CN109588779B - 电子雾化设备及其防干烧控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电子雾化设备的防干烧控制装置，用于控制所述电子雾化设备发热体的温度，包括驱动模块、调压模块、电流检测模块、电压检测模块和控制模块；电流检测模块和电压检测模块用于检测发热体的电流值和电压值并发送给控制模块，控制模块计算出发热体的当前阻值并与目标阻值比较，若偏离目标阻值，则控制模块控制驱动模块向调压模块发送调压信号，调节发热体两端的电压，从而使发热体的当前阻值无限接近目标阻值。发热体阻值可随温度线性变化，控制发热体的阻值即可实现对发热体的温度控制。本申请在不外加温度检测单元的情况下，利用发热体自身的特性达到发热体的恒温控制，使得电子雾化设备体积小，成本低。

Description

电子雾化设备及其防干烧控制装置

技术领域

本发明涉及电子雾化领域，特别是涉及电子雾化设备及其防干烧控制装置。

背景技术

随着电子雾化设备，俗称电子烟或电子香烟的发展和普及，其越来越受到人们的接受和喜爱。若电子烟使用不当，导致其雾化器干烧，则会产生对人体有害的物质。因此就必须要解决雾化器干烧问题，防止雾化器在没有油的情况下继续干烧。通常采用在电子雾化设备内部安装温度检测单元检测雾化器温度变化的方法，判断雾化器是否干烧。该方法虽然具有防干烧的作用，但需要在雾化器内部安装检测结构，导致电子雾化设备结构复杂，成本较高。

发明内容

基于此，有必要针对现有电子雾化设备结构复杂的问题，提供一种电子雾化设备的防干烧控制装置及电子雾化设备。

一种电子雾化设备的防干烧控制装置，用于控制所述电子雾化设备的发热体的温度，其特征在于，包括驱动模块、调压模块、电流检测模块、电压检测模块及控制模块；

所述电流检测模块用于检测所述发热体的电流值，并将所述电流值发送给所述控制模块；所述电压检测模块用于检测所述发热体的电压值，并将所述电压值发送给所述控制模块；

所述控制模块根据所述电流值及所述电压值计算出所述发热体的当前电阻值，并判断所述当前电阻值与目标阻值之间的偏差值，若当前电阻值小于所述目标阻值，则所述控制模块用于控制所述驱动模块用于向所述调压模块发送升压调节信号，若所述当前阻值大于所述目标阻值，则所述控制模块用于控制所述驱动模块用于向所述调压模块发送降压调节信号；

所述调压模块用于根据所述降压调节信号及所述升压调节信号进行电压调整，并将输出调整后的电压输出给所述电子雾化设备的发热体，以使所述发热体的当前电阻值无限接近所述目标阻值。

在其中一个实施例中，所述电压检测模块包括电阻RF4和电阻RF5；所述电阻RF4一端接所述发热体，所述电阻RF4的另一端分别与所述电阻RF5的一端和所述控制模块的反馈电压输入端电连接，所述电阻RF5的另一端接地。

在其中一个实施例中，所述电流检测模块包括运算放大器UF2及电阻RF2；所述电阻RF2一端与所述电阻RF4及所述发热体的连接点连接，所述电阻RF2的另一端与调压模块电连接；所述运算放大器UF2的第一输入端及第二输入端并联连接在所述电阻RF2两端，所述运算放大器UF2的输出端连接所述控制模块，所述运算放大器UF2的接地端接地。

在其中一个实施例中，所述调压模块包括MOS管M1、MOS管M2、电感LF1和滤波电容；所述MOS管M1的源级与MOS管M2的漏极电连接，且连接点通过电感LF1与电阻RF2电连接；所述滤波电容连接在电感LF1及电阻RF2电连接的连接点与地之间；所述MOS管M1的漏极连接电池正极，所述MOS管M1的栅极连接所述驱动模块；所述MOS管M2的栅极连接所述驱动模块，所述MOS管M2的源极接地。

在其中一个实施例中，所述驱动模块包括电压驱动管UF1，所述电压驱动管UF1的控制输入端和使能端分别连接所述控制模块，所述电压驱动管UF1的高侧输出端连接所述MOS管M1的栅极，所述电压驱动管UF1的低侧输出端连接所述MOS管M2的栅极，所述电压驱动管UF1的接地端接地。

在其中一个实施例中，所述发热体包括发热丝，所述发热丝阻值可随温度线性变化。

在其中一个实施例中，所述控制模块包括微控制器。

一种电子雾化设备，用于控制所述电子雾化设备的发热体的温度，包括前述电子雾化设备的防干烧控制装置。

在其中一个实施例中，所述电子雾化设备还包括供电模块，与所述控制模块连接，用于为所述控制模块供电。

在其中一个实施例中，所述电子雾化设备还包括异常保护模块，所述异常保护模块接收所述电流检测模块的电流值和所述供电模块的电压值，并判断电路是否短路或欠压，将判断结果发送至所述控制器，若电路短路或欠压，控制器控制所述供电模块停止供电。

上述电子雾化设备的防干烧控制装置，采用电压检测模块和电流检测模块检测发热体的电压值和电流值，并将电压值和电流值发送至控制模块。控制模块计算出发热体的当前阻值并将当前阻值与目标阻值比较，若当前阻值偏离目标阻值，则控制模块控制驱动模块向调压模块发送升压或降压信号，用来调节发热体的电压进而调节发热体的当前阻值，使发热体的当前阻值无限接近目标阻值。发热体的目标阻值对应一个恒定温度。故本申请利用发热体自身的特性，通过控制发热体的阻值即可控制发热体的温度。在不外加温度检测单元的情况下达到恒温控制，结构简单，成本低。

附图说明

图1为本申请的一个实施例提供的电子雾化设备的防干烧控制装置模块示意图；

图2为本申请的一个实施例提供的调压模块、电流检测模块、电压检测模块和发热体的电路连接示意图；

图3为本申请的一个实施例提供的驱动模块的引脚连接示意图；

图4为本申请的一个实施例提供的控制模块的引脚连接示意图；

图5为本申请的一个实施例提供的电池充电电路连接示意图；

图6为本申请的一个实施例提供的电池电压检测电路连接示意图；

图7为本申请的一个实施例提供的显示模块电路连接示意图；

图8为本申请的一个实施例提供的按键模块电路连接示意图；

图9为本申请的一个实施例提供的发热体在有油情况下阻值随时间变化的规律示意图；

图10为本申请的一个实施例提供的发热体在干烧情况下阻值随时间变化的规律示意图；

图11为本申请的一个实施例提供的恒温条件下发热体有油时阻值和工作功率随时间变化的规律示意图；

图12为本申请的一个实施例提供的恒温条件下发热体干烧时阻值和工作功率随时间变化的规律示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参见图1，本申请的一个实施例提供一种电子雾化设备的防干烧控制装置，用于控制电子雾化设备的发热体600的温度，包括驱动模块100、调压模块200、电流检测模块300、电压检测模块400和控制模块500。其中，电流检测模块300用于检测发热体600的电流值，并将电流值发送给控制模块500。电压检测模块400用于检测发热体600的电压值，并将电压值发送给控制模块500。控制模块500根据接收到的电流值和电压值计算出发热体600的当前阻值，并判断当前阻值与目标阻值之间的偏差值。若当前阻值小于目标阻值，则控制模块500控制驱动模块100向调压模块200发送升压调节信号；若当前阻值大于目标阻值，则控制模块500控制驱动模块100向调压模块200发送降压调节信号。调压模块200用于根据降压调节信号和升压调节信号进行电压调整，并将调整后的电压输出给发热体600，以使发热体600的当前阻值无限接近目标阻值。

本申请的实施例采用电压检测模块400和电流检测模块300检测发热体600的电压值和电流值，并将电压值和电流值发送至控制模块500。控制模块500计算出发热体600的当前阻值并将当前阻值与目标阻值比较，若当前阻值与目标阻值之间出现偏差，则控制模块500控制驱动模块100向调压模块200发送升压或降压调节信号，用来调节发热体600的电压进而调节发热体600的当前阻值，使发热体600的当前阻值无限接近目标阻值。发热体600的目标阻值对应一个恒定温度。故本申请在不外加温度检测单元的情况下，利用发热体600自身的特性，通过控制发热体600的阻值达到控制发热体600的温度目标实现恒温控制。同时，通过检测雾化器发热体的温度变化速率和恒温条件下的功率下降速率判断雾化器是否干烧，结构简单可靠，且成本低。

请参见图2，电压检测模块400包括电阻RF4和电阻RF5。电阻RF4一端连接发热体600。电阻RF4的另一端与电阻RF5的一端和控制模块500的反馈电压输入端连接。电阻RF5的另一端接地。发热体600远离电阻RF4的一端接地。由于发热体600并联于串联的电阻RF4和电阻RF5的两端，控制模块500通过读取电阻RF4和电阻RF5的公共连接点OUT_AD的电压，可计算出发热体600的电压值。

电流检测模块300包括运算放大器UF2和电阻RF2。电阻RF2一端与电阻RF4及发热体600的连接点F+连接，电阻RF2另一端连接调压模块200。运算放大器UF2的第一输入端和第二输入端并联在电阻RF2的两端。运算放大器UF2的输出端连接电阻RF3的一端，电阻RF3的另一端接地。控制模块500连接电阻RF3与电容C10的公共连接点I_AD。运算放大器UF2的接地端和基准电压端共同接地。

调压模块200包括MOS管M1、MOS管M2、电感LF1和滤波电容。其中，MOS管M1的源极与MOS管M2的漏极电连接，且其连接点通过电感LF1与电阻RF2连接。MOS管M1的漏极连接电池正极，栅极连接驱动模块的高侧输出端，源极连接MOS管M2的漏极。MOS管M2的栅极连接驱动模块的低侧输出端，源极接地。驱动模块通过控制输出电压可控制MOS管M1或MOS管M2的开启与关断。滤波电容连接在电感LF1与电阻RF2的连接点与地之间。在其中一个实施例中，滤波电容可以包括并联的电容CF4、电容CF5、电容CF6、电容CF7和电容CF8。

驱动模块100包括电压驱动管UF1，用于为MOS管M1和MOS管M2提供驱动电压，控制MOS管M1和MOS管M2的开启与关断。电压驱动管UF1的输入端和使能端连接控制模块500。电压驱动管UF1的高侧输出端连接MOS管M1的栅极；低侧输出端连接MOS管M2的栅极。电压驱动管UF1的接地端接地。

具体的，请参见图2与图3，电压驱动管UF1包括10个引脚，其中1脚为电源端VDD，连接12V供电源，为电压驱动管UF1提供工作电压。2脚和4脚分别高侧浮动绝对电压端HB和高侧浮动偏移电压端HS。电源端VDD(1脚)通过二极管DF1连接高侧浮动绝对电压端HB(2脚)，高侧浮动绝对电压端HB(2脚)通过自举电容CF2连接高侧浮动偏移电压端HS(4脚)。高侧浮动偏移电压端HS(4脚)连接MOS管M1源极与MOS管M2漏极的公共连接点。当MOS管M1关断MOS管M2导通时，电源端VDD(1脚)经二极管DF1对自举电容CF2充电，自举电容CF2储能完成后可驱动MOS管M1使其导通，完成自举式驱动。电压驱动管UF1的3脚和10脚分别为高侧输出端HO和低侧输出端LO。高侧输出端HO(3脚)连接MOS管M1的栅极，用于驱动MOS管M1；低侧输出端LO(10脚)连接MOS管M2的栅极，用于驱动MOS管M2。电压驱动管UF1的5脚为空脚。电压驱动管UF1的6脚为死区时间调整端RDT，死区时间调整端通过电阻RF1接地，可防止高侧输出端HO(3脚)和低侧输出端LO(10脚)同时出现高电平。电压驱动管UF1的7脚为使能端BUCK_EN，连接控制模块500，用于控制输出电压的开关，当电路出现短路或欠压，或发热体干烧时，控制模块500控制使能端BUCK_EN为0进而关闭电压驱动管UF1的输出。电压驱动管UF1的8脚为控制输入端BUCK_PWM，连接控制模块500，控制模块500通过控制PWM的占空比，使得MOS管M1及MOS管M2的导通及断开时间发生变化，进而能够控制调压模块200的输出电压大小，因此，能够控制发热体600两端的电压。

在其中一个实施例中，控制模块可以是微控制器U1。具体的，本实施例采用STM32F072CBT6作为微控制器。请参见图4，为微控制器U1各引脚连接电路图。微控制器U1的17脚连接电压检测模块400中电阻RF4和电阻RF5的公共连接点OUT_AD，通过读取OUT_AD点的电压可计算出发热体600的电压值。微控制器U1的18脚连接电流检测模块中电阻RF3与电容C10的公共连接点I_AD，通过I_AD可读取电阻RF2两端的电压V_rf2，电阻RF2的阻值为1mΩ，故可计算出流过电阻RF2的电流，流过电阻RF2的电流即为流过发热体600的电流值，故微控制器U1通过读取I_AD点的值可读取流过发热体600的电流值。在已知发热体600的电流值和电压值的情况下，即可计算出发热体600的当前阻值。微控制器U1的12脚通过电阻R7连接电压驱动管UF1的控制输入端BUCK_PWM，通过调节电压驱动管UF1控制输入端的占空比，调节MOS管M1和MOS管M2的导通及断开的时间，进而能够控制调压模块200的输出电压的大小。微控制器U1的26脚连接电压驱动管UF1的使能端BUCK_EN，当电路出现短路或欠压或发热体干烧等异常时，微控制器U1控制使能端BUCK_EN为0即可关闭电压驱动管UF1的输出。微控制器U1的11脚通过电阻R5连接运算放大器UF2的输出端与电阻FR3的公共连接点I_AD1，用于检测发热体600是否短路。

在其中一个实施例中，发热体600可以是发热丝，发热丝阻值可以随温度线性变化。当温度升高时，发热丝的阻值变大，当温度降低时，发热丝的阻值减小。具体的，发热丝具有TCR值(Temperature Coefficient of Resistance，电阻温度系数)。发热丝阻值随温度的变化关系为：目标阻值＝初始阻值*(1+TCR*目标温度)，其中初始阻值为发热丝常温下未加热时的阻值，目标阻值为发热丝通电加热时的温度，每个目标阻值对应一个目标温度。通过此公式，可以计算得出不同温度对应的发热丝的不同阻值。从而可以将对发热丝温度的控制转换为对发热丝阻值的控制。本申请通过利用发热丝的TCR值，利用电子电路计算发热丝的阻值，并计算出当前阻值对应的温度，通过调整发热丝的阻值，实现恒温控制。

基于上述实施例，图2、图3和图4所对应的电子雾化设备的防干烧控制装置工作原理为：

微控制器U1通过控制电压驱动管UF1第8脚的PWM占空比，使得MOS管M1及MOS管M2的导通及断开时间发生变化，进而能够控制调压模块200的输出电压大小。当输入高电平时，电压驱动管UF1的高侧输出端HO(3脚)输出高电平，使得MOS管M1导通。MOS管M1导通后，M1漏极的高电平发送至源极，经电感LF1降压后，在电阻RF2两端形成压降。微控制器U1通过读取电阻RF3与电容C10的公共连接点I_AD的值可读取电阻RF2两端的电压V_rf2，由于电阻RF2的阻值已知为1mΩ，因此可计算出流过电阻RF2的电流：I__RF2＝V__RF2/R__RF2。流过电阻RF2的电流即为流过发热丝的电流。电阻RF4和电阻RF5用于检测发热丝两端的电压。微控制器U1读取电阻RF4和电阻RF5公共连接点OUT_AD的电压，即可计算出发热丝的电压值。微控制器根据发热丝的电压值和电流值，可计算出发热丝的当前阻值。将当前阻值与目标阻值进行比较，若当前阻值小于目标阻值，则微控制器U1调高电压驱动管UF1的输入端PWM的占空比，使得MOS管M1及MOS管M2的导通及断开时间发生变化，使调压模块200的输出电压增大，从而增大发热丝的电压值，调高发热丝的当前阻值，使其更接近目标阻值。若当前阻值小于目标阻值，则微控制器U1调低电压驱动管UF1的输入端PWM的占空比，使得调压模块200的输出电压减小，从而减小发热丝的电压值，进一步调低发热丝的当前阻值。

本申请的另一个实施例提供一种电子雾化设备，包括上述防干烧控制装置。在其中一个实施例中，所述电子雾化设备还包括供电模块，用于为控制模块供电。具体的，供电模块可以是锂电池或干电池。

在其中一个实施例中，所述电子雾化设备还包括异常保护模块。异常保护模块可接收供电模块的电压和电流检测模块的电流，并判断电路是否欠压或短路，若出现上述异常，则异常保护模块将判断结果发送至控制模块，控制模块控制供电模块停止供电，同时控制电压驱动管UF1的使能端为0，关闭电压驱动管UF1的输出，停止为发热体供电。

在其中一个实施例中，电子雾化设备还包括电源管理模块，与控制模块连接，用于为电池充电，同时检测电池电压。其中，电源管理模块包括电池充电管理电路和电池电压检测电路。

具体的，请参见图5，电池充电电路包括一个USB接口MICO USB1，用于连接USB数据线。所述USB接口包括电源端VCC(1脚)、数据负信号端D-(2脚)、数据正信号端D+(3脚)、电缆识别端ID(4脚)和接地端GDN(5脚)。其中，USB接口的电源端VCC连接电容C32的一端，电容C32的另一端接地。电源端VCC与电容C32的公共连接点分别连接二极管D12的阴极、电阻R30的一端和电阻R31的一端。二极管D12的阳极接地。电阻R30的另一端连接三极管Q13的基极和电阻R41。三极管Q13的集电极通过电阻R33连接微控制器U1的5V_IN(31脚)，用于检测USB充电线是否接入；发射极连接电阻R41的另一端和地。电阻R31的另一端通过电阻R42接地，电容C35并联于电阻R42两端，电阻R31和电阻R42的公共连接点连接微控制器U1的5V_AD(13脚)，用于检测充电输入电压。电阻R29的一端连接电阻R31、电阻R30与USB接口电源端VCC的公共连接点，另一端连接电阻R32。运算放大器U7的正输入端和负输入端并联于电阻R29的两端；接地端和基准电压端接地；高电平端连接3.3V供电电压，同时通过滤波电容C38接地；输出端通过电阻R61连接微控制器U1的Vin1_AD。运算放大器U7用于检测电阻R29两端的电压，由于电阻R29的阻值已知，故可计算出流过电阻R29的电流，流过电阻R29的电流即为充电电流。电阻R29的另一端连接电阻R32的一端和三极管Q11A的集电极，电阻R32的另一端连接三极管Q11A的基极、三极管Q11B的基极和三极管Q19的集电极的公共连接点。三极管Q11A的发射极连接三极管Q11B的发射极，且其公共连接点连接MOS管M8的栅极。三极管Q19的基极通过电阻R55连接微控制器U1的CHBUCK_PWM(46脚)、发射极接地。MOS管M8为NMOS，其漏极连接电阻R32和三极管Q11A的集电极的公共连接点、源极连接二极管D14和二极管D15的阴极。二极管D14和二极管D15的阳极接地。二极管D14和二极管D15的阴极通过电感L3连接二极管D13和二极管D16的阳极。同时，二极管D13和二极管D16的阳极连接MOS管M12的漏极。MOS管M12的源极接地；电阻R58、和三极管Q18A的发射极与三极管Q18B的发射极的公共连接点连接栅极。三极管Q18B的集电极连接电阻R58的另一端和地；三极管Q18A的基极和三极管管Q18B的基极通过电阻R62连接微控制器的CH_PWM(45脚)。微控制U1通过CHBUCK_PWM和CH_PWM控制电池充电管理电路的充电电流大小。三极管Q18A的集电极通过电阻R46连接二极管D13和二极管D16的阴极，二极管D13和二极管D16的阴极通过电容C31接地。USB接口的数据负信号端通过电阻R56连接微控制器U1的输入输出引脚DM(32脚)，同时数据负信号端连接电阻R60的一端，电阻R60的另一端连接连接电阻R65和电阻R66，电阻R65的另一端接地，电阻R66的另一端连接微控制器U1的输入输出引脚V1(27脚)。其中，电阻R60和电阻R65的公共连接点连接微控制器U1的输入输出引脚V2(5脚)。USB接口的数据正信号端通过电阻R57连接微控制器U1的输入输出引脚DP(33脚)。同时数据正信号端连接电阻R59的一端，电阻R59的另一端连接电阻R63和电阻R64的公共连接点，并通过该公共连接点连接微控制器U1的输入输出接口V3(6脚)。电阻R64的另一端接地，电阻R63的另一端连接微控制器U1的输入输出引脚V1(27脚)。USB接口的电缆识别端连接电阻R43和电容C34的一端，电阻R43和电容C34的另一端接地。USB接口的接地端接地。

电池电压检测电路与电池充电管理电路相连，用于检测电池的电压。具体的，如图6所示，电池电压检测电路包括三极管Q21、MOS管M14和MOS管M15。所述三极管Q21的基极连接电阻R67的一端，电阻R67的另一端连接电阻R34。电阻R67与电阻R34的公共连接点连接3.3V供电源。电阻R34的另一端通过热敏电阻NTC1接地。热敏电阻NTC1的两端并联电容C33。所述三极管Q21的集电极连接二极管D19和二极管D20的阴极。二极管D19的阳极连接MOS管M14的栅极。同时，MOS管M14的栅极通过电阻R49连接MOS管M14的源极，且MOS管M14的源极与电阻R49的公共连接点连接电池端口B1+。MOS管M14的漏极接电阻R48的一端，电阻R48的另一端通过电阻R53接地。电阻R53两端并联电容C36。电阻R48和电阻R53的公共连接点连接微控制器U1的输入输出端口B1_AD(15脚)。二极管D20的阳极连接MOS管M15的栅极，同时MOS管M15的栅极通过电阻R51连接MOS管M15的源极，MOS管M15的源极与电阻R51的公共连接点连接电池的端口B2+。MOS管M15的漏极连接电阻R50的一端，电阻R50的另一端通过电阻R54接地。电阻R54两端并联有电容C37。电阻R50与电阻R54的公共连接点连接微控制器U1的输入输出端口B2_AD(16脚)。微控制器U1通过端口B1_AD和端口B2_AD检测电池电压。

在其中一个实施例中，电子雾化设备还包括显示模块，与控制模块连接，用于显示电子雾化设备工作时的输出电压、输出电流、雾化器阻值等人机交互信息。

具体的，请参见图7，显示模块为0.96寸液晶屏TFT1。TFT1的接地端(1脚、5脚和13脚)接地。TFT1的LEDA端口为背光控制，通过电阻R6连接3.3V背光电压。LEDK端口通过电阻R9连接MOS管M1的漏极；MOS管M1的栅极通过电阻R3连接微控制器U1的输入输出端口LCM_PWM(40脚)；MOS管M1的栅级通过电阻R4连接MOS管M1的源级；MOS管M1的源级接地。微控制器U1通过LCM_PWM端口控制TFT1的背光强度。TFT1通过LCM_RES、DC、LCM_SDA、LCM_SCL和CS端口与微控制器U1进行通信连接。其中，TFT1的RES端口(6脚)连接微控制器U1的输入输出端口LCM_RES(42脚)；TFT1的D/C端口连接微控制器U1的输入输出端口DC(38脚)；TFT1的SDA端口连接微控制器U1的输入输出端口LCM_SDA(41脚)；TFT1的SCK端口连接微控制器U1的输入输出端口LCM_SCL(39脚)；TFT1的CS端口连接微控制器U1的输入输出端口CS(43脚)。

在其中一个实施例中，电子雾化设备还包括按键模块，与控制模块连接，用于处理按键事务。具体的，请参见图8，在本实施例中，按键模块包括开关K1、开关K2和开关K3，开关K1一端通过电阻R5连接3.3V电压，另一端连接微控制器U1的输入输出端口K1(22脚)；开关K2一端通过电阻R8连接3.3V电压，另一端连接微控制器U1的输入输出端口K2(10脚)；开关K3一端通过电阻R11连接3.3V电压，另一端连接微控制器U1的输入输出端口K3(2脚)。微控制器U1接收K1按键信息，可控制点烟输出；接收K2、K3按键信息，可调节发热丝的工作温度。

基于上述实施例，电子雾化设备的工作原理为：

发热体为具有正温度系数的发热丝，发热丝的阻值可以随温度的变化而线性变化，发热丝阻值与温度之间的变化关系为：目标阻值＝初始阻值*(1+TCR*目标温度)。发热丝的恒定温度对应发热体的一个阻值，本申请通过控制发热丝的阻值，即可实现对发热丝的恒温控制。

具体的，电压驱动管UF1可以通过调压模块为发热丝供电。控制模块通过控制电压驱动管UF1输入端的PWM占空比，即可调节调压模块200的输出电压，进一步调节发热丝的供电电压。电流检测模块和电压检测模块分别检测发热丝的电流值和电压值，并发送至控制模块。控制模块计算出发热丝的当前阻值，并将当前阻值与目标阻值比较。根据发热丝阻值与温度之间的变化关系，可以算出目标阻值对应的恒定温度。若当前阻值小于目标阻值，则控制模块调高电压驱动管UF1输入端的PWM占空比，从而调高调压模块200的输出电压，使得发热丝两端的电压增大，进而增大发热丝的当前阻值。若当前阻值大于目标阻值，则控制模块调低电压驱动管UF1输入端的PWM占空比，从而调低调压模块200的输出电压，使得发热丝两端的电压减小，进而减小发热丝的当前阻值，使得当前阻值无限接近于目标阻值，即可实现发热丝的恒温控制。

通过判断雾化器发热丝在有油和干烧情况下的发热丝阻值的变化规律，在结合恒温条件下，发热丝功率的下降速率判断发热丝是否干烧。若异常保护模块检测到发热丝处于干烧状态，则发送信号至控制模块，控制模块控制电压驱动管UF1的使能端BUCK_EN为0进而关闭电压驱动管UF1的输出，停止为发热丝供电。

请参见图9和图10，图9为本申请通过大量实验得出的发热丝在有油情况下阻值随时间变化的规律；图10为发热丝在干烧情况下阻值随时间变化的规律。由图可知，发热丝在干烧时的电阻上升斜率相较有油时的电阻上升斜率大很多。

请参见图11和图12，图11为恒温条件下，发热丝在有油情况下阻值和工作功率随时间变化的规律；图12为恒温条件下，发热丝在干烧情况下阻值和工作功率随时间变化的规律。图中实线为发热丝工作功率随时间的变化关系，虚线为发热丝的阻值随时间的变化关系。由图可知，在有油情况下，随着工作功率的增大阻值也增大，阻值增大意味着发热丝的温度升高，当阻值不变时即温度达到恒定温度以后，输出功率达到平衡点，且保持在平衡点缓慢变化。而在干烧情况下，发热丝阻值很快恒定不变，即发热丝很快达到恒温点，此时发热丝的工作功率快速下降。因此，通过判断恒温条件下输出功率的下降速率，可以判断雾化器发热丝是否干烧。

电子雾化设备还包括电池充放电管理模块、按键模块和显示模块，其中电池充放电管理模块用于检测电池电压和电池的充电电流，并将电池电压和充电电流信息反馈至控制模块，进行电池的充电管理和放电保护。按键模块包括开关按键和升温降温按键，按键模块将信息传送至控制模块，控制模块根据接收到的按键信息调节发热体的工作状态。显示模块与控制模块连接，用于显示电子雾化设备工作时的发热体的阻值等人机交互信息。

本申请提供的电子雾化设备通过利用发热体自身的TCR，结合发热体外围的电路，可以实时调节发热体的阻值，使其无限接近目标阻值。发热体的每个阻值对应一个温度值，通过电路控制使发热体当前阻值无限接近目标阻值，即可控制发热体的温度维持在目标温度，实现恒温控制。在恒温条件下，通过读取发热体阻值和功率，即可判断发热体是否干烧。本申请在不外加温度检测单元的情况下达到恒温控制，结构简单，成本低。

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)

1.一种电子雾化设备的防干烧控制装置，用于控制所述电子雾化设备的发热体的温度，其特征在于，包括驱动模块、调压模块、电流检测模块、电压检测模块及控制模块；

所述电流检测模块用于检测所述发热体的电流值，并将所述电流值发送给所述控制模块；所述电压检测模块用于检测所述发热体的电压值，并将所述电压值发送给所述控制模块；

所述控制模块根据所述电流值及所述电压值计算出所述发热体的当前电阻值，并判断所述当前电阻值与目标阻值之间的偏差值，若当前电阻值小于所述目标阻值，则所述控制模块用于控制所述驱动模块用于向所述调压模块发送升压调节信号，若所述当前电阻值大于所述目标阻值，则所述控制模块用于控制所述驱动模块用于向所述调压模块发送降压调节信号；

所述调压模块用于根据所述降压调节信号及所述升压调节信号进行电压调整，并将调整后的电压输出给所述电子雾化设备的发热体，以使所述发热体的当前电阻值无限接近所述目标阻值；

所述电压检测模块包括电阻RF4和电阻RF5；所述电阻RF4一端接所述发热体，所述电阻RF4的另一端分别与所述电阻RF5的一端和所述控制模块的反馈电压输入端电连接，所述电阻RF5的另一端接地；

所述电流检测模块包括运算放大器UF2及电阻RF2；所述电阻RF2一端与所述电阻RF4及所述发热体的连接点连接，所述电阻RF2的另一端与调压模块电连接；所述运算放大器UF2的第一输入端及第二输入端并联连接在所述电阻RF2两端；所述运算放大器UF2的输出端连接所述控制模块，所述运算放大器UF2的接地端接地；

所述调压模块包括MOS管M1、MOS管M2、电感LF1和滤波电容；所述MOS管M1的源级与MOS管M2的漏极电连接，且连接点通过电感LF1与电阻RF2电连接；所述滤波电容连接在电感LF1及电阻RF2电连接的连接点与地之间；所述MOS管M1的漏极连接电池正极，所述MOS管M1的栅极连接所述驱动模块；所述MOS管M2的栅极连接所述驱动模块，所述MOS管M2的源极接地。

2.根据权利要求1所述的电子雾化设备的防干烧控制装置，其特征在于，所述滤波电容包括并联的电容CF4、电容CF5、电容CF6、电容CF7和电容CF8。

3.根据权利要求1所述的电子雾化设备的防干烧控制装置，其特征在于，所述运算放大器UF2的输出端连接电阻RF3的一端，所述电阻RF3的另一端接地。

4.根据权利要求3所述的电子雾化设备的防干烧控制装置，其特征在于，所述控制模块连接所述电阻RF3与电容C10的公共连接点I_AD。

5.根据权利要求4所述的电子雾化设备的防干烧控制装置，其特征在于，所述驱动模块包括电压驱动管UF1，所述电压驱动管UF1的控制输入端和使能端分别连接所述控制模块，所述电压驱动管UF1的高侧输出端连接所述MOS管M1的栅极，所述电压驱动管UF1的低侧输出端连接所述MOS管M2的栅极，所述电压驱动管UF1的接地端接地。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的电子雾化设备的防干烧控制装置，其特征在于，所述发热体包括发热丝，所述发热丝阻值可随温度线性变化。

7.根据权利要求1-3或5中任一项所述的电子雾化设备的防干烧控制装置，其特征在于，所述控制模块包括微控制器。

8.一种电子雾化设备，用于控制所述电子雾化设备的发热体的温度，其特征在于，包括权利要求1所述的防干烧控制装置。

9.根据权利要求8所述的电子雾化设备，其特征在于，还包括供电模块，与所述控制模块连接，用于为所述控制模块供电。

10.根据权利要求9所述的电子雾化设备，其特征在于，还包括异常保护模块，所述异常保护模块接收所述电流检测模块的电流值和所述供电模块的电压值，并判断电路是否短路或欠压，将判断结果发送至控制器，若电路短路或欠压，控制器控制所述供电模块停止供电。