CN205728072U - 在低压状态下的电子烟工作效率提升电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电子烟在低压状态下的工作效率提升电路，包括充电电池、功率放大管、MCU以及负压模块，功率放大管的输入脚连接充电电池的正极，功率放大管的输出脚连接电源的正极，功率放大管的控制脚与负压模块的输出端连接，负压模块的输入端与MCU连接。本实用新型通过在原有的反接装置中加入MCU以及负压模块，MCU产生脉宽调制信号，通过该脉宽调制信号控制负压模块进行充电和放电模式的切换，使得功率放大管的控制脚产生一个相当于MCU供电电压负数的负压，在充电电池电压下降后，仍就能维持一个较低的GS电压，从而达到提高功率放大管内阻的目的，在充电电池电压下降后，功率放大管仍能保较低GS电压工作，达到提高整个系统稳定及效率目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子烟技术领域，更具体地说是指在低压状态下的电子烟工作效率提升电路。
背景技术
随着人们对身体健康的关注度上升，人们都意识到了烟草对于人们身体的危害，因此，产生了电子烟。电子烟通常是将烟液经过雾化器雾化供使用者使用，人们抽电子烟后，烟瘾也会渐渐地变小。
现有的电子烟都是采用充电电池来供电的，一次性的电子烟通常是不能充电的充电电池，可以反复使用的电子烟通常都是用充电电池，目前使用单节锂充电电池供电的电子烟中都设有电子烟防反接装置，现有的电子烟防反接装置如说明书附图1所示，其所使用的P型大功率MOS管，控制脚都是通过R1直接接地的，MOS管的G脚与S脚之间的电压(简称GS电压)最大等于充电电池电压的负数，即-4.2V。该电子烟防反接装置在充电电池电压下降时，GS电压上升，会造成MOS管内阻上升，增加了发热量，影响系统的稳定性并降低了整个电路的效率，从而降低电子烟的工作效率。
中国专利201420051821.3公开了一种电子烟的充电电池组件及一种电子烟，所述电子烟的充电电池组件中，微控制器同时与充电电池和雾化组件连接，使得充电电池与雾化组件形成电流回路，同时所述微控制器通过不同的管脚分别与雾化组件的电热丝的高压端和低压端连接。该连接关系使得所述微控制器后续可以通过各个管脚从电热丝方面获取相关参数进而确定电热丝的阻值，在判断确定雾化组件的电热丝的阻值超出电阻预设范围时，会控制所述充电电池与所述雾化组件的电热丝之间的电路断开，这样可以在电子烟的充电电池组件与雾化组件功率不匹配时，使得电子烟停止工作，从而避免了电子烟在使用时烟雾量不足以及充电电池发热和漏液情况的发生。
上述的专利中，虽然也利用微控制器的不同引脚与充电电池和雾化组件连接，但是并未解决如何在充电电池电压下降后，功率放大管仍能保较低GS电压工作。
因此有必要设计一种电子烟，实现在充电电池电压下降后，功率放大管仍能保较低GS电压工作。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供在低压状态下的电子烟工作效率提升电路。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：在低压状态下的电子烟工作效率提升电路，包括充电电池、功率放大管、MCU以及用于接收调制信号且进行充放电的负压模块，所述功率放大管的输入脚连接充电电池的正极，所述功率放大管的输出脚连接电源的正极，所述功率放大管的控制脚与所述负压模块的输出端连接，所述负压模块的输入端与所述MCU连接。
其进一步技术方案为：所述MCU输出的脉宽调制信号为80KHz-1000KHz，所述MCU上设有PWM脚，所述PWM脚与所述负压模块的输入端连接。
其进一步技术方案为：所述负压模块的输入端与所述充电电池的负极之间连接有当所述负压模块在放电时进行放电的旁路电阻。
其进一步技术方案为：所述负压模块包括第一能量存储电容、第一开关二极管、第二开关二极管以及第二能量存储电容，所述第一能量存储电容的两端分别与所述第一开关二极管的正极以及所述PWM脚连接；所述第二开关二极管的负极与所述第一能量存储电容连接，所述第二开关二极管的正极与所述旁路电阻连接；所述第二能量存储电容的一端与所述第二开关二极管的正极连接，所述第二能量存储电容的另一端连接大地。
其进一步技术方案为：所述功率放大管为防反接P型MOS管，所述输入脚为S极，所述控制脚为G极，所述输出脚为D极。
本实用新型与现有技术相比的有益效果是：本实用新型的在低压状态下的电子烟工作效率提升电路，通过在原有的反接装置中加入MCU以及负压模块，MCU产生脉宽调制信号，通过该脉宽调制信号控制负压模块进行充电和放电模式的切换，使得功率放大管的控制脚产生一个相当于MCU供电电压负数的负压，在充电电池电压下降后，仍就能维持一个较低的GS电压，从而达到提高功率放大管内阻的目的，在充电电池电压下降后，功率放大管仍能保较低GS电压工作，达到提高整个系统稳定及效率目的。
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。
附图说明
图1为现有技术的单节锂充电电池供电的电子烟防反节装置的原理示意图；
图2为本实用新型具体实施例提供的在低压状态下的电子烟工作效率提升电路的原理示意图；
附图标记
Q1 功率放大管 R1 旁路电阻
C2 第一能量存储电容 D3 第一开关二极管
D1 第二开关二极管 C1 第二能量存储电容
具体实施方式
为了更充分理解本实用新型的技术内容，下面结合具体实施例对本实用新型的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。
如图1～2所示的具体实施例，本实施例提供的在低压状态下的电子烟工作效率提升电路，可以实现电子烟在使用单节锂充电电池时，降低功率放大管Q1导通内阻，达到提高整个系统稳定及效率目的。
在低压状态下的电子烟工作效率提升电路，包括充电电池、功率放大管Q1、MCU以及用于接收调制信号且进行充放电的负压模块，其中，功率放大管Q1的输入脚连接充电电池的正极，功率放大管Q1的输出脚连接电源的正极，功率放大管Q1的控制脚与负压模块的输出端连接，负压模块的输入端与MCU连接。
当充电电池电极接反时，功率放大管Q1因为控制脚是正压而不导通，从而达到保护后级电路的目的，只有充电电池极性接对时，系统工作。当MCU输出的脉宽调制信号为正半周时，负压模块进行充电，信号负为半周时，负压模块进行放电，几个周期后，会在功率放大管Q1的控制脚产生一个相当于MCU供电电压负数的负压，此时功率放大管Q1的GS电压约等于充电电池电压加上MCU供电电压之和的负数，在充电电池电压下降后，仍就能维持一个较低的GS电压，从而达到提高功率放大管Q1内阻的目的，功率放大管Q1仍能保较低GS电压工作。
上述的在低压状态下的电子烟工作效率提升电路，通过在原有的反接装置中加入MCU以及负压模块，MCU产生脉宽调制信号，通过该脉宽调制信号控制负压模块进行充电和放电模式的切换，使得功率放大管Q1的控制脚产生一个相当于MCU供电电压负数的负压，在充电电池电压下降后，仍就能维持一个较低的GS电压，从而达到提高功率放大管Q1内阻的目的，在充电电池电压下降后，功率放大管Q1仍能保较低GS电压工作，达到提高整个系统稳定及效率目的。
更进一步的，MCU输出的脉宽调制信号8 0KHz-1000KHz，上述的MCU上设有PWM脚，该PWM脚与负压模块的输入端连接，该PWM脚在MCU的控制下输出80KHz-1000KHz的脉宽调制信号；本实施例中，优选100KHz。
另外，负压模块的输入端与充电电池的负极之间连接有旁路电阻R1，负压模块在放电过程中，可通过该旁路电阻R1进行放电。
上述的负压模块包括第一能量存储电容C2、第一开关二极管D3、第二开关二极管D1以及第二能量存储电容C1，该第一能量存储电容C2的两端分别与第一开关二极管D3的正极以及PWM脚连接，这样，脉宽调制信号处于正半周时，第一能量存储电容C2会通过第一开关二极管D3进行正向充电，存储能量；第二开关二极管D1的负极与第一能量存储电容C2连接，第二开关二极管D1的正极与旁路电阻R1连接；在第一能量存储电容C2放电时，第二开关二极管D1被击穿，通过第二开关二极管D1以及旁路电阻R1进行放电过程；第二能量存储电容C1的一端与第二开关二极管D1的正极连接，第二能量存储电容C1的另一端连接大地，这样，在第一能量存储电容C2进行放电时，通过第二开关二极管D1以及旁路电阻R1进行放电，并且对第二能量存储电容C1进行充电，一部分能量经由第二能量存储电容C1存储起来。
在本实施例中，功率放大管Q1为防反接P型MOS管，所述输入脚为S极，所述控制脚为G极，所述输出脚为D极。
该在低压状态下的电子烟工作效率提升电路的提升方法，具体步骤如下：
步骤一、MCU输出脉宽调制信号，脉宽调制信号处于正半周时，负压模块进行正向充电，脉宽调制信号处于信号负半周时，负压模块进行放电；
步骤二、重复上述步骤一若干个周期后，功率放大管Q1的控制脚产生一个相当于MCU供电电压负数的负压，此时功率放大管Q1的GS电压约等于锂充电电池电压加上MCU供电电压之和的负数，在充电电池电压下降后，仍就能维持一个较低的GS电压。
上述步骤一中，脉宽调制信号为80KHz-1000KHz，本实施例中优选100KHz。
上述仅以实施例来进一步说明本实用新型的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本实用新型的实施方式仅限于此，任何依本实用新型所做的技术延伸或再创造，均受本实用新型的保护。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。
Claims (5)
1.在低压状态下的电子烟工作效率提升电路，其特征在于，包括充电电池、功率放大管、MCU以及用于接收调制信号且进行充放电的负压模块，所述功率放大管的输入脚连接充电电池的正极，所述功率放大管的输出脚连接电源的正极，所述功率放大管的控制脚与所述负压模块的输出端连接，所述负压模块的输入端与所述MCU连接。
2.根据权利要求1所述的在低压状态下的电子烟工作效率提升电路，其特征在于，所述MCU输出的脉宽调制信号为80KHz-1000KHz；所述MCU上设有PWM脚，所述PWM脚与所述负压模块的输入端连接。
3.根据权利要求2所述的在低压状态下的电子烟工作效率提升电路，其特征在于，所述负压模块的输入端与所述充电电池的负极之间连接有当所述负压模块在放电时进行放电的旁路电阻。
4.根据权利要求3所述的在低压状态下的电子烟工作效率提升电路，其特征在于，所述负压模块包括第一能量存储电容、第一开关二极管、第二开关二极管以及第二能量存储电容，所述第一能量存储电容的两端分别与所述第一开关二极管的正极以及所述PWM脚连接；所述第二开关二极管的负极与所述第一能量存储电容连接，所述第二开关二极管的正极与所述旁路电阻连接；所述第二能量存储电容的一端与所述第二开关二极管的正极连接，所述第二能量存储电容的另一端连接大地。
5.根据权利要求1至4任一项所述的在低压状态下的电子烟工作效率提升电路，其特征在于，所述功率放大管为防反接P型MOS管，所述输入脚为S极，所述控制脚为G极，所述输出脚为D极。
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| CN105876872A (zh) * | 2016-06-17 | 2016-08-24 | 深圳瀚星翔科技有限公司 | 在低压状态下的电子烟工作效率提升电路及其方法 |
| CN110122933A (zh) * | 2019-06-11 | 2019-08-16 | 深圳市劳斯韦伯科技有限公司 | 电子烟控制装置及其电子烟 |
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