CN204969459U - 一种雾化丝阻值能够自动控制的电子烟 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种雾化丝阻值能够自动控制的电子烟，包括依次电连接的电源电路、功率驱动电路和雾化丝，其特征在于：其还包括电连接的电阻采集电路和单片机,所述电阻采集电路的输入端电连接雾化丝，其输出端电连接至单片机的电阻信号采集引脚，单片机的输出占空比引脚连接至功率驱动电路。本实用新型的电子烟，适用于电阻率温度系数小的合金雾化丝中，当雾化丝的电阻值发生变化时，采集雾化丝两端的实时电压值，将这一电压值经放大、转换处理后转换成实时电阻值，单片机通过比较这一实时电阻值与预设电阻值后的结果来控制调整加载在雾化丝上的功率，进而来调整雾化丝的电阻值至与预设电阻值相等，具有自动检测、自动控制电阻值的功能。

Description

一种雾化丝阻值能够自动控制的电子烟

技术领域

本实用新型涉及一种戒烟工具，具体涉及一种雾化丝阻值能够自动控制的电子烟。

背景技术

电子烟又名电子香烟，主要用于戒烟和替代香烟，它有着与香烟一样的外观、与香烟近似的味道，甚至比一般香烟的口味要多出很多，也像香烟一样能吸出烟、吸出味道跟感觉来。其工作原理是雾化丝得电加热，将电能转化为热能来加热烟油，烟油加热到一定温度就会挥发雾化产生烟雾拱吸烟者抽吸。加载在雾化丝上的功率越大，雾化丝的发热量越大，雾化丝的电阻值越大，加热烟油的温度越高，反之，加载在雾化丝上的功率越小，雾化丝的发热量越小，雾化丝的电阻值越小，加热烟油的温度越低。也就是可以通过控制加载在雾化丝上的功率值可以来调整加热烟油的温度。为了达到自动调节雾化丝温度的目的，需要实时的采集雾化丝上的温度值，针对一些温度电阻率大的单一金属成分的雾化丝，比如：钛丝、铂金丝等，可以通过实时的采集雾化丝上温度的变化来达到自动控温的目的，但是针对一些温度电阻率小（小于0.0019Ω/℃）的合金丝，比如镍铬丝，由于变化率小没有办法实时采集雾化丝上的温度变化，使得其不能自动控制，而镍铬丝的成本低、抗氧化的特性使得其在电子烟中的使用中占有主导地位，本发明就是针对这一现状而提出的能够自动控制雾化丝电阻值的电子烟。

发明内容

为了解决背景技术中的不足，本实用新型的目的在于克服背景技术的缺陷，提供一种雾化丝阻值能够自动控制的电子烟，自动控制雾化丝的加热电阻值。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种雾化丝阻值能够自动控制的电子烟，包括依次电连接的电源电路、功率驱动电路和雾化丝R，其特征在于：其还包括电连接的电阻采集电路和单片机MCU,所述电阻采集电路的输入端电连接雾化丝R，其输出端电连接至单片机MCU的电阻信号采集引脚IN1，单片机MCU的输出占空比引脚连接至功率驱动电路。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述雾化丝R为合金丝。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述功率驱动电路包括两个储能元件和两个MOS管，分别为第一储能元件P1、第二储能元件P2、第一MOS管Q1、第二MOS管Q2，两个MOS管的栅极分别连接至单片机MCU的输出占空比引脚PWM1、PWM2，第一MOS管Q1的漏极连接电源电路，第一MOS管Q1的源极连接第二MOS管Q2的漏极，第二MOS管Q2的源极接地，第二储能元件P2并联在第一MOS管Q1的漏极和源极之间，第一储能元件Q1串联在第二MOS管Q2的漏极和第二储能元件P2之间。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述电阻采集电路包括一采样电阻R1、差分放大器U，所述采样电阻R1串联在功率驱动电路输出端和雾化丝R之间，所述采样电阻R1与雾化丝R连接的一端通过一差分电阻R2连接到差分放大器的负相输入端，所述采样电阻R1的另一端通过一差分电阻R3连接到差分放大器的正相输入端，所述差分放大器的输出端连接至单片机MCU的电阻信号采集引脚IN1。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述第一储能元件为功率电感，所述第二储能元件为功率电容。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述单片机MCU的SPI转换输出引脚还电连接有一电阻显示器。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述单片机MCU的I/O转换输入引脚还电连接有一键盘。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述第二储能元件P2与雾化丝R之间还并联有由滤波电容组成的滤波电路。

本实用新型的有益之处在于：本实用新型的一种雾化丝阻值能够自动控制的电子烟，适用于电阻率温度系数小的合金雾化丝中，当雾化丝的电阻值发生变化时，采集雾化丝两端的实时电压值，将这一电压值经放大、转换处理后转换成实时电阻值，单片机通过比较这一实时电阻值与预设电阻值后的结果来控制调整加载在雾化丝上的功率，进而来调整雾化丝的电阻值至与预设电阻值相等，具有自动检测、自动控制电阻值的功能，特别适用于电阻率温度系数小的镍铬丝的电子烟中使用，成本低、抗氧化能力强，具有很好的市场开发前景。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型优选实施例的电路图。

图中：10、电源电路，20、功率驱动电路，30、电阻采集电路，40、电阻显示器，50、键盘，60、滤波电路。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，并使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合实施例及实施例附图对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1所示，本实用新型根据以镍铬丝为代表的合金丝作为雾化丝，根据其电阻率温度系数小这一事实而提供得一种雾化丝阻值能够自动控制的电子烟，包括依次电连接的电源电路10、功率驱动电路20和雾化丝R，以及电连接的电阻采集电路30和单片机MCU,所述电阻采集电路30的输入端电连接雾化丝R，其输出端电连接至单片机MCU的电阻信号采集引脚IN1，单片机MCU的SPI转换输出引脚还电连接有一电阻显示器40,单片机MCU的I/O转换输入引脚还电连接有一键盘50,单片机MCU的输出占空比引脚（PWM1、PWM2）连接至功率驱动电路20。具体的：本实用新型的功率驱动电路20包括两个储能元件和两个MOS管，分别为第一储能元件P1、第二储能元件P2、第一MOS管Q1、第二MOS管Q2，两个MOS管的栅极分别连接至单片机MCU的输出占空比引脚PWM1、PWM2，第一MOS管Q1的漏极连接电源电路，第一MOS管Q1的源极连接第二MOS管Q2的漏极，第二MOS管Q2的源极接地，第二储能元件P2并联在第一MOS管Q1的漏极和源极之间，第一储能元件Q1串联在第二MOS管Q2的漏极和第二储能元件P2之间，所述第二储能元件P2与雾化丝R之间还并联有由滤波电容组成的滤波电路。

基于上述功率驱动电路20的结构，其工作过程如下：在单片机MCU的控制下第一MOS管Q1导通、第二MOS管Q2截止时，电源电路10经第一MOS管Q1、储能元件、雾化丝R形成回路，通过第一MOS管Q1给第一个储能原件P1充电，第二储能原件P2维持输出电压恒定并向雾化丝R供电；在单片机MCU的控制下第一MOS管截止、第二MOS管导通时，第一储能原件P1经第二MOS管Q2、雾化丝R形成回路，第一储能原件P1给雾化丝R放电提供电源，第二储能原件P2维持输出电压恒定并向雾化丝R供电。单片机MCU通过调节占空比的大小来调节两个MOS管的导通时间来调节输出到雾化丝R上的功率值，这一功率值越大，加载在雾化丝R上的电流越大，雾化丝R上的电阻值越大，产生的热量越多；反之，电阻值越小，产生的热量越少，达到自动调节雾化丝电阻值的目的。同时本实用新型也对功率驱动电路20的组成元素进行优化，减少了成本高、体积大的MOS管的数量，通过增加成本低、体积小的储能原件来最优的控制功率输出，降低了成本，减小了整体体积，更有利于电子烟的研发生产。

具体的，所述电阻采集电路30包括一采样电阻R1、差分放大器U，所述采样电阻R1串联在功率驱动电路输出端和雾化丝R之间，所述采样电阻R1与雾化丝R连接的一端通过一差分电阻R2连接到差分放大器的负相输入端，所述采样电阻R1的另一端通过一差分电阻R3连接到差分放大器的正相输入端，所述差分放大器的输出端连接至单片机MCU的电阻信号采集引脚IN1。

雾化丝R浸在烟油里，电源电路10给雾化丝R供电，雾化丝R得电后发热，将电能转化成热能加热烟油，雾化丝R在发热过程中其上的电阻值不断的变化，采样电阻R1的阻值不变且与雾化丝R串联，当采样电阻R1上的电流变化时，也就是阻值一定的情况下其上的电压值变化，差分放大器U将这一电压变化量经放大后输入到单片机MCU，单片机MCU将这一电压值转换为电阻值，也就获得雾化丝R上的实时电阻值。

基于电子烟的上述电路结构，本实用新型的电子烟能够实现自动控制雾化丝电阻值的原理如下：抽烟者根据自己的口味需求通过键盘50先行设定雾化丝R的目标电阻值，当雾化丝R的实时电阻值变化于这一预设电阻值时，电阻采集电路30采集这一变化值，一方面单片机MCU将这一变化值分析转化成雾化丝R的当前电阻值在电阻显示器40中显示出来，另一方面，单片机MCU根据这一变化值来控制功率驱动电路30来调整输出占空比大小，来调整两个MOS管的导通状态和导通时间，进而调整加载在雾化丝R上的功率值，从而调整雾化丝R的电阻值至预先设定值，实现本实用新型的自动控制雾化丝电阻值的功能。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一储能元件Q1为功率电感，所述第二储能元件Q2为功率电容。功率电感的电压不能突变使得输出到雾化丝R上的电压稳定，功率电容的电流不能突变使得输出到雾化丝R上的电流稳定，效果更好。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受所述实施例的限制，其它的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种雾化丝阻值能够自动控制的电子烟，包括依次电连接的电源电路、功率驱动电路和雾化丝（R），其特征在于：其还包括电连接的电阻采集电路和单片机(MCU),所述电阻采集电路的输入端电连接雾化丝（R），其输出端电连接至单片机（MCU）的电阻信号采集引脚（IN1），单片机（MCU）的输出占空比引脚连接至功率驱动电路。

2.根据权利要求1所述的一种雾化丝阻值能够自动控制的电子烟，其特征在于：所述雾化丝（R）为合金丝。

3.根据权利要求1所述的一种雾化丝阻值能够自动控制的电子烟，其特征在于：所述功率驱动电路包括两个储能元件和两个MOS管，分别为第一储能元件（P1）、第二储能元件(P2)、第一MOS管（Q1）、第二MOS管(Q2)，两个MOS管的栅极分别连接至单片机（MCU）的输出占空比引脚（PWM1、PWM2），第一MOS管（Q1）的漏极连接电源电路，第一MOS管（Q1）的源极连接第二MOS管（Q2）的漏极，第二MOS管（Q2）的源极接地，第二储能元件（P2）并联在第一MOS管（Q1）的漏极和源极之间，第一储能元件（Q1）串联在第二MOS管（Q2）的漏极和第二储能元件（P2）之间。

4.根据权利要求2所述的一种雾化丝阻值能够自动控制的电子烟，其特征在于：所述电阻采集电路包括一采样电阻（R1）、差分放大器（U），所述采样电阻（R1）串联在功率驱动电路输出端和雾化丝（R）之间，所述采样电阻（R1）与雾化丝（R）连接的一端通过一差分电阻（R2）连接到差分放大器的负相输入端，所述采样电阻（R1）的另一端通过一差分电阻（R3）连接到差分放大器的正相输入端，所述差分放大器的输出端连接至单片机（MCU）的电阻信号采集引脚（IN1）。

5.根据权利要求3所述的一种雾化丝阻值能够自动控制的电子烟，其特征在于：所述第一储能元件为功率电感，所述第二储能元件为功率电容。

6.根据权利要求2所述的一种雾化丝阻值能够自动控制的电子烟，其特征在于：所述单片机（MCU）的SPI转换输出引脚还电连接有一电阻显示器。

7.根据权利要求2所述的一种雾化丝阻值能够自动控制的电子烟，其特征在于：所述单片机（MCU）的I/O转换输入引脚还电连接有一键盘。

8.根据权利要求3或5所述的一种雾化丝阻值能够自动控制的电子烟，其特征在于：所述第二储能元件（P2）与雾化丝（R）之间还并联有由滤波电容组成的滤波电路。