CN111067140A - 一种低温烟工作控制电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低温烟工作控制电路，包括控制单元，还包括用于加热烟支烟草部的某一段的加热模块，用于驱动加热模块沿烟草部轴向移动的驱动模块，所述驱动模块与加热模块传动相连，所述加热模块、驱动模块均与控制单元的输出端电连接。本发明能够避免出现在吸烟过程中烟草释放物释放速度不均匀的情况，烟雾浓度与口感在吸烟前期、中期与后期一致性较好，能够很好地达到传统香烟的吸食效果，用户体验好。

Description

一种低温烟工作控制电路

技术领域

本发明属于低温烟领域，特别涉及一种低温烟工作控制电路。

背景技术

与蒸发烟油的电子烟具相比，通过加热烟支烟草部以获得吸食烟雾的低温烟更能为传统的烟民所接受。

现有的低温烟工作控制电路包括控制单元及用于加热烟支烟草部以产生烟雾的加热单元，控制单元与第一加热单元电连接。吸烟时，加热单元工作，从而加热烟草部，使得烟草部产生烟雾供用户吸食。

现有的低温烟中，由于整个烟草部整体同时加热，而烟草部中的烟草释放物在受热时持久性较差，因而大部分烟草释放物在吸食加热之初释放，导致吸烟过程中，烟雾浓度与口感在吸烟前期、中期与后期差异较大，因而不能很好地达到传统香烟的吸食效果，用户体验差。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种低温烟工作控制电路，能够达到传统香烟的吸食效果，用户体验好。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种低温烟工作控制电路，包括控制单元，其结构特点是还包括用于加热烟支烟草部的某一段的加热模块，用于驱动加热模块沿烟草部轴向移动的驱动模块，所述驱动模块与加热模块传动相连，所述加热模块、驱动模块均与控制单元的输出端电连接。

借由上述结构，加热模块在不移动的情况下，不能加热整个烟草部而只能加热烟草部的某一段，在整个吸烟过程中，由驱动模块带动加热模块沿烟草部轴向移动，从而实现烟草释放物分段可控、精准地释放，即借助沿烟支烟草部移动的加热模块，实现对烟草部的分段加热出烟，避免出现在吸烟过程中烟草释放物释放速度不均匀的情况，烟雾浓度与口感在吸烟前期、中期与后期一致性较好，能够很好地达到传统香烟的吸食效果，用户体验好。

作为一种优选方式，烟支烟草部由相连的第一段和第二段组成；所述加热模块包括沿第一段移动的第一加热单元和沿第二段移动的第二加热单元，所述驱动模块包括第一驱动单元和第二驱动单元；所述第一驱动单元与第一加热单元传动相连，所述第二驱动单元与第二加热单元传动相连；第一加热单元、第二加热单元、第一驱动单元、第二驱动单元均与控制单元的输出端电连接。

第一加热单元和第二加热单元在不移动的情况下，均不能加热整个烟草部而只能加热烟草部的极细小的一段，第一加热单元由第一驱动单元（如步进电机）带着移动，第二加热单元由第二驱动单元（如步进电机）带着移动。在整个抽烟过程中，两个加热单元缓慢地、匀速地在烟支烟草部上移动加热，从而实现烟草释放物可控地、精准地释放，最大程度地接近传统卷烟的燃烧过程。

进一步地，还包括电源模块，所述控制单元、第一加热单元、第二加热单元、第一驱动单元、第二驱动单元的电源端均与电源模块电连接。

进一步地，还包括用于检测第一加热单元温度的第一温度检测单元，第一温度检测单元的输出端与控制单元的输入端电连接，所述电源模块与第一温度检测单元的电源端电连接。

进一步地，还包括用于检测第二加热单元温度的第二温度检测单元，第二温度检测单元的输出端与控制单元的输入端电连接，所述电源模块与第二温度检测单元的电源端电连接。

进一步地，还包括与控制单元电连接的按键与指示灯单元，所述电源模块与按键与指示灯单元的电源端电连接。

进一步地，还包括充电单元，所述控制单元与电源模块均与充电单元电连接。

作为一种优选方式，所述电源模块包括供电及过流保护单元、稳压单元，供电及过流保护单元的输出端与稳压单元电连接。

与现有技术相比，本发明能够避免出现在吸烟过程中烟草释放物释放速度不均匀的情况，烟雾浓度与口感在吸烟前期、中期与后期一致性较好，能够很好地达到传统香烟的吸食效果，用户体验好。

附图说明

图1为本发明一实施例结构示意图。

图2为充电单元与供电及过流保护单元电连接结构示意图。

图3为稳压单元电路结构示意图。

图4为按键与指示灯单元电路结构示意图。

图5为控制单元电路结构示意图。

图6为第一加热单元电路结构示意图。

图7为第一温度检测单元电路结构示意图。

图8为第二加热单元电路结构示意图。

图9为第二温度检测单元电路结构示意图。

图10为第一驱动单元电路结构示意图。

图11为第二驱动单元电路结构示意图。

图12为烟支结构示意图。

图13为第一加热单元和第二加热单元在烟支烟草部的4种移动方式示意图。

其中，1为控制单元，2为第一加热单元，3为第二加热单元，4为第二驱动单元，5为电源模块，501为供电及过流保护单元，502为稳压单元，6为第一温度检测单元，7为第二温度检测单元，8为按键与指示灯单元，9为充电单元，10为第一驱动单元，11为烟支，111为吸嘴部，112为烟草部，1121为第一段，1122为第二段。

具体实施方式

如图1至图11所示，本发明的一实施例包括控制单元1、用于加热烟支11烟草部112的某一段的加热模块2，3，用于驱动加热模块2，3沿烟草部112轴向移动的驱动模块4，10，所述驱动模块4，10与加热模块2，3传动相连，所述加热模块2，3、驱动模块4，10均与控制单元1的输出端电连接。

如图12所示，烟支11包括吸嘴部111和烟草部112。烟支11烟草部112由相连的第一段1121和第二段1122组成；所述加热模块2，3包括沿第一段1121移动的第一加热单元2和沿第二段1122移动的第二加热单元3，所述驱动模块4，10包括第一驱动单元10和第二驱动单元4；所述第一驱动单元10与第一加热单元2传动相连，所述第二驱动单元4与第二加热单元3传动相连；第一加热单元2、第二加热单元3、第一驱动单元10、第二驱动单元4均与控制单元1的输出端电连接。

本发明还包括电源模块5，所述控制单元1、第一加热单元2、第二加热单元3、第一驱动单元10、第二驱动单元4的电源端均与电源模块5电连接。

本发明还包括用于检测第一加热单元2温度的第一温度检测单元6，第一温度检测单元6的输出端与控制单元1的输入端电连接，所述电源模块5与第一温度检测单元6的电源端电连接。

本发明还包括用于检测第二加热单元3温度的第二温度检测单元7，第二温度检测单元7的输出端与控制单元1的输入端电连接，所述电源模块5与第二温度检测单元7的电源端电连接。

本发明还包括与控制单元1电连接的按键与指示灯单元8，所述电源模块5与按键与指示灯单元8的电源端电连接。

本发明还包括充电单元9，所述控制单元1与电源模块5均与充电单元9电连接。

所述电源模块5包括供电及过流保护单元501、稳压单元502，供电及过流保护单元501的输出端与稳压单元502电连接。

以下介绍本实施例的主要组成部分：

1、充电单元9

充电IC为开关充电IC，最大充电电流可达3A，可通过电阻R1设定最大充电电流；L5为电感，连接IC内部功率MOS，为电池充电提供大电流。通过R2可以设置电池终止电压；U5的第4脚为充电状态指示端，为低电平时，表示充电正在进行；U5的第3脚为充电完成指示端，为低电平时，表示已经充满。

2、供电及过流保护单元501

当电池的电流大于一定值时，U3的第2、3、4、5就会与第6、7、8、9、10断开，即断开了电池的供电回路，从而实现过流保护的功能。

3、稳压单元502

电池电压是波动的，特别是带负载之后，波动地更加明显；电池电压经过稳压单元502后，输出高精度的稳定电压，并为模拟数字转换提供精确的参考电压源，并为LED提供稳定的电压（电压变，LED灯亮度也会变）。

4、按键与指示灯单元8

按键主要提供开机、关机、显示电量的功能；短按（<2S），当为电量充满状态，蓝色LED常亮3S；当电量不够一支烟时，红色LED常亮3S。在2S内连续按3次开机，开机后温度未到达目标值前，蓝色LED闪烁，到达目标值后，蓝色LED转为常亮。离自动关机还有10S时，蓝色LED开始闪烁，提示抽烟时间快到了。在开机状态下，2S内连续按3次按键，可实现关机。

5、控制单元1

控制单元1输入：通过对各IO的状态检测，来实现对按键、充电状态的判断，并根据这些判断做出各种输出。

控制单元1输出：关闭、打开充电功能，关闭、打开加热功能，通过LED显示各种状态，输出脉冲，驱动步进电机。

模数转换：通过模数转换，实现对电池电压的检测；通过对NTC阻值的检测，实现温度的测量与控制。

6、第一加热单元2及第一温度检测单元6

第一加热单元2在不移动的情况下不能够加热整个烟草部112，而只能加热烟草部112极细小的一段。开机后，第一加热单元2开始加热，同时第一温度检测单元6的NTC检测实时温度，当温度达到目标温度值时，进入保温状态。第一加热单元2是由第一驱动单元10带着移动的，当移动到新的位置时，如果检测到实时温度低于目标温度时，就以大功率加热，当温度达到目标温度时，进入保温状态。在整个抽烟过程中，第一加热单元2都是移动的，移动完成之后，第一加热单元2停止加热，并快速回到初始位置，为下一次抽烟做准备。

7、第二加热单元3及第二温度检测单元7

第二加热单元3在不移动的情况下不能够加热整个烟草部112，而只能加热烟草部112极细小的一段。开机后，第二加热单元3开始加热，同时第二温度检测单元7的NTC检测实时温度，当温度达到目标温度值时，进入保温状态。第二加热单元3是由第二驱动单元4带着移动的，当移动到新的位置时，如果检测到实时温度低于目标温度时，就以大功率加热，当温度达到目标温度时，进入保温状态。在整个抽烟过程中，第二加热单元3都是移动的，移动完成之后，第二加热单元3停止加热，并快速回到初始位置，为下一次抽烟做准备。

8、第一驱动单元10

第一驱动单元10采用步进电机作为驱动源。步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构，即当控制单元1给步进电机一个脉冲信号时，步进电机就会按设定的方向转动一个固定的角度，控制单元1通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；控制单元1还可以通过控制脉冲频率来控制步进电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。

步进电机与第一加热单元2之间是有传动装置的，这个传动装置就是丝杆，这个传动装置就是丝杆及与丝杆螺接的连杆。步进电机工作时驱动丝杆转动，由于连杆一端与丝杆相螺接，因而丝杆转动驱动连杆沿丝杆直线移动，连杆另一端与第一加热单元2固连并带动第一加热单元2移动。在整个抽烟过程中，第一加热单元2都是移动的。

9、第二驱动单元4

第二驱动单元4采用步进电机作为驱动源。步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构，即当控制单元1给步进电机一个脉冲信号时，步进电机就会按设定的方向转动一个固定的角度，控制单元1通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；控制单元1还可以通过控制脉冲频率来控制步进电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。

步进电机与第二加热单元3之间是有传动装置的，这个传动装置就是丝杆及与丝杆螺接的连杆。步进电机工作时驱动丝杆转动，由于连杆一端与丝杆相螺接，因而丝杆转动驱动连杆沿丝杆直线移动，连杆另一端与第二加热单元3固连并带动第二加热单元3移动。在整个抽烟过程中，第二加热单元3都是移动的。

本发明的工作原理如下：

工作时，控制第一加热单元2和第二加热单元3同时工作。第一加热单元2和第二加热单元3在不移动的情况下，第一加热单元2和第二加热单元3均不能加热整个烟草部112而只能加热烟草部112的极细小的一段。当第一温度检测单元6检测到的第一加热单元2的温度上升至设定的目标温度值时，控制单元1控制第一加热单元2停止工作，第一加热单元2进入保温状态。当第二温度检测单元7检测到的第二加热单元3的温度上升至设定的目标温度值时，控制单元1控制第二加热单元3停止工作，第二加热单元3进入保温状态。

其后，第一加热单元2由第一驱动单元10带着移动，第二加热单元3由第二驱动单元4带着移动。在整个抽烟过程中，两个加热单元缓慢地、匀速地在烟支11烟草部112上移动加热，从而实现烟草释放物可控地、精准地释放，最大程度地接近传统卷烟的燃烧过程。

第一加热单元2和第二加热单元3的移动方式有多种组合方式，不同的组合方式，抽吸的烟雾效果不同。

如图12所示，为了表述方便，将烟支11的烟草部112分定义为起点、中点、终点。如图13所示，本发明包含但不限于以下组合移动方式：

组合方式1、第一加热单元2由起点往中点移动，到达中点时停止移动；同时，第二加热单元3由中点往终点移动，到达终点时停止移动。

组合方式2、第一加热单元2由起点往中点移动，到达中点时停止移动；同时，第二加热单元3由终点往中点移动，到达中点时停止移动。

组合方式3、第一加热单元2由中点往起点移动，到达起点时停止移动；同时，第二加热单元3由中点往终点移动，到达终点时停止移动。

组合方式4、第一加热单元2由中点往起点移动，到达起点时停止移动；同时，第二加热单元3由终点往中点移动，到达中点时停止移动。

以上各种组合方式完成移动后，会快速回到初始位置，为下一次移动做准备。

在第一加热单元2移动过程中，第一温度检测单元6实时监测第一加热单元2的温度并反馈至控制单元1，若第一温度检测单元6检测到的温度低于设定的目标温度，控制单元1即刻控制第一加热单元2以大功率加热，以使得第一加热单元2保持在稳定的目标温度。

在第二加热单元3移动过程中，第二温度检测单元7实时监测第二加热单元3的温度并反馈至控制单元1，若第二温度检测单元7检测到的温度低于设定的目标温度，控制单元1即刻控制第二加热单元3以大功率加热，以使得第二加热单元3保持在稳定的目标温度。

本发明借助沿烟支11烟草部112移动的第一加热单元2和第二加热单元3，实现对烟草部112的分段加热出烟，避免出现在吸烟过程中烟草释放物释放速度不均匀的情况，烟雾浓度与口感在吸烟前期、中期与后期一致性较好，能够很好地达到传统香烟的吸食效果，用户体验好。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是局限性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种低温烟工作控制电路，包括控制单元（1），其特征在于，还包括用于加热烟支（11）烟草部（112）的某一段的加热模块（2，3），用于驱动加热模块（2，3）沿烟草部（112）轴向移动的驱动模块（4，10），所述驱动模块（4，10）与加热模块（2，3）传动相连，所述加热模块（2，3）、驱动模块（4，10）均与控制单元（1）的输出端电连接。

2.如权利要求1所述的低温烟工作控制电路，其特征在于，烟支（11）烟草部（112）由相连的第一段（1121）和第二段（1122）组成；所述加热模块（2，3）包括沿第一段（1121）移动的第一加热单元（2）和沿第二段（1122）移动的第二加热单元（3），所述驱动模块（4，10）包括第一驱动单元（10）和第二驱动单元（4）；所述第一驱动单元（10）与第一加热单元（2）传动相连，所述第二驱动单元（4）与第二加热单元（3）传动相连；第一加热单元（2）、第二加热单元（3）、第一驱动单元（10）、第二驱动单元（4）均与控制单元（1）的输出端电连接。

3.如权利要求2所述的低温烟工作控制电路，其特征在于，还包括电源模块（5），所述控制单元（1）、第一加热单元（2）、第二加热单元（3）、第一驱动单元（10）、第二驱动单元（4）的电源端均与电源模块（5）电连接。

4.如权利要求3所述的低温烟工作控制电路，其特征在于，还包括用于检测第一加热单元（2）温度的第一温度检测单元（6），第一温度检测单元（6）的输出端与控制单元（1）的输入端电连接，所述电源模块（5）与第一温度检测单元（6）的电源端电连接。

5.如权利要求3所述的低温烟工作控制电路，其特征在于，还包括用于检测第二加热单元（3）温度的第二温度检测单元（7），第二温度检测单元（7）的输出端与控制单元（1）的输入端电连接，所述电源模块（5）与第二温度检测单元（7）的电源端电连接。

6.如权利要求3所述的低温烟工作控制电路，其特征在于，还包括与控制单元（1）电连接的按键与指示灯单元（8），所述电源模块（5）与按键与指示灯单元（8）的电源端电连接。

7.如权利要求3所述的低温烟工作控制电路，其特征在于，还包括充电单元（9），所述控制单元（1）与电源模块（5）均与充电单元（9）电连接。

8.如权利要求3至7任一项所述的低温烟工作控制电路，其特征在于，所述电源模块（5）包括供电及过流保护单元（501）、稳压单元（502），供电及过流保护单元（501）的输出端与稳压单元（502）电连接。

Images