CN110680026A - 电子烟可正反接的应用电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子烟可正反接的应用电路，其包括设置于烟杆中的供电电路，设置于烟弹中的控制电路，供电电路的供电端与控制电路的受电端耦接，供电电路的输出端与烟弹内的负载电连接。供电端包括第一供电端与第二供电端，受电端包括与第一供电端和第二供电端对应连接的第一受电端和第二受电端，负载的两端分别与第一受电端和第二受电端连接。控制电路包括烟弹芯片，该烟弹芯片IO端设置由二极管和可控开关管构成识别电路。烟弹芯片可通过识别电路分辨出供电端的正极与负极，从而实现烟弹的正常上电，使得烟弹与烟杆可随意正反接通使用。

Description

电子烟可正反接的应用电路

技术领域

本发明涉及电子烟的技术领域，特别涉及一种电子烟可正反接的应用电路。

背景技术

电子烟是一种模仿卷烟的电子产品，它是通过雾化等手段，将尼古丁等变成蒸汽后，让用户吸食的一种产品。

虽然电子烟有款式或者牌子，一般电子烟主要由盛放尼古丁溶液的烟弹以及烟杆组成。烟弹由烟杆供电，能够把烟弹内的液态尼古丁转变成雾气，从而让使用者在吸时有一种类似吸烟的感觉，实现“吞云吐雾”。它甚至可以根据个人喜好，向烟管内添加巧克力、薄荷等各种味道的香料。

目前，在电子烟行业里，烟弹与烟杆主要的连接方式有3线式(A型)或者4线式(B型)。其中，A型烟弹的烟弹芯片使用的是单线通讯芯片，其逻辑应用比较简单，芯片成本较高，只能进行信息储存，不能做其它的逻辑控制功能；B型烟弹的烟弹芯片使用的是双线通信芯片，其与烟弹在连接上会多一个针脚，相较于A型烟弹其成本也会增加。

上述两类烟弹所使用的烟弹芯片均不具备防反接功能，都需要在产品结构上做防呆机制，否则烟弹会出现损坏或不能正常工作的情况，严重影响用户的使用体验感。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的主要目的是提供一种发明电子烟可正反接的应用电路，以实现烟弹、烟杆可随意正反接通使用，无需结构防呆处理，提高烟弹使用的方便性，增强用户体验。

为实现上述目的，本发明提出一种发明电子烟可正反接的应用电路，其包括设置于烟杆中的供电电路，设置于烟弹中的控制电路，所述供电电路的供电端与所述控制电路的受电端耦接，所述供电电路的输出端与烟弹内的负载电连接。所述供电端包括第一供电端与第二供电端，所述受电端包括与第一供电端和第二供电端对应连接的第一受电端和第二受电端。

所述控制电路包括烟弹芯片，负载的两端分别与烟弹芯片U1的IO1端和 IO2端连接。所述烟弹芯片的IO1端与可控开关K1的受控端、可控开关K1的第一端、可控开关K2的受控端、可控开关K2的第一端、二极管D1的正向端、二极管D2的反向端以及第一受电端连接。

所述烟弹芯片的IO2端与可控开关K3的受控端、可控开关K3的第一端、可控开关K4的受控端、可控开关K4的第一端、二极管D3的正向端、二极管D4的反向端以及第二受电端连接。

二极管D1的反向端与可控开关K1的第二端、可控开关K3的第二端、二极管D3的反向端以及所述烟弹芯片的VDD端连接。

二极管D2的正向端与可控开关K2的第二端、可控开关K4的第二端、二极管D4的正向端以及所述烟弹芯片的GND端连接并接地。

优选地，所述可控开关K1与所述可控开关K3为P型MOS管，所述可控开关 K2与所述可控开关K4为N型MOS管。

优选地，该防反接电路还包括设置于烟杆中用于与所述烟弹芯片进行数据交换的控制芯片以及与控制芯片IO3端连接的第一通讯端。所述烟弹芯片的 IO1端连接有与第一通讯端耦接的第二通讯端。

优选地，所述控制电路还包括控制开关电路，所述控制开关电路的受控端与所述烟弹芯片的IO4端连接，所述控制开关电路的连接在所述负载的供电线路上。

优选地，所述控制开关电路为MOS管。

本发明的技术方案通过利用二极管的单向导通性给烟弹芯片U1供电，烟弹芯片U1上电后，比较第一受电端与第二受电端的电平，从而分辨出正极与负极，然后将对应的可控开关管打开，消除烟弹芯片U1两个端口的压差，使得受电端两端的电压与供电端两端的电压相等，从而实现对烟弹芯片U1的正常供电，驱动负载工作。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：可实现烟弹、烟杆随意正反接通使用，无需结构防呆处理，简化烟弹与烟杆的插接结构，降低电子烟的成本，并使得电子烟使用更加方便，有效增强用户体验。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明电子烟可正反接的应用电路的电路结构第一示意图；

图2为本发明电子烟可正反接的应用电路的电路结构第二示意图；

图3为本发明电子烟可正反接的应用电路的电路结构第三示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一，由图1给出，本发明提供的电子烟可正反接的应用电路包括：设置于烟弹200中的控制电路210和设置于烟杆100中的用于给控制电路210进行供电和通讯的主控板110。主控板110上设有供电电路，用于给控制电路210 进行供电。烟弹200内设有负载220，控制电路210用于驱动负载220正常工作。负载220可以为发热丝或者LED灯等

供电电路具有供电端，控制电路210具有受电端，烟弹200与烟杆100连接时，供电电路的供电端与控制电路210的受电端耦接。具体地，供电端包括第一供电端111与第二供电端112，第一供电端111为BAT+端(或者BAT-)，第二供电端112为BAT-端(或者BAT+)，当第一供电端111为BAT+端时，第二供电端 112为BAT-端，反之亦然。在本实施例中，第一供电端111作为BAT+端，第二供电端111作为BAT-端。受电端包括与第一供电端111和第二供电端112对应连接的第一受电端211和第二受电端212。

控制电路210包括烟弹芯片U1，负载220的两端分别与烟弹芯片U1的IO1端和IO2端连接。烟弹芯片U1的IO1端与可控开关K1的受控端、可控开关K1的第一端、可控开关K2的受控端、可控开关K2的第一端、二极管D1的正向端、二极管D2的反向端以及第一受电端211连接。烟弹芯片U1的IO2端与可控开关K3 的受控端、可控开关K3的第一端、可控开关K4的受控端、可控开关K4的第一端、二极管D3的正向端、二极管D4的反向端以及第二受电端212连接。二极管 D1的反向端与可控开关K1的第二端、可控开关K3的第二端、二极管D3的反向端以及烟弹芯片U1的VDD端连接。二极管D2的正向端与可控开关K2的第二端、可控开关K4的第二端、二极管D4的正向端以及烟弹芯片U1的GND端连接并接地。

具体地，在本实施例中，可控开关K1与可控开关K3均采用P型MOS管，可控开关K2与可控开关K4均采用N型MOS管。

本发明的工作原理是：

上电现象1：当烟弹200正向与烟杆100连接时，烟弹200的第一受电端211 接电源正极，烟弹200的第二受电端212接电源负极。电流从第一受电端211流入，通过二极管D1流向控制电路210的VDD脚，给烟弹芯片U1供电；电流从U1 流向GND，再通过二极管D4流向第二受电端212，流回电源负极，形成对烟弹芯片U1完整的供电回路。烟弹芯片U1正常供电后，烟弹200芯片内的程序将其 IO1端和IO2端设置为高阻输入模式，然后读取IO1端和IO2端两个端口的电平位。

此时，烟弹200芯片内的程序读到IO1端为高电平，IO2端为低电平，烟弹 200芯片通过IO1端将K1打开，让IO1端处于上拉状态，通过IO2端将K4打开，让IO2端处于下拉状态。而后，电流就不通过二极管D1和二极管D4，从而解除 IO1端与IO2端两个端口上的二极管压差，使得烟弹200内烟弹芯片U1两端的电压与烟杆100的供电端的电压相等，实现烟弹200的正常的上电动作。

上电现象2：当烟弹200反向与烟杆100连接时，烟弹200的第一受电端211 接电源负极，烟弹200的第二受电端212接电源正极。电流从第二受电端212流入，通过二极管D3流向控制电路210的VDD脚，给烟弹芯片U1供电；电流从U1 流向GND，再通过二极管D2流向第一受电端211，流回电源负极，形成对烟弹芯片U1完整的供电回路。烟弹芯片U1正常供电后，烟弹200芯片内的程序将其 IO1端和IO2端设置为高阻输入模式，然后读取IO1端和IO2端两个端口的电平位。

此时，烟弹200芯片内的程序读到IO1端为低电平，IO2端为高电平，烟弹 200芯片通过IO1端将K2打开，让IO1端处于下拉状态，通过IO2端将K3打开，让IO2端处于上拉状态。而后，电流就不通过二极管D2和二极管D3，从而解除 IO1端与IO2端两个端口上的二极管压差，使得烟弹200内烟弹芯片U1两端的电压与烟杆100的供电端的电压相等，实现烟弹200的正常的上电动作。

本发明的技术方案通过利用二极管的单向导通性给烟弹芯片U1供电，烟弹芯片U1上电后，比较第一受电端211与第二受电端212的电平，从而分辨出正极与负极，然后将对应的可控开关管打开，消除烟弹芯片U1两个端口的压差，使得受电端两端的电压与供电端两端的电压相等，从而实现对烟弹芯片 U1的正常供电，驱动负载220工作。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：可实现烟弹200、烟杆100随意正反接通使用，无需结构防呆处理，简化烟弹200与烟杆100的插接结构，降低电子烟的成本，并使得电子烟使用更加方便，有效增强用户体验。

实施例二，在实施例一的基础上，由图2给出，该主控板110上设有用于与烟弹芯片U1进行数据交换的控制芯片以及与控制芯片IO端连接的第一通讯端113，烟弹芯片U1的IO1端连接有与第一通讯端113耦接的第二通讯端213。当烟弹200与烟杆100之间实现正常的供电后，烟弹200芯片的IO3端通过单总线协议与主控板110上的控制芯片进行通讯，交换烟弹ID、储存数据及控制信息等，识别烟弹200的身份，判断该烟弹200是否为与烟杆100相匹配的烟弹200。

实施例三，在实施例二的基础上，由图3给出，该控制电路210还包括控制开关电路230，控制开关电路230的受控端与烟弹芯片U1的IO4端连接，控制开关电路230的连接在负载220的供电线路上。在本实施例中，控制开关电路 230采用可控开关管K5作为控制电路210，具体地，可控开关管K5为P型MOS管。

主控板110与烟弹200芯片通讯成功后，烟弹200芯片可通过识别结果来控制可控开关管K5的打开和关闭，从而控制负载220的供电电路。当识别结果为烟弹200与烟杆100不匹配时，烟弹200芯片控制可控开关管K5打开，使得负载 220停止工作；当识别结果为烟弹200与烟杆100相互匹配时，烟弹200芯片控制可控开关管K5关闭，使得负载220正常工作。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种电子烟可正反接的应用电路，包括设置于烟杆中的供电电路，设置于烟弹中的控制电路，所述供电电路的供电端与所述控制电路的受电端耦接，所述供电电路的输出端与烟弹内的负载电连接；其特征在于，

所述供电端包括第一供电端与第二供电端，所述受电端包括与第一供电端和第二供电端对应连接的第一受电端和第二受电端；

所述控制电路包括烟弹芯片，负载的两端分别与烟弹芯片U1的IO1端和IO2端连接；所述烟弹芯片的IO1端与可控开关K1的受控端、可控开关K1的第一端、可控开关K2的受控端、可控开关K2的第一端、二极管D1的正向端、二极管D2的反向端以及第一受电端连接；

所述烟弹芯片的IO2端与可控开关K3的受控端、可控开关K3的第一端、可控开关K4的受控端、可控开关K4的第一端、二极管D3的正向端、二极管D4的反向端以及第二受电端连接；

二极管D1的反向端与可控开关K1的第二端、可控开关K3的第二端、二极管D3的反向端以及所述烟弹芯片的VDD端连接；

二极管D2的正向端与可控开关K2的第二端、可控开关K4的第二端、二极管D4的正向端以及所述烟弹芯片的GND端连接并接地。

2.如权利要求2所述的电子烟可正反接的应用电路，其特征在于，所述可控开关K1与所述可控开关K3为P型MOS管，所述可控开关K2与所述可控开关K4为N型MOS管。

3.如权利要求2所述的电子烟可正反接的应用电路，其特征在于，还包括设置于烟杆中用于与所述烟弹芯片进行数据交换的控制芯片以及与控制芯片IO3端连接的第一通讯端；

所述烟弹芯片的IO1端连接有与第一通讯端耦接的第二通讯端。

4.如权利要求1-3任意一项所述的电子烟可正反接的应用电路，其特征在于，所述控制电路还包括控制开关电路，所述控制开关电路的受控端与所述烟弹芯片的IO4端连接，所述控制开关电路的连接在所述负载的供电线路上。

5.如权利要求4所述的电子烟可正反接的应用电路，其特征在于，所述控制开关电路为MOS管。

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