发明内容
本发明的目的在于提供一种新的电子烟电路方案。
根据本发明的第一方面,提供了一种电子烟电路,所述电子烟电路包括感应开关、加热电路、控制芯片、以及电池;
所述控制芯片包括电源引脚、输出引脚以及控制电路;
所述感应开关的一端与所述电池连接,另一端与所述电源引脚连接;
所述电源引脚与所述控制电路连接,以根据所述电源引脚的状态控制所述输出引脚的状态;
所述输出引脚与所述加热电路连接,以控制所述加热电路的工作状态。
可选地,所述电子烟电路还包括LED灯;所述LED灯的正极经由第一电阻与所述感应开关的另一端连接,所述LED灯的负极接地。
可选地,所述感应开关为气流感应开关或按压感应开关。
可选地,所述控制电路包括第二电阻、第一电容、以及缓冲器;
所述电源引脚与所述第二电阻的一端连接,所述第二电阻的另一端与所述第一电容的一端连接,所述第一电容的另一端接地;
所述缓冲器的输入端连接在所述第二电阻和所述第一电容之间,所述缓冲器的输出端用于控制所述输出引脚的状态。
可选地,所述控制电路包括第三电阻、第一NMOS管、第二NMOS管、第一PMOS管、以及缓冲器;
所述第三电阻的一端与所述电源引脚连接,所述第三电阻的另一端分别与所述第一NMOS管的漏极和栅极、所述第二NMOS管的栅极、所述第一PMOS管的栅极连接;
所述第一PMOS管的源极与所述电源引脚连接,所述第一PMOS管的漏极与所述第二NMOS管的漏极连接;
所述第一NMOS管的源极和所述第二NMOS管的源极接地;
所述缓冲器的输入端与所述第二NMOS管的漏极连接,所述缓冲器的输出端用于控制所述输出引脚的状态。
可选地,所述控制电路包括第三电阻、第一NMOS管、第二NMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管、第一反相器、第二反相器、以及缓冲器;
所述第三电阻的一端与所述电源引脚连接,所述第三电阻的另一端分别与所述第一NMOS管的漏极和栅极、所述第二NMOS管的栅极、所述第二PMOS管的栅极、所述第三PMOS管的栅极连接;
所述第二PMOS管的源极与所述电源引脚连接,所述第二PMOS管的漏极与所述第三PMOS管的源极连接,所述第三PMOS管的漏极与所述第一NMOS管的漏极连接;
所述第一反相器的输入端与所述第二NMOS管的漏极连接,所述第一反相器的输出端与所述第二反相器的输入端连接;
所述第四PMOS管的栅极与所述第一反相器的输出端连接,所述第四PMOS管的源极与所述电源引脚连接,所述第四PMOS管的漏极与所述第三PMOS管的源极连接;
所述第一NMOS管的源极和所述第二NMOS管的源极接地;
所述缓冲器的输入端与所述第二反相器的输出端连接,所述缓冲器的输出端用于控制所述输出引脚的状态。
可选地,所述控制电路还包括第二电容;所述第二NMOS管的漏极通过所述第二电容接地。
可选地,所述控制电路还包括受控开关;
所述缓冲器的输出端用于控制所述输出引脚的状态,包括:
所述缓冲器的输出端用于控制所述受控开关的闭合/断开,所述受控开关用于在闭合时连通所述电源引脚和所述输出引脚。
可选地,所述控制电路包括第三反相器,所述受控开关包括第五PMOS管;
所述第三反相器的输入端连接至所述缓冲器的输出端,所述第五PMOS管的栅极连接至所述第三反相器的输出端,所述第五PMOS管的源极连接至所述电源引脚,所述第五PMOS管的漏极连接至所述输出引脚。
根据本发明的第二方面,提供了一种电子烟,所述电子烟包括上述任一项所述的电子烟电路。
本发明实施例提供的电子烟电路和电子烟,在满足电子烟功能的前提下,其控制芯片的引脚数量更少,能够更好地适应电子烟对空间和面积的要求,让用户在应用设计上能更有弹性。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述,本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
参考图2所示,说明本发明实施例提供的电子烟的电路原理:
电子烟电路包括感应开关K2、加热电路W2、控制芯片U2、LED灯L2、以及电池。
电子烟使用电池供电,电池供电端VBAT经由第三电容C13接地,第三电容C3的主要作用在于滤除杂波,给电子烟电路提供更为稳定的电压。
感应开关K2用于感测用户的动作,根据用户的动作进行闭合/断开。感应开关K2可以为气流感应开关;当用户嘴巴在电子烟烟嘴处吸气时,感应开关K2闭合;当用户嘴巴停止吸气或者离开电子烟时,感应开关K2断开。感应开关K2也可以为按压感应开关(例如轻触开关),当用户按住感应位置时,感应开关K2闭合;当用户松开感应位置时,感应开关K2断开。
电池供电端VBAT经由感应开关K2向LED灯L2供电,LED灯L2的正极经由第一电阻R11与感应开关K2的另一端连接,LED灯L2的负极接地。LED灯L2受控于感应开关K2,可以根据用户的动作点亮/熄灭。具体来说,当感应开关K2闭合时,LED灯L2点亮;当感应开关K2断开时,LED灯L2熄灭。LED灯L2可以用于模拟用户吸香烟的情况,例如,当用户嘴巴在电子烟烟嘴处吸气时,感应开关K2闭合,LED灯L2点亮。当用户嘴巴停止吸气或者离开电子烟时,感应开关K2断开,LED灯L2熄灭。第一电阻R11的主要作用在于分压限流,防止流过LED灯L2的电流过大导致LED灯L2烧坏。
控制芯片U2包括电源引脚VDD、输出引脚OUT、接地引脚GND、以及控制电路UC。
电池供电端VBAT经由感应开关K2向控制芯片U2供电,感应开关K2的一端与电池供电端VBAT连接,另一端与控制芯片U2的电源引脚VDD连接。由于感应开关K2设置在电池供电端VBAT与控制芯片U2的电源引脚VDD之间,藉由判断电池供电端VBAT与控制芯片U2的电源引脚VDD有无连接就可以控制芯片启动/停止。当感应开关K2闭合时,控制芯片U2启动,处于工作状态。当感应开关K2断开时,控制芯片U2停止工作,没有输出。
在控制芯片U2的内部,电源引脚VDD与控制电路UC连接,控制电路UC与输出引脚OUT连接,电源引脚VDD通过控制电路UC控制输出引脚OUT的状态。控制芯片U2的输出引脚OUT与加热电路W2连接,以控制加热电路W2的工作状态。控制芯片U1的接地引脚GND接地。
当感应开关K2闭合时,控制芯片U2启动,进入工作状态。控制芯片U2的电源引脚VDD变为高电平,通过控制电路UC控制输出引脚OUT输出启动信号,启动加热电路W1。加热电路W1对烟油进行加热,使得烟油雾化产生烟雾。
当感应开关K2断开时,控制芯片U2停止工作,输出引脚OUT没有输出,加热电路W1停止工作。
下面参考图3-5对图2的电子烟电路做进一步说明。
<电子烟电路的第一实施例>
参考图3所示,说明本发明第一实施例提供的电子烟电路:
控制电路UC包括第二电阻R12、第一电容C11、以及缓冲器B1。
电源引脚VDD与第二电阻R12的一端连接,第二电阻R12的另一端与第一电容C11的一端连接,第一电容C11的另一端接地。
缓冲器B1的输入端连接在第二电阻R12和第一电容C11之间,缓冲器B1的输出端用于控制输出引脚OUT的状态。
第一实施例的电子烟电路的工作过程如下:
当感应开关K2闭合时,控制芯片U2启动,进入工作状态。控制芯片U2的电源引脚VDD变为高电平,电位点Vx逐渐被拉高。当电位点Vx的电压逐被拉高为高电平时,缓冲器B1的输出端输出高电平的使能信号EN,高电平的使能信号EN控制输出引脚OUT输出启动信号来启动加热电路W1。缓冲器B1例如可以由偶数个串联的反相器组成。缓冲器B1的主要作用在于增大驱动,使得高电平的使能信号EN的上升沿更为陡峭,从而快速启动加热电路W1。
当感应开关K2断开时,控制芯片U2停止工作,输出引脚OUT没有输出,加热电路W1停止工作。
控制电路UC还可以包括受控开关。在一个具体的例子中,缓冲器B1的输出端通过受控开关控制输出引脚OUT的状态,其中,受控开关连接在电源引脚VDD和输出引脚OUT之间,缓冲器B1的输出端与受控开关的受控端连接。当感应开关K2闭合时,缓冲器B1输出高电平的使能信号EN,通过受控开关的受控端控制受控开关闭合,使得电源引脚VDD和输出引脚OUT连通;此时输出引脚OUT变为高电平,输出启动信号来启动加热电路W1。当感应开关K2断开时,控制芯片U2停止工作,受控开关断开,电源引脚VDD和输出引脚OUT断开;此时输出引脚OUT没有输出,加热电路W1停止工作。
参见图3所示,控制电路UC还包括第三反相器N3,受控开关包括第五PMOS管M25。缓冲器B1的输出端连接至第三反相器N3的输入端,第五PMOS管M25的栅极G连接至第三反相器N3的输出端,第五PMOS管M25的源极S连接至电源引脚VDD,第五PMOS管M25的漏极D连接至输出引脚OUT。当感应开关K2闭合时,缓冲器B1输出高电平的使能信号EN,高电平的使能信号EN经第三反相器N3后变为低电平信号,此时第五PMOS管M25的源极S和漏极D导通,输出引脚OUT变为高电平,输出启动信号来启动加热电路W1。当感应开关K2断开时,控制芯片U2停止工作,输出引脚OUT没有输出,加热电路W1停止工作。在这一实施例中,第三反相器N3也可以替换为其它逻辑控制电路,只要能够实现当缓冲器B1输出高电平的使能信号EN时,第五PMOS管M25导通就可以。
在其它实施例中,缓冲器B1的输出端也可以直接连接到输出引脚OUT,在控制芯片U2的外部设置受控开关,由受控开关控制加热电路W1的工作状态。
<电子烟电路的第二实施例>
参考图4所示,说明本发明第二实施例提供的电子烟电路:
控制电路UC包括第三电阻R13、第一NMOS管M11、第二NMOS管M12、第一PMOS管M21、第二电容C12、以及缓冲器B1。
第三电阻R13的一端与电源引脚VDD连接,第三电阻R13的另一端分别与第一NMOS管M11的漏极D和第一NMOS管M11的栅极G、第二NMOS管M12的栅极G、第一PMOS管M21的栅极G连接。
第一PMOS管M21的源极S与电源引脚VDD连接,第一PMOS管M21的漏极D与第二NMOS管M12的漏极D连接。
第二NMOS管M12的漏极D通过第二电容C12接地。第二电容C12的作用在于,延迟电位点Vy从低电位变为高电位的变化,同时还具有滤波作用。
第一NMOS管M11的源极S和第二NMOS管M12的源极S接地。
缓冲器B1的输入端与第二NMOS管M12的漏极D连接,缓冲器B1的输出端用于控制输出引脚OUT的状态。
第二实施例的电子烟电路的工作过程如下:
当感应开关K2断开时,控制芯片U2不工作,输出引脚OUT没有输出,加热电路W1不工作。
当感应开关K2闭合时,电源引脚VDD的电压开始升高,电位点Vz的电压随之升高。当电位点Vz的电压升高到第一阈值时(例如升高到0.5V时),第一NMOS管M11和第二NMOS管M12分别导通,电位点Vz的电压停止升高。第一NMOS管M11和第二NMOS管M12形成电流镜,也就是第二NMOS管M12的漏极D电流倍数于第一NMOS管M11的漏极D电流。此时第一PMOS管M21仍然为截止状态。
电位点Vy的电位高低取决于第二NMOS管M12的漏极D电流和第一PMOS管M21的漏极D电流哪个更强。当第二NMOS管M12导通并且第一PMOS管M21截止时,电位点Vy为低电位。
电源引脚VDD的电压继续升高,当电源引脚VDD的电压超过电位点Vz的电压达到第二阈值时,第一PMOS管M21导通。此时,第二NMOS管M12和第一PMOS管M21均导通,电位点Vy被拉高到高电位。
电位点Vy由低电位变为高电位时,缓冲器B1的输出端变为高电平,缓冲器B1的输出端输出高电平的使能信号EN,高电平的使能信号EN控制输出引脚OUT输出启动信号来启动加热电路W1。
第二实施例的控制电路UC同样还可以包括受控开关。受控开关同样也可以包括第五PMOS管M25。受控开关或者第五PMOS管M25的控制过程可以参考第二实施例,这里不再赘述。
<电子烟电路的第三实施例>
参考图5所示,说明本发明第三实施例提供的电子烟电路:
控制电路UC包括第三电阻R13、第一NMOS管M11、第二NMOS管M12、第二PMOS管M22、第三PMOS管M23、第四PMOS管M24、第一反相器N1、第二反相器N2、第二电容C12、以及缓冲器B1。
第三电阻R13的一端与电源引脚VDD连接,第三电阻R13的另一端分别与第一NMOS管M11的漏极D和第一NMOS管M11的栅极G、第二NMOS管M12的栅极G、第二PMOS管M22的栅极G、第三PMOS管M23的栅极G连接。
第二PMOS管M22的源极S与电源引脚VDD连接,第二PMOS管M22的漏极D与第三PMOS管M23的源极S连接,第三PMOS管M23的漏极D与第一NMOS管M11的漏极D连接。
第一反相器N1的输入端与第二NMOS管M12的漏极D连接,第一反相器N1的输出端与第二反相器N2的输入端连接。
第四PMOS管M24的栅极G与第一反相器N1的输出端连接,第四PMOS管M24的源极S与电源引脚VDD连接,第四PMOS管M24的漏极D与第三PMOS管M23的源极S连接。
第二NMOS管M12的漏极D通过第二电容C12接地。第二电容C12的作用在于,延迟电位点Vy从低电位变为高电位的变化,同时还具有滤波作用。
第一NMOS管M11的源极S和第二NMOS管M12的源极S接地。
缓冲器B1的输入端与第二反相器N2的输出端连接,缓冲器B1的输出端用于控制输出引脚OUT的状态。
第三实施例的电子烟电路的工作过程如下:
当感应开关K2断开时,控制芯片U2不工作,输出引脚OUT没有输出,加热电路W1不工作。
当感应开关K2闭合时,电源引脚VDD的电压开始升高,电位点Vz的电压随之升高。当电位点Vz的电压升高到第一阈值时(例如升高到0.5V时),第一NMOS管M11和第二NMOS管M12分别导通,电位点Vz的电压停止升高。第一NMOS管M11和第二NMOS管M12形成电流镜,也就是第二NMOS管M12的漏极D电流倍数于第一NMOS管M11的漏极D电流。此时,第二PMOS管M22和第三PMOS管M23仍然为截止状态。
电位点Vy的电位高低取决于第二NMOS管M12的漏极D电流和第三PMOS管M23的漏极D电流哪个更强。当第二NMOS管M12导通并且第三PMOS管M23截止时,电位点Vy为低电位。
电源引脚VDD的电压继续升高,当电源引脚VDD的电压超过电位点Vz的电压达到第二阈值时,第二PMOS管M22和第三PMOS管M23分别导通。此时,第二NMOS管M12和第三PMOS管M23均导通,电位点Vy被拉高到高电位。
第四PMOS管M22的作用在于,当电位点Vy为低电位时,第一反相器N1输出高电平,第四PMOS管M22截止。当电位点Vy为高电位时,第一反相器N1输出低电平,第四PMOS管M22导通。第四PMOS管M22导通时,第三PMOS管23的漏极D电流变大,使得电位点Vy更好地被锁定在高电位,防止因为噪声干扰等因素造成的误操作。
电位点Vy由低电位变为高电位时,第一反相器N1输出低电平,第二反相器输出高电平,缓冲器B1的输出端变为高电平,缓冲器B1的输出端输出高电平的使能信号EN,高电平的使能信号EN控制输出引脚OUT输出启动信号来启动加热电路W1。
第三实施例的控制电路UC同样还可以包括受控开关。受控开关同样也可以包括第五PMOS管M25。受控开关或者第五PMOS管M25的控制过程可以参考第二实施例,这里不再赘述。
根据本发明的第二方面,提供了一种电子烟,所述电子烟包括上述任一项所述的电子烟电路。
本发明实施例提供的电子烟电路和电子烟,在满足电子烟功能的前提下,其控制芯片的引脚数量更少,能够更好地适应电子烟对空间和面积的要求,让用户在应用设计上能更有弹性。
本发明可以是计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质,其上载有用于使处理器实现本发明的各个方面的计算机可读程序指令。
计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表包括:便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM、只读存储器(ROM、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存、静态随机存取存储器(SRAM、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM、数字多功能盘(DVD、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身,诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如,通过光纤电缆的光脉冲、或者通过电线传输的电信号。
这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备,或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令,并转发该计算机可读程序指令,以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。
用于执行本发明操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码,所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等,以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中,远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机,或者,可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接。在一些实施例中,通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路,例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA或可编程逻辑阵列(PLA,该电子电路可以执行计算机可读程序指令,从而实现本发明的各个方面。
这里参照根据本发明实施例的方法、装置(系统和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本发明的各个方面。应当理解,流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合,都可以由计算机可读程序指令实现。
这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器,从而生产出一种机器,使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时,产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中,这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作,从而,存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品,其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。
也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上,使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤,以产生计算机实现的过程,从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。
附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分,所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。对于本领域技术人员来说公知的是,通过硬件方式实现、通过软件方式实现以及通过软件和硬件结合的方式实现都是等价的。
以上已经描述了本发明的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。本发明的范围由所附权利要求来限定。