CN112385892A - 电池杆、雾化器、电子雾化装置及其使用方法 - Google Patents

电池杆、雾化器、电子雾化装置及其使用方法 Download PDF

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CN112385892A CN202011024478.XA CN202011024478A CN112385892A CN 112385892 A CN112385892 A CN 112385892A CN 202011024478 A CN202011024478 A CN 202011024478A CN 112385892 A CN112385892 A CN 112385892A
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Abstract

本发明提供一种电池杆、雾化器、电子雾化装置及其使用方法。其中,雾化器包括芯片,用于在所述雾化器插入电池杆中时,与所述电池杆进行通信;电容,连接所述芯片,其中,当所述雾化器插入所述电池杆时,所述电容根据所述雾化器与所述电池杆之间的通信信号而被充电,以利用所述电容为所述芯片供电,从而使所述芯片正常工作。以此解决雾化器中芯片供电不足的问题。

Description

电池杆、雾化器、电子雾化装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及电子雾化装置领域,特别是涉及一种电池杆、雾化器、电子雾化装置及其使用方法。
背景技术
电子雾化装置主要由雾化器和电池杆构成。雾化器用于储存可雾化基质,并使可雾化基质加热雾化,电池杆用于为雾化器提供能量。雾化器中一般包含加热丝,加热丝加热可雾化基质并使其雾化后,经过气流通道被递送到使用者口中。
当雾化器中设置有定制芯片以实现识别功能时,一般会存在芯片供电不足的问题。
发明内容
本发明提供一种电池杆、雾化器、电子雾化装置及其使用方法,用以解决雾化器中芯片供电不足的问题。
为解决上述技术问题。本发明提供的第一个技术方案为:提供一种雾化器,包括:芯片,用于在雾化器插入电池杆中时,与电池杆进行通信;电容,连接芯片,其中,当雾化器插入电池杆时,电容根据雾化器与电池杆之间的通信信号而被充电,以利用电容为芯片供电,从而使芯片正常工作。
其中,芯片包括通信接口和电源接口,电源接口连接电容,且芯片的通信接口和电源接口通过内部线路而连接,以在雾化器和电池杆进行通信时,电容藉由电源接口、内部线路和通信接口而被充电。
其中,当雾化器接收到通信信号为数据存储命令和存储数据时,在雾化器接收通信信号后,电容在第一预定时间段内能够接收电池杆提供的充电电压以被充电和存储电能,从而使电容能够藉由存储的电能而为芯片供电,以使芯片正常完成数据的存储并返回相应的通信信号。
其中,当雾化器接收到的通信信号为普通命令或者数据读取命令时,在雾化器接收通信后,电容在第二预定时间段内能够接收电池杆提供的充电电压以被充电和存储电能,从而使电容能够藉由存储的电能而为芯片供电,以使芯片根据通信信号而执行相应的操作并返回相应的通信信号。
其中,第一预设时间段大于第二预设时间段。
其中,当雾化器接收到的通信信号为数据存储命令和存储数据时,雾化器返回的通信信号为数据写入完成信号;当雾化器接收到的通信信号为数据读取命令时,雾化器返回的通信信号为所要读取的数据信号;当雾化器接收到的通信信号为普通命令时,雾化器返回的通信信号为普通命令。
其中,当雾化器返回相应的通信信号时,在通信信号处于第一逻辑电平时,电容在第三预设时间段内能够接收电池杆提供的充电电压以被充电和存储电能,从而使电容能够藉由存储的电能而为芯片供电,以使芯片能够正常与电池杆通信。
其中,第三预设时间段小于通信信号处于第一逻辑电平的持续时间。
其中,雾化器还包括加热元件,加热元件连接芯片;在雾化器被抽吸时,雾化器接收到预设频率的PWM信号对加热元件进行加热,其中,预设频率为1KHz~200KHz;电容在PWM信号处于第一逻辑电平时被充电,在PWM信号处于第二逻辑电平时放电,且电容的最大充电时间小于PWM信号处于第一逻辑电平的持续时间,电容的最小放电时间大于PWM信号处于第二逻辑电平的持续时间。
为解决上述技术问题。本发明提供的第二个技术方案为:提供一种雾化器的使用方法,包括:在雾化器插入电池杆中时,所述雾化器与所述电池杆进行通信;所述雾化器中的电容根据所述雾化器与所述电池杆之间的通信信号而被充电,进而利用所述电容为所述雾化器供电,从而使所述雾化器正常工作。
其中,所述雾化器中的电容根据所述雾化器与所述电池杆之间的通信信号而被充电,进而利用所述电容为所述雾化器供电,从而使所述雾化器正常工作包括:当所述雾化器接收到通信信号为数据存储命令和存储数据时,在所述雾化器接收所述通信信号后,所述电容在第一预定时间段内接收所述电池杆提供的充电电压以被充电和存储电能,从而使所述电容能够藉由存储的电能而为所述雾化器供电,以使所述雾化器正常完成数据的存储并返回相应的通信信号;当所述雾化器接收到的通信信号为普通命令或者数据读取命令时,在所述雾化器接收所述通信后,所述电容在第二预定时间段内接收所述电池杆提供的充电电压以被充电和存储电能,从而使所述电容能够藉由存储的电能而为所述雾化器供电,以使所述雾化器根据所述通信信号而执行相应的操作并返回相应的通信信号;当所述雾化器返回相应的通信信号时,在所述通信信号处于第一逻辑电平时,所述电容在第三预设时间段内能够接收所述电池杆提供的充电电压以被充电和存储电能,从而使所述电容能够藉由存储的电能而为所述雾化器供电,以使所述雾化器能够正常与所述电池杆通信。
为解决上述技术问题。本发明提供的第三个技术方案为:提供一种电池杆,包括:驱动芯片;驱动电路,连接驱动芯片,其中,驱动芯片藉由驱动电路而与插设在其内的雾化器进行通信,并根据雾化器与电池杆之间的通信信号而为雾化器中的电容充电,以使雾化器正常工作。
其中,驱动芯片包括侦测通信端口;电池杆包括:识别电路,识别电路连接侦测通信端口及驱动电路,在雾化器插入电池杆中时,电池杆通过侦测通信端口向雾化器发送通信信号。
其中,当通信信号为数据存储命令和存储数据时,电池杆在第一预定时间段内向雾化器提供充电电压以对雾化器的电容进行充电,并在雾化器正常完成数据的存储后,接收返回的相应的通信信号。
其中,当通信信号为普通命令或者数据读取命令时,电池杆在第二预定时间段内向雾化器提供充电电压以对雾化器的电容进行充电,并在雾化器根据通信信号而执行相应的操作完成后,接收返回的相应的通信信号。
其中,当通信信号为数据存储命令和存储数据时,电池杆接收到的相应的通信信号为数据写入完成信号;当通信信号为数据读取命令时,电池杆接收到的相应的通信信号为所要读取的数据信号;当通信信号为普通命令时,电池杆接收到的相应的通信信号为普通命令。
其中,在电池杆接收相应的通信信号时,在通信信号处于第一逻辑电平时,电池杆在第三预设时间段内向雾化器提供充电电压以对雾化器的电容进行充电。
其中,在检测待雾化器被抽吸时,电池杆发送预设频率的PWM信号对雾化器的加热元件进行加热,其中,预设频率为1KHz~200KHz。
为解决上述技术问题。本发明提供的第四个技术方案为:提供一种电池杆的使用方法,包括:在雾化器插入电池杆中时,所述电池杆与所述雾化器进行通信;根据通信信号为所述雾化器进行充电,以使所述雾化器正常工作。
其中,所述根据通信信号为所述雾化器进行充电,以使所述雾化器正常工作包括:当所述通信信号为数据存储命令和存储数据时,所述电池杆在第一预定时间段内向所述雾化器提供充电电压以对所述雾化器的电容进行充电,并在所述雾化器正常完成数据的存储后,接收返回的相应的通信信号;当所述通信信号为普通命令或者数据读取命令时,所述电池杆在第二预定时间段内向所述雾化器提供充电电压以对所述雾化器的电容进行充电,并在所述雾化器根据所述通信信号而执行相应的操作完成后,接收返回的相应的通信信号;在所述电池杆接收所述相应的通信信号时,在所述通信信号处于第一逻辑电平时,所述电池杆在第三预设时间段内向所述雾化器提供充电电压以对所述雾化器的电容进行充电。
为解决上述技术问题。本发明提供的第五个技术方案为:提供一种电子雾化装置,包括:雾化器,雾化器为上述任一项的雾化器;所述雾化器能够实现上述任一项所述的雾化器的使用方法;电池杆,电池杆用于驱动插入其中的雾化器;电池杆为上述任一项的电池杆;所述电池杆能够实现上述任一项所述的电池杆的使用方法。
本发明的有益效果,区别于现有技术,本发明提供的雾化器通过设置芯片,及与芯片连接的电容,当雾化器插入电池杆时,电容根据雾化器与电池杆之间的通信信号而被充电,以利用电容为芯片供电,从而使芯片正常工作。以解决雾化器中芯片供电不足的问题。
附图说明
图1为本发明用于雾化器的芯片的第一实施例的结构示意图;
图2为本发明用于雾化器的芯片的第二实施例的结构示意图;
图3为本发明雾化器的第一实施例的结构示意图;
图4为本发明雾化器的第二实施例的结构示意图;
图5为本发明雾化器的第三实施例的结构示意图;
图6为本发明雾化器的第四实施例的结构示意图;
图7为本发明电池杆的第一实施例的功能模块示意图;
图8为图7的一具体实施例的功能模块示意图;
图9为图8的一实施例的电路结构示意图;
图10为图7的另一具体实施例的功能模块示意图;
图11为图10的一实施例的电路结构示意图;
图12为图3所示的雾化器正插入图9所示的电池杆形成的电子雾化装置的一实施例的结构示意图;
图13为图3所示的雾化器反插入图9所示的电池杆形成的电子雾化装置的一实施例的结构示意图;
图14为本发明一电子雾化装置的结构示意图;
图15为图14中的雾化器的使用方法的一实施例的流程示意图;
图16为图14中的电池杆的使用方法的一实施例的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的说明。
请参见图1,图1为本发明提供的用于雾化器的芯片的第一实施例的结构示意图。具体的,芯片1包括封装体12,封装体12上设置有通信接口SDA,通信接口SDA用于在雾化器插入电池杆中时判断电池杆是否能够与雾化器进行通讯。当电池杆实现与雾化器通讯时,雾化器工作在第一模式下;当电池杆未实现其与雾化器通讯时,雾化器工作在第二模式下。
具体的,芯片1进一步包括:控制开关M以及驱动控制电路13,控制开关M以及驱动控制电路13均设置在封装体12内。其中,驱动控制电路13的控制端n1连接控制开关M的控制端,驱动控制电路13的通信端n2连接通信接口SDA,以通过通信接口SDA确定电池杆是否能够与雾化器通信。
具体的,封装体12进一步包括开关通路接口VDS、地接口GND和电源接口VDD。其中,开关通路接口VDS连接控制开关M的第一通路端;地接口GND连接控制开关M的第二通路端和驱动控制电路13的地端n3;电源接口VDD连接驱动控制电路13的电源端n4,且连接通信接口SDA。
其中,封装体12进一步包括开关控制接口VG_SCL,开关控制接口VG_SCL进一步连接控制开关M的控制端。
可选的,芯片1进一步还包括:二极体D,设置在封装体12内,其中,通信接口SDA通过二极体D而连接电源接口VDD。具体的,二极体D为二极管,二极管的阳极连接通信接口SDA,阴极连接驱动控制电路13的电源端n4并连接电源接口VDD。在替代实施例中,二极体D还可以为MOSFET、三极管等等。
可选的,芯片1进一步包括:电阻R,设置在封装体12内,其中,通信接口SDA通过电阻R而连接至地接口GND。具体的,电阻R的第一端连接通信接口SDA,第二端连接地接口GND。
可选的,驱动控制电路13还包括存储器,存储器内存储有预设数据,当雾化器插设在电池杆中且电池杆在预定时间段内未与雾化器通讯时,驱动控制电路13可以根据预设数据控制控制开关M或者不进行任何操作,以使雾化器工作在第二模式下。
可选地,驱动控制电路13为专用集成电路(Application-specific integratedcircuit,ASIC),进一步,二极体D也可以集成到驱动控制电路13形成的专用集成电路中。
请参见图2,为本发明提供的用于雾化器的芯片的第一实施例的结构示意图。与上述图1所示的第一实施例相比,区别在于,本实施例所示的芯片1还包括:扩展接口NC,扩展接口NC作为芯片1的预留接口。可选地,扩展接口NC在封装体12中与地接口GND电连接。
上述图2所示的芯片1采用SOT23-6封装,而图1所示的芯片1采用SOT23-5封装,其在封装角度能够最大的降低成本。而采用图2所示的SOT23-6的封装方式更有利于芯片1的内部布线。且上述图1及图2所示的芯片1中,其将控制开关M的第一通路端、第二通路端及控制端(分别对应漏极、源极及栅极)独立引出,在实际应用中,通过引入额外的开关与控制开关M并联能够解决电流不足的问题,以及通过引入额外的开关与控制开关M串联能够防止控制开关M出现反向导通的问题。
请参见图3,为本发明雾化器的第一实施例的结构示意图。其中,雾化器包括加热元件L和芯片1。芯片1连接加热元件L,其中芯片1为上述图1及图2中的任一实施例所示的芯片1。
其中,在雾化器插设在电池杆中后,当电池杆实现其与雾化器通讯时,芯片1控制加热元件L进行发热以使雾化器工作在第一模式下,当电池杆未实现其与雾化器通讯时,芯片1控制加热元件L进行发热或者不发热以使雾化器工作在第二模式下。具体的,在一具体实施例中,若电池杆实现其与雾化器通讯时,表示雾化器与电池杆能够匹配,指代雾化器与电池杆为同一厂家生产的同一型号的产品,此时可以根据雾化器的型号控制其发热以工作在第一模式下;若电池杆未实现其与雾化器通讯时,表示雾化器与电池杆不能匹配,指代雾化器与电池杆不是同一厂家生产的同一型号的产品,此时可以采用缺省的参数控制其发热或者禁止其发热以使其工作在第二模式下。
具体的,雾化器还包括:第一输入端m1和第二输入端m2。当雾化器插设在电池杆中,雾化器通过第一输入端m1和第二输入端m2与电池杆电连接。在本实施例中,加热元件L和芯片1的控制开关M串联在第一输入端m1与第二输入端m2之间,且封装体12的通信接口SDA连接第一输入端m1。
可选的,雾化器还包括:电容C,封装体12的电源接口VDD通过电容C而接地。
具体的,加热元件L的第一端连接第一输入端m1,第二端连接控制开关M的第一通路端。电容C的第一端连接电源接口VDD,第二端接地。
请参见图4,为本发明雾化器的第二实施例的结构示意图。与图3所示的雾化器的第一实施例相比,区别在于:本实施例还包括第一开关M’,第一开关M’与控制开关M并联。具体的,第一开关M’的控制端连接开关控制接口VG_SCL,第一开关M’的第一通路端连接开关通路接口VDS以及控制开关M的第一通路端,而第一开关M’的第二通路端连接地接口GND以及控制开关M的第二通路端。
本实施例中,将第一开关M’与控制开关M并联,从而增大导通电流。例如,若加热元件L上经过的电流为10A,而控制开关M最大只能承受6A的电流,则芯片1在完成认证操作之后,导通控制开关M进而利用PWM信号对加热元件L进行加热时,控制开关M会因为无法承受10A的电流而使得电子雾化装置无法正常雾化。在本实施例中,由于预留了扩展接口NC或者地接口GND,从而通过外接第一开关M’,并使得芯片1内的控制开关M与第一开关M’并联,从而增大导通电流。
请参见图5,为本发明雾化器的第三实施例的结构示意图。与图3所示的雾化器的第一实施例相比,区别在于:本实施例还包括第二开关M”,第二开关M”与控制开关M串联。具体的,第二开关M”的控制端连接开关控制接口VG_SCL,第二开关M”的第一通路端连接地接口GND以及控制开关M的第二通路端,而第二开关M”的第二通路端连接第二输入端m2。具体的,本实施例中,加热元件L、控制开关M和第二开关M”依次串联在第一输入端m1与第二输入端m2之间。
在本实施例中,当芯片1内仅存控制开关M时,若雾化器反接入电池杆中时,加热元件L接地,控制开关M的第二通路端(源极)接电源电压VDD时,电源电压VDD通过控制开关M的体二极管形成通路而实现反向导通。当芯片1内仅存第二开关M”时,若雾化器反接入电池杆中时,第二开关M”的体二极管处于截止状态,可以防止雾化器反向导通而出现雾化器被损坏的情况。因此,加热元件L、控制开关M和第二开关M”依次串联在第一输入端m1与第二输入端m2之间,可以防止控制开关M出现反向导通的问题。
其中,第二实施例、第三实施例的雾化器的工作模式和第一实施例的相似,为简约起见,在此不再赘述。
请参见图6,为本发明雾化器的第四实施例的结构示意图。本实施例中加热元件L与控制开关M并联在第一输入端m1与第二输入端m2之间。具体的,加热元件L的一端连接第一输入端m1,封装体12的开关通路接口VDS连接第一输入端m1,且加热元件L的另一端连接封装体12的地接口GND,本实施例中,封装体12的通信接口SDA连接第一输入端m1,电容C连接封装体12的电源接口VDD并接地,具体的,电容C的第一端连接电源接口VDD,第二端接地。具体的,控制开关M的第一通路端连接第一输入端m1,控制开关M的第二通路端连接第二输入端m2,控制开关M的控制端连接驱动控制电路13的控制端n1。
在本实施例中,若电池杆与雾化器通讯成功后,电池杆可以根据雾化器中存储的加热参数对加热元件L进行加热,进而使得雾化器工作在第一模式下。本实施例中,由于加热元件L与控制开关M并联,若电池杆与雾化器通讯不成功后,只需要电池杆发送PWM信号也可实现加热元件L发热,以此使得雾化器工作在第二模式下。本实施例中,加热元件L与控制开关M并联,电池杆可以通过判断电池杆与雾化器能否通讯成功来判断电池杆与雾化器是否为同一厂家出厂的产品,从而达到对雾化器的识别,但无法实现若电池杆和雾化器不匹配而禁止使用雾化器的功能。
本发明提供的用于雾化器的芯片,其可以实现加热元件与控制开关的串联、也可以实现加热元件与控制开关并联连接,根据不同的软件设置可以实现不同的功能,从而满足雾化器在不同使用环境下的不同使用需求。
请参见图7,为本发明提供的电池杆的一实施例的功能模块示意图。电池杆用于驱动插设其内的雾化器,为雾化器进行供电。
电池杆包括:驱动芯片100以及连接驱动芯片100的驱动识别电路200。在雾化器插入电池杆中时,驱动芯片100通过驱动识别电路200而确定雾化器为正插或者反插,并控制驱动识别电路200工作在正插模式或者反插模式下。
具体的,驱动识别电路200包括:方向识别单元10、驱动单元30和供电切换单元20;驱动芯片100包括侦测通信端口B、驱动端口A和切换端口C;方向识别单元10连接侦测通信端口B,驱动单元30连接驱动端口A,而供电切换单元20连接切换端口C;方向识别单元10和供电切换单元20分别和连接引脚h电连接;驱动单元30直接与连接引脚h电连接(如图中点划线L1所示)或者通过供电切换单元20与连接引脚h电连接(如图中虚线L2所示)。
驱动芯片100通过侦测通信端口B和方向识别单元10而确定雾化器为正插或者反插,并通过切换端口C而控制供电切换单元20进行切换,以使驱动识别电路200工作在正插模式或者反插模式下。
具体的,请结合图8,图8为图7的一具体实施例的功能模块示意图,其中,侦测通信端口B包括第一侦测通信端口P1及第二侦测通信端口P1’。方向识别单元10包括:第一识别模块11以及第二识别模块12。其中,第一识别模块11连接第一侦测通信端口P1,第二识别模块12连接第二侦测通信端口P1’。在一实施例中,当确定第一侦测通信端口P1能够与雾化器通讯时,则确定插入电池杆中的雾化器为正21插;当确定第二侦测通信端口P1’能够与雾化器通讯时,则确定插入电池杆中的雾化器为反插。具体的,在雾化器插入电池杆中时,电池杆的第一侦测通信端口P1及第二侦测通信端口P1’均向雾化器发送一串数据,若第一侦测通信端口P1侦测到了反馈信号,则表示插入电池杆中的雾化器为正插。若第二侦测通信端口P1’侦测到了反馈信号,则表示插入电池杆中的雾化器为反插。
连接引脚h进一步包括:第一连接引脚h1及第二连接引脚h2,用于与插入电池杆中的雾化器形成电连接。以上述实施例所示的雾化器为例进行说明。其中,当插入电池杆中的雾化器为正插时,驱动识别电路200工作在正插模式下以使第一连接引脚h1作为电源连接引脚,而第二连接引脚h2作为地电压连接引脚。此时在雾化器插入电池杆中时,第一连接引脚h1连接第一输入端m1,而第二连接引脚h2连接第二输入端m2。
当插入所述电池杆中的所述雾化器为反插时,驱动识别电路200工作在反插模式下以使第一连接引脚h1作为地电压连接引脚,而第二连接引脚h2作为电源连接引脚;此时在雾化器插入电池杆中时,第一连接引脚h1连接第二输入端m2,而第二连接引脚h2连接第一输入端m1。
在另一实施例中,侦测通信端口B包括第一侦测通信端口P1及第二侦测通信端口P1’。当确定第一侦测通信端口P1采集的阻值为第一预设范围,而第二侦测通信端口P1’采集的阻值为第二预设范围时,则确定插入所述电池杆中的雾化器为正插。当确定第一侦测通信端口P1采集的阻值为第二预设范围,而第二侦测通信端口P1’采集的阻值为第一预设范围时,则确定插入所述电池杆中的所述雾化器为反插。
如图8所示,在本实施例中,驱动端口A包括第一组驱动端口P2(P3)、第二组驱动端口P2’(P3’)。驱动单元30包括第一驱动模块31和第二驱动模块32。其中,第一驱动模块31连接第一组驱动端口P2(P3),第二驱动模块32连接第二组驱动端口P2’(P3’)。
供电切换单元20包括第一切换模块21和第二切换模块22。切换端口C包括第一切换端口P0和第二切换端口P0’。第一切换模块21连接第一切换端口P0、第一驱动模块31和第一连接引脚h1。第二切换模块22连接第二切换端口P0’、第二驱动模块32和第二连接引脚h2。
当插入电池杆的雾化器为正插时,第一切换端口P0和第二切换端口P0’切换第一切换模块21处于非工作模式,而第二切换模块22处于工作模式,以使第一连接引脚h1连接至第一驱动模块31,而第二连接引脚h2连接至地电压。当插入电池杆的雾化器为反插时,第一切换端口P0和第二切换端口P0’切换第一切换模块21处于工作模式,而第二切换模块22处于非工作模式,以使第一连接引脚h1连接至地电压,而第二连接引脚h2连接第二驱动模块22。
请参见图9,为图8所示的功能模块示意图的具体结构示意图。具体的,第一识别模块11包括第一电阻R1,第一电阻R1的第一端连接电源电压VDD,第一电阻R1的第二端连接第一侦测通信端口P1和第一连接引脚h1。第二识别模块12包括第二电阻R2,第二电阻R2的第一端连接电源电压VDD,第二电阻R2的第二端连接第二侦测通信端口P1’和第二连接引脚h2。
第一切换模块21包括:第一开关T1,第一开关T1的第一通路端连接第一连接引脚h1,第一开关T1的第二通路端连接地电压,第一开关T1的控制端连接第一切换端口P0。第二切换模块22包括:第二开关T2,第二开关T2的第一通路端连接第二连接引脚h2,第二开关T2的第二通路端连接地电压,第二开关T2的控制端连接第二切换端口P0’。在插入电池杆的雾化器为正插时,第一切换端口P0控制第一开关T1断开,第二切换端口P0’控制第二开关T2导通,使得第二连接引脚h2连接地电压。在插入电池杆的雾化器为反插时,第一切换端口P0控制第一开关T1导通,使得第一连接引脚h1连接地电压,第二切换端口P0’控制第二开关T2断开。
第一组驱动端口P2(P3)包括第一正驱动端口P2及第二正驱动端口P3。第一驱动模块31包括:第三开关T3及第四开关T4、第三电阻R3,第三开关T3的第一通路端连接电源电压VDD,第三开关T3的第二通路端连接第一连接引脚h1,第三开关T3的控制端连接第一正驱动端口P2。第四开关T4的第一通路端连接电源电压VDD,第四开关T4的控制端连接第二正驱动端口P3。第三电阻R3的第一端连接第四开关T4的第二通路端,第三电阻R3的第二端连接第一侦测通信端口P1及第一连接引脚h1。
第二组驱动端口P2’(P3’)包括第一反驱动端口P2’及第二反驱动端口P3’。第二驱动模块32包括:第五开关T5、第六开关T6以及第四电阻R4。其中,第五开关T5的第一通路端连接电源电压VDD,第五开关T5的第二通路端连接第二连接引脚h2,第五开关T5的控制端连接第一反驱动端口P2’。第六开关T6的第一通路端连接电源电压VDD,第六开关T6的控制端连接第二反驱动端口P3’。第四电阻R4的第一端连接第六开关T6的第二通路端,第四电阻R4的第二端连接第二侦测通信端口P1’及第二连接引脚h2。
在方向识别电路10识别出雾化器正插入电池杆时,通过第一正驱动端口P2及第二正驱动端口P3控制第三开关T3以及第四开关T4导通,进而对加热元件L进行加热。在方向识别电路10识别出雾化器反插入电池杆时,通过第一反驱动端口P2’及第二反驱动端口P3’控制第五开关T5以及第六开关T6导通,进而对加热元件L进行加热。
本实施例所示的电池杆,其能够识别插入的雾化器为正插或反插,并根据识别的结果选择相应的驱动方式驱动雾化器,以使得雾化器无论是正插入电池杆中,或者是反插入电池杆中均可以被电池杆驱动进而工作。
请参见图10,图10为图7的另一具体实施例的功能模块示意图。本实施例中驱动单元30仅包括一个驱动模块。具体的,请结合图11,图11为图10所述的功能模块的具体结构示意图。本实施例中,方向识别电路10与上述图9所示的电池杆中相同,在此不再赘述,与上述图9所示的电池杆区别在于:
当插入电池杆的雾化器为正插时,第一切换端口P0和第二切换端口P0’切换供电切换单元20工作在第一模式,以使第一连接引脚h1连接至驱动单元30的输出端N,而第二连接引脚h2连接至地电压GND。
当插入电池杆的雾化器为反插时,第一切换端口P0和第二切换端口P0’切换供电切换单元20工作在第二模式,以使第一连接引脚h1连接至地电压GND,而第二连接引脚h2连接至驱动单元30的输出端N。
具体的,本实施例中,供电切换单元20包括:第一切换模块21及第二切换模块22。第一切换模块21连接第一切换端口P0及第一连接引脚h1,且用于连接地电压GND;第二切换模块22连接第二切换端口P0’及第二连接引脚h2,且用于连接地电压GND。其中,当插入电池杆的雾化器为正插时,第一切换端口P0切换第一切换模块31连接至驱动单元30的输出端N,第二切换端口P0’切换第二切换模块22连接至地电压GND。当插入电池杆的雾化器为反插时,第一切换端口P0切换第一切换模块31连接至地电压GND,第二切换端口P0’切换第二切换模块22连接至驱动单元的输出端N。
具体的,如图11所示,第一切换模块21包括:第五电阻R5、第一电容C1、第一二极管D1、第七开关T7以及第八开关T8。第五电阻R5的第一端连接驱动单元的输出端N。第一电容C1的第一端连接驱动单元的输出端N,第一电容C1的第二端连接第五电阻R5的第二端。第一二极管D1的第一端连接第五电阻R5的第二端,第一二极管D1的第二端连接第一切换端口P0。第七开关T7的第一通路端连接驱动单元的输出端N,第七开关T7的第二通路端连接第一连接引脚h1,第七开关T7的控制端连接第五电阻R5的第二端。第八开关T8的第一通路端连接第一连接引脚h1,第八开关T8的第二通路端连接地电压GND,其控制端连接第一切换端口P0。
具体的,第二切换模块22包括:第六电阻R6、第二电容C2、第二二极管D2、第九开关T9以及第十开关T10。第六电阻R6第一端连接驱动单元的输出端N。第二电容C2的第一端连接驱动单元的输出端N,第二电容C2的第二端连接第六电阻R6的第二端。第二二极管D2的第一端连接第六电阻R6的第二端,第二二极管D2的第二端连接第二切换端口P0’。第九开关T9的第一通路端连接驱动单元的输出端N,第九开关T9的第二通路端连接第二连接引脚h2,第九开关T9的控制端连接第六电阻R6的第二端。第十开关T10的第一通路端连接第二连接引脚h2,第十开关T10的第二通路端连接地电压GND,第十开关T10的控制端连接第二切换端口P0’。
本实施例中,驱动端口A包括第一驱动端口P2及第二驱动端口P3。驱动单元30包括:第十一开关T11及第十二开关T12、第七电阻R7。其中,第十一开关T11的第一通路端连接电源电压VDD,第十一开关T11的第二通路端连接驱动单元的输出端N,第十一开关T11的控制端连接第一驱动端口P2。第十二开关T12的第一通路端连接电源电压VDD,第十二开关T12的控制端连接第二驱动端口P3。第七电阻R7的第一端连接第十二开关T12的第二通路端,第七电阻R7的第二端连接驱动单元的输出端N。
本实施例所示的方向识别电路10与图9所述的电池杆中的方向识别电路10相同,在此不再赘述。
若方向识别电路10识别出雾化器正插入电池杆中时,第一切换端口P0输出低电平信号,使得第七开关M7导通,第一连接引脚h1连接驱动电路的输出端N;第二切换端口P0’输出高电平信号,使得第十开关T10导通,B点接地,第二连接引脚h2接地。
若方向识别电路10识别出雾化器反插入电池杆中时,第一切换端口P0输出高电平信号,使得第九开关M9导通,第二连接引脚h2连接驱动电路的输出端N;第二切换端口P0’输出低电平信号,使得第八开关T8导通,A点接地,第一连接引脚h1接地。
本实施例中,第一切换模块21中的第一电容C1、第一二极管D1、第五电阻R5及第二切换模块22中的第二电容C2、第二二极管D2、第六电阻R6能够在第十一开关T11导通时,保证对应的第七开关T7以及第九开关T9可以快速导通,在第十一开关T11截至时,保证对应的第七开关T7以及第九开关T9能够持续保持导通状态。
当雾化器正插入电池杆中时,通过第十一开关T11输出PWM信号给加热元件L供电时,当第一驱动端口P2为低电平时,第十一开关T11导通(相当于PWM信号的高电平状态),给第七开关T7以及第九开关T9的源极供电。此时,由于第八开关T8截止,第七开关T7的栅极会被第一二极管D1和第一切换端口P0嵌位为低电平,从而导通第七开关T7。第一电容C1会被充电至第七开关T7的栅极和源极的压差ΔV,进而使得电流经第七开关T7接输入至雾化器的第一输入端m1,也即驱动电路的输出端N输入至雾化器的第一输入端m1。当第一驱动端口P2高电平时,第十一开关T11截止(相当于PWM信号的低电平状态),第七开关T7的源极会被加热元件L拉低至低电压,但是由于第一电容C1只有第五电阻R5放电通道,所以第一电容C1两端的电压不会快速掉电,从而可以维持第七开关T7持续导通也即驱动电路的输出端N输入至雾化器的第一输入端m1,从而保证第十二开关T12以及第七电阻R7通道可以进行加热元件L的参数的采集。
当雾化器反插入电池杆中时,通过第十一开关T11输出PWM信号给加热元件L供电时,当第一驱动端口P2为低电平时,第十一开关T11导通(相当于PWM信号的高电平状态),给第七开关T7以及第九开关T9的源极供电。此时,由于第十开关T10截止,第九开关T9的栅极会被第二二极管D2和第二切换端口P0’嵌位为低电平,从而导通第九开关T9。第二电容C2会被充电至第九开关T9的栅极和源极的压差ΔV,进而使得电流经第九开关T9接输入至雾化器的第二输入端m2,也即驱动电路的输出端N输入至雾化器的第二输入端m2。当第一驱动端口P2高电平时,第十一开关T11截止(相当于PWM信号的低电平状态),第九开关T9源极会被加热元件L拉低至低电压,但是由于第二电容C2只有第六电阻R6放电通道,所以第二电容C2两端的电压不会快速掉电,从而可以维持第九开关T9持续导通也即驱动电路的输出端N输入至雾化器的第二输入端m2,从而保证第十二开关T12以及第七电阻R7通道可以进行加热元件L的参数的采集。
请参见图12,为图3所示雾化器正插入图9所示电池杆中的结构示意图。
具体的,设置第二开关T2导通,在雾化器插入电池杆中时,电池杆的第一电阻R1与雾化器的电阻R对电源电压VDD进行分压,第一侦测通信端口P1检测到跳变信号,进而唤醒电池杆的驱动芯片100。此时,电池杆的驱动芯片100的第一侦测通信端口P1及第二侦测通信端口P1’分别通过第一连接引脚h1以及第二连接引脚h2向雾化器发送一串数据,若第一侦测通信端口P1检测到反馈信号,则表示雾化器正插入电池杆中;若第二侦测通信端口P1’检测到反馈信号,则表示雾化器反插入电池杆中。
具体的,在另一实施例中,当确定第一侦测通信端口P1采集的阻值为第一预设范围,而第二侦测通信端口P1’采集的阻值为第二预设范围时,则确定插入所述电池杆中的雾化器为正插。反之则为反插,也即若第一侦测通信端口P1采集到的电阻值为驱动控制电路13的内阻(例如大于3千欧),而第二侦测通信端口P1’采集到的是加热元件L的阻值(例如小于3欧)时,则表示雾化器正插入电池杆中;若第一侦测通信端口P1采集到的电阻值为加热元件L的阻值(例如小于3欧)时,而第二侦测通信端口P1’采集到的是驱动控制电路13的内阻(例如大于3千欧),则表示雾化器反插入电池杆中。
本实施例以雾化器正插入电池杆中为例进行说明。具体的,电池杆的第一连接引脚h1连接雾化器的第一输入端m1,电池杆的第二连接引脚h2连接雾化器的第二输入端m2。并且本实施例中,第一切换端口P0控制第一开关T1断开,第二切换端口P0’控制第二开关T2导通,进而使得B点接地电压。此时,电池杆通过第一驱动模块31向雾化器的第一输入端m1提供电源电压VDD,进而对加热元件L进行加热。
请参见图13,为图3所示雾化器反插入图9所示电池杆中的结构示意图。
具体的,设置第一开关T1导通,在雾化器插入电池杆中时,电池杆的第二电阻R2与雾化器的电阻R对电源电压VDD进行分压,第二侦测通信端口P1’检测到跳变信号,进而唤醒电池杆的驱动芯片100。此时,电池杆的驱动芯片100的第一侦测通信端口P1及第二侦测通信端口P1’分别通过第一连接引脚h1以及第二连接引脚h2向雾化器发送一串数据,若第一侦测通信端口P1检测到反馈信号,则表示雾化器正插入电池杆中;若第二侦测通信端口P1’检测到反馈信号,则表示雾化器反插入电池杆中。
具体的,在另一实施例中,当确定第一侦测通信端口P1采集的阻值为第一预设范围,而第二侦测通信端口P1’采集的阻值为第二预设范围时,则确定插入所述电池杆中的雾化器为正插。反之则为反插,也即若第一侦测通信端口P1采集到的电阻值为驱动控制电路13的内阻(例如大于3千欧),而第二侦测通信端口P1’采集到的是加热元件L的阻值(例如小于3欧)时,则表示雾化器正插入电池杆中;若第一侦测通信端口P1采集到的电阻值为加热元件L的阻值(例如小于3欧)时,而第二侦测通信端口P1’采集到的是驱动控制电路13的内阻(例如大于3千欧),则表示雾化器反插入电池杆中。
本实施例以雾化器正插入电池杆中为例进行说明。具体的,电池杆的第一连接引脚h1连接雾化器的第二输入端m2,电池杆的第二连接引脚h2连接雾化器的第一输入端m1。并且本实施例中,第一切换端口P0控制第一开关T1导通,第二切换端口P0’控制第二开关T2断开,进而使得A点接地电压。此时,电池杆通过第二驱动模块32向雾化器的第一输入端m1提供电源电压VDD,进而对加热元件L进行加热。
图3所示的雾化器正插或反插入图11所示的电池杆中的具体工作原理请参见上述描述,具体不再赘述。
请参见图14,为本发明电子雾化装置的一实施例的结构示意图,具体的,电子雾化装置包括电池杆和雾化器,电池杆包括驱动芯片100、驱动电路60和识别电路70,其中,驱动电路60可以为图9所示的第一驱动模块31,识别电路70可以为图9所示的第一识别模块11,详细描述请参照图9的说明。
雾化器为图3所示的雾化器,详细描述请参照图3的说明。在本实施例中,雾化器包括芯片1,芯片1用于在所述雾化器插入电池杆中时,与所述电池杆进行通信;具体的,芯片1包括通信端口SDA,芯片1能够通过通信端口SDA与电池杆进行通信。雾化器还包括电容C,电容C连接芯片1,当雾化器插入电池杆时,电容C根据雾化器与电池杆之间的通信信号而被充电,以利用电容C为芯片供电,从而使芯片正常工作。
具体的,请结合图15,图15为图14中雾化器的使用方法的一实施例的流程示意图,包括:
步骤S11:在雾化器插入电池杆中时,雾化器与电池杆进行通信。
步骤S12:雾化器中的电容根据雾化器与电池杆之间的通信信号而被充电,进而利用电容为雾化器供电,从而使雾化器正常工作。
具体的,雾化器中的电容C连接芯片1,在雾化器插入电池杆中时,电池杆的识别电路70中的第一电阻R1与雾化器中的电阻R进行分压,在电池杆的侦测通信端口P1产生跳变信号,电池杆中的驱动芯片100被唤醒,持续导通电池杆的驱动电路以为雾化器中的电容C进行充电。电容C被充电后,即可利用电容C为芯片1供电,从而使芯片1正常工作。
具体地,芯片1包括通信接口SDA和电源接口VDD,电源接口VDD连接电容C。芯片1的通信接口SDA和电源接口VDD通过内部线路而连接。在雾化器和电池杆进行通信时,电容C藉由内部线路通过通信接口SDA而被充电。
在一实施例中,在电池杆与雾化器进行工作时,电池杆的侦测通信端口P1或者驱动端口P2或者P3可以发送通信信号至雾化器。例如,电池杆可以采用BMC编码的方式进行通信信号的发送。
当雾化器接收到通信信号为数据存储命令和存储数据时,在雾化器接收通信信号后,电容C在第一预定时间段内能够接收电池杆提供的充电电压以被充电和存储电能,从而使电容C能够藉由存储的电能而为芯片1供电,以使芯片1正常完成数据的存储并返回相应的通信信号。例如,若电池杆需要对雾化器中当前抽吸参数进行更新时,则雾化器接收到的通信信号为数据存储命令以及更新后的当前抽吸参数。雾化器根据该数据存储命令将更新后的当前抽吸参数进行存储,此时,在数据存储过程中,电容C在第一预定时间段内能够接收电池杆提供的充电电压以被充电和存储电能,从而使电容C能够藉由存储的电能而为芯片1供电,以使芯片1能够在数据存储过程中被正常提供电能,并在数据存储完成后返回相应的通信信号。
其中,在芯片1将存储数据写入内部存储器时,需要较大的电流,例如5mA~30mA,此时电池杆持续为雾化器提供高电压和大电流。芯片1将存储数据写入完成后,电池杆停止为雾化器供电,从而能够使得驱动控制电路13在写入存储数据时,保持电压稳定。
当雾化器接收到的通信信号为普通命令或者数据读取命令时,在雾化器接收通信信号后,电容C在第二预定时间段内能够接收电池杆提供的充电电压以被充电和存储电能,从而使电容C能够藉由存储的电能而为芯片1供电,以使芯片1根据通信信号而执行相应的操作并返回相应的通信信号。例如,若雾化器接收到的通信信号为读取缺省抽吸参数时,则在雾化器接收到读取缺省抽吸参数后,电容C在读取缺省抽吸参数的第二预定时间段内接收电池杆提供的充电电压以被充电和存储电能,从而使电容C能够藉由存储的电能而为芯片1供电,以使芯片1根据通信信号而执行相应的操作并返回相应的通信信号。
其中,第一预设时间段大于第二预设时间段。第一预设时间段例如可以为4*x ms(x为需要保存的字节数,4ms为单字节保存所需要的时间),第二预定时间例如为1ms(数据校验等处理所需要花费的时间)。
在一实施例中,当雾化器接收到的通信信号为数据存储命令和存储数据时,雾化器返回的通信信号为数据写入完成信号。例如,若雾化器接收到更新当前抽吸参数以及更新后的当前抽吸参数时,则雾化器将当前抽吸参数进行更新后,返回数据写入完成信号至电池杆。
当雾化器接收到的通信信号为数据读取命令时,雾化器返回的通信信号为所要读取的数据信号。例如,若雾化器接收到读取缺省抽吸参数的指令时,雾化器将存储的缺省抽吸参数返回至电池杆。
当雾化器接收到的通信信号为普通命令时,雾化器返回的通信信号为普通命令。该普通命令为电池杆发送至雾化器的数据或命令。
在一实施例中,当雾化器返回相应的通信信号时,在通信信号处于第一逻辑电平时,电容C在第三预设时间段内能够接收电池杆提供的充电电压以被充电和存储电能,从而使电容C能够藉由存储的电能而为芯片1供电,以使芯片1能够正常与电池杆通信。具体的,第一逻辑电平为逻辑高电平“1”,即若雾化器返回给电池杆的通信信号中具有逻辑高电平“1”时,则电池杆持续通过驱动电路60为电容C在第三预设时间段内提供充电电压以使电容C被充电和存储电能。具体的,在一实施例中第三预设时间段例如可以为:10~30us,第三预设时间段小于通信信号处于第一逻辑电平的持续时间。可以理解的是,雾化器其能够采用BMC编码方式与电池杆实现通信,BMC编码方式高电平到低电平的跳变代表1,而从低电平到高电平的跳变代表0,也就是说电池杆只用识别跳变信号即可与雾化器进行通信,因此可以在雾化器传输BMC编码的高电平信号期间,电池杆通过驱动电路60为电容C充电,则可以在不妨碍两者通信的同时实现对电容C的充电。
具体的,雾化器还包括加热元件L。加热元件L连接芯片1。在雾化器被抽吸时,雾化器接收到预设频率的PWM信号对加热元件L进行加热,其中,预设频率为1KHz~200KHz。在一优选实施例中,预设频率为20KHz。电容C在PWM信号处于第一逻辑电平时被充电。在PWM信号处于第二逻辑电平时放电,且电容C的最大充电时间小于PWM信号处于第一逻辑电平的持续时间,电容C的最小放电时间大于PWM信号处于第二逻辑电平的持续时间。
具体的,电子雾化装置常规的PWM信号的周期为10ms(100Hz),当电阻很小/功率很小/电压很高时,会出现占空比很小的极端情况。在极端条件时,占空比接近14%,高电平持续时间为1.4ms,低电平持续时间为8.6ms。雾化器的驱动控制电路13和电容C只有1.4ms的充电时间,在供电电压较低时,驱动控制电路13的工作电压存在很快掉电至极限低压风险,从而无法维持驱动控制电路13的正常工作状态来保持雾化器中的控制开关M的导通。
针对此问题,可以通过上述方式提高PWM信号的频率,以此即使在占空比相同的情况下,因加热周期缩短,雾化器的驱动控制电路13的电容C放电时间也会缩短,从而使电容C两端的电压波动减小,使得驱动控制电路13的工作电压稳定。
由电容C的充电公式I*ΔT=ΔU*C=Q可知,
Figure BDA0002701712930000211
其中I为电池杆通过PWM信号给电容C充电的电流,ΔU为电容C从1.8V充电至加热元件L工作电压的差压,C为电容C的容量,ΔT为电容C充电的时间。考虑实际应用,在电流最小,充电压差最大时,充电的时间最长,此最大充电时间只要小于占空比的高电平时间,即可保证电容每个周期被充满。目前产品中电池杆放电电流I最小3A,ΔU对应1.9V,则ΔTmax=0.63*C,在电容C的容量C取值1uF时,ΔTmax=630ns。当PWM信号的频率对应为200KHz,即使在最小占空比时,ΔTmax也小于PWM信号的逻辑高电平持续时间,可保证雾化器中的电容C被充满。
同样,电容C放电公式也可使用
Figure BDA0002701712930000221
其中I为驱动控制电路13消耗的电流,ΔU为电容C放电时,电容C电压从充电完成至1.8V时的压差,C为电容C的容量,ΔT为电容C的放电的时间。考虑实际应用,在消耗电流I最大,放电压差ΔU最小时,放电时间最短,此最短时间只要大于占空比的低电平时间,即可保证芯片1工作稳定。按照芯片1最大50uA工作电流,0.3V放电压差,则ΔTmin=6000*C,在电容C的容量C取1uF时,ΔTmin=6ms,其放电时间大于PWM信号工作1KHz的周期,可保证芯片1工作稳定。
优选PWM信号的预定频率为20KHz,主要考虑通信端口ADC采样在50us以内比较稳定。
本实施例所示的雾化器,其能够采用BMC编码方式与电池杆实现通讯,其中,BMC编码方式高电平到低电平的跳变代表1,而从低电平到高电平的跳变代表0,在传输BMC编码的高电平信号期间,电池杆通过驱动电路60为雾化器的电容C进行充电以储存电能,从而保证芯片1在通讯期间的电压稳定。具体的,芯片1在内部存储器中写入数据时,需要的电流比较大,此时驱动电路60为雾化器的芯片1提供高电压和大电流,能够进一步保证芯片1在通讯期间的电压稳定。在雾化器被抽吸时,雾化器接收到预设频率的PWM信号对加热元件L进行加热,其中,预设频率为1KHz~200KHz。在一优选实施例中,预设频率为20KHz。以此可以保证在加热元件L被加热期间电压保持稳定。
请参见图16,为图14中电池杆的使用方法的一实施例的流程示意图。电池杆用于驱动插设其内的雾化器,为雾化器进行供电。结合图14,电池杆包括:驱动芯片100以及驱动电路60,驱动电路60连接驱动芯片100。驱动芯片100藉由驱动电路60而与插设在其内的雾化器进行通信,并根据雾化器与电池杆之间的通信信号而为雾化器中的电容C充电,以使雾化器正常工作。
具体的,包括:
步骤S21:在雾化器插入电池杆中时,电池杆通与雾化器进行通信。
在雾化器插入电池杆中时,电池杆通过侦测通信端口向雾化器发送通信信号。具体地,驱动芯片100还包括侦测通信端口P1,电池杆包括:识别电路70以及驱动电路60,识别电路70连接侦测通信端口P1及驱动电路60,在所述雾化器插入所述电池杆中时,所述电池杆通过所述侦测通信端口P1或者驱动端口P2、P3向所述雾化器发送通信信号。
步骤S22:根据通信信号为雾化器进行充电,以使雾化器正常工作。
具体的,当通信信号为数据存储命令和存储数据时,电池杆在第一预定时间段内向雾化器提供充电电压以对雾化器的电容C进行充电,并在雾化器正常完成数据的存储后,接收返回的相应的通信信号。
例如,若电池杆发送的通信信号为对雾化器中当前抽吸参数进行更新的命令,且存储数据为更新后的当前抽吸参数时,雾化器根据该数据存储命令将更新后的当前抽吸参数进行存储,此时,在数据存储过程中,电池杆第一预定时间段内向电容C提供充电电压以使得电容C被充电和存储电能,从而使电容C能够藉由存储的电能而为芯片1供电,以使芯片1能够在数据存储过程中被正常提供电能,并在数据存储完成后返回相应的通信信号。
其中,在芯片1将存储数据写入内部存储器时,需要较大的电流,例如5mA~30mA,此时电池杆持续为雾化器提供高电压和大电流。芯片1将存储数据写入完成后,电池杆停止为雾化器供电,从而能够使得驱动控制电路13在写入存储数据时,保持电压稳定。
当通信信号为普通命令或者数据读取命令时,电池杆在第二预定时间段内向雾化器提供充电电压以对雾化器的电容C进行充电,并在雾化器根据通信信号而执行相应的操作完成后,接收返回的相应的通信信号。
例如,若电池杆发送的通信信号为读取缺省抽吸参数时,则在雾化器接收到读取缺省抽吸参数后,电池杆在读取缺省抽吸参数的第二预定时间段内向电容C提供充电电压以使得电容C被充电和存储电能,从而使电容C能够藉由存储的电能而为芯片1供电,以使芯片1根据通信信号而执行相应的操作并返回相应的通信信号。
其中,第一预设时间段大于第二预设时间段。第一预设时间段例如可以为4*x ms(x为需要保存的字节数,4mS为单字节保存所需要的时间),第二预定时间例如为1ms(数据校验等处理所需要花费的时间)。
在一实施例中,当电池杆发送的通信信号为数据存储命令和存储数据时,雾化器返回的通信信号为数据写入完成信号。例如,若电池杆发送的通信信号为更新当前抽吸参数以及更新后的当前抽吸参数时,则雾化器将当前抽吸参数进行更新后,电池杆接收到返回数据写入完成信号。
当电池杆发送的通信信号为数据读取命令时,电池杆接收到的返回的响应的通信信号为所要读取的数据信号。例如,若电池杆发送的通信信号为读取缺省抽吸参数的指令时,电池杆接收到的返回的响应的通信信号为缺省抽吸参数。
当电池杆发送的通信信号为普通命令时,电池杆接收到的返回的响应的通信信号为普通命令。该普通命令为电池杆发送至雾化器的数据或命令。
在一实施例中,在电池杆接收相应的通信信号时,在通信信号处于第一逻辑电平时,电池杆在第三预设时间段内向雾化器提供充电电压以对雾化器的电容进行充电。具体的,第一逻辑电平为逻辑高电平“1”,即若电池杆接收到的通信信号中具有逻辑高电平“1”时,则电池杆持续通过驱动电路60为电容C在第三预设时间段内提供充电电压以使电容C被充电和存储电能。具体的,在一实施例中,第三预设时间段例如可以为:10~30us,第三预设时间段小于通信信号处于第一逻辑电平的持续时间。
在一实施例中,在检测到雾化器被抽吸时,电池杆发送预设频率的PWM信号对雾化器的加热元件进行加热,其中,预设频率为1KHz~200KHz。在一优选实施例中,预设频率为20KHz。电容C在PWM信号处于第一逻辑电平时被充电。在PWM信号处于第二逻辑电平时放电,且电容C的最大充电时间小于PWM信号处于第一逻辑电平的持续时间,电容C的最小放电时间大于PWM信号处于第二逻辑电平的持续时间。
具体的,电子雾化装置常规的PWM信号的周期为10ms(100Hz),当电阻很小/功率很小/电压很高时,会出现占空比很小的极端情况。在极端条件时,占空比接近14%,高电平持续时间为1.4ms,低电平持续时间为8.6ms。雾化器的驱动控制电路13和电容C只有1.4ms的充电时间,在供电电压较低时,驱动控制电路13的工作电压存在很快掉电至极限低压风险,从而无法维持驱动控制电路13的正常工作状态来保持雾化器中的控制开关M的导通。
针对此问题,可以通过上述方式提高PWM信号的频率,以此即使在占空比相同的情况下,因加热周期缩短,雾化器的驱动控制电路13的电容C放电时间也会缩短,从而使电容C两端的电压波动减小,使得驱动控制电路13的工作电压稳定。
由电容C的充电公式I*ΔT=ΔU*C=Q可知,
Figure BDA0002701712930000251
其中I为电池杆通过PWM信号给电容C充电的电流,ΔU为电容C从1.8V充电至加热元件L工作电压的差压,C为电容C的容量,ΔT为电容C充电的时间。考虑实际应用,在电流最小,充电压差最大时,充电的时间最长,此最大充电时间只要小于占空比的高电平时间,即可保证电容每个周期被充满。目前产品中电池杆放电电流I最小3A,ΔU对应1.9V,则ΔTmax=0.63*C,在电容C的容量C取值1uF时,ΔTmax=630ns。当PWM信号频率对应为200KHz,即使在最小占空比时,ΔTmax也小于PWM信号的逻辑高电平持续时间,可保证雾化器中的电容C被充满。
同样,电容C放电公式也可使用
Figure BDA0002701712930000261
其中I为驱动控制电路13消耗的电流,ΔU为电容C放电时,电容C电压从充电完成至1.8V时的压差,C为电容C的容量,ΔT为电容C的放电的时间。考虑实际应用,在消耗电流I最大,放电压差ΔU最小时,放电时间最短,此最短时间只要大于占空比的低电平时间,即可保证芯片1工作稳定。按照芯片1最大50uA工作电流,0.3V放电压差,则ΔTmin=6000*C,在电容C的容量C取1uF时,ΔTmin=6ms,其放电时间大于PWM信号工作1KHz的周期,可保证芯片1工作稳定。
优选PWM信号的预定频率为20KHz,主要考虑通信端口ADC采样在50us以内比较稳定。
本实施例所示的雾化器,其能够采用BMC编码方式与电池杆实现通讯,在传输高电平信号期间,电池杆通过驱动电路60为雾化器的电容C进行充电以储存电能,从而保证芯片1在通讯期间的电压稳定。具体的,芯片1在内部存储器中写入数据时,需要的电流比较大,此时驱动电路60为雾化器的芯片1提供高电压和大电流,能够进一步保证芯片1在通讯期间的电压稳定。在雾化器被抽吸时,雾化器接收到预设频率的PWM信号对加热元件L进行加热,其中,预设频率为1KHz~200KHz。在一优选实施例中,预设频率为20KHZ。以此可以保证在加热元件L被加热期间电压保持稳定。
本发明提供的电子雾化装置,其电池杆内设置有驱动芯片以及驱动识别电路,驱动识别电路连接驱动芯片。在雾化器插入电池杆中时,驱动芯片通过驱动识别电路而确定雾化器为正插或者反插,并控制驱动识别电路工作在正插模式或者反插模式下。以此能够实现电池杆与雾化器在正插或反插模式下均能够正常工作。
本发明提供的电子雾化装置,其能够通过电池杆对雾化器中的电容进行充电,以使得电容为雾化器的芯片供电,以此保证雾化器的芯片的电压稳定。
以上仅为本发明的实施方式,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (21)

1.一种雾化器,其特征在于,包括:
芯片,用于在所述雾化器插入电池杆中时,与所述电池杆进行通信;
电容,连接所述芯片,其中,当所述雾化器插入所述电池杆时,所述电容根据所述雾化器与所述电池杆之间的通信信号而被充电,以利用所述电容为所述芯片供电,从而使所述芯片正常工作。
2.根据权利要求1所述的雾化器,其特征在于,所述芯片包括通信接口和电源接口,所述电源接口连接所述电容,且所述芯片的所述通信接口和所述电源接口通过内部线路而连接,以在所述雾化器和所述电池杆进行通信时,所述电容藉由所述电源接口、所述内部线路和所述通信接口而被充电。
3.根据权利要求2所述的雾化器,其特征在于,当所述雾化器接收到通信信号为数据存储命令和存储数据时,在所述雾化器接收所述通信信号后,所述电容在第一预定时间段内能够接收所述电池杆提供的充电电压以被充电和存储电能,从而使所述电容能够藉由存储的电能而为所述芯片供电,以使所述芯片正常完成数据的存储并返回相应的通信信号。
4.根据权利要求3所述的雾化器,其特征在于,当所述雾化器接收到的通信信号为普通命令或者数据读取命令时,在所述雾化器接收所述通信信号后,所述电容在第二预定时间段内能够接收所述电池杆提供的充电电压以被充电和存储电能,从而使所述电容能够藉由存储的电能而为所述芯片供电,以使所述芯片根据所述通信信号而执行相应的操作并返回相应的通信信号。
5.根据权利要求4所述的雾化器,其特征在于,所述第一预设时间段大于所述第二预设时间段。
6.根据权利要求4所述的雾化器,其特征在于,当所述雾化器接收到的通信信号为数据存储命令和存储数据时,所述雾化器返回的通信信号为数据写入完成信号;当所述雾化器接收到的通信信号为数据读取命令时,所述雾化器返回的通信信号为所要读取的数据信号;当所述雾化器接收到的通信信号为普通命令时,所述雾化器返回的通信信号为所述普通命令。
7.根据权利要求2所述的雾化器,其特征在于,当所述雾化器返回相应的通信信号时,在所述通信信号处于第一逻辑电平时,所述电容在第三预设时间段内能够接收所述电池杆提供的充电电压以被充电和存储电能,从而使所述电容能够藉由存储的电能而为所述芯片供电,以使所述芯片能够正常与所述电池杆通信。
8.根据权利要求7所述的雾化器,其特征在于,所述第三预设时间段小于所述通信信号处于第一逻辑电平的持续时间。
9.根据权利要求2所述的雾化器,其特征在于,所述雾化器还包括加热元件,所述加热元件连接所述芯片;
在所述雾化器被抽吸时,所述雾化器接收到预设频率的PWM信号对所述加热元件进行加热,其中,所述预设频率为1KHz~200KHz;
所述电容在所述PWM信号处于第一逻辑电平时被充电,在所述PWM信号处于第二逻辑电平时放电,且所述电容的最大充电时间小于所述PWM信号处于所述第一逻辑电平的持续时间,所述电容的最小放电时间大于所述PWM信号处于所述第二逻辑电平的持续时间。
10.一种雾化器的使用方法,其特征在于,包括:
在雾化器插入电池杆中时,所述雾化器与所述电池杆进行通信;
所述雾化器中的电容根据所述雾化器与所述电池杆之间的通信信号而被充电,进而利用所述电容为所述雾化器供电,从而使所述雾化器正常工作。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述雾化器中的电容根据所述雾化器与所述电池杆之间的通信信号而被充电,进而利用所述电容为所述雾化器供电,从而使所述雾化器正常工作包括:
当所述雾化器接收到通信信号为数据存储命令和存储数据时,在所述雾化器接收所述通信信号后,所述电容在第一预定时间段内接收所述电池杆提供的充电电压以被充电和存储电能,从而使所述电容能够藉由存储的电能而为所述雾化器供电,以使所述雾化器正常完成数据的存储并返回相应的通信信号;
当所述雾化器接收到的通信信号为普通命令或者数据读取命令时,在所述雾化器接收所述通信后,所述电容在第二预定时间段内接收所述电池杆提供的充电电压以被充电和存储电能,从而使所述电容能够藉由存储的电能而为所述雾化器供电,以使所述雾化器根据所述通信信号而执行相应的操作并返回相应的通信信号;
当所述雾化器返回相应的通信信号时,在所述通信信号处于第一逻辑电平时,所述电容在第三预设时间段内能够接收所述电池杆提供的充电电压以被充电和存储电能,从而使所述电容能够藉由存储的电能而为所述雾化器供电,以使所述雾化器能够正常与所述电池杆通信。
12.一种电池杆,其特征在于,包括:驱动芯片;
驱动电路,连接所述驱动芯片,其中,所述驱动芯片藉由所述驱动电路而与插设在其内的雾化器进行通信,并根据所述雾化器与所述电池杆之间的通信信号而为所述雾化器中的电容充电,以使所述雾化器正常工作。
13.根据权利要求12所述的电池杆,其特征在于,所述驱动芯片包括侦测通信端口;所述电池杆包括:识别电路,所述识别电路连接所述侦测通信端口及所述驱动电路,在所述雾化器插入所述电池杆中时,所述电池杆通过所述侦测通信端口向所述雾化器发送通信信号。
14.根据权利要求13所述的电池杆,其特征在于,当所述通信信号为数据存储命令和存储数据时,所述电池杆在第一预定时间段内向所述雾化器提供充电电压以对所述雾化器的电容进行充电,并在所述雾化器正常完成数据的存储后,接收返回的相应的通信信号。
15.根据权利要求14所述的电池杆,其特征在于,当所述通信信号为普通命令或者数据读取命令时,所述电池杆在第二预定时间段内向所述雾化器提供充电电压以对所述雾化器的电容进行充电,并在所述雾化器根据所述通信信号而执行相应的操作完成后,接收返回的相应的通信信号。
16.根据权利要求15所述的电池杆,其特征在于,当所述通信信号为数据存储命令和存储数据时,所述电池杆接收到的所述相应的通信信号为数据写入完成信号;当所述通信信号为数据读取命令时,所述电池杆接收到的所述相应的通信信号为所要读取的数据信号;当所述通信信号为普通命令时,所述电池杆接收到的所述相应的通信信号为所述普通命令。
17.根据权利要求13所述的电池杆,其特征在于,在所述电池杆接收所述相应的通信信号时,在所述通信信号处于第一逻辑电平时,所述电池杆在第三预设时间段内向所述雾化器提供充电电压以对所述雾化器的电容进行充电。
18.根据权利要求13所述的电池杆,其特征在于,在检测待所述雾化器被抽吸时,所述电池杆发送预设频率的PWM信号对所述雾化器的加热元件进行加热,其中,所述预设频率为1KHz~200KHz。
19.一种电池杆的使用方法,其特征在于,包括:
在雾化器插入电池杆中时,所述电池杆与所述雾化器进行通信;
根据通信信号为所述雾化器进行充电,以使所述雾化器正常工作。
20.根据权利要求19所述的方法,其特征在于,所述根据通信信号为所述雾化器进行充电,以使所述雾化器正常工作包括:
当所述通信信号为数据存储命令和存储数据时,所述电池杆在第一预定时间段内向所述雾化器提供充电电压以对所述雾化器的电容进行充电,并在所述雾化器正常完成数据的存储后,接收返回的相应的通信信号;
当所述通信信号为普通命令或者数据读取命令时,所述电池杆在第二预定时间段内向所述雾化器提供充电电压以对所述雾化器的电容进行充电,并在所述雾化器根据所述通信信号而执行相应的操作完成后,接收返回的相应的通信信号;
在所述电池杆接收所述相应的通信信号时,在所述通信信号处于第一逻辑电平时,所述电池杆在第三预设时间段内向所述雾化器提供充电电压以对所述雾化器的电容进行充电。
21.一种电子雾化装置,其特征在于,包括:
雾化器,所述雾化器为上述权利要求1~9任一项所述的雾化器;所述雾化器能够实现上述权利要求10~11任一项所述的雾化器的使用方法;
电池杆,所述电池杆用于驱动插入其中的所述雾化器;所述电池杆为上述权利要求12~18任一项所述的电池杆;所述电池杆能够实现上述权利要求19~20任一项所述的电池杆的使用方法。
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