CN110543112A - 短路快速保护结构、方法、电源与电子烟 - Google Patents

Abstract

一种短路快速保护结构、方法、电源与电子烟，短路快速保护结构包括切换模块与切断模块，切换模块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；切断模块当接收到任一中断时，立即关闭输出。上述短路快速保护结构与短路快速保护方法，具有结构简单和步骤简明的优点，无需额外增加元器件，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，短路保护时间较短，能够切实地为相关产品提供短路保护，兼具上面短路保护的两种处理方式的优点，但并未增加硬件电路，又避免了其缺点，起到了快速短路保护的作用，可谓是两全其美。应用于电源或电子烟中，能够达到迅速保护的目的，起到很好的保护作用。

Description

短路快速保护结构、方法、电源与电子烟

技术领域

本发明涉及短路保护技术领域，特别是涉及一种短路快速保护结构、方法、电源与电子烟。

背景技术

电子烟等电源类项目的实现中，短路保护始终是一个很重要的领域。以电子烟为例，当短路发生时，电流极大。如果不迅速保护，则输出MOS(metal oxide semiconductor，金属氧化物半导体)会因为瞬间升温而损坏。更严重会导致PCBA(Printed Circuit BoardAssembly，印刷电路板组件)燃烧甚至电池爆炸。因此为了安全性。电子烟设备中需要支持短路保护功能。能够在短路发生时，迅速检测。迅速关闭输出，从而保证设备安全和稳定。

目前短路保护一般有如下两种处理方式。

第一种是ADC检测方式，通过快速ADC(Analog-to-Digital Converter，模数转换器)检测，当检测到输出AD(模数转换的数字量，简称数字量)低于某个值时触发保护。通过检测输出电压AD的方式获取R_AD1的AD值，当获取的AD值小于设定值时则认为是短路。因此该方式的短路保护时间，取决于软件AD读取时间和原理框图中各种电压检测和其他处理得的时间的占比。一般情况下，AD读取一次约5μs以内，而软件为了消除AD读取的误差，一般采用多次读取的方式。总时间一般约50μs左右。而系统中，可能存在多路AD需要读取，一般至少有，电池电压，参考电压，测电阻电压，等其他操作。而一般芯片AD读取只能同时进行一路，因此实际上读取一次输出AD可能长于50μs。除上述AD时间，由于软件系统在运行时需要完成其他功能，如LED显示、电阻计算、PWM设置、低电压保护、屏幕刷新等一系列操作，而这些操作往往需要更多的时间。因此实际软件实现中，检测一次输出AD的时间往往高达几百μs，一般能做到500μs以内软件实现都会很复杂。因为很多操作，如电阻计算、屏幕显示一次需要的时间已经超出这个时间，而根据经验一般MOS管短路保护时间，需要小于200μs以内甚至更小才可以保证绝对安全。而为了保证短路保护，需要将屏幕显示，电阻计算等占用时间的代码，写成多次分布计算的方式，因此带来了软件实现的复杂性。增加了软件编写的要求。即便如此短路保护时间想要做到200μs以内，仍然是非常困难的。

即，通过快速ADC检测，当检测到输出AD低于某个值时触发保护，时间一般会超过500μs，而短路保护时间要求不超过200μs。该方式实现简单，优点是不增加硬件成本。但往往受限于芯片ADC的检测速度，而程序设计中除了检测短路保护，还需要运行其他程序，因此造成短路保护时间较长，而可能来不及保护，MOS管已经损坏。或者虽然可以完成保护，但软件设计时，需要全面考虑运行流程，以留出足够的时间保证主程序运行，由此造成软件设计困难。

第二种是硬件检测方式，通过外围硬件或者增加IO口的方式等在短路时触发硬件中断触发保护。通过在输出口接一个IO口SHORT，当F+短路时，SHORT口也会降低。根据单片机特性。当IO口低于某个电压时，一般为0.3VDD，其中VDD为单片机供电电压，系统可以产生一个下降沿触发中断，中断一般是立即执行，因此当软件系统检测到产生了上述中断时，可以立即关闭输出，起到短路保护的作用。该过程一般反应时间很快，这个时间一般为5μs以内。该做法能够很好的迅速的响应短路保护。但是该方式需要增加至少二电阻与至少一二极管等元器件，或需要采用一个比较器IC完成类似工作，同时需要保证CPU有多余的IO口，可以作为SHORT口使用。在实际应用中，出于成本的考虑，增加SHORT口往往会带来需要使用更好的CPU，带来成本增加，元器件的增加也需要增加成本；而且这样设计在一定程度上还增大了产品体积。同时使用更多地元器件，带来生产制造的成本提高，以及增加了系统的不稳定的可能性。因此该方式的缺点是成本较高。

即，通过外围硬件或者增加IO口的方式等在短路时触发硬件中断触发保护。通过外围硬件或者增加IO口的方式，通过硬件触发中断，产生短路保护。这种做法的好处是保护时间迅速，缺点是增加了硬件成本。

发明内容

基于此，有必要提供一种短路快速保护结构、方法、电源与电子烟。

在其中一个实施例中，一种短路快速保护结构，包括：

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，用于当接收到任一短路信号时，立即关闭输出。

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。

在其中一个实施例中，所述短路快速保护结构还包括分别连接所述切换模块与所述切断模块的单片机。

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。

在其中一个实施例中，一种短路快速保护方法，包括以下步骤：

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；

当接收到任一短路信号时，立即关闭输出。

在其中一个实施例中，所述短路快速保护方法具体包括以下步骤：

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，产生短路信号；

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，产生短路信号；

当接收到模数转换中断与下降沿触发中断中的至少一项时，产生短路信号，立即关闭输出。

在其中一个实施例中，所述短路快速保护方法具体包括以下步骤：

进行除了雾化器及输出电压之外的检测，判断是否发生下降沿触发中断，是则不输出；

进行雾化器检测，判断是否发生下降沿触发中断，是则不输出；

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，进行输出电压检测短路，判断数字量是否低于阈值，是则触发模数转换中断，不输出；否则输出。

在其中一个实施例中，一种电源，其包括任一项所述的短路快速保护结构。

在其中一个实施例中，一种电子烟，其包括任一项所述的短路快速保护结构。

上述短路快速保护结构与短路快速保护方法，具有结构简单和步骤简明的优点，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，短路保护时间较短，能够切实地为相关产品提供短路保护，兼具上面短路保护的两种处理方式的优点，但并未增加硬件电路，又避免了其缺点，起到了快速短路保护的作用，可谓是两全其美。应用于电源或电子烟中，能够达到迅速保护的目的，起到很好的保护作用。

附图说明

图1为本发明短路快速保护结构一实施方式的应用原理框图；

图2为本发明短路快速保护结构一实施方式的ADC和IO口功能切换硬件示意图；

图3为本发明短路快速保护方法一实施方式的流程示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面主要结合具体附图及具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

附图中给出了本发明较佳的实施方式。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。

本发明的主旨是兼具上面短路保护的两种处理方式的优点，避免其缺点，尽可能缩减短路保护的时间，以起到快速短路保护的作用，在其中一个实施例中，一种短路快速保护结构，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短路信号时，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，相对于上述第一种ADC检测方式达到了短路保护时间较短的效果，相对于上述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。

在其中一个实施例中，所述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；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。本发明的主要核心思路为IO口分时复用原则，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。也就是说，一种短路快速保护结构，其包括切换模块与切断模块；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；所述切断模块用于当接收到任短路信号时，立即关闭输出。各个实施例依此类推。

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，所述短路快速保护结构还包括分别连接所述切换模块与所述切断模块的单片机。通过采用单片机分别控制所述切换模块与所述切断模块。在其中一个实施例中，所述选择模块与所述单片机结合设置，也就是，所述单片机具有所述选择模块。在其中一个较佳的实施例中，所述短路快速保护结构还包括与所述选择模块连接的判断模块，所述判断模块用于判断需采用输入输出端口或模数转换器端口，则由所述选择模块选择输入输出端口或模数转换器端口。在其中一个实施例中，所述判断模块与所述单片机结合设置，也就是，所述单片机具有所述判断模块。由此，通过芯片的分析，以及软件的特殊处理采用分时复用的方法，结合了现有技术的两种短路保护的优点，但并未增加硬件电路，起到了快速短路保护的目的，同时降低了软件的复杂程度。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。

在其中一个实施例中，所述单片机还用于进行ADC检测；在其中一个实施例中，ADC检测采用通过快速ADC检测工作硬件原理，即上述第一种ADC检测方式实现，如图2所示，其中F1+为电压输出口。当有电压输出时F1+为锂电池的电压，约为4.2-2.8V。当短路时F1+为0。本实施例采用ST公司型号为STM32F030C8T6为MCU，根据其规格书，IO低电压约为0.3VDD。采用3V供电，因此短路保护电压约为0.9V左右。由于硬件上输出IO口有R4和R7组成的1/2分压。因此理论上短路保护实际触发电压约为1.8V。软件处理时采用分时复用的原则，当需要知道F1+的准确AD时，将R_AD1设置为ADC口，并开启ADC软件看门狗。当ADC值低于阈值时触发ADC中断，起到短路保护的作用。由于一次ADC的时间大约为4μs。所以该阶段短路保护的时间为4μs。当不需要读取F1+的准确AD时，将R_AD1设置为普通输入IO口，并开启下降沿触发中断。当F1+被短路时，R_AD1会降低为0，触发下降沿触发中断。此时软件系统收到该中断立即关闭输出，由此起到短路保护作用。该过程时间一般小于4μs。由上可知，相对于传统第一种ADC检测方式，在执行如LED显示、电阻计算、PWM设置、低电压保护、屏幕刷新等一系列操作时采用下降沿触发中断起到短路保护目的。大大降低了短路保护的时间。并且，通过上述软件分时复用的方式。既不用增加硬件，同时也不需要修改原软件运行流程，仅对读取AD前后的IO口状态设置进行少量软件变更，可以达到短路保护4μs的时间，这个时间远远低于需求的200μs以内，所以能够起到很好的保护作用。

各个实施例中，所述切断模块用于当接收到任一中断时，当短路发生时触发中断，产生短路信号，立即关闭输出。也就是不管是接收到ADC中断还是IO中断，都立即关闭输出，实现短路保护。

在其中一个实施例中，如图1所示，MCU采用STM32系列单片机，充电模块给锂电池充电，锂电池给MCU供电并且通过MCU给其他功能模块供电，MCU连接有LED灯显示作为指示，MCU如果短路则不输出；先进行各种电压检测，如有问题则触发IO中断，MCU或软件系统收到该中断立即关闭输出，起到短路保护作用，该过程时间一般小于4μs。然后进行雾化器检测，如有问题则触发IO中断，MCU或软件系统收到该中断立即关闭输出，起到短路保护作用，该过程时间一般小于4μs。然后进行电压输出检测，将IO口设置为ADC口并开启ADC软件看门狗，当ADC值低于阈值时则触发ADC中断，由于一次ADC的时间大约为4μs，所以该阶段短路保护的时间为4μs。这些中断和检测可通过咪头触发开始执行。如果一切正常，则雾化器工作使得烟油产生烟雾。

在其中一个实施例中，一种短路快速保护方法，其包括以下步骤：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；当接收到任一中断时，立即关闭输出。在其中一个实施例中，所述短路快速保护方法具体包括以下步骤：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；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；当接收到模数转换中断与下降沿触发中断中的至少一项时，立即关闭输出。在其中一个实施例中，所述短路快速保护方法具体包括以下步骤：进行除了雾化器及输出电压之外的检测，判断是否发生下降沿触发中断，是则不输出；进行雾化器检测，判断是否发生下降沿触发中断，是则不输出；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，进行输出电压检测短路，判断数字量是否低于阈值，是则触发模数转换中断，不输出；否则输出。在其中一个实施例中，所述短路快速保护方法应用于任一实施例所述的短路快速保护结构中。上述短路快速保护方法，具有步骤简明的优点，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，短路保护时间较短，能够切实地为相关产品提供短路保护，兼具上面短路保护的两种处理方式的优点，但并未增加硬件电路，又避免了其缺点，起到了快速短路保护的作用，可谓是两全其美。应用于电源或电子烟中，能够达到迅速保护的目的，起到很好的保护作用。

在其中一个实施例中，如图3所示，所述短路快速保护方法包括以下步骤：进行除了雾化器及输出电压之外的检测，判断是否产生IO中断短路，是则不输出；否则进行雾化器检测，判断是否产生IO中断短路，是则不输出；否则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，判断是否发生输出电压检测短路所得到的数字量低于阈值，是则触发模数转换中断，不输出；否则输出。由此实现了IO口分时复用原则，分别利用ADC的中断功能和IO的中断功能，交替保护，达到迅速的短路保护效果；相对于全部采用ADC的设计更快更可靠，相对于增加外围电路或者IO口的设计则避免了增加硬件成本。

在其中一个实施例中，一种电源，其包括任一实施例所述的短路快速保护结构。在其中一个实施例中，一种电源，其采用任一实施例所述的短路快速保护方法实现。通过快速保护短路，对于电源的使用寿命有极大的好处，无庸赘言。

在其中一个实施例中，一种电子烟，其包括任一实施例所述的短路快速保护结构。在其中一个实施例中，一种电子烟，其包括任一实施例所述的电源。在其中一个实施例中，一种电子烟，其采用任一实施例所述的短路快速保护方法实现。本发明各个实施例不仅可以使用在温控电子烟领域，也可以使用在其他领域，包括但不限于蒸汽型电子烟、加热不燃烧电子烟以及电源等领域。在其中一个实施例中，所述电子烟还包括用于驱动雾化器的雾化片的电子烟雾化器驱动模块。其中一个实施例中，所述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。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5.5kHz；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，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。

本发明已被使用在申请人的电子烟试研产品中，实际表现短路保护触发灵敏准确，经过100次连续短路实验，短路率为0，准确率可被认为是完美的，因此能够完全保护系统不因短路带来器件损坏或燃烧的问题，实用性极高。

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)

1.一种短路快速保护结构，其特征在于，包括：

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，用于当接收到任一短路信号时，立即关闭输出。

2.根据权利要求1所述的短路快速保护结构，其特征在于，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。

3.根据权利要求2所述的短路快速保护结构，其特征在于，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。

4.根据权利要求2所述的短路快速保护结构，其特征在于，所述切换模块用于对至少二输入输出端口中的每一个输入输出端口，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。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的短路快速保护结构，其特征在于，所述切换模块包括模数切换模块与普通切换模块；

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。

6.一种短路快速保护方法，其特征在于，包括以下步骤：

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；

当接收到任一短路信号时，立即关闭输出。

7.根据权利要求6所述的短路快速保护方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

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，产生短路信号；

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，产生短路信号；

当接收到模数转换中断与下降沿触发中断中的至少一项时，产生短路信号，立即关闭输出。

8.根据权利要求6所述的短路快速保护方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

进行除了雾化器及输出电压之外的检测，判断是否发生下降沿触发中断，是则不输出；

进行雾化器检测，判断是否发生下降沿触发中断，是则不输出；

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，进行输出电压检测短路，判断数字量是否低于阈值，是则触发模数转换中断，不输出；否则输出。

9.一种电源，其特征在于，包括如权利要求1至5中的任一项所述的短路快速保护结构。

10.一种电子烟，其特征在于，包括如权利要求1至5中的任一项所述的短路快速保护结构。