CN110179166A - 电子雾化电路及电子烟 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及电子雾化技术领域，公开了一种电子雾化电路及电子烟。该电路包括：雾化器类型检测电路，与雾化器连接并用于根据阻抗确定雾化器的类型；与雾化器类型检测电路连接的驱动电路，用于确定与雾化器的类型对应的预设驱动模式，并按照预设驱动模式驱动所述雾化器。本发明实施方式能够自动识别雾化器类型，并根据雾化器类型自动设置合适的驱动模式。

Description

电子雾化电路及电子烟

技术领域

本发明涉及电子雾化技术领域，特别涉及一种电子雾化电路及电子烟。

背景技术

电子烟与传统香烟的最大区别在于其不经过燃烧，没有焦油、一氧化碳、亚硝酸等有毒物质，同时也没有对周围人群影响非常大的二手烟。由于用户抽吸需求的不同，市场上的雾化器有用于抽大烟雾的普通雾化器以及为解烟瘾而设计的尼古丁盐雾化器。在大功率下，普通雾化器才能达到最佳口感，因此普通雾化器经常使用大功率模式，而尼古丁盐雾化器使用小功率即可达到很好的口感，解除烟瘾，在大功率下人体则容易吸入较多的尼古丁而引起不适，因此尼古丁盐雾化器一般使用小功率模式。

发明人发现相关技术至少存在以下问题：在更换雾化器时，用户需要手动对雾化器的工作模式进行设置，以使得雾化器工作在对应的工作模式，实现较佳的抽吸口感。现有电子烟操作繁琐，且如果用户忘记设置工作模式，还可能导致电子烟损坏。

发明内容

本发明实施方式的目的在于提供一种电子雾化电路及电子烟，能够自动识别雾化器类型，并根据雾化器类型自动设置合适的驱动模式。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种电子雾化电路，包括：

雾化器类型检测电路，与雾化器连接并用于根据阻抗确定所述雾化器的类型；

与所述雾化器类型检测电路连接的驱动电路，用于确定与所述雾化器的类型对应的预设驱动模式，并按照所述预设驱动模式驱动所述雾化器。

本发明的实施方式还提供了一种电子烟，包括：雾化器以及如前所述的电子雾化电路；

所述雾化器与所述电子雾化电路连接。

本发明实施方式相对于现有技术而言，通过雾化器类型检测电路根据不同类型的雾化器阻抗不同的特点检测雾化器的类型，并针对不同类型的雾化器设置对应的驱动模式驱动雾化器，从而使得在更换不同类型的雾化器之后电子烟能够自动切换至对应的驱动模式，实现较佳的抽吸口感，降低了用户的操作负担以及电子烟损坏的风险。

作为一个实施例，所述雾化器类型检测电路包括：微控制单元以及包含有采样电阻的采样电路；

所述采样电阻与所述雾化器串联连接；

所述微控制单元用于通过所述采样电路采集所述采样电阻两端的电压以及所述采样电阻与所述雾化器的串联电压，并用于根据所述采样电阻两端的电压以及所述串联电压确定所述雾化器的类型。通过在电子雾化电路中增加与雾化器串联的采样电阻即可准确识别雾化器的类型，结构简单，易于实现。

作为一个实施例，所述微控制单元用于根据所述采样电阻两端的电压、所述串联电压以及所述采样电阻的阻抗计算得到所述雾化器的阻抗，并用于根据所述雾化器的阻抗与预设阻抗确定所述雾化器的类型。通过比较不同类型的雾化器的阻抗与预设阻抗之间的大小关系即可确定雾化器的类型。

作为一个实施例，所述微控制单元用于在所述雾化器的阻抗小于所述预设阻抗时确定所述雾化器的类型为第一类型，以及用于在所述雾化器的阻抗大于所述预设阻抗时确定所述雾化器的类型为第二类型。

作为一个实施例，所述微控制单元用于根据所述采样电阻两端的电压以及所述串联电压计算得到所述采样电阻与所述雾化器的电压比值，并用于根据所述电压比值确定所述雾化器的类型。

作为一个实施例，所述微控制单元用于在所述电压比值大于预设比值时确定所述雾化器的类型为第一类型，以及用于在所述电压比值小于所述预设比值时确定所述雾化器的类型为第二类型；其中，所述第一类型的雾化器对应的预设驱动模式的功率大于所述第二类型的雾化器对应的预设驱动模式的功率。

作为一个实施例，所述预设驱动模式按照抽吸周期控制雾化功率；其中，所述抽吸周期包括：N个子阶段，N为大于2的自然数，且每个子阶段均对应设置有功率参数。从而可以在一个抽吸周期内实现更灵活的雾化温度控制，有利于达到更佳的抽吸口感。

作为一个实施例，还包括：用于检测所述雾化器的在位状态的雾化器在位检测电路；

所述雾化器类型检测电路与所述雾化器在位检测电路连接，还用于根据所述雾化器的在位状态确定雾化器是否被更换，并在所述雾化器被更换时确定所述雾化器的类型。

作为一个实施例，所述雾化器在位检测电路包括：检测电阻以及驱动电路；

所述检测电阻的一端连接信号源，所述检测电阻的检测端与所述雾化器的一端连接，所述雾化器的另一端接地，所述检测电阻的检测端连接所述驱动电路。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式电子雾化电路的结构框图；

图2是根据本发明第一实施方式电子雾化电路的雾化器类型检测电路的结构示意图；

图3是根据本发明第一实施方式电子雾化电路的雾化器在位检测电路的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本发明而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本发明所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种电子雾化电路，可应用于电子烟。如图1所示，该电子雾化电路100包括：雾化器类型检测电路102，与雾化器200连接并用于根据阻抗确定雾化器200的类型；与雾化器类型检测电路102连接的驱动电路104，用于确定与雾化器的类型对应的预设驱动模式，并按照预设驱动模式驱动雾化器200。本发明实施方式通过雾化器类型检测电路根据不同类型的雾化器阻抗不同的特点检测雾化器的类型，并针对不同类型的雾化器设置对应的驱动模式驱动雾化器，从而使得在更换不同类型的雾化器之后电子烟能够自动切换至对应的驱动模式，实现较佳的抽吸口感，降低了用户的操作负担以及电子烟损坏的风险。

下面结合图2对本实施方式的电子雾化电路进行详细说明。如图2所示，雾化器类型检测电路102包括微控制单元MCU(Micro Controller Unit)以及采样电阻R1,采样电阻R1与雾化器(雾化器的等效电阻为R0)串联连接,微控制单元MCU用于采集采样电阻R1两端的电压U1(即B、C两点之间的电压)以及采样电阻R1与雾化器的串联电压U0(即A、C两点之间的电压)，并用于根据采样电阻R1两端的电压U1以及串联电压U0确定雾化器的类型。MCU亦称单片机，本实施方式中MCU集成有模数转换器(Analog Digital Converter，ADC)，从而可以直接将采集的串联电压U0以及采样电阻的电压U1转换成数字信号供MCU处理。

具体地，微控制单元MCU用于根据采样电阻R1两端的电压U1、串联电压U0以及采样电阻R1的阻抗计算得到雾化器的阻抗R0，并用于根据雾化器的阻抗R0与预设阻抗确定雾化器的类型。由于采样电阻R1与雾化器串联，即两者的电流大小相同，因此根据欧姆定律，MCU可以采用以下公式计算得到雾化器阻抗R0:

R0＝U0/U1*R1-R1。

微控制单元MCU用于在雾化器的阻抗小于预设阻抗时确定雾化器的类型为第一类型，以及用于在雾化器的阻抗大于预设阻抗时确定雾化器的类型为第二类型。其中，第一类型比如为普通雾化器，第二类型比如为尼古丁雾化器。

在实际应用中，普通雾化器的功率较大，而尼古丁雾化器的功率较小，因此，在设计雾化器时，普通雾化器的阻抗通常比较小，尼古丁盐雾化器的阻抗比较大，因此，只要普通雾化器和尼古丁雾化器的电阻大小能够相互区别开来即可实现雾化器类型的识别，本实施方式即是利用这一特点实现雾化器类型的识别的。为了保证识别结果的准确性，在设计雾化器时，不同类型的雾化器的电阻需要具有明显的分界线，并给雾化器设计误差留出一定的余量。比如，第一类型的雾化器的电阻为r0,第二类型的雾化器的电阻为r1，两者的分界线即预设阻抗为r,如果r0<r<r1，则第一类型的雾化器为普通雾化器，而第二类型的雾化器为尼古丁盐雾化器。其中，普通雾化器的电阻可以设计为小于0.5欧姆，尼古丁雾化器的电阻可以设计为大于4欧姆，预设阻抗比如为2欧姆，这样，即使普通雾化器以及尼古丁雾化器的电阻存在一定设计误差，也仍然可以区分开。

本实施方式中，第一类型的雾化器对应的预设驱动模式的功率大于第二类型的雾化器对应的预设驱动模式的功率。在实际应用中，第一类型以及第二类型的雾化器对应的预设驱动模式均可以包括恒定功率驱动模式以及下文所述的驱动模式(亦称Pflow模式)。其中，普通雾化器的预设驱动模式比如为恒定功率驱动模式、温控模式以及Pflow模式等，恒定功率驱动模式的功率比如可以在32瓦以上；尼古丁雾化器的预设驱动模式比如为恒定功率驱动模式以及Pflow模式等，尼古丁雾化器的恒定功率驱动模的功率比如小于15瓦。在实际应用中，驱动电路可以与雾化器类型检测电路共用MCU，MCU在确定出雾化器的类型后，进一步确定雾化器类型是否更新，若雾化器类型未更新，则继续使用原有驱动模式或者用户指定的驱动模式，若雾化器类型已更新，则自动将当前驱动模式调整为更新的雾化器类型对应的预设驱动模式。

Pflow模式按照抽吸周期控制雾化功率。其中，一个抽吸周期包括：N个子阶段，N为大于2的自然数，且每个子阶段均对应设置有功率参数。即在Pflow模式下，驱动电路获取一个抽吸周期中各个子阶段的雾化功率，并按照各个子阶段的雾化功率进行雾化。其中，每个子阶段的雾化功率可由用户自行设置或者采用机器学习方法为用户自动设置。每个子阶段的时长可以相同或者不同，每个子阶段内的雾化功率相同，不同子阶段的雾化功率可以相同也可以不同。比如，一个抽吸周期为3分钟，抽吸周期的时长可由用户定义。一个抽吸周期比如分为10个子阶段，每个子阶段的时长相同，此时各个子阶段的时长均为18秒。其中，各个子阶段的雾化功率相对最大雾化功率的百分比如表一所示，因此，驱动电路即可按照各个子阶段的雾化功率驱动雾化器工作。在实际应用中，驱动电路可采用脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)技术对驱动功率进行控制，此处不再赘述。

表一

现有的电子烟通常采用恒定功率或者温控模式进行雾化，恒定功率模式在抽吸的初始阶段，雾化温度会一直上升，最终达到一个稳定的雾化温度。由于雾化温度不同烟油的抽吸口感不同，因此，现有驱动模式在初始阶段抽吸口感随时间不断变化，抽吸口感不能保持恒定；此外，由于烟油成分变化万千，不同烟油达到较佳抽吸口感所需的雾化温度各不相同，而现有恒定功率驱动模式所能达到的雾化温度取决于驱动电路的雾化功率的调节精度，因此也较难实现较为精细的雾化温度。故而现有驱动模式不仅难以实现多样化的抽吸口感，而且很多烟油难以达到较佳的抽吸口感。Pflow模式通过将一个抽吸周期分为多个子阶段，并为每个子阶段单独设置雾化功率，从而可以实现更为精细的雾化温度控制，比如，可以使得整个抽吸过程的雾化温度更为恒定、抽吸口感更为一致，或者，可以更为容易地实现某种电子烟使用某种烟油时达到该烟油的最佳抽吸口感，解决了现有技术中的设备认油、油认设备、且难以达到最佳抽吸口感的问题。

在一个例子中，电子雾化电路还包括：用于检测雾化器的在位状态的雾化器在位检测电路。雾化器类型检测电路与雾化器在位检测电路连接，雾化器类型检测电路还用于根据雾化器的在位状态确定雾化器是否被更换，并在雾化器被更换时确定雾化器的类型。如图3所示，雾化器在位检测电路包括：检测电阻R2以及驱动电路。检测电阻R2的一端连接信号源Vcc，检测电阻R2的检测端VOUT0与雾化器的一端连接，雾化器的另一端接地。驱动电路包括：电阻R3以及晶体管Q1,R3的一端连接信号源Vcc,另一端连接Q1的第一端VOUT1，检测电阻R2的检测端连接Q1的控制端，Q1的第二端接地，VOUT1连接MCU(图未示)。这样，雾化器未插入时，VOUT0为高电平，雾化器插入后，由于雾化器的低阻抗特性(即R2远大于R0)VOUT0为低电平。驱动电路可以使雾化器在位检测电路的输出更稳定。其中，VOUT0为高电平时，VOUT1输出低，VOUT0为低电平时，VOUT1输出高。MCU通过雾化器插入以及未插入时VOUT1的输出电平的变化即可确定雾化器是否在位，进而确定雾化器是否被更换，即雾化器由未在位变为再次在位时，可以确定雾化器被更换。但是本实施方式对于驱动电路以及雾化器在位检测电路的结构均不作具体限制，只要满足在雾化器在位以及不在位时VOUT1的输出电平有变化即可，比如高低电平变化或者上升下降沿变化等。

由于一些雾化器，比如温控型雾化器的电阻会随温度变化，因此在检测到雾化器被更换时检测雾化器的类型，不仅可以保证雾化器类型检测的准确性，而且可以及时修改驱动电路的驱动模式，自动为用户切换最佳抽吸口感。

本发明实施方式相对于现有技术而言，通过雾化器类型检测电路计算出雾化器的阻抗，并根据雾化器的阻抗的大小确定雾化器的类型为普通雾化器或者尼古丁雾化器，驱动电路则根据雾化器的类型自动调整驱动模式，使得驱动模式与雾化器类型相适应，从而不仅可获得较佳的抽吸口感，亦可避免无法抽烟或者损坏雾化器。并且，本发明实施方式可以按照Pflow模式进行雾化，通过将一个抽吸周期划分为多个子阶段，并允许每个子阶段单独设置雾化功率，从而可在一个抽吸周期内实现更灵活多样的雾化温度，便于达到更佳的抽吸口感。

本发明的第二实施方式涉及一种电子雾化电路，第二实施方式与第一实施方式大致相同，主要区别之处在于，在第一实施方式中，微控制单元通过计算出雾化器的阻抗，并根据雾化器的阻抗以及预设阻抗确定雾化器的类型，而在第二实施方式中，微控制单元直接根据采样电阻的电压以及采样电阻与雾化器的串联电压确定雾化器的类型。

请继续参阅图2，微控制单元MCU用于根据采样电阻R1两端的电压以及串联电压U0计算得到采样电阻R1与雾化器的电压比值，并用于根据电压比值确定雾化器的类型。具体地，微控制单元MCU用于在电压比值大于预设比值时确定雾化器的类型为第一类型，以及用于在电压比值小于预设比值时确定雾化器的类型为第二类型。其中，该电压比值的计算公式如下：

P＝U1/(U0-U1)。

R1的电阻比如为10千欧，尼古丁雾化器的阻抗比如为5欧，普通雾化器的阻抗比如为0.5欧，由于雾化器和采样电阻串联，所以采样电阻与雾化器的电压比值等于雾化器的阻抗与采样电阻的阻抗之比，因此，当雾化器为尼古丁雾化器时，该电压比值为20000，当雾化器为普通雾化器时，该电压比值为2000。预设比值比如为10000，因此，通过比较电压比值亦可确定雾化器的类型。

本发明实施方式相对于现有技术而言，通过雾化器类型检测电路计算采样电阻与雾化器的电压比值，并根据电压比值确定雾化器的类型为普通雾化器或者尼古丁雾化器，驱动电路则根据雾化器的类型自动调整驱动模式，使得驱动模式与雾化器类型相适应，从而不仅可获得较佳的抽吸口感，亦可避免无法抽烟或者损坏雾化器。

本发明的第三实施方式涉及一种电子烟，包括雾化器以及如第一或者第二实施方式所述的电子雾化电路，雾化器与电子雾化电路连接。具体地，雾化器可以为大功率普通雾化器或者小功率尼古丁盐雾化器。电子雾化电路可在用户更换不同类型的雾化器时，根据不同类型雾化器的阻抗的差别准确识别出雾化器的类型，并自动调整当前驱动模式使之与雾化器的类型相适应。

本发明实施方式相对于现有技术而言，通过雾化器类型检测电路计算出雾化器的阻抗，并根据雾化器的阻抗的大小确定雾化器的类型为普通雾化器或者尼古丁雾化器，驱动电路则根据雾化器的类型自动调整驱动模式，使得驱动模式与雾化器类型相适应，从而不仅可获得较佳的抽吸口感，亦可避免无法抽烟或者损坏雾化器。并且，本发明实施方式可以按照Pflow模式进行雾化，通过将一个抽吸周期划分为多个子阶段，并允许每个子阶段单独设置雾化功率，从而可在一个抽吸周期内实现更灵活多样的雾化温度，便于达到更佳的抽吸口感。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电子雾化电路，其特征在于，包括：

雾化器类型检测电路，与雾化器连接并用于根据阻抗确定所述雾化器的类型；

与所述雾化器类型检测电路连接的驱动电路，用于确定与所述雾化器的类型对应的预设驱动模式，并按照所述预设驱动模式驱动所述雾化器。

2.根据权利要求1所述的电子雾化电路，其特征在于，所述雾化器类型检测电路包括：微控制单元以及包含有采样电阻的采样电路；

所述采样电阻与所述雾化器串联连接；

所述微控制单元用于通过所述采样电路采集所述采样电阻两端的电压以及所述采样电阻与所述雾化器的串联电压，并用于根据所述采样电阻两端的电压以及所述串联电压确定所述雾化器的类型。

3.根据权利要求2所述的电子雾化电路，其特征在于，所述微控制单元用于根据所述采样电阻两端的电压、所述串联电压以及所述采样电阻的阻抗计算得到所述雾化器的阻抗，并用于根据所述雾化器的阻抗与预设阻抗确定所述雾化器的类型。

4.根据权利要求3所述的电子雾化电路，其特征在于，所述微控制单元用于在所述雾化器的阻抗小于所述预设阻抗时确定所述雾化器的类型为第一类型，以及用于在所述雾化器的阻抗大于所述预设阻抗时确定所述雾化器的类型为第二类型。

5.根据权利要求2所述的电子雾化电路，其特征在于，所述微控制单元用于根据所述采样电阻两端的电压以及所述串联电压计算得到所述采样电阻与所述雾化器的电压比值，并用于根据所述电压比值确定所述雾化器的类型。

6.根据权利要求5所述的电子雾化电路，其特征在于，所述微控制单元用于在所述电压比值大于预设比值时确定所述雾化器的类型为第一类型，以及用于在所述电压比值小于所述预设比值时确定所述雾化器的类型为第二类型；

其中，所述第一类型的雾化器对应的预设驱动模式的功率大于所述第二类型的雾化器对应的预设驱动模式的功率。

7.根据权利要求1所述的电子雾化电路，其特征在于，所述预设驱动模式按照抽吸周期控制雾化功率；其中，所述抽吸周期包括：N个子阶段，N为大于2的自然数，且每个子阶段均对应设置有功率参数。

8.根据权利要求1所述的电子雾化电路，其特征在于，还包括：用于检测所述雾化器的在位状态的雾化器在位检测电路；

所述雾化器类型检测电路与所述雾化器在位检测电路连接，还用于根据所述雾化器的在位状态确定雾化器是否被更换，并在所述雾化器被更换时确定所述雾化器的类型。

9.根据权利要求8所述的电子雾化电路，其特征在于，所述雾化器在位检测电路包括：检测电阻以及驱动电路；

所述检测电阻的一端连接信号源，所述检测电阻的检测端与所述雾化器的一端连接，所述雾化器的另一端接地，所述检测电阻的检测端连接所述驱动电路。

10.一种电子烟，其特征在于，包括：雾化器以及如权利要求1至9中任一项所述的电子雾化电路；

所述雾化器与所述电子雾化电路连接。