CN111935861A - 电磁加热电路、控制方法及电子雾化装置 - Google Patents
电磁加热电路、控制方法及电子雾化装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111935861A CN111935861A CN202010668159.6A CN202010668159A CN111935861A CN 111935861 A CN111935861 A CN 111935861A CN 202010668159 A CN202010668159 A CN 202010668159A CN 111935861 A CN111935861 A CN 111935861A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- signal
- unit
- voltage
- driving
- control unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 65
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 claims abstract description 14
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 80
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 16
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 2
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 4
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 235000019504 cigarettes Nutrition 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/02—Induction heating
- H05B6/06—Control, e.g. of temperature, of power
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
- A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
- A24F47/00—Smokers' requisites not otherwise provided for
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
本发明涉及一种电磁加热电路、控制方法及电子雾化装置。该电磁加热电路，应用于电子雾化装置，包括：发热单元，用于加热气溶胶生成制品；谐振单元，用于在PWM信号的控制下产生交变电磁场，以使发热单元感应发热；PWM控制单元，用于根据接收到的启动信号输出PWM信号；驱动单元，用于在接收到驱动使能信号时，根据PWM信号控制谐振单元工作；主控单元，用于获取到工作指示时输出启动信号至PWM控制单元，并在启动信号持续预设的第一时间后输出驱动使能信号至驱动单元。本发明能够避免谐振单元在电子雾化装置刚启动时就开始工作，避免使得驱动单元的输出端受到高电压冲击而损坏元器件。
Description
技术领域
本发明涉及雾化技术领域，特别是涉及一种电磁加热电路、控制方法及电子雾化装置。
背景技术
电子雾化装置，随着雾化技术的发展，出现了电磁感应的加热方式。电磁感应加热是通过谐振电路产生交变磁场，当发热元件(磁化材料)处于变化磁场中时，在磁化材料表面切割交变磁力线，产生交变电流，从而使材料表面电荷高速无规律运动，碰撞摩擦产生热能，于是起到加热材料也即发热体的效果。
在电磁感应加热中，需要设置开关管来控制谐振电路的工作。而现有的电子雾化装置，在启动电磁感应进行加热时，启动噪声大，启动瞬间对开关管有高电压冲击，使得电子雾化装置的寿命大打折扣。进一步，当电子雾化装置装入有气溶胶生成制品例如烟支时，现有技术的启动方式容易形成杂气使口感变差，从而影响用户体验。
发明内容
基于此，有必要提供一种能够避免启动瞬间产生高电压冲击的电磁加热电路、控制方法及电子雾化装置。
一种电磁加热电路，应用于电子雾化装置，包括：
发热单元，用于加热气溶胶生成制品；
谐振单元，用于在PWM信号的控制下产生交变电磁场，以使所述发热单元感应发热；
PWM控制单元，用于根据接收到的启动信号输出所述PWM信号；
驱动单元，用于在接收到驱动使能信号时，根据所述PWM控制单元输出的所述PWM信号控制所述谐振单元工作；
主控单元，用于获取到工作指示时输出启动信号至所述PWM控制单元，并在所述启动信号持续预设的第一时间后输出所述驱动使能信号至所述驱动单元。
在其中一个实施例中，所述驱动单元包括驱动电路和开关管；
所述驱动电路的使能端电连接所述主控单元的驱动使能信号输出端，PWM控制端电连接所述PWM控制单元的PWM信号输出端，驱动信号输出端电连接所述开关管的受控端；
所述开关管的第一端电连接所述谐振单元的第一端，第二端接地；
所述谐振单元的第二端用于电连接供电电源，在所述开关管导通时，接通所述供电电源。
在其中一个实施例中，所述PWM控制单元还用于根据所述谐振单元的电压输出所述PWM信号；所述PWM控制单元包括：
检测模块，用于检测所述谐振单元的电压并输出同步信号；
脉宽调制模块，用于所述主控单元输出的启动信号，并根据所述启动信号输出所述PWM信号；还用于在正常工作阶段，获取所述检测模块输出的同步信号，并根据所述同步信号输出所述PWM信号。
在其中一个实施例中，所述脉宽调制模块包括：
斜坡电压发生电路，用于根据所述同步信号或所述启动信号产生斜坡电压；
比较电路，用于根据所述斜坡电压及预设的基准电压产生所述PWM信号。
在其中一个实施例中，所述斜坡电压发生电路包括：第一电容、第一电阻、第二电阻、第一二极管、第一电源及第二电源；
所述第一电容的第一端电连接所述检测模块的同步信号输出端，及所述主控单元的启动信号输出端，所述第一电容的第二端电连接所述比较电路的第一输入端；
所述第一电阻的第一端电连接所述第一电容的第一端，第二端电连接所述第二电源；
所述第一二极管的阳极电连接所述第一电容的第二端，阴极电连接所述第二电源；
所述第二电阻的第一端电连接所述第一电源，第二端电连接所述第一电容的第二端；
所述第一电源的电压大于所述第二电源的电压。
在其中一个实施例中，所述比较电路包括：比较器及基准电压源；
所述比较器的电源端电连接所述第一电源，接地端接地，第一输入端电连接所述第一电容的第二端，第二输入端电连接所述基准电压源。
在其中一个实施例中，所述第一时间为t0，t0要满足：
其中，t0为第一时间，R2为第二电阻的阻值，C1为第一电容的电容值，VDD为第一电源的电压值，VREF为基准电压，VF为第一二极管的压降。
在其中一个实施例中，所述主控单元还用于在输出所述驱动使能信号后，根据预设的时间间隔间断地输出一次以上所述启动信号，且每次输出所述启动信号持续时间逐渐增加，直至所述开关管漏极的最大电压达到预设值后停止输出所述启动信号。
在其中一个实施例中，所述谐振单元包括电感及第四电容；所述时间间隔为T：
其中，π为一常数，L1为电感的电感值，C4为第四电容的电容值。
在其中一个实施例中，间断输出所述启动信号的持续时间依次为t1至tn，n为大于1的正整数；所述t1至tn依次增加且均小于20T；
所述启动信号持续时间为t1至tn时，分别对应所述开关管漏极的最大电压为V1至Vn，所述Vn等于所述预设值。
在其中一个实施例中，所述谐振单元包括RC谐振电路或RLC谐振电路。
一种电磁加热控制方法，应用于如上述的电磁加热电路，所述方法包括以下步骤：
在获取到工作指示时，输出启动信号至PWM控制单元；
当所述启动信号持续预设的第一时间后，输出驱动使能信号至驱动单元。
在其中一个实施例中，还包括：
在输出所述驱动使能信号后，根据预设的时间间隔间断地输出一次以上所述启动信号，且每次输出所述启动信号持续时间逐渐增加，直至所述驱动单元输出端的最大电压达到预设值后停止输出所述启动信号。
在其中一个实施例中，所述时间间隔根据所述谐振单元各元件的电抗确定。
一种电子雾化装置，包括如上述任一项实施例所述的电磁加热电路。
一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。
上述电磁加热电路、控制方法及电子雾化装置，通过主控单元输出启动信号控制PWM控制单元输出PWM信号并持续预设的第一时间后，再输出驱动使能信号至驱动单元，进而控制谐振单元延迟开始工作，避免谐振单元在电子雾化装置刚启动时就开始工作，避免使得驱动单元的输出端受到高电压冲击而损坏元器件，提升雾化气溶胶生成制品所产生气溶胶的质量。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一个实施例中，电磁加热电路的结构示意图；
图2为一个实施例中，驱动单元的结构示意图；
图3为一个实施例中，PWM控制单元的结构示意图；
图4为一个实施例中，脉宽调制模块的结构示意图；
图5为一个实施例中，电磁加热电路的部分电路结构示意图；
图6为一个实施例中，电磁加热控制方法的流程示意图；
图7为另一个实施例中，电磁加热控制方法的流程示意图；
图8为一个实施例中，电磁加热控制装置的结构框图；
图9为一个实施例中，电磁加热电路的波形时序图；
图10为一个实施例中，第一电容两端电压的波形图。
附图标记说明：
100、发热单元；200、谐振单元；300、PWM控制单元；310、检测模块；320、脉宽调制模块；321、斜坡电压发生电路；322、比较电路；400、驱动单元；410、驱动电路；Q、开关管；500、主控单元；600、电磁加热控制装置；610、启动信号输出模块；620、驱动使能信号输出模块。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请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例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。
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申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一电阻称为第二电阻，且类似地，可将第二电阻称为第一电阻。第一电阻和第二电阻两者都是电阻，但其不是同一电阻。
可以理解，以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。
在其中一个实施例中，提供了一种电磁加热电路，应用于电子雾化装置，如图1所示，所述电磁加热电路包括：
发热单元100，用于加热气溶胶生成制品；
谐振单元200，用于在PWM信号的控制下产生交变电磁场，以使发热单元100感应发热；
PWM控制单元300，用于根据接收到的启动信号输出PWM信号；
驱动单元400，用于在接收到驱动使能信号时，根据PWM控制单元输出的PWM信号控制谐振单元200工作；
主控单元500，用于获取到工作指示时输出启动信号至PWM控制单元300，并在启动信号持续预设的第一时间后输出驱动使能信号至驱动单元400。
发热单元100具有磁化材料，在谐振单元200产生的交变电磁场中感应发热，加热气溶胶生成制品。谐振单元200根据PWM控制单元300输出的PWM信号的控制产生交变电磁场。PWM控制单元300在电子雾化装置工作过程中根据谐振单元200的电压输出PWM信号，实现PWM调控，并且PWM控制单元300在接收到主控单元500输出的启动信号时也会输出PWM信号。在待机状态时，主控单元500不输出启动信号和驱动使能信号，在主控单元500获取到工作指示时，先输出启动信号控制PWM控制单元300输出PWM信号，此时不向驱动单元400输出驱动使能信号，避免在启动阶段谐振单元200进行储能，由于启动阶段需要一定的时间，若谐振单元200直接开始工作，若此时驱动单元400保持正常工作状态，则谐振单元200在这段时间会持续产生交变电磁场，会在驱动单元400的输出端产生一个幅度较大的电压，损坏元件，因此通过主控单元500控制驱动单元400延迟使能，在PWM信号持续输出第一时间后，再开始向驱动单元400输出驱动使能信号，进而控制谐振单元200开始工作，避免谐振单元200在启动阶段长时间产生交变电磁场。
上述电磁加热电路，通过主控单元500输出启动信号控制PWM控制单元300输出PWM信号并持续预设的第一时间后，再输出驱动使能信号至驱动单元400，进而控制谐振单元200延迟开始工作，避免谐振单元200在电子雾化装置刚启动时就开始工作，避免使得驱动单元400的输出端受到高电压冲击而损坏元器件，提升雾化气溶胶生成制品所产生气溶胶的质量。
在其中一个实施例中，如图2所示，驱动单元400包括驱动电路410和开关管Q；
驱动电路410的使能端电连接主控单元500的驱动使能信号输出端，PWM控制端电连接PWM控制单元300的PWM信号输出端，驱动信号输出端电连接开关管Q的受控端；
开关管Q的第一端电连接谐振单元200的第一端，第二端接地；
谐振单元200的第二端用于电连接供电电源，在开关管Q导通时，接通供电电源BAT。
驱动电路410通过控制开关管Q的导通状态，实现对谐振单元200的控制。当开关管Q导通时，谐振单元200存储能量；当开关管Q截止时，谐振单元200输出能量从而产生交变电磁场。驱动电路410需要在获取到主控单元500输出的驱动使能信号时才会使能，进而才能根据PWM控制单元300输出的PWM信号控制开关管Q的导通状态。在其中一个实施例中,开关管Q可以是三极管、MOS管等受控开关管Q。
在其中一个实施例中，如图3所示，PWM控制单元300还用于根据谐振单元200的电压输出PWM信号；
PWM控制单元300包括：
检测模块310，用于检测谐振单元200的电压并输出同步信号；
脉宽调制模块320，用于获取主控单元500输出的启动信号，并根据启动信号输出PWM信号；还用于在正常工作阶段，获取检测模块310输出的同步信号，并根据同步信号输出PWM信号。
为了实现PWM控制，在工作过程中，需要根据谐振单元200的电压进行脉宽调制，通过检测模块310检测谐振单元200的电压，并根据谐振单元200的电压输出同步信号至脉宽调制模块320，脉宽调制单元320根据同步信号进行脉宽调制，输出PWM信号。例如当谐振单元200没有电压输出或电压低于预定电压值时，检测单元310输出低电平；谐振单元200电压大于等于预定电压值时，检测单元310输出高电平，检测单元310根据谐振单元200的电压脉冲变化，输出对应的脉冲信号，脉宽调制单元320根据检测单元310输出的脉冲信号，输出PWM信号。在启动阶段，主控单元500会向脉宽调制模块320输出启动信号，控制脉宽调制模块320输出PWM信号，根据脉宽调制模块320的工作原理，其中用于触发输出波形电压的信号发生器需要启动一定时间才能达到产生反向电压的触发条件，使得脉宽调制模块需要一定时间才能输出反向电压，形成波形电压；在此之前，若驱动单元400与脉宽调制模块320一起使能，则谐振单元200会持续储能直至脉宽调制模块320输出电压反向后，谐振单元200输出能量产生交变电磁场，由于谐振单元200储能时间较长，此时产生的交变电磁场的能量较高，会产生一个幅度较大的电压。因此通过主控单元500先控制脉宽调制模块320使能并持续第一时间后再控制驱动单元400使能，缩短谐振单元200储能的时间，避免产生电压冲击损坏元器件。
在其中一个实施例中，如图4所示，脉宽调制模块320包括：
斜坡电压发生电路321，用于根据同步信号或启动信号产生斜坡电压；
比较电路322，用于根据斜坡电压及预设的基准电压产生PWM信号。
斜坡电压发生电路321在接收到同步信号或启动信号时产生斜坡电压，并输入至比较电路322，比较电路322根据斜坡电压及预设的基准电压在输出端产生高低电平的PWM信号，比较电路322的输出端作为脉宽调制模块320的PWM信号输出端，将PWM信号输出至驱动电路410的PWM控制端。
在其中一个实施例中，如图5所示，斜坡电压发生电路321包括：第一电容C1、第一电阻R1、第二电阻R2、第一二极管D1、第一电源VDD及第二电源VCC；
第一电容C1的第一端电连接检测模块310的同步信号输出端，及主控单元500的启动信号输出端，第一电容C1的第二端电连接比较电路322的第一输入端；
第一电阻R1的第一端电连接第一电容C1的第一端，第二端电连接第二电源VCC；
第一二极管D1的阳极电连接第一电容C1的第二端，阴极电连接第二电源VCC；
第二电阻R2的第一端电连接第一电源VDD，第二端电连接第一电容C1的第二端；
第一电源VDD的电压大于第二电源VCC的电压。
在主控单元500获取到工作指令时，输出低电平作为启动信号拉低第一电容C1第一端的电平并维持第一时间后，输出驱动使能信号至驱动电路410，驱动电路410能够根据PWM信号控制开关管Q。主控单元500输出启动信号时，第一电容C1第一端的电平被拉低，第一电容C1第二端的电平也降低，第一电源VDD通过第二电阻R2对第一电容C1充电，比较电路322根据第一电容C1第二端的电压及基准电压VREF输出对应的电平信号，例如若比较电路322的第一输入端为反向输入端，则在第一电容C1第二端电压低于基准电压VREF时，比较电路322输出高电平信号，当第一电容C1被第一电源VDD充电至第二端的电压达到基准电压VREF后，比较电路322输出低电平信号。
在主控单元500输出驱动使能信号后，谐振单元200开始产生交变电磁场，检测模块310根据谐振单元200的电压变化情况或电流变化情况，输出高低电平或波形电压作为同步信号，进而改变第一电容C1第一端的电压，向比较电路322输入斜坡电压，利用比较电路322对斜坡电压和基准电压VREF进行比较，输出PWM信号。
在其中一个实施例中，如图5所示，斜坡电压发生电路321还包括第二电容C2，第二电容C2的第一端电连接第一电源VDD，第二端接地。
第二电容C2为滤波电容，用于对第一电源VDD输出的电压进行滤波。
在其中一个实施例中，如图5所示，比较电路322包括：比较器U1及基准电压源(图中未示出)；
比较器U1的电源端电连接第一电源VDD，接地端接地，第一输入端电连接第一电容C1的第二端，第二输入端电连接基准电压源。
比较器U1是将一个模拟电压信号与一个基准电压VREF相比较的电路，比较器的两路输入为模拟信号，输出则为二进制信号0或1，当输入电压的差值增大或减小且正负符号不变时，其输出保持恒定。因此，无论第一电容C1第二端的电压怎样变化，比较器最终只会输出高电平或低电平，即输出PWM信号至驱动电路410，控制开关管Q导通或截止。基准电压源用于提供基准电压VREF。若比较器U1的第一输入端为反相输入端，则第二输入端为同相输入端；若比较器U1的第一输入端为同相输入端，则第二输入端为反相输入端。
在其中一个实施例中，如图5所示，电磁加热电路还包括第三电容，第三电容的第一端用于电连接供电电源BAT，第二端接地。
第三电容C3为滤波电容，用于对供电电源BAT输出的电压进行滤波。
在其中一个实施例中，谐振单元200包括LC谐振电路或RLC谐振电路。
在其中一个实施例中，第一时间根据第一电容C1的电容值、第二电阻R2的阻值、第一电源VDD的电压值、第一二极管D1的压降及基准电压源的电压值确定。
可以根据下述表达式确认第一时间：
其中，t0为第一时间，R2为第二电阻R2的阻值，C1为第一电容C1的电容值，VDD为第一电源VDD的电压值，VREF为基准电压，VF为第一二极管D1的压降。
优选地，还可以根据下述表达式确认第一时间：
其中，t0为第一时间，R2为第二电阻R2的阻值，C1为第一电容C1的电容值，VDD为第一电源VDD的电压值，VREF为基准电压，VF为第一二极管D1的压降。
在其中一个实施例中，所述主控单元还用于在输出所述驱动使能信号后，根据预设的时间间隔间断地输出一次以上所述启动信号，且每次输出所述启动信号持续时间逐渐增加，直至所述开关管漏极的最大电压达到预设值后停止输出所述启动信号。
在其中一个实施例中，谐振单元包括电感及第四电容；时间间隔为T：
其中，π为一常数，L1为电感L1的电感值，C4为第四电容C4的电容值。
在其中一个实施例中，间断输出启动信号的持续时间依次为t1至tn，n为大于1的正整数；t1至tn依次增加且均小于20T；
启动信号持续时间为t1至tn时，分别对应开关管漏极的最大电压为V1至Vn，Vn等于预设值。
如图9所示为在一个实施例中，启动信号、驱动使能信号、开关管Q漏极电压、开关管Q栅极电压及第一电容C1第一端的电压的对应波形示意图。
如图10所示为在一个实施例中，第一电容C1第一端的电压、第一电容C1第二端的电压及比较器同相输入端电压的波形示意图。
以图9、图10为例，结合图5对电磁加热电路的工作原理进行说明：
在待机状态时，第一电容C1第一端的电压等于第二电源VCC的电压值(例如第一电容C1第一端的电压为3.3V)，第一电容C1第二端的电压等于第二电源VCC的电压值加第一二极管D1的压降(例如第一电容C1第二端的电压为3.8V)，则第一电容C1两端之间的压降为0.5V，开关管Q漏极电压等于电子雾化装置供电电源的电压(例如电芯电压为3.7V)，此时启动信号和驱动使能信号均处于无效状态。
当主控单元500获取到工作指示时，主控单元500向驱动电路410输出低电平信号，控制驱动电路410不使能，同时向斜坡电压产生电路321输出低电平信号作为启动信号，并持续输出启动信号t0的时间，当斜坡电压产生电路321接收到低电平信号时，第一电容C1第一端的电压被拉低至0V，对应地第一电容C1第二端的电压也被下拉至0.5V，即与第一电容C1第一端保持0.5V的压降，此时第一电源VDD通过第二电阻R2对第一电容C1进行充电，当第一电容C1第二端的电压达到基准电压时，比较器U1输出低电平信号，在此之前，比较器U1持续输出高电平信号。在比较器U1输出高电平信号时，若驱动电路410处于工作状态，则会控制开关管Q导通，即谐振单元200的充电回路被导通，此时供电电源为谐振单元200充电储能，当第一电容C1被充电至第二端电压达到基准电压时，比较器U1输出低电平信号，驱动电路410控制开关管Q截止，此时谐振单元200的充电回路断开，谐振单元200输出能量产生交变电磁场，谐振单元200储能时间越长，储存的能量越多，输出能量产生的交变电磁场越强，使得开关管Q漏极电压越高，可能会损坏开关管Q。
因此启动阶段中，比较器U1输出高电平信号时，主控单元500在t0内不输出驱动使能信号，使得驱动电路410未处于正常工作状态，谐振单元200不进行储能，当启动信号持续t0后，主控单元500才向驱动电路410输出驱动使能信号，控制驱动电路410正常工作，即在t0时间后，若比较器U1输出高电平信号，谐振单元200才进行储能，并在比较器U1输出低电平信号时，谐振单元200输出能量，有效缩短谐振单元200在启动阶段的储能时间，使得启动阶段谐振单元200输出能量时，开关管Q漏极电压的幅度相对较低，不至于受到高电压冲击。
当启动信号持续t0后，主控单元500再持续输出低电平信号t1时间，此时开关管Q处于导通状态，谐振单元200储能；随后主控单元500停止输出启动信号(即启动信号的引脚处于悬空或高阻态)并保持T时间，此时开关管Q处于截止状态，第二电源VCC通过第一电阻R1为第一电容C1充电，第一电容C1的第一端电压由初始电压开始上升(假设VCC为3.8V,第一电阻R1上的压降为2.5V，则第一电容C1的第一端电压由1.3V开始上升)，在停止输出启动信号的T时间内，谐振单元200在开关管Q的漏极最大值为V1的电压，在停止输出启动信号T时间后，假设第一电容C1的第一端电压上升至1.8V，此时主控单元500输出低电平信号并持续t2时间(t2>t1)，第一电容C1的第一端电压被拉低至0V,在t2时间内，开关管Q导通，谐振单元200储能，随后主控单元500停止输出启动信号并保持T时间，此时开关管Q处于截止状态，第二电源VCC通过第一电阻R1为第一电容C1充电，第一电容C1的第一端电压由初始电压开始上升(假设VCC为3.8V,第一电阻R1上的压降为2.5V，则第一电容C1的第一端电压由1.3V开始上升)，在停止输出启动信号的T时间内，由于谐振单元200储能时间增加，使得在开关管Q的漏极产生最大值为V2的电压，V2大于V1；随后主控单元500再次输出启动信号并持续t3时间(t3>t2)后，停止输出启动信号T时间，同理，在停止输出启动信号的T时间内，由于谐振单元200储能时间增加，使得在开关管Q的漏极产生最大值为V3的电压，V3大于V2；然后主控单元500再次输出启动信号并持续t4时间(t4>t3)后，停止输出启动信号T时间，同理，在停止输出启动信号的T时间内，由于谐振单元200储能时间增加，使得在开关管Q的漏极产生最大值为V4的电压，V4大于V3，由于V4等于预设值，主控单元500停止输出启动信号，脉宽调制模块320根据同步信号输出PWM信号控制谐振单元200处于循环谐振状态。
需要说明的是，在启动阶段，开关管Q漏极电压的脉冲数，可以是一个或一个以上，根据预设值决定，预设值越高，脉冲数可以越多，实现电压的平滑上升，减少噪声，预设值取决于电子雾化装置的参数，可以通过试验测得。
对于包含电容和电感及电阻元件的无源一端口网络，其端口可能呈现容性、感性及电阻性，当电路端口的电压U和电流I，出现同相位，电路呈电阻性时。称之为谐振现象，这样的电路，称之为谐振电路。谐振的实质是电容中的电场能与电感中的磁场能相互转换，此增彼减，完全补偿。电场能和磁场能的总和时刻保持不变，电源不必与电容或电感往返转换能量，只需供给电路中电阻所消耗的电能。如图5所示，谐振单元200包括第四电容C4及电感L1，第四电容C4与电感L1并联，电容C4的第一端作为谐振单元200的第二端，用于电连接供电电源，电容C4的第二端作为谐振单元200的第一端，用于电连接开关管Q的漏极。
在其中一个实施例中，还提供了一种电磁加热控制方法，应用于如上述的电磁加热电路，以应用为电磁加热电路的主控单元500为例进行说明，如图6所示，所述方法包括以下步骤：
步骤S100，在获取到工作指示时，输出启动信号至PWM控制单元300。
工作指示是用户需要使用电子雾化装置时输入的，例如触发启动按键，或是开启电源，具体根据电子雾化装置的工作原理进行选择，用于触发电子雾化装置开始加热。获取到工作指示时，先输出启动信号至PWM控制单元300，控制PWM控制单元300开始使能，此时不输出驱动使能信号。
步骤S200，当启动信号持续预设的第一时间后，输出驱动使能信号至驱动单元400。
启动信号持续输出至预设的第一时间后，再向驱动单元400输出驱动使能信号，控制驱动单元400开始使能，使谐振单元200开始工作。第一时间可以根据试验测得，也可以根据PWM控制单元300的参数确定。具体可参考上述电磁加热电路中第一时间的确定方式，在此不做赘述。
在其中一个实施例中，如图7所示，电磁加热控制方法还包括：
步骤S300，在输出驱动使能信号后，根据预设的时间间隔间断地输出一次以上启动信号，且每次输出启动信号持续时间逐渐增加，直至驱动单元400输出端的最大电压达到预设值。
在驱动单元400开始使能，即谐振单元200开始工作后，通过控制启动信号间断地输出，缩短启动阶段谐振单元200开始工作时的储能时间，通过启动信号持续时间的逐渐增加，逐渐过渡至正常工作状态，使得驱动单元400输出端的最大电压逐渐增大，并且在开始工作时处于较低的电压，使电压随着时间平滑上升，减少启动阶段的噪声，进一步提升雾化质量。预设值是指电子雾化装置在启动完成后进入正常工作状态时驱动单元400输出端的最大电压，该预设值不超过驱动单元400中开关管Q的击穿电压。
启动阶段中，启动信号间断输出的次数，即驱动单元400输出端电压的脉冲数，可以是一个或以上，启动信号间断输出的次数可以根据正常工作状态时驱动单元400输出端的最大电压决定，该电压越高，启动信号间断输出的次数可以越多，进而使得电压上升约平滑。在一个实施例中，驱动单元400输出端的电压即为开关管Q的漏极电压。
在其中一个实施例中，时间间隔根据谐振单元200各元件的电抗确定。
若谐振单元200包括LC谐振电路，则时间间隔可以根据下述表达式确定：
其中，T为时间间隔，π为一常数，L1为LC谐振电路中电感L1的电感值，C4为LC谐振电路中电容C4的电容值。
应该理解的是，虽然图6-7的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图6-7中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，如图8所示，提供了一种电磁加热控制装置600，包括：启动信号输出模块610和驱动使能信号输出模块620，其中：
启动信号输出模块610，用于在获取到工作指示时，输出启动信号至PWM控制单元300。
驱动使能信号输出模块620，用于在启动信号持续预设的第一时间后，输出驱动使能信号至驱动单元400。
关于电磁加热控制装置600的具体限定可以参见上文中对于电磁加热控制方法的限定，在此不再赘述。上述电磁加热控制装置600中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
在获取到工作指示时，输出启动信号至PWM控制单元300；
当启动信号持续预设的第一时间后，输出驱动使能信号至驱动单元400。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
在输出驱动使能信号后，根据预设的时间间隔间断地输出一次以上启动信号，且每次输出启动信号持续时间逐渐增加，直至驱动单元400输出端的最大电压达到预设值。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
在获取到工作指示时，输出启动信号至PWM控制单元300；
当启动信号持续预设的第一时间后，输出驱动使能信号至驱动单元400。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
在输出驱动使能信号后，根据预设的时间间隔间断地输出一次以上启动信号，且每次输出启动信号持续时间逐渐增加，直至驱动单元400输出端的最大电压达到预设值。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。
在其中一个实施例中，还提供了一种电子雾化装置，包括如上述任一项实施例中的电磁加热电路。
在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。
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。
以上所述实施例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 (14)
1.一种电磁加热电路，应用于电子雾化装置，其特征在于，所述电磁加热电路包括：
发热单元，用于加热气溶胶生成制品；
谐振单元，用于在PWM信号的控制下产生交变电磁场，以使所述发热单元感应发热；
PWM控制单元，用于根据接收到的启动信号输出所述PWM信号；
驱动单元，用于在接收到驱动使能信号时，根据所述PWM控制单元输出的所述PWM信号控制所述谐振单元工作；
主控单元，用于在获取到工作指示时输出启动信号至所述PWM控制单元，并在所述启动信号持续预设的第一时间后输出所述驱动使能信号至所述驱动单元。
2.根据权利要求1所述的电磁加热电路，其特征在于，所述驱动单元包括驱动电路和开关管；
所述驱动电路的使能端电连接所述主控单元的驱动使能信号输出端，PWM控制端电连接所述PWM控制单元的PWM信号输出端，驱动信号输出端电连接所述开关管的受控端；
所述开关管的第一端电连接所述谐振单元的第一端，第二端接地；
所述谐振单元的第二端用于电连接供电电源，在所述开关管导通时，接通所述供电电源。
3.根据权利要求2所述的电磁加热电路，其特征在于，所述PWM控制单元还用于根据所述谐振单元的电压输出所述PWM信号；
所述PWM控制单元包括：
检测模块，用于检测所述谐振单元的电压并输出同步信号；
脉宽调制模块，用于获取所述主控单元输出的启动信号，并根据所述启动信号输出所述PWM信号；还用于在正常工作阶段，获取所述检测模块输出的同步信号，并根据所述同步信号输出所述PWM信号。
4.根据权利要求3所述的电磁加热电路，其特征在于，所述脉宽调制模块包括：
斜坡电压发生电路，用于根据所述同步信号或所述启动信号产生斜坡电压；
比较电路，用于根据所述斜坡电压及预设的基准电压产生所述PWM信号。
5.根据权利要求4所述的电磁加热电路，其特征在于，所述斜坡电压发生电路包括：第一电容、第一电阻、第二电阻、第一二极管、第一电源及第二电源；
所述第一电容的第一端电连接所述检测模块的同步信号输出端，及所述主控单元的启动信号输出端，所述第一电容的第二端电连接所述比较电路的第一输入端；
所述第一电阻的第一端电连接所述第一电容的第一端，第二端电连接所述第二电源；
所述第一二极管的阳极电连接所述第一电容的第二端，阴极电连接所述第二电源；
所述第二电阻的第一端电连接所述第一电源，第二端电连接所述第一电容的第二端；
所述第一电源的电压大于所述第二电源的电压。
6.根据权利要求5所述的电磁加热电路，其特征在于，所述比较电路包括：比较器及基准电压源；
所述比较器的电源端电连接所述第一电源，接地端接地，第一输入端电连接所述第一电容的第二端，第二输入端电连接所述基准电压源。
7.根据权利要求5所述的电磁加热电路，其特征在于，所述第一时间为t0，t0要满足：
其中，t0为第一时间，R2为第二电阻的阻值，C1为第一电容的电容值，VDD为第一电源的电压值，VREF为基准电压，VF为第一二极管的压降。
8.根据权利要求2所述的电磁加热电路，其特征在于，所述主控单元还用于在输出所述驱动使能信号后，根据预设的时间间隔间断地输出一次以上所述启动信号，且每次输出所述启动信号持续时间逐渐增加，直至所述开关管漏极的最大电压达到预设值后停止输出所述启动信号。
9.根据权利要求8所述的电磁加热电路，其特征在于，所述谐振单元包括电感及第四电容；所述时间间隔为T：
其中，π为一常数，L1为电感的电感值，C4为第四电容的电容值。
10.根据权利要求9所述的电磁加热电路，其特征在于，间断输出所述启动信号的持续时间依次为t1至tn，n为大于1的正整数；所述t1至tn依次增加且均小于20T；
所述启动信号持续时间为t1至tn时，分别对应所述开关管漏极的最大电压为V1至Vn，所述Vn等于所述预设值。
11.一种电磁加热控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1至10任一项所述的电磁加热电路，所述方法包括以下步骤：
在获取到工作指示时，输出启动信号至PWM控制单元；
当所述启动信号持续预设的第一时间后，输出驱动使能信号至驱动单元。
12.根据权利要求11所述的电磁加热控制方法，其特征在于，还包括：
在输出所述驱动使能信号后，根据预设的时间间隔间断地输出一次以上所述启动信号，且每次输出所述启动信号持续时间逐渐增加，直至所述驱动单元输出端的最大电压达到预设值后停止输出所述启动信号。
13.根据权利要求11所述的电磁加热控制方法，其特征在于，所述时间间隔根据谐振单元各元件的电抗确定。
14.一种电子雾化装置，其特征在于，包括如权利要求1至10任一项所述的电磁加热电路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010668159.6A CN111935861A (zh) | 2020-07-13 | 2020-07-13 | 电磁加热电路、控制方法及电子雾化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010668159.6A CN111935861A (zh) | 2020-07-13 | 2020-07-13 | 电磁加热电路、控制方法及电子雾化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111935861A true CN111935861A (zh) | 2020-11-13 |
Family
ID=73312972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010668159.6A Pending CN111935861A (zh) | 2020-07-13 | 2020-07-13 | 电磁加热电路、控制方法及电子雾化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111935861A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112869242A (zh) * | 2021-01-07 | 2021-06-01 | 深圳麦克韦尔科技有限公司 | 一种雾化器的加热电路以及电子雾化装置 |
| CN115469707A (zh) * | 2022-09-09 | 2022-12-13 | 深圳麦克韦尔科技有限公司 | 功率控制电路、方法和电磁感应加热雾化设备 |
| WO2023236934A1 (zh) * | 2022-06-10 | 2023-12-14 | 深圳市合元科技有限公司 | 电源组件、电子雾化装置及其控制方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN204518108U (zh) * | 2015-04-01 | 2015-07-29 | 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 | 电磁加热控制电路和电磁电器 |
| CN204539516U (zh) * | 2015-04-29 | 2015-08-05 | 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 | 电磁加热系统及其开关管的过零开通控制装置 |
| CN110944420A (zh) * | 2018-09-21 | 2020-03-31 | 深圳市鑫汇科股份有限公司 | 电磁加热装置及其加热控制方法 |
| CN212545567U (zh) * | 2020-07-13 | 2021-02-19 | 深圳麦时科技有限公司 | 电磁加热电路及电子雾化装置 |
-
2020
- 2020-07-13 CN CN202010668159.6A patent/CN111935861A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN204518108U (zh) * | 2015-04-01 | 2015-07-29 | 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 | 电磁加热控制电路和电磁电器 |
| CN204539516U (zh) * | 2015-04-29 | 2015-08-05 | 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 | 电磁加热系统及其开关管的过零开通控制装置 |
| CN110944420A (zh) * | 2018-09-21 | 2020-03-31 | 深圳市鑫汇科股份有限公司 | 电磁加热装置及其加热控制方法 |
| CN212545567U (zh) * | 2020-07-13 | 2021-02-19 | 深圳麦时科技有限公司 | 电磁加热电路及电子雾化装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112869242A (zh) * | 2021-01-07 | 2021-06-01 | 深圳麦克韦尔科技有限公司 | 一种雾化器的加热电路以及电子雾化装置 |
| CN112869242B (zh) * | 2021-01-07 | 2023-09-01 | 深圳麦克韦尔科技有限公司 | 一种雾化器的加热电路以及电子雾化装置 |
| WO2023236934A1 (zh) * | 2022-06-10 | 2023-12-14 | 深圳市合元科技有限公司 | 电源组件、电子雾化装置及其控制方法 |
| CN115469707A (zh) * | 2022-09-09 | 2022-12-13 | 深圳麦克韦尔科技有限公司 | 功率控制电路、方法和电磁感应加热雾化设备 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN212545567U (zh) | 电磁加热电路及电子雾化装置 | |
| CN111935861A (zh) | 电磁加热电路、控制方法及电子雾化装置 | |
| KR100342899B1 (ko) | 전력 소비가 감소된 전하 펌핑 회로를 포함하는 승압기 및그 동작 방법 | |
| CN100468569C (zh) | 用于集成电路的泵激电路及方法 | |
| US9735577B2 (en) | Maintain power signature (MPS) powered device (PD) | |
| CN1449099B (zh) | 电源装置及其启动方法以及包括该装置的便携式机器 | |
| EP3327890B1 (en) | Power source device | |
| KR101411000B1 (ko) | 컨버터 및 그 구동방법 | |
| US20150115813A1 (en) | Boost converter with a pulse frequency modulation mode for operating above an audible frequency | |
| TW200945746A (en) | Switching regular with boosted auxiliary winding supply | |
| US20070252640A1 (en) | Voltage regulator outputting positive and negative voltages with the same offsets | |
| US9692246B2 (en) | Light load detection and current drain cutoff in a power bank device | |
| CN108809071B (zh) | 一种开关电源的软启动控制电路以及开关电源 | |
| KR100508255B1 (ko) | 에너지 회수회로 및 그 구동방법 | |
| US20110279096A1 (en) | Method and apparatus for powering a high current system from a resistive electrical storage device | |
| CN107370374A (zh) | 电源转换器及控制电源转换器的电路 | |
| US7982548B2 (en) | Resonant oscillator with oscillation-startup circuitry | |
| EP3796532B1 (en) | Soft start method for a single inductor multiple output power supply | |
| US6977828B2 (en) | DC-DC converter applied to semiconductor device | |
| CN108767944B (zh) | 一种开关充电电路 | |
| US20090140703A1 (en) | Dc-dc converter | |
| US20110032043A1 (en) | Resonant oscillator circuit with reduced startup transients | |
| CN117040515A (zh) | 电路、电路控制方法、芯片、有源线缆和数据传输系统 | |
| CN107302306B (zh) | 一种开关电源 | |
| CN110380711A (zh) | 具有超低短路电流的低频振荡器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |