CN110419781A - 电子烟雾化器驱动模块、方法与电子烟 - Google Patents

Abstract

一种电子烟雾化器驱动模块、方法与电子烟，电子烟雾化器驱动模块包括：微处理器控制模块、PWM输出模块、信号调制和整合模块、驱动雾化片模块。上述电子烟雾化器驱动模块与电子烟雾化器驱动方法，通过设计频率相同并且波形和频率叠加互补的两路PWM信号，整合叠加并配合采用步进扫频方式，通过驱动雾化片模块进行扫频输出，追踪雾化片的谐振频率，使其谐振频率达到一致，获取驱动频率，以由此形成驱动信号驱动雾化片，从而消除了雾化片的自有频差和外部环境因素造成的外界频差，使得电路得到精准控制，达到最佳雾化效果。

Description

电子烟雾化器驱动模块、方法与电子烟

技术领域

本发明涉及LED照明设备技术领域，特别是涉及一种电子烟雾化器驱动模块、方法与电子烟。

背景技术

超声波雾化器利用电子高频震荡技术，市面上一般振荡频率为1.7MHz或2.4MHz，超过人的听觉范围，且该电子高频震荡对人体及动物无伤害，通过雾化片的高频谐振，将液态水分子结构打散而产生自然飘逸的水雾，不需要加热或者添加任何化学试剂，与传统的加热雾化方式相比较，能源节省了90％。

现有的市面上的一些雾化的产品包括香薰机、加湿器、医疗药物雾化机等雾化出来的颗粒都比较大，雾化效果很差，雾化驱动无法跟雾化片完美契合，感觉像烟，但没烟的感觉。并且市面上现有的加湿器、香薰机都是通过将雾化片安装在一个盛水容器的底部，由一个驱动控制电路产生与雾化片谐振频率一致的驱动电压加在雾化片上，即输出单频点配合震荡谐振电路驱动雾化片，雾化片便会产生振荡能量。通过震荡将每一块区域独立地成为一个一个的微粒子，散发在空气中形成雾的效果。主要是通过雾化片与功率三级管、电容、电阻组成正反馈谐振电路，28V-50V直流电压之间可调压控输出谐振功率，达到控制雾化大小的作用。

但是雾化片都会有一定的频差，加上外界因素带来的频率差异，导致这种电路难以控制精准，谐振频率往往很难达到一致。

发明内容

基于此，有必要提供一种能够对实际散热量进行调节的电子烟雾化器驱动模块、方法与电子烟。

在其中一个实施例中，一种电子烟雾化器驱动模块，包括：

微处理器控制模块，用于配置PWM输出模块所输出的频率与调整频率时的步进参数；

PWM输出模块，用于按频率输出频率相同并且波形和频率叠加互补的两路PWM信号，以及按步进参数步进调整每一路PWM信号的频率；

信号调制和整合模块，用于将两路PWM信号放大电流并整合叠加成一路PWM信号；

驱动雾化片模块，用于采用整合叠加后的PWM信号驱动雾化器的雾化片，通过检测电流追踪并确定雾化片固有谐振频率，并存储两路PWM信号的当前频率到所述微处理器控制模块作为驱动频率；

所述PWM输出模块还用于采用所述驱动频率输出频率相同并且波形和频率叠加互补的两路PWM信号；所述信号调制和整合模块还用于将频率为所述驱动频率的两路PWM信号放大电流并整合叠加成一路PWM信号作为驱动信号；所述驱动雾化片模块还用于采用所动驱动信号驱动所述雾化片。

在其中一个较佳的实施例中，所述微处理器控制模块用于改变单片机主频方式配置PWM输出模块所输出的频率；或者，所述PWM输出模块以改变单片机主频方式按频率输出频率相同并且波形和频率叠加互补的两路PWM信号。

在其中一个实施例中，所述驱动雾化片模块用于在预设频率区间采用整合叠加后的PWM信号驱动雾化器的雾化片。

在其中一个实施例中，所述信号调制和整合模块包括驱动集成电路与谐振电路；驱动集成电路用于将两路PWM信号通过驱动集成电路以放大电流；谐振电路用于将放大电流后的两路PWM信号整合叠加成一路PWM信号。

在其中一个实施例中，所述驱动雾化片模块包括检测模块，用于检测谐振电路的电流，追踪并确定雾化片固有谐振频率。

在其中一个实施例中，所述检测模块包括模数转换模块，用于通过模数转换方式检测谐振电路的电流，追踪并确定雾化片固有谐振频率。

在其中一个实施例中，所述模数转换模块包括判断模块，用于在感抗及/或容抗达到最小值时确定雾化片固有谐振频率。

在其中一个实施例中，所述驱动雾化片模块包括写入模块与驱动模块；所述写入模块用于存储两路PWM信号的当前频率到所述微处理器控制模块；所述驱动模块用于采用整合叠加后的PWM信号驱动雾化器的雾化片。

在其中一个实施例中，所述微处理器控制模块用于配置PWM输出模块所输出的频率的初始值为1.2MHz及步进参数为0Hz；所述信号调制和整合模块用于将两路PWM信号整合叠加成一路频率为2.4MHz的PWM信号。

在其中一个实施例中，所述电子烟雾化器驱动模块还包括启动模块与显示模块；

所述启动模块用于启动控制所述PWM输出模块、所述信号调制和整合模块及/或所述驱动雾化片模块；

所述显示模块用于显示通过检测电流追踪并确定雾化片固有谐振频率的状态。

在其中一个实施例中，一种电子烟雾化器驱动方法，包括以下步骤：

以改变主频方式输出频率相同并且波形和频率叠加互补的两路PWM信号；

将两路PWM信号放大电流；

将放大电流后的两路PWM信号进行整合叠加后驱动雾化器的雾化片；

控制所输出的两路PWM信号在预设频率区间进行步进扫频，通过检测电流追踪并确定雾化片固有谐振频率，存储两路PWM信号的当前频率作为驱动频率；

采用所述驱动频率输出频率相同并且波形和频率叠加互补的两路PWM信号将频率为所述驱动频率的两路PWM信号放大电流并整合叠加成一路PWM信号作为驱动信号，采用所动驱动信号驱动所述雾化片。

在其中一个实施例中，所述电子烟雾化器驱动方法具体包括以下步骤：

通过控制单片机内部存储器以改变主频方式输出频率相同并且波形和频率叠加互补的两路PWM信号；

将两路PWM信号通过驱动集成电路以放大电流；

将放大电流后的两路PWM信号配合谐振电路共同驱动雾化器的雾化片；

通过调节单片机主频，控制所输出的两路PWM信号在预设频率区间进行步进扫频，采用模数转换模块检测谐振电路中电流，追踪并确定雾化片固有谐振频率，存储当前的两路PWM信号的频率；

采用所存储的两路PWM信号的频率驱动所述雾化片。

在其中一个实施例中，一种电子烟，其包括雾化器及其雾化片与任一项所述的电子烟雾化器驱动模块。

上述电子烟雾化器驱动模块与电子烟雾化器驱动方法，通过设计频率相同并且波形和频率叠加互补的两路PWM信号，整合叠加并配合采用步进扫频方式，通过驱动雾化片模块进行扫频输出，追踪雾化片的谐振频率，使其谐振频率达到一致，获取驱动频率，以由此形成驱动信号驱动雾化片，从而消除了雾化片的自有频差和外部环境因素造成的外界频差，使得电路得到精准控制，达到最佳雾化效果。

附图说明

图1为本发明一实施方式的电子烟雾化器驱动模块的结构示意图；

图2为本发明另一实施方式的电子烟雾化器驱动模块的结构示意图；

图3为本发明一实施方式的电子烟雾化器驱动模块的两路PWM信号示意图；

图4为本发明另一实施方式的电子烟雾化器驱动模块的两路PWM信号示意图；

图5为本发明另一实施方式的电子烟雾化器驱动模块的放大电路示意图；

图6为本发明另一实施方式的电子烟雾化器驱动模块的谐振电路示意图；

图7为本发明另一实施方式的电子烟雾化器驱动模块的AD检测电路示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”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方式的目的，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。

在其中一个实施例中，如图1所示，一种电子烟雾化器驱动模块，包括顺序连接的微处理器控制模块、PWM输出模块、信号调制和整合模块、驱动雾化片模块。在其中一个实施例中，一种电子烟雾化器驱动模块，包括：微处理器控制模块、PWM输出模块、信号调制和整合模块、驱动雾化片模块。所述微处理器控制模块用于配置PWM输出模块所输出的频率与调整频率时的步进参数；所述PWM输出模块用于按频率输出频率相同并且波形和频率叠加互补的两路PWM信号，以及按步进参数步进调整每一路PWM信号的频率；所述信号调制和整合模块用于将两路PWM信号放大电流并整合叠加成一路PWM信号；所述驱动雾化片模块用于采用整合叠加后的PWM信号驱动雾化器的雾化片，通过检测电流追踪并确定雾化片固有谐振频率，并存储两路PWM信号的当前频率到所述微处理器控制模块作为驱动频率；所述PWM输出模块还用于采用所述驱动频率输出频率相同并且波形和频率叠加互补的两路PWM信号；所述信号调制和整合模块还用于将频率为所述驱动频率的两路PWM信号放大电流并整合叠加成一路PWM信号作为驱动信号；所述驱动雾化片模块还用于采用所动驱动信号驱动所述雾化片。上述电子烟雾化器驱动模块，通过设计频率相同并且波形和频率叠加互补的两路PWM信号，整合叠加并配合采用步进扫频方式，通过驱动雾化片模块进行扫频输出，追踪雾化片的谐振频率，使其谐振频率达到一致，获取驱动频率，以由此形成驱动信号驱动雾化片，从而消除了雾化片的自有频差和外部环境因素造成的外界频差，使得电路得到精准控制，达到最佳雾化效果。

在其中一个实施例中，如图2所示，一种电子烟雾化器驱动模块，包括顺序连接的微处理器控制模块、PWM输出模块、信号调制和整合模块、驱动雾化片模块；并且驱动雾化片模块还连接微处理器控制模块。在其中一个实施例中，所述微处理器控制模块用于配置PWM输出模块所输出的频率与调整频率时的步进参数；也就是配置PWM输出模块所输出的PWM信号的频率，及/或配置PWM输出模块调整频率时的步进参数。在其中一个较佳的实施例中，所述微处理器控制模块用于配置PWM输出模块所输出的初始的频率，以及配置调整频率时的步进参数；在其中一个较佳的实施例中，所述微处理器控制模块还用于配置PWM输出模块所输出的最终驱动雾化片的驱动频率。在其中一个实施例中，所述微处理器控制模块设有存储器，所述存储器用于存储PWM输出模块所输出的初始的频率、调整频率时的步进参数及/或最终驱动雾化片的驱动频率。在其中一个较佳的实施例中，所述微处理器控制模块用于配置PWM输出模块所输出的波形，也就是配置PWM输出模块所输出的PWM信号的波形。在其中一个较佳的实施例中，所述微处理器控制模块用于改变单片机主频方式配置PWM输出模块所输出的频率；在其中一个较佳的实施例中，两路PWM信号的频率一直相同设置，也就是开始时就相同，在调整过程中也保持相同。在其中一个实施例中，所述微处理器控制模块与所述单片机一体设置。通过设计频率的调整，而且通过改变单片机主频方式配置PWM输出模块所输出的频率，也就是改变单片机主频进行步进扫频，可以准确而且迅速地匹配雾化片固有谐振频率，在驱动雾化片时或者下次使用时雾化器时，能够精准控制雾化片，提升了雾化效果。

在其中一个实施例中，所述PWM输出模块用于按频率输出频率相同并且波形和频率叠加互补的两路PWM信号，以及按步进参数步进调整每一路PWM信号的频率；所述信号调制和整合模块用于将两路PWM信号放大电流并整合叠加成一路PWM信号；各实施例中，两路PWM信号的频率相同，并且，波形和频率叠加互补，也就是在整合叠加成一路PWM信号时，波形互不干扰；在其中一个实施例中，由于两路PWM信号的频率相同，所以频率倍增。在其中一个实施例中，所述微处理器控制模块用于配置PWM输出模块所输出的频率的初始值为1.2MHz及步进参数为0Hz；所述信号调制和整合模块用于将两路PWM信号整合叠加成一路频率为2.4MHz的PWM信号。载体实施例中，可以根据客户需要，微处理器控制模块用于配置PWM输出模块所输出的频率的初始值步进参数为可以为±n5.5KHz的任何参数(n为正整数)。

另外，上述两路PWM信号的频率一直相同设置；或者，所述微处理器控制模块用于改变单片机主频方式配置PWM输出模块所输出的频率；或者，所述PWM输出模块以改变单片机主频方式按频率输出频率相同并且波形和频率叠加互补的两路PWM信号。

在其中一个较佳的实施例中，每次按步进参数步进调整每一路PWM信号的频率，两路PWM信号的频率都保持相等。在其中一个实施例中，每一路PWM信号的初始频率都是1.2MHz，每次按步进参数5kHz或5.5kHz同向调整；在其中一个实施例中，每次都分别加5kHz，在调整第一次之后，每一路PWM信号的初始频率都是1.205MHz，各个实施例依此类推。在其中一个较佳的实施例中，所述PWM输出模块以改变单片机主频方式按频率输出频率相同并且波形和频率叠加互补的两路PWM信号。在其中一个较佳的实施例中，波形叠加互补为低电平叠加并且高电平不叠加；或者，波形叠加互补为低电平不叠加并且高电平叠加。在其中一个实施例中，如图3所示，PWM信号的波形为方波，第一路PWM信号PWM1和第二路PWM信号PWM2的高低电平占比分别为30％和70％且互补，整合叠加成一路PWM信号PWM3的频率为2.4MHz，高低电平占比分别为60％和40％。在其中一个实施例中，如图4所示，第一路PWM信号PWM1为0，1，0，1，0，1，0，1，0，1……，第二路PWM信号PWM2为1，0，1，0，1，0，1，0，1，0，1，0……，两路PWM信号的高低电平占比分别为30％和70％且互补，整合叠加成一路PWM信号PWM3的频率为2.4MHz，高低电平占比分别为60％和40％。各个实施例依此类推。

在其中一个实施例中，所述驱动雾化片模块用于采用整合叠加后的PWM信号驱动雾化器的雾化片，通过检测电流追踪并确定雾化片固有谐振频率，并存储两路PWM信号的当前频率到所述微处理器控制模块作为驱动频率；在其中一个较佳的实施例中，所述驱动雾化片模块用于在预设频率区间采用整合叠加后的PWM信号驱动雾化器的雾化片。也就是，按步进参数步进调整每一路PWM信号的频率时，每一路PWM信号的频率不能超过预设频率区间。在其中一个实施例中，所述预设频率区间为所述雾化片的理论驱动频率上下调整5％～6.25％。在其中一个实施例中，所述预设频率区间为所述雾化片的理论驱动频率上下调整2％～3％。在其中一个实施例中，所述预设频率区间为所述雾化片的理论驱动频率上下调整2.08％。在其中一个实施例中，所述雾化片的理论驱动频率为2.4MHz，所述预设频率区间为2.25～2.55MHz。在其中一个实施例中，所述雾化片的理论驱动频率为2.4MHz，所述预设频率区间为2.35～2.45MHz。通过限定一定的预设频率区间，不仅可以快速有效地确定雾化片固有谐振频率，而且可以避免PWM输出模块输出频率误差过大的PWM信号，导致浪费时间和电力。

当确定了驱动频率之后，在其中一个实施例中，所述PWM输出模块还用于采用所述驱动频率输出频率相同并且波形和频率叠加互补的两路PWM信号；此时，所述信号调制和整合模块还用于将频率为所述驱动频率的两路PWM信号放大电流并整合叠加成一路PWM信号作为驱动信号；在下一次使用雾化片时，所述驱动雾化片模块还用于采用所动驱动信号驱动所述雾化片。在其中一个实施例中，所述驱动雾化片模块包括写入模块；所述写入模块用于存储两路PWM信号的当前频率到所述微处理器控制模块。在其中一个实施例中，所述驱动雾化片模块包括驱动模块；所述驱动模块用于采用整合叠加后的PWM信号驱动雾化器的雾化片。在其中一个实施例中，所述驱动雾化片模块包括写入模块与驱动模块；所述写入模块用于存储两路PWM信号的当前频率到所述微处理器控制模块；所述驱动模块用于采用整合叠加后的PWM信号驱动雾化器的雾化片。

在其中一个实施例中，所述信号调制和整合模块包括驱动集成电路与谐振电路；所述驱动集成电路用于将两路PWM信号通过驱动集成电路以放大电流；所述谐振电路用于将放大电流后的两路PWM信号整合叠加成一路PWM信号。在其中一个较佳的实施例中，所述驱动集成电路包括放大电路；或者，所述驱动集成电路为放大电路。在其中一个实施例中，所述驱动雾化片模块包括检测模块，用于检测谐振电路的电流，追踪并确定雾化片固有谐振频率。在其中一个实施例中，所述检测模块包括模数转换模块，用于通过模数转换方式检测谐振电路的电流，追踪并确定雾化片固有谐振频率。在其中一个实施例中，所述模数转换模块包括判断模块，用于在感抗及/或容抗达到最小值时确定雾化片固有谐振频率。由此，形成了一套完备的硬件体系，可以确定雾化片固有的谐振频率，而这个谐振频率对于每一雾化片都是存在差异的，不仅是雾化片的自身差异，而且是安装环境的外界差异，因此确定这个雾化片固有谐振频率，能够实现对于雾化片的精准控制，提升了雾化效果。

在其中一个实施例中，所述电子烟雾化器驱动模块还包括启动模块；所述启动模块用于启动控制所述PWM输出模块、所述信号调制和整合模块及/或所述驱动雾化片模块。在其中一个实施例中，所述电子烟雾化器驱动模块还包括显示模块；所述显示模块用于显示通过检测电流追踪并确定雾化片固有谐振频率的状态。在其中一个实施例中，所述电子烟雾化器驱动模块还包括启动模块与显示模块；所述启动模块用于启动控制所述PWM输出模块、所述信号调制和整合模块及/或所述驱动雾化片模块；所述显示模块用于显示通过检测电流追踪并确定雾化片固有谐振频率的状态。

在其中一个实施例中，一种电子烟雾化器驱动方法，包括以下步骤：以改变主频方式输出频率相同并且波形和频率叠加互补的两路PWM信号；将两路PWM信号放大电流；将放大电流后的两路PWM信号进行整合叠加后驱动雾化器的雾化片；控制所输出的两路PWM信号在预设频率区间进行步进扫频，通过检测电流追踪并确定雾化片固有谐振频率，存储两路PWM信号的当前频率作为驱动频率；采用所述驱动频率输出频率相同并且波形和频率叠加互补的两路PWM信号将频率为所述驱动频率的两路PWM信号放大电流并整合叠加成一路PWM信号作为驱动信号，采用所动驱动信号驱动所述雾化片。在其中一个实施例中，所述电子烟雾化器驱动方法采用任一实施例所述的电子烟雾化器驱动模块实现。上述电子烟雾化器驱动方法，通过设计频率相同并且波形和频率叠加互补的两路PWM信号，整合叠加并配合采用步进扫频方式，通过驱动雾化片模块进行扫频输出，追踪雾化片的谐振频率，使其谐振频率达到一致，获取驱动频率，以由此形成驱动信号驱动雾化片，从而消除了雾化片的自有频差和外部环境因素造成的外界频差，使得电路得到精准控制，达到最佳雾化效果。在其中一个实施例中，所述电子烟雾化器驱动方法具体包括以下步骤：通过控制单片机内部存储器以改变主频方式输出频率相同并且波形和频率叠加互补的两路PWM信号；将两路PWM信号通过驱动集成电路以放大电流；将放大电流后的两路PWM信号配合谐振电路进行整合叠加后驱动雾化器的雾化片；通过调节单片机主频，控制所输出的两路PWM信号在预设频率区间进行步进扫频，采用模数转换模块检测谐振电路中电流，追踪并确定雾化片固有谐振频率，存储两路PWM信号的当前频率作为驱动频率；采用所述驱动频率输出频率相同并且波形和频率叠加互补的两路PWM信号将频率为所述驱动频率的两路PWM信号放大电流并整合叠加成一路PWM信号作为驱动信号，采用所动驱动信号驱动所述雾化片。在其中一个实施例中，步进扫频中两路PWM信号的当前频率保持相同。

在其中一个实施例中，一种电子烟，包括雾化器及其雾化片与任一实施例所述的电子烟雾化器驱动模块。在其中一个实施例中，一种电子烟，采用任一实施例所述的电子烟雾化器驱动方法实现。在其中一个实施例中，所述电子烟还包括短路快速保护结构，所述短路快速保护结构包括切换模块与切断模块，切换模块用于按照分时复用方式直接采用输入输出端口或将输入输出端口设为模数转换器端口；切断模块用于当接收到任一中断时，立即关闭输出。由此，通过分时复用方式实现了IO口的分时复用，使得所述短路快速保护结构具有结构简单的优点，无需额外增加电阻、二极管或比较器等元器件，在节约成本的同时保证了系统的稳定性，易于实现软件设计，无论是模数转换中断还是IO中断，都能立即关闭输出，相对于传统的第一种ADC检测方式达到了短路保护时间较短的效果，相对于传统的第二种硬件检测方式达到了无需增加硬件例如增设外围硬件或者增加IO口，就可以确保短路保护时间的效果，可谓是两全其美。分时复用方式也就是在不同的时间段对同一输入输出端口按不同的使用方式进行使用，这是为了避免增加硬件尤其是IO口，在需要读取AD时候，变更IO口为ADC口，在不需要读取AD时变更IO口为普通输入口。分别利用ADC的中断功能和IO的中断功能，交替保护，达到迅速保护的目的。在其中一个较佳的实施例中，所述切换模块用于对同一输入输出端口按照分时复用方式直接采用该输入输出端口或将该输入输出端口设为模数转换器端口。这样，相对于全部采用ADC的设计，例如检测一次AD的时间为50μs，配合LED显示、电阻计算、WM设置、低电压保护、屏幕刷新等控制，实际输出AD的时间超过200μs乃至500μs以上，对同一输入输出端口按照分时复用方式进行控制，有效地降低了采用AD检测的次数，从而能够大幅度降低短路保护时间；相对于增加外围电路或者全部采用IO的设计，又能够在不增加硬件成本的前提下实现快速ADC检测，属于一举两得。在其中一个实施例中，所述切换模块用于对同一输入输出端口按照分时复用方式直接采用所述输入输出端口或将所述输入输出端口设为模数转换器端口。在其中一个实施例中，所述短路快速保护结构还包括选择模块，用于选择输入输出端口或模数转换器端口；所述选择模块与所述切换模块连接，所述切换模块用于对同一输入输出端口，在所述选择模块选择输入输出端口时按照分时复用方式直接采用所述输入输出端口，或在所述选择模块选择模数转换器端口时按照分时复用方式将所述输入输出端口设为模数转换器端口。也就是，对同一输入输出端口，在选择输入输出端口时直接采用所述输入输出端口，在选择模数转换器端口时将所述输入输出端口设为模数转换器端口。由于是同一个输入输出端口在不同条件下在不同时间段分别作为输入输出端口或者模数转换器端口，因此是对该输入输出端口分时复用方式；也就是，所述分时复用方式为在不同时间段根据不同条件的具体设置，在其中一个较佳的实施例中，所述切换模块用于在不同时间段根据不同条件直接采用输入输出端口或将输入输出端口设为模数转换器端口。在其中一个实施例中，所述切换模块用于对同一输入输出端口在不同时间段根据不同条件直接采用该输入输出端口或将该输入输出端口设为模数转换器端口。在其中一个实施例中，所述切换模块用于对至少二个输入输出端口中的一个输入输出端口，分别按照分时复用方式直接采用所述输入输出端口或将所述输入输出端口设为模数转换器端口。也就是，只有一个IO口时，按照分时复用方式，在不同时间段根据不同条件直接采用该输入输出端口或将该输入输出端口设为模数转换器端口。当有多个IO口时，分别按照分时复用方式，单独地在不同时间段根据不同条件直接采用某一输入输出端口或将该输入输出端口设为模数转换器端口。在其中一个实施例中，所述切换模块包括模数切换模块与普通IO口切换模块；所述模数切换模块用于当需模数转换的数字量时，将输入输出端口设为模数转换器端口，开启模数转换看门狗，在数字量低于阈值时触发模数转换中断；所述普通切换模块用于当无需模数转换的数字量时，直接采用输入输出端口，开启下降沿触发中断。通过两种中断方式的配合，在必要时采用ADC中断(也称为AD中断)，否则采用更快速的IO中断，提升了短路保护的响应速率，更快更有效地实现了短路快速保护。

在其中一个较佳的实施例中，通过控制单片机内部存储器改变主频输出两路可调频率的PWM1、PWM2，如图3或图4所示。在其中一个实施例中，微处理器控制模块是电子烟雾化器驱动模块或采用电子烟雾化器驱动模块的电子烟产品的控制核心，通过配置该模块内部参数改变主频，进而输出两路频率一样的波形和频率叠加互补的PWM。在其中一个实施例中，PWM输出模块是通过调整微处理器参数使用的，该PWM输出模块用于输出占空比不一样的两路PWM，其频率为1.2MHZ，并且每次调整的步进5.5KHZ。在其中一个实施例中，信号调制和整合模块用于通过硬件上的手段将两路PWM整合叠加成一路2.4MHZ的PWM。在其中一个实施例中，驱动雾化片模块用于将整合叠加得到的PWM对雾化片固有频率进行扫频、追频，得到最佳雾化效果后，将该频率点存放于FLASH，以便后面使用。

如图5所示，两路PWM经过大功率MOS管驱动，将电流放大，用来驱动雾化片。如图6所示，电流放大后的PWM经过一个由电容和电感等组成谐振电路，共同驱动一个谐振固有频率为2.4M左右的高频雾化片。通过调节单片机主频，控制输出PWM在2.35-2.55Mhz区间频率附近步进扫频，然后通过AD检测谐振电路中电流，如图7所示，追踪雾化片固有谐振频率成功后，感抗、容抗达到最小，此时采用单片ADC模块可以监测该电路电流。待追踪频率成功后，将该PWM频率写入单片机E2ROM(亦称为EEPROM，电可擦写的ROM)中，待下次驱动同一片雾化片时，直接取出来就可以驱动雾化片了。

本发明各实施例的超声波雾化的电子烟，相比传统超声雾化，要取得谐振频率点更加精准，采用MCU控制的方式也可以是多种多样，而且本发明作为一种可调控制高频输出的实现方式，很好地利用了单片机的特点，可以在主频不怎么改变的情况下，每次步进可以实现大概5.5kHZ的变化量，相对比雾化片2.4M高频是可以做到20-30个档位进行功率输出，进而可以对比每个档位的雾化效果，将最好的档位雾化效果记录保存在MCU内部的E2ROM里面，有了这个追踪频率的功能，才能保证后续量产的一致性。相比之下，比传统输出某一个特定的频率而且无法步进追频有很大的优势，对整个软件框架也不会有大的影响，在不改变软件框架的前提下可以使得电路得到精准控制，达到最佳雾化效果。

在其中一个实施例中，通过控制单片机主频产生不同频率的PWM，对雾化片的谐振频率进行精准追频，如其可以在2.35-2.55Mhz区间进行扫频输出；扫频精度在±5.5kHz，其档位可以达到20多个，每个档位的输出频率和效果，都可以通过内部AD来检测，还可以根据雾化的颗粒大小和雾化量来选择最佳的输出频率。还可以配合按键、LED灯来共同组成一个可以通过按键控制是否扫频，LED显示是否追踪频率成功的超声波雾化驱动完整PCB。

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。

以上所述实施方式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本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)

1.一种电子烟雾化器驱动模块，其特征在于，包括：

微处理器控制模块，用于配置PWM输出模块所输出的频率与调整频率时的步进参数；

PWM输出模块，用于按频率输出频率相同并且波形和频率叠加互补的两路PWM信号，以及按步进参数步进调整每一路PWM信号的频率；

信号调制和整合模块，用于将两路PWM信号放大电流并整合叠加成一路PWM信号；

驱动雾化片模块，用于采用整合叠加后的PWM信号驱动雾化器的雾化片，通过检测电流追踪并确定雾化片固有谐振频率，并存储两路PWM信号的当前频率到所述微处理器控制模块作为驱动频率；

所述PWM输出模块还用于采用所述驱动频率输出频率相同并且波形和频率叠加互补的两路PWM信号；所述信号调制和整合模块还用于将频率为所述驱动频率的两路PWM信号放大电流并整合叠加成一路PWM信号作为驱动信号；所述驱动雾化片模块还用于采用所动驱动信号驱动所述雾化片。

2.根据权利要求1所述的电子烟雾化器驱动模块，其特征在于，所述信号调制和整合模块包括驱动集成电路与谐振电路；

所述驱动集成电路用于将两路PWM信号通过驱动集成电路以放大电流；

所述谐振电路用于将放大电流后的两路PWM信号整合叠加成一路PWM信号。

3.根据权利要求2所述的电子烟雾化器驱动模块，其特征在于，所述驱动雾化片模块包括检测模块，用于检测谐振电路的电流，追踪并确定雾化片固有谐振频率。

4.根据权利要求3所述的电子烟雾化器驱动模块，其特征在于，所述检测模块包括模数转换模块，用于通过模数转换方式检测谐振电路的电流，追踪并确定雾化片固有谐振频率。

5.根据权利要求4所述的电子烟雾化器驱动模块，其特征在于，所述模数转换模块包括判断模块，用于在感抗及/或容抗达到最小值时确定雾化片固有谐振频率。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的电子烟雾化器驱动模块，其特征在于，所述驱动雾化片模块包括写入模块与驱动模块；

所述写入模块用于存储两路PWM信号的当前频率到所述微处理器控制模块；

所述驱动模块用于采用整合叠加后的PWM信号驱动雾化器的雾化片。

7.根据权利要求1所述的电子烟雾化器驱动模块，其特征在于，所述微处理器控制模块用于配置PWM输出模块所输出的频率的初始值为1.2MHz及步进参数为0Hz；所述信号调制和整合模块用于将两路PWM信号整合叠加成一路频率为2.4MHz的PWM信号。

8.根据权利要求1所述的电子烟雾化器驱动模块，其特征在于，还包括启动模块与显示模块；

所述启动模块用于启动控制所述PWM输出模块、所述信号调制和整合模块及/或所述驱动雾化片模块；

所述显示模块用于显示通过检测电流追踪并确定雾化片固有谐振频率的状态。

9.一种电子烟雾化器驱动方法，其特征在于，包括以下步骤：

以改变主频方式输出频率相同并且波形和频率叠加互补的两路PWM信号；

将两路PWM信号放大电流；

将放大电流后的两路PWM信号进行整合叠加后驱动雾化器的雾化片；

控制所输出的两路PWM信号在预设频率区间进行步进扫频，通过检测电流追踪并确定雾化片固有谐振频率，存储两路PWM信号的当前频率作为驱动频率；

采用所述驱动频率输出频率相同并且波形和频率叠加互补的两路PWM信号将频率为所述驱动频率的两路PWM信号放大电流并整合叠加成一路PWM信号作为驱动信号，采用所动驱动信号驱动所述雾化片。

10.一种电子烟，其特征在于，包括雾化器及其雾化片与如权利要求1至8中的任一项所述的电子烟雾化器驱动模块。