CN206227717U - 一种超声雾化控制系统及电子烟具 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种超声雾化控制系统及电子烟具，所述超声雾化控制系统包括电流反馈电路和/或电压反馈电路、单片机、推挽电路、振荡驱动电路；推挽电路耦接于单片机与振荡驱动电路之间，电流反馈电路和/或电压反馈电路耦接于振荡驱动电路和单片机之间；振荡驱动电路用于连接负载；其中，单片机输出预定频率的脉冲宽度调制信号至所述推挽电路，并判断电流反馈电路和/或电压反馈电路的反馈电流和/或电压波动是否大于阈值，在大于阈值时停止负载的工作。通过上述方式，本实用新型能够自动检测振荡驱动电路的工作状态，避免损坏负载和电路。

Description

一种超声雾化控制系统及电子烟具
技术领域
本实用新型涉及电子技术领域，特别是涉及一种超声雾化控制系统及电子烟具。
背景技术
超声电子烟是利用电子高频振荡引起雾化片谐振而产生超声波，超声波在烟油中传播产生空化现象，从而使烟油雾化。
正常情况下，即有烟油时，振荡驱动电路电流基本保持稳定；但是，当没有烟油时，振荡驱动电路电流会逐渐增大，雾化片温度逐渐上升，严重情况下振荡驱动电路或者雾化片会被烧毁。
目前，由于电子烟的结构和烟油的特殊性，很难通过传统的增加传感器的方法来检测是否有烟油、雾化片是否处于干烧的状态。
实用新型内容
本实用新型主要解决的技术问题是提供一种超声雾化控制系统及电子烟具，能够自动检测电路工作情况，并在负载工作异常时切断电路。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种超声雾化控制系统，包括电流反馈电路和/或电压反馈电路、单片机、推挽电路、振荡驱动电路；所述推挽电路耦接于所述单片机与所述振荡驱动电路之间，所述电流反馈电路和/或电压反馈电路耦接于所述振荡驱动电路和所述单片机之间；所述振荡驱动电路用于连接负载；其中，所述单片机输出预定频率和电压的脉冲宽度调制信号至所述推挽电路，并判断所述电流反馈电路和/或电压反馈电路的反馈电流和/或反馈电压波动是否大于阈值，在大于阈值时停止所述负载的工作。
其中，所述振荡驱动电路包括控制开关和电感；所述控制开关包括控制端、第一端以及第二端，所述控制开关的所述控制端连接所述推挽电路，所述控制开关的第一端与第一接地电阻连接；所述电感一端连接所述控制开关的第二端，所述电感另一端连接电压源；其中，所述控制开关的所述第二端通过第一电容连接所述负载，所述控制开关的所述第一端也连接所述负载。
进一步，所述振荡驱动电路包括：第二电容、第三电容、第四电容；
其中，所述第二电容并联于所述电感的两端；所述第三电容、第四电容与所述电感并联，一端连接所述电感接电压源的一端，所述第三电容和第四电容是接地电容。
进一步，所述振荡驱动电路还包括：并联的第五电容和第一电阻、二极管；其中，所述二极管的正极端连接所述第一电容，所述二极管的负极端连接所述并联的第五电容和第一电阻一端；所述并联的第五电容和第一电阻另一端连接所述电感接电压源的一端。
其中，所述电压反馈电路包括：串联的第二电阻和第三电阻，所述串联的第二电阻和第三电阻一端接所述二极管的负极端，所述第二电阻和所述第三电阻之间作为电压反馈点耦接所述单片机，所述第三电阻为接地电阻。
其中，所述电流反馈电路包括：串联的第四电阻和第六电容，所述第四电阻一端接所述控制开关的所述第一端；所述第四电阻与所述第六电容之间作为电流反馈点耦接所述单片机，所述第六电容为接地电容。
其中，所述推挽电路包括：第一三极管和第二三极管；所述第一三级管包括第一集极、第一基极、第一射极，所述第二三极管包括第二集极、第二基极、第二射极；所述第二集极与所述单片机的第一输出端耦合，所述第二基极与所述第一基极连接并耦合所述单片机的第二输出端，所述第二射极与所述第一射极相互连接并耦合所述控制开关的控制端，所述第一集极接地；其中，所述第一输出端为所述单片机的电源输出端，所述第二输出端为所述单片机的脉冲宽度调制信号输出端。
其中，上述控制系统进一步包括滤波电路：所述滤波电路包括一电阻和并联在所述电阻两端的两个接地电容，所述滤波电路通过所述电阻耦接于电路中。
所述电流反馈电路进一步包括耦接于所述第四电阻和所述控制开关之间的第一滤波电路；
所述电压反馈电路进一步包括耦接于所述第二电阻与所述单片机之间的第二滤波电路；
所述推挽电路进一步包括耦接于所述单片机的所述第一输出端和所述第二集极之间的第三滤波电路。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的另一个技术方案是提供一种电子烟具，该电子烟具包括雾化片及上述所述的超声雾化控制系统。
本实用新型的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型通过单片机自动检测振荡驱动电路的反馈电流或者反馈电压，当反馈电流和/或电压波动大于阈值时，单片机控制输出的脉冲宽度调制信号处于低电平状态，进而使得振荡驱动电路的控制开关断开，负载停止工作，避免损坏负载和电路。
附图说明
图1是本实用新型超声雾化控制系统一实施方式的示意图；
图2是图1中超声雾化控制系统详细示意图；
图3是图1中超声雾化控制系统的具体电路示意图；
图4是本实用新型超声雾化控制系统一实施方式的滤波电路示意图；
图5是本实用新型超声雾化控制系统另一实施方式的具有图4的滤波电路的具体电路示意图；
图6是本实用新型超声雾化控制系统又一种实施方式的具体电路示意图；
图7是本实用新型电子烟具一实施方式的结构示意图。
具体实施方式
为避免异常工作损坏负载和电路，本实用新型提供了一种超声雾化控制系统及电子烟具。
请参阅图1，图1是本实用新型实施方式的一种超声雾化控制系统示意图，上述超声雾化控制控制系统包括电流反馈电路101和/或电压反馈电路102、单片机(MCU)103、推挽电路104、振荡驱动电路105。
推挽电路104耦接于单片机103与振荡驱动电路105之间，电流反馈电路101和/或电压反馈电路102耦接于振荡驱动电路105和单片机103之间；振荡驱动电路105用于连接负载；其中，单片机103输出预定频率的脉冲宽度调制信号至推挽电路104，并判断电流反馈电路101和/或电压反馈电路102反馈电流和/或电压波动是否大于阈值，在大于阈值时断开振荡驱动电路105，即停止负载的工作。
具体地，请参阅图2，图2为单片机103内部电路示意图，包括A/D转换电路201、比较电路202和控制电路203；
A/D转换电路201的输入端耦合所述电流反馈电路101和/或电压反馈电路102的输出端，用于将反馈电流和/或反馈电压电信号转换为数字信号，并将其输入至比较电路202；
比较电路202耦接于A/D转换电路201和控制电路203之间，用于将接收的数字信号与阈值比较，若超过所述阈值，则输入第一信号至控制电路203；
控制电路203的输出端耦合推挽电路104的输入端，用于输出脉冲宽度调制信号至推挽电路104；当控制电路203接收第一信号后，控制电路203控制输出的脉冲宽度调制信号处于低电平状态，进而控制振荡驱动电路105处的负载停止工作。
请参阅图3，为实现上述内容，本实用新型示意性提供超声雾化控制系统的一种电路示意图。
振荡驱动电路105包括控制开关301和电感302，控制开关301包括控制端3011、第一端3012以及第二端3013，控制端3011连接推挽电路104，第一端3012与第一接地电阻303连接，第二端3013通过第一电容304连接负载305，控制开关301的第一端3012也连接负载305；负载305处可以是振荡器、雾化片或者两者均有，此处对负载的种类不做限定；电感302一端连接控制开关301的第二端3013，电感302另一端连接电压源，电压源可以是24V或者12V等，此处对电压源大小不做限定。
振荡驱动电路105进一步包括：第二电容306、第三电容307、第四电容308；第二电容306并联于电感302的两端，第三电容307、第四电容308与电感302并联，一端连接电感302接电压源的一端，第三电容307、第四电容308的另一端接地；上述三个电容组成的电路用于减小对用户的电磁辐射。
振荡驱动电路105还包括：并联的第五电容309和第一电阻310、二极管311；其中，二极管311的正极端连接第一电容304，二极管311的负极端连接并联的第五电容309和第一电阻310一端；并联的第五电容309和第一电阻310另一端连接电感302接电压源的一端。
电压反馈电路102包括第二电阻312和第三电阻313，第二电阻312串联于二极管311的负极端和单片机103之间，第三电阻313一端接在第二电阻312与单片机103之间，第三电阻313为接地电阻，第二电阻312和第三电阻313之间的连接点A点作为电压反馈点耦接单片机103。在其他实施例中，第二电阻312的位置也可在二极管311的正极端和第一电容304之间。
电流反馈电路101包括第四电阻314和第六电容315，第四电阻314耦接于控制开关301的第一端3012与单片机103之间，第六电容315为接地电容；第四电阻314与第六电容315的连接点B点作为电流反馈点耦接单片机103。在其他实施例中，电流反馈点也可以是控制开关301与负载305的连接点，即不需要第四电阻314和第六电容315。
推挽电路104包括：第一三极管316和第二三极管317；第一三级管316包括第一集极3161、第一基极3162、第一射极3163，第二三极管317包括第二集极3171、第二基极3172、第二射极3173；第二集极3171与单片机103的第一输出端耦合1031，第二基极3172与第一基极3162相互连接并耦合单片机103的第二输出端1032，第二射极3173与第一射极3163相互连接并耦合控制开关301的控制端3011，第一集极3161接地。在本实施例中，单片机103的第一输出端1031为电源输出端，第二输出端1032为脉冲宽度调制信号输出端。其中，第一输出端1031优选为单片机103的电源输出端，第二输出端1032为脉冲调制信号输出端。上述推挽电路104的作用是将输入的脉冲调制信号进行放大。
具体地，当振荡驱动电路105处的负载处于异常工作状态，单片机103检测到反馈电流或反馈电压波动范围超过阈值，则控制输出的脉冲宽度调制信号处于低电平状态，从而使振荡驱动电路105的控制开关301断开，进而使负载停止工作。
在一个应用场景中，阈值为±30％，在其他应用场景中，可以是其他阈值，本实用新型不作限制。
请参阅图4-图5，在一应用环境中，一种超声雾化控制系统电路还包括滤波电路，图4为本实用新型实施方式的滤波电路示意图，该滤波电路为典型的π型结构，包括一电阻401和并联在电阻两端的两个接地电容402、403，滤波电路通过电阻401耦接于电路中。在其他实施例中，滤波电路的结构还可以是L型、T型等。
如图5所示，图5为本实用新型实施方式的具有图4中滤波电路的另一种超声雾化控制系统电路图。
电流反馈电路101进一步包括耦接于控制开关301和单片机103之间的第一滤波电路501，第一滤波电路501的具体位置在本实施例中不做限定，可以在控制开关301和第四电阻314之间，也可在第四电阻314与单片机103之间。
电压反馈电路102进一步包括耦接于振荡驱动电路105与单片机103之间的第二滤波电路502；第二滤波电路502的具体位置在本实施例中不做限定，可以在电压反馈点A与单片机103之间，也可在电压反馈点A与第二电阻312之间。
推挽电路104进一步包括耦接于单片机103和第二集极3171之间的第三滤波电路。
为保护电路安全运行，还可在电路中接入一些电阻或电容，请参阅图6，本实用新型提供的另一种超声雾化控制系统电路示意图，在单片机103和推挽电路104之间接入一并联的电阻601和接地电阻602，在推挽电路104和振荡驱动电路105的控制开关301之间接入一并联的电阻603和接地电阻604。在其他实施例中，接入的电阻的位置、类型、个数可不相同，接入的电阻也可是电容。
请参阅图7，图7为本实用新型提供的一种电子烟具结构示意图，该电子烟具包括雾化片及上述任一实施例中的超声雾化控制系统。当电子烟具接收到开始工作指令，其内部单片机输出一定频率和电压的脉冲宽度调制信号至推挽电路；在电子烟具工作的同时，单片机实时检测振荡驱动电路的反馈电流或者反馈电压；当检测到反馈电流或反馈电压波动超过阈值时，单片机控制输出的脉冲宽度调制信号处于低电平状态，从而使得振荡驱动电路的控制开关断开，进而使雾化片停止工作，避免损坏雾化片和电路。
以上仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型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，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种超声雾化控制系统，其特征在于，
包括电流反馈电路和/或电压反馈电路、单片机、推挽电路、振荡驱动电路；
所述推挽电路耦接于所述单片机与所述振荡驱动电路之间，所述电流反馈电路和/或电压反馈电路耦接于所述振荡驱动电路和所述单片机之间；
所述振荡驱动电路用于连接负载；
其中，所述单片机输出预定频率和电压的脉冲宽度调制信号至所述推挽电路，并判断所述电流反馈电路和/或电压反馈电路的反馈电流和/或反馈电压波动是否大于阈值，在大于阈值时停止所述负载的工作。
2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述振荡驱动电路包括：
控制开关，所述控制开关包括控制端、第一端以及第二端，所述控制开关的所述控制端连接所述推挽电路，所述控制开关的第一端与第一接地电阻连接；
电感，所述电感一端连接所述控制开关的第二端，所述电感另一端连接电压源；
其中，所述控制开关的所述第二端通过第一电容连接所述负载，所述控制开关的所述第一端也连接所述负载。
3.根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于，所述振荡驱动电路进一步包括：
第二电容、第三电容、第四电容；
其中，所述第二电容并联于所述电感的两端；所述第三电容、第四电容与所述电感并联，一端连接所述电感接电压源的一端，所述第三电容和所述第四电容是接地电容。
4.根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于，所述振荡驱动电路进一步包括：
并联的第五电容和第一电阻、二极管；
其中，所述二极管的正极端连接所述第一电容，所述二极管的负极端连接所述并联的第五电容和第一电阻一端；所述并联的第五电容和第一电阻另一端连接所述电感接电压源的一端。
5.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述电压反馈电路包括：
串联的第二电阻和第三电阻，所述串联的第二电阻和第三电阻一端接所述二极管的负极端，所述第三电阻为接地电阻，所述第二电阻和所述第三电阻之间作为电压反馈点耦接所述单片机。
6.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述电流反馈电路包括：
串联的第四电阻和第六电容，所述第四电阻一端接所述控制开关的所述第一端；所述第六电容为接地电容；所述第四电阻与所述第六电容之间作为电流反馈点耦接所述单片机。
7.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述推挽电路包括：第一三极管和第二三极管；
所述第一三级管包括第一集极、第一基极、第一射极，所述第二三极管包括第二集极、第二基极、第二射极；所述第二集极与所述单片机的第一输出端耦合，所述第二基极与所述第一基极连接并耦合所述单片机的第二输出端，所述第二射极与所述第一射极相互连接并耦合所述控制开关的控制端，所述第一集极接地；
其中，所述第一输出端为所述单片机的电源输出端，所述第二输出端为所述单片机的脉冲宽度调制信号输出端。
8.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，进一步包括滤波电路：
所述滤波电路包括一电阻和并联在所述电阻两端的两个接地电容，所述滤波电路通过所述电阻耦接于电路中。
9.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，
所述电流反馈电路进一步包括耦接于所述第四电阻和所述控制开关之间的第一滤波电路；
所述电压反馈电路进一步包括耦接于所述第二电阻与所述单片机之间的第二滤波电路；
所述推挽电路进一步包括耦接于所述单片机的所述第一输出端和所述第二集极之间的第三滤波电路。
10.一种电子烟具，其特征在于，包括雾化片及如权利要求1～9任一项所述的超声雾化控制系统，所述雾化片即为所述负载。
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