2用于输出高电平以控制MOS管Q3打开。在上述控制电路12输出低电平时，PNP型三极管Q4用于输出低电平以控制上述MOS管Q3关闭。

具体地，驱动电路14对控制电路12输出的PWM波进行信号放大，去驱动振荡电路16的MOS管Q3，使振荡电路16的MOS管Q3能够完全打开或者完全关闭，达到最大的电流导通或截断效果。振荡电路16是将驱动电路14放大的PWM信号通过振荡电感L1以及超声波雾化片19的等效静态电容一起产生谐振。当控制电路12输出的PWM波为高电平时，NPN型三极管Q2打开，PNP型三极管Q4关闭。同时，NPN型三极管Q2输出高电平给MOS管Q3。MOS管Q3打开后，振荡电感L1充电。当控制电路12输出的PWM波为低电平时，NPN型三极管Q2关闭，PNP型三极管Q4打开。同时，PNP型三极管Q4输出低电平给MOS管Q3。MOS管Q3关闭后，振荡电感L1放电。电压通过振荡电L1感以及超声波雾化片WH1的等效静态电容驱动超声波雾化片WH1进行振荡。

在一实施例中，超声波电子雾化电路10还包括限流单元。限流单元包括第一限流电阻R1、第二限流电阻R5以及第三限流电阻R10，如图2所示。第一限流电阻R1的一端与电源连接。第一限流电阻R1的另一端与上述NPN型三极管Q2的集电极连接。第一限流电阻R1用于限制流经NPN型三极管Q2集电极的电流以及流经PNP型三极管Q4发射极的电流，以防止损坏NPN型三极管Q2和PNP型三极管Q4。其中，电容C6为去耦电容，用于滤除流经+12V电源端串进来的高频干扰。该实施例中的电压并不仅限于图中2中标示的电压值。

第二限流电阻R5一端与上述NPN型三极管Q2和PNP型三极管Q4的发射极连接。第二限流电阻R5的另一端与上述MOS管Q3的栅极连接。第二限流电阻R5用于限制驱动MOS管Q3的驱动电流，避免MOS管Q3开关过快以致产生振荡。

第三限流电阻R10的一端与MOS管Q3的源极连接。第三限流电阻R10的另一端与接地端连接。第三限流电阻R10用于限制流经MOS管Q3的漏极和源极的电流。其中，电阻R8为MOS管Q3的门极放电电阻，用于防止静电击穿。二级管D1为吸收电感L1的反压尖峰提供续流回路。二级管D3的阳极与MOS管Q3的源极连接。二级管D3的阴极与MOS管Q3的漏极连接。二级管D3用于加快MOS管Q3反向恢复。MOS管Q3的结电容小、内阻小、耐压高、耐流大、速度快。

在一实施例中，超声波电子雾化电路10还包括滤波单元。滤波单元包括第一滤波单元以及第二滤波单元。第一滤波单元与上述第三限流电阻R10并联。第二滤波单元与第一滤波单元并联。第一滤波单元包括电阻R11以及电容C13，如图2所示。电阻R11和电容C13串联后并联在电阻R10的两端。其中，电阻R11用于滤除电阻R10上的电压尖峰。电容C13用于吸收电阻R10上的电压尖峰。上述第二滤波单元包括电阻R12以及电容C12，如图2所示。电阻R12和电容C12串联后并联在电容C13的两端。其中，电阻R12用于滤除第一滤波单元未能滤除的电阻R10上的电压尖峰。电容C13用于吸收第一滤波单元未能滤除的电阻R10上的电压尖峰。

当MOS管Q3关闭时，电流会经由二级管D2给超声波雾化片WH1的静态等效电容充电。当MOS管Q3打开时，二级管D2处于反向截止的状态，电流会经由电阻R2给超声波雾化片WH1的静态等效电容放电。放电的时候，由于电阻R2的存在大大减小了流过MOS管Q3的放电电流，因此减小了MOS管Q3的损耗，使超声波电子雾化电路10的稳定性更高。

在一实施例中，一种超声波电子烟，包括电子烟本体，在该电子烟本体内包括如上所述的超声波电子雾化电路10。

在一实施例中，如图3所示，上述超声波电子烟20还包括充电模块22、按键模块24、显示模块26、电源模块28以及升压模块29。充电模块22与电源模块28连接。控制电路12还分别与显示模块26、电源模块28、以及升压模块29连接。升压模块29与上述图2中的V_BUS端连接。超声波电子烟20通过电源模块28进行供电，再由控制电路12控制升压模块29为振荡电路16供电。显示模块26用于显示超声波电子烟20的开关状态或剩余电量等参数，这里并不作限定。按键模块24用于实现用户与超声波电子烟20的交互，比如开启或者关闭超声波电子烟20。充电模块22则用于给电源模块28进行充电。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种超声波电子雾化电路，其特征在于，包括控制电路、驱动电路、振荡电路、充电电路、放电电路以及超声波雾化片；所述控制电路用于控制所述驱动电路工作，以驱动所述振荡电路产生电磁振荡；所述振荡电路产生的电磁振荡通过所述充电电路对所述超声波雾化片进行充电或者所述超声波雾化片通过所述放电电路对所述振荡电路进行放电；所述放电电路的电阻大于所述充电电路的电阻。

2.根据权利要求1所述的超声波电子雾化电路，其特征在于，所述充电电路包括二级管，所述二级管的阳极与所述振荡电路连接，所述二级管的阴极与所述超声波雾化片连接；所述放电电路包括电阻；所述电阻与所述二极管并联设置。

3.根据权利要求1所述的超声波电子雾化电路，其特征在于，所述振荡电路包括主开关、振荡电感以及第一二极管，所述主开关的控制端与所述驱动电路连接；所述主开关的输入端与所述振荡电感以及所述第一二极管的阳极连接；所述主开关的输出端接地；所述第一二极管与所述振荡电感并联；所述主开关的输入端还串联所述充电电路后与所述超声波雾化片连接；所述放电电路与所述充电电路并联。

4.根据权利要求3所述的超声波电子雾化电路，其特征在于，所述振荡电路还包括滤波电容，所述滤波电容与所述第一二级管的阴极连接后与所述振荡电感并联。

5.根据权利要求3所述的超声波电子雾化电路，其特征在于，所述主开关包括MOS管；所述MOS管的栅极作为所述主开关的控制端；所述MOS管的漏极作为所述主开关的输入端；所述MOS管的源极作为所述主开关的输出端。

6.根据权利要求5所述的超声波电子雾化电路，其特征在于，所述振荡电路还包括第二二级管，所述第二二级管的阴极与所述MOS管的漏极连接，所述第二二级管的阳极与所述MOS管的源极连接；所述第二二级管用于减少所述MOS管反向恢复的时间。

7.根据权利要求3所述的超声波电子雾化电路，其特征在于，所述驱动电路包括NPN型三极管以及PNP型三极管；所述控制电路与所述NPN型三极管的基极和所述PNP型三极管的基极连接，所述NPN型三极管的集电极与电源连接，所述NPN型三极管的发射极与所述PNP型三极管的发射极连接后与所述振荡电路连接，所述PNP型三极管的集电极与所述振荡电路连接。

8.根据权利要求7所述的超声波电子雾化电路，其特征在于，所述超声波电子雾化电路还包括限流单元，所述限流单元包括第一限流电阻、第二限流电阻以及第三限流电阻，所述第一限流电阻的一端与电源连接，所述第一限流电阻的另一端与所述NPN型三极管的集电极连接，所述第二限流电阻一端连接与所述NPN型三极管和所述PNP型三极管的发射极连接，所述第二限流电阻的另一端与所述主开关连接，所述第三限流电阻的一端与主开关连接，所述第三限流电阻的另一端与接地端连接；所述第一限流电阻用于限制流过所述第一开关和所述第二开关的电流，所述第二限流电阻和所述第三限流电阻用于限制流过所述主开关的电流。

9.根据权利要求6所述的超声波电子雾化电路，其特征在于，所述超声波电子雾化电路还包括滤波单元，所述滤波单元包括第一滤波单元以及第二滤波单元，所述第一滤波单元与所述第三限流电阻并联，所述第二滤波单元与所述第一滤波单元并联。

10.一种超声波电子烟，包括电子烟本体，其特征在于，在所述电子烟本体内包括如权利要求1～9任一所述的超声波电子雾化电路。