CN207167764U - 供电驱动模块、供电装置及电子烟 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种供电驱动模块、供电装置及电子烟，属于电子技术领域。该供电驱动模块包括：基板、集成在该基板上的逻辑控制器、第一晶体管和第二晶体管；该逻辑控制器的第一端与脉宽调制引脚相连，第二端与该第一晶体管的控制极相连，第三端与该第二晶体管的控制极相连；该第一晶体管的第一极与电压输入引脚相连，第二极与转换引脚相连；该第二晶体管的第一极与该转换引脚相连，第二极与接地引脚相连。由于该驱动模块包括的各器件集成在基板上，使得整个驱动模块的体积较小，因此在电子烟的电路板上所占用的空间也较小，便于电路板上各器件的散热，并且可以有效减少电子烟电路板的体积。

Description

供电驱动模块、供电装置及电子烟
技术领域
本实用新型涉及电子技术领域，特别涉及一种供电驱动模块、供电装置及电子烟。
背景技术
电子烟是一种模仿卷烟的电子产品，可以通过雾化等手段，将尼古丁等卷烟材料变成蒸汽后供用户吸食。
相关技术中，电子烟主要由雾化器和电池装置组成，电路板设置在电池装置内，电路板上集成各种控制电路。该控制电路一般包括主控处理器、充电模块和供电驱动模块。该供电驱动模块用于在主控处理器的控制下，为雾化器提供驱动电流。具体的，该供电驱动模块一般包括设置在电路板上的多个分立元件，该多个分立元件占用的电路板面积较大，不利于电路板上器件的散热。
实用新型内容
为了解决相关技术中供电驱动模块占用电路板面积较大，不利于器件散热的问题，本实用新型提供了一种供电驱动模块、供电装置及电子烟。所述技术方案如下：
第一方面，提供了一种供电驱动模块，所述供电驱动模块包括：
基板、集成在所述基板上的逻辑控制器、第一晶体管和第二晶体管；
所述逻辑控制器的第一端与脉宽调制引脚相连，第二端与所述第一晶体管的控制极相连，第三端与所述第二晶体管的控制极相连，所述逻辑控制器用于根据从所述脉宽调制引脚接收到的控制信号，控制所述第一晶体管和所述第二晶体管的开启或者关断；
所述第一晶体管的第一极与电压输入引脚相连，第二极与转换引脚相连；
所述第二晶体管的第一极与所述转换引脚相连，第二极与接地引脚相连。
可选的，所述供电驱动模块，还包括：第一与门、第二与门、直通保护器、电平移位器、第一运放器和第二运放器；
所述第一与门的第一输入端与所述逻辑控制器的第二端相连，所述第一与门的第二输入端与所述直通保护器相连，所述第一与门的输出端与所述电平移位器的输入端相连，所述电平移位器的输出端与所述第一运放器的输入端相连，所述第一运放器的输出端与所述第一晶体管的控制极相连；
所述第二与门的第一输入端与所述逻辑控制器的第三端相连，所述第二与门的第二输入端与所述直通保护器相连，所述第二与门的输出端与所述第二运放器的输入端相连，所述第二运放器的输出端与所述第二晶体管的控制极相连。
可选的，所述供电驱动模块，还包括：滤波电阻、下拉电阻和稳压二极管；
所述滤波电阻的一端与所述脉宽调制引脚相连，另一端与所述逻辑控制器的第一端相连，用于滤除电路中的干扰信号；
所述下拉电阻的一端分别与所述直通保护器和所述第二晶体管的控制极相连，另一端与接地引脚相连，用于稳定输出电压；
所述稳压二极管的一端与供电引脚相连，另一端分别与过流保护引脚和所述第一运放器的电源端相连，用于稳定电压。
可选的，所述供电驱动模块，还包括：第一电流检测器和第二电流检测器；
所述第一电流检测器的一端与数字电路供电引脚相连，另一端与强制连续传导模式使能引脚相连，所述强制连续传导模式使能引脚分别与所述逻辑控制器和所述直通保护器相连；
所述第二电流检测器的一端与所述强制连续传导模式使能引脚相连，另一端与接地引脚相连。
可选的，所述第一晶体管和所述第二晶体管均为MOS场效应晶体管。
第二方面，提供了一种供电装置，所述供电装置包括：
主控处理器、第一驱动模块、第二驱动模块和功率电感，其中，每个驱动模块为如权利要求第一方面所提供的供电驱动模块；
所述第一驱动模块的脉宽调制引脚与所述主控处理器相连，电压输入引脚与供电电源相连，转换引脚与所述功率电感的一端相连，所述功率电感的另一端与所述第二驱动模块的转换引脚相连；
所述第二驱动模块的脉宽调制引脚与所述主控处理器相连，电压输入引脚与雾化器相连。
可选的，所述供电装置还包括：充电端口、充电组件和电池组件；
所述充电组件的一端与所述充电端口相连，另一端与所述电池组件相连，用于为所述电池组件充电。
可选的，所述供电装置还包括：电池防反装组件和电量检测组件；
所述电池防反装组件的两端分别与所述充电组件和所述电池组件相连；
所述电量检测组件的一端与所述充电组件和所述电池防反装组件之间的连接点相连，另一端与所述主控处理器相连。
可选的，所述供电装置还包括：显示模组，所述显示模组与所述主控处理器相连。
可选的，所述电路板还包括：按键组件；
所述按键组件与所述主控处理器相连，用于控制所述主控处理器的开启或者关闭。
第三方面，提供了一种电子烟，所述电子烟包括：雾化器，以及如第二方面所提供的供电装置。
本实用新型实施例提供了一种供电驱动模块、供电装置及电子烟，该供电驱动模块包括的各器件集成在基板上，使得整个驱动模块的体积较小，因此在电子烟的电路板上所占用的空间也较小，不仅可以有效减少电子烟电路板的体积，并且便于电路板上各器件的散热。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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是本实用新型实施例提供的一种供电驱动模块的结构示意图；
图2是本实用新型实施例提供的另一种供电驱动模块的结构示意图；
图3是本实用新型实施例提供的一种供电装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
图1是本实用新型实施例提供的一种供电驱动模块的结构示意图，如图1所示，该供电驱动模块可以包括：基板10、集成在该基板10上的逻辑控制器(Control Logic)20、第一晶体管M1和第二晶体管M2。其中，该基板10可以为硅基板。
该逻辑控制器20的第一端与脉宽调制PWM引脚相连，第二端与该第一晶体管M1的控制极相连，第三端与该第二晶体管M2的控制极相连，该逻辑控制器20用于通过该PWM引脚接收电子烟中的主控处理器发送的控制信号，并根据该控制信号，控制该第一晶体管M1和该第二晶体管M2的开启或者关断。在一种可能的实施方式中，主控处理器可以为为控制单元(Microcontroller Unit，MCU)，第一晶体管M1和第二晶体管M2可以为N沟道金属氧化物场效应晶体管(Metal Oxide Semiconductor，MOS)。
该第一晶体管M1的第一极与电压输入VIN引脚相连，第二极与转换SW引脚相连；该第二晶体管M2的第一极与该SW引脚相连，第二极与接地引脚相连，例如，可以与电源地PGND引脚相连。其中，每个晶体管的第一极可以为源极，第二极可以为漏极，且每个晶体管的源极和漏极可以对调，也即第一极为漏极，第二极为源级。
当该逻辑控制器20接收到的控制信号为高电平时，可以控制第一晶体管M1开启，并控制第二晶体管M2关断。此时，VIN引脚和SW引脚导通。若该VIN引脚连接的是供电电源，SW引脚连接的是另一个供电驱动模块的SW引脚，则VIN引脚提供的供电电流可以通过SW引脚流出至另一个供电驱动模块的SW引脚；若该VIN引脚连接的是雾化器，SW引脚连接的是另一个供电驱动模块的SW引脚，则当SW引脚接收到另一个供电驱动模块输出的供电电流后，可以通过第一晶体管M1将该供电电流由VIN引脚输出至雾化器，以驱动该雾化器工作。
当该逻辑控制器20接收到的控制信号为低电平时，可以控制第二晶体管M2开启，并控制第一晶体管M1关断。此时，PGND引脚和SW引脚导通，SW引脚无电流输出。
综上所述，本实用新型实施例提供了一种供电驱动模块，该供电驱动模块包括的各器件集成在基板上，使得整个供电驱动模块的体积较小，因此在电子烟的电路板上所占用的空间也较小，便于电路板上各器件的散热，并且可以有效减少电子烟电路板的体积。
图2是本实用新型实施例提供的另一种供电驱动模块的结构示意图，如图2所示，该供电驱动模块，还可以包括：第一与门A1、第二与门A2、直通保护器(Shoot ThroughProtection)30、电平移位器(level shift)40、第一运放器F1和第二运放器F2。
该第一与门A1的第一输入端与该逻辑控制器20的第二端相连，该第一与门A1的第二输入端与该直通保护器30相连，该第一与门A1的输出端与该电平移位器40的输入端相连，该电平移位器40的输出端与该第一运放器F1的输入端相连，该第一运放器F1的输出端与该第一晶体管M1的控制极相连。
该第二与门A2的第一输入端与该逻辑控制器20的第三端相连，该第二与门A2的第二输入端与该直通保护器30相连，该第二与门A2的输出端与该第二运放器F2的输入端相连，该第二运放器F2的输出端与该第二晶体管M2的控制极相连。
其中，该直通保护器30用于保护供电驱动模块，避免供电驱动模块中电流过大而被烧坏。电平移位器40用于调整电流输出相位，从而切换高低电平，第一运放器F1和第二运放器F2分别用于拉升电压。
进一步的，该供电驱动模块，还可以包括：滤波电阻R1、下拉电阻R2和稳压二极管D。
滤波电阻R1的一端与该脉宽调制PWM引脚相连，另一端与该逻辑控制器20的第一端相连。该滤波电阻R1可以用于滤除电路中的干扰信号，防止前级电路对后级电路的干扰，其阻值可以为10千欧(KΩ)。
下拉电阻R2的一端分别与直通保护器30和第二晶体管M2的控制极相连，另一端与接地引脚相连，例如可以与电源地PGND引脚相连，该下拉电阻R2可以稳定输出电压。
该稳压二极管D的一端与供电PVCC引脚相连，另一端分别与过流保护BOOT引脚和第一运放器F1的一个电源端相连，该第一运放器F1的另一个电源端与转换SW引脚相连，该稳压二极管D用于稳压。
可选的，该供电驱动模块，还可以包括：第一电流检测器C1和第二电流检测器C2。
该第一电流检测器C1的一端与数字电路供电VCC引脚相连，另一端与强制连续传导模式使能FCCM引脚相连，该强制连续传导模式使能FCCM引脚分别与该逻辑控制器20和该直通保护器30相连；
该第二电流检测器C2的一端与该强制连续传导模式使能FCCM引脚相连，另一端与接地引脚相连。
第一电流检测器C1和第二电流检测器C2用于将检测到的电流强度和电流间隔通过强制连续传导模式使能FCCM引脚反馈给主控制器，主控制器从而确定逻辑控制器20是否正确执行主控制器输出的信号。
在本实用新型实施例中，该两个电流检测器的检测分辨率可以根据产品应用需求进行选择，例如该两个电流检测器的检测分辨率可以50微安(μA)。
此外，从图2还可以看出，该第二运放器F2的一个电源端与供电PVCC引脚相连，另一个电源端与电源地PGND引脚相连；该逻辑控制器20还与模拟地AGND引脚相连。该供电驱动模块还包括相电压PHASE引脚，该PHASE引脚分别与该转换SW引脚和该逻辑控制器20相连。
本实用新型提供的供电驱动模块在工作时，当该逻辑控制器20接收到的控制信号为高电平时，可以控制第一晶体管M1开启，并控制第二晶体管M2关断。此时，VIN引脚和SW引脚导通。若该VIN引脚连接的是供电电源，则VIN引脚提供的供电电流可以通过SW引脚流出至另一个供电驱动模块的SW引脚；若该VIN引脚连接的是雾化器，则当SW引脚接收到另一个供电驱动模块输出的供电电流后，可以通过第一晶体管M1将该供电电流由VIN引脚输出至雾化器，以驱动该雾化器工作。
当该逻辑控制器20接收到的控制信号为低电平时，可以控制第二晶体管M2开启，并控制第一晶体管M1关断。此时，PGND引脚和SW引脚导通，SW引脚无电流输出。
综上所述，本实用新型实施例提供了一种供电驱动模块，该供电驱动模块包括的各器件集成在基板上，使得整个供电驱动模块的体积较小，因此在电子烟的电路板上所占用的空间也较小，便于电路板上各器件的散热，并且可以有效减少电子烟电路板的体积。
图3是本实用新型实施例提供的一种供电装置的结构示意图，参考图3，该供电装置可以包括：
主控处理器01、第一驱动模块02、第二驱动模块03和功率电感04，其中，第一驱动模块02和第二驱动模块03中的每个驱动模块可以为如图1或图2所示的供电驱动模块，该主控处理器01可以为微处理器(Microcontroller Unit；MCU)。
参考图3，该第一驱动模块02的脉宽调制引脚可以与该主控处理器01相连，VIN引脚可以与供电电源VBAT相连，转换SW引脚与该功率电感04的一端相连，该功率电感04的另一端与该第二驱动模块03的转换SW引脚相连。
该第二驱动模块03的脉宽调制引脚与该主控处理器01相连，VOUT引脚与雾化器05相连。例如，该VOUT引脚可以通过输出电流检测组件与该雾化器05相连。
需要说明的是，当图2所示的供电驱动模块用作图3所示的供电装置中的第二驱动模块02时，该供电驱动模块中的VIN引脚即为图3中的VOUT引脚。
该供电装置在工作时，主控处理器10可以向每个驱动模块的PWM引脚输入控制信号，当该控制信号为高电平时，第一驱动模块02中的第一晶体管和第二驱动模块03中的第一晶体管开启，第一驱动模块02中的第二晶体管和第二驱动模块03中的第二晶体管关断。此时，第一驱动模块02中VIN引脚提供的供电电流经第一驱动端模块02的SW引脚流出，经过功率电感04发生振荡，再经由第二驱动模块03的SW引脚输入至该第二驱动模块03中的第一晶体管，最后再通过该第二驱动模块03的VOUT引脚输出至雾化器05。
当主控处理器10输出的控制信号为低电平时，可以控制第一驱动模块02中的第二晶体管和第二驱动模块03中的第二晶体管开启，该两个驱动模块中的第一晶体管均关断，此时第二驱动模块03的VOUT引脚无电流输出。
通过上述供电装置，主控处理器10通过输出高频的脉冲宽度调制信号作为控制信号，可以控制该第二驱动模块03向雾化器05输出驱动电流，以驱动该雾化器05工作。
继续参考图3，该供电装置还可以包括：充电端口06、充电组件07和电池组件08。其中，该充电端口06可以为通用串行总线(Universal Serial Bus；USB)端口。该USB端口可以外接电源，并为该电池组件08提供5伏特(V)的充电电压。
该充电端口06可以分别与该主控处理器01和充电组件07相连，该充电组件07的一端与该充电端口05相连，另一端与该电池组件08相连，用于为该电池组件08充电。
可选的，该供电装置还可以包括：电池防反装组件081和电量检测组件082。
该电池防反装组件081的两端分别与该充电组件07和该电池组件08相连；用于在电池反装时保护供电装置中的各个器件。该电量检测组件082的一端与该充电组件07和该电池防反装组件081之间的连接点相连，另一端与该主控处理器01相连。用于检测电池组件08的电量。
该电池组件08还可以通过该电池防反装组件081与该第一驱动模块02的VIN引脚相连，以作为该第一驱动模块02的供电电源。
进一步的，如图3所示，该供电装置还可以包括：显示模组09，该显示模组09与该主控处理器01相连。该显示模组可以为有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode；OLED)显示屏，且该供电装置中还可以包括用于为该显示模组09供电的供电组件091。
参考图3，该电路板还可以包括：按键组件11；该按键组件11与该主控处理器01相连，用于控制该主控处理器01的开启或者关闭，以及可以通过按键组件11实现对电子烟工作参数的设定，例如，调节输出功率、工作模式、输出电压等等。
示例的，如图3所示，该按键组件11可以包括三个按键，其中按键K_P可以为电源键，按键K-可以为用于减小输出功率的按键，按键K+可以为用于增大输出功率的按键。
综上所述，本实用新型实施例提供了一种供电装置，该供电装置中通过两个供电驱动模块驱动雾化器，由于该两个供电驱动模块均为集成器件，体积较小，其占用面积只有原有结构的三分一，便于电路板上各器件的散热，并且可以减少电子烟电路板的体积。
本实用新型实施例还提供了一种电子烟，该电子烟可以包括：雾化器05，以及如图3所示的供电装置，该供电装置可以用于驱动该雾化器05。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种供电驱动模块，其特征在于，所述供电驱动模块包括：
基板、集成在所述基板上的逻辑控制器、第一晶体管和第二晶体管；
所述逻辑控制器的第一端与脉宽调制引脚相连，第二端与所述第一晶体管的控制极相连，第三端与所述第二晶体管的控制极相连，所述逻辑控制器用于根据从所述脉宽调制引脚接收到的控制信号，控制所述第一晶体管和所述第二晶体管的开启或者关断；
所述第一晶体管的第一极与电压输入引脚相连，第二极与转换引脚相连；
所述第二晶体管的第一极与所述转换引脚相连，第二极与接地引脚相连。
2.根据权利要求1所述的供电驱动模块，其特征在于，所述供电驱动模块，还包括：第一与门、第二与门、直通保护器、电平移位器、第一运放器和第二运放器；
所述第一与门的第一输入端与所述逻辑控制器的第二端相连，所述第一与门的第二输入端与所述直通保护器相连，所述第一与门的输出端与所述电平移位器的输入端相连，所述电平移位器的输出端与所述第一运放器的输入端相连，所述第一运放器的输出端与所述第一晶体管的控制极相连；
所述第二与门的第一输入端与所述逻辑控制器的第三端相连，所述第二与门的第二输入端与所述直通保护器相连，所述第二与门的输出端与所述第二运放器的输入端相连，所述第二运放器的输出端与所述第二晶体管的控制极相连。
3.根据权利要求2所述的供电驱动模块，其特征在于，所述供电驱动模块，还包括：滤波电阻、下拉电阻和稳压二极管；
所述滤波电阻的一端与所述脉宽调制引脚相连，另一端与所述逻辑控制器的第一端相连，用于滤除电路中的干扰信号；
所述下拉电阻的一端分别与所述直通保护器和所述第二晶体管的控制极相连，另一端与接地引脚相连，用于稳定输出电压；
所述稳压二极管的一端与供电引脚相连，另一端分别与过流保护引脚和所述第一运放器的电源端相连，用于稳定电压。
4.根据权利要求2所述的供电驱动模块，其特征在于，所述供电驱动模块，还包括：第一电流检测器和第二电流检测器；
所述第一电流检测器的一端与数字电路供电引脚相连，另一端与强制连续传导模式使能引脚相连，所述强制连续传导模式使能引脚分别与所述逻辑控制器和所述直通保护器相连；
所述第二电流检测器的一端与所述强制连续传导模式使能引脚相连，另一端与接地引脚相连。
5.根据权利要求1至4任一所述的供电驱动模块，其特征在于，
所述第一晶体管和所述第二晶体管均为金属氧化物半导体场效应晶体管。
6.一种供电装置，其特征在于，所述供电装置包括：
主控处理器、第一驱动模块、第二驱动模块和功率电感，其中，每个驱动模块为如权利要求1至5任一所述的供电驱动模块；
所述第一驱动模块的脉宽调制引脚与所述主控处理器相连，电压输入引脚与供电电源相连，转换引脚与所述功率电感的一端相连，所述功率电感的另一端与所述第二驱动模块的转换引脚相连；
所述第二驱动模块的脉宽调制引脚与所述主控处理器相连，电压输入引脚与雾化器相连。
7.根据权利要求6所述的供电装置，其特征在于，所述供电装置还包括：
充电端口、充电组件和电池组件；
所述充电组件的一端与所述充电端口相连，另一端与所述电池组件相连，用于为所述电池组件充电。
8.根据权利要求7所述的供电装置，其特征在于，所述供电装置还包括：电池防反装组件和电量检测组件；
所述电池防反装组件的两端分别与所述充电组件和所述电池组件相连；
所述电量检测组件的一端与所述充电组件和所述电池防反装组件之间的连接点相连，另一端与所述主控处理器相连。
9.根据权利要求6至8任一所述的供电装置，其特征在于，所述供电装置还包括：显示模组，所述显示模组与所述主控处理器相连。
10.一种电子烟，其特征在于，所述电子烟包括：雾化器，以及如权利要求6至9任一所述的供电装置；
所述供电装置用于驱动所述雾化器。
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