CN209132654U - 电压输出电路及电子烟 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种电压输出电路及电子烟，包括控制芯片、降压开关芯片。当所述第一开关元件导通时，所述控制芯片的调制信号输出端输出脉冲调制信号至所述降压开关芯片的第一控制端，从而使得所述降压开关芯片的第一控制端在接收到有效电平的脉冲宽度调制信号时，控制所述第一通路端及所述第二通路端导通，进而使得所述第二通路端输出电压值小于所述系统供电电压的电压值的驱动电压。本实用新型的电压输出电路及电子烟利用控制芯片输出脉冲宽度调制信号至降压开关芯片，从而使得降压开关芯片能输出合适的驱动电压至负载(例如发热丝)，结构简单且灵活性好。

Description

电压输出电路及电子烟
技术领域
本实用新型涉及电子设备领域，特别涉及一种电压输出电路及电子烟。
背景技术
现有电子烟为了给用户更多体验，除了实现吸烟功能外，还附带了许多功能，比如多媒体浏览，触摸屏操作，导航，太阳能充电等功能，其用意是各厂家更好的推销自己的电子烟产品。
为了实现电子烟的各类功能，需提供合适的驱动电压至各个功能对应的电路，特别是作为电子烟的基础功能，雾化功能的稳定性是首先要保证的。
但目前的电子烟采用的电压输出电路结构复杂，且不能提供合适的驱动电压。
实用新型内容
本实用新型提供一种电压输出电路及电子烟，其能解决电压输出电路结构复杂，且不能提供合适的驱动电压的问题。
本实用新型解决技术问题所采用的技术方案如下：
本实用新型公开了一种电压输出电路包括控制芯片(U1)及降压开关芯片(U2)。所述控制芯片(U1)包括控制信号输入端(11)、调制信号输出端(12)，所述控制芯片(U1)的控制信号输入端(11)通过第一开关元件接收系统供电电压，且通过初始接地电阻(R1)接地。所述降压开关芯片(U2)包括第一通路端(21)、第一控制端(22)及第二通路端(23)，所述降压开关芯片(U2)的第一通路端(21)接收系统供电电压，所述降压开关芯片(U2)的第一控制端(22)与所述控制芯片(U1)的调制信号输出端(12)相连；其中，当所述第一开关元件导通时，所述控制芯片(U1) 的调制信号输出端(12)输出脉冲调制信号至所述降压开关芯片(U2)的第一控制端(22)，从而使得所述降压开关芯片(U2)的第一控制端(22) 在接收到有效电平的脉冲宽度调制信号时，控制所述第一通路端(21)及所述第二通路端(23)导通，进而使得所述第二通路端(23)输出电压值小于所述系统供电电压的电压值的驱动电压。
在其中一个实施方式中，所述控制芯片(U1)的控制信号输入端(11) 通过第一限流电阻(R2)及第一开关元件接收系统供电电压；和/或所述降压开关芯片(U2)的第一控制端(22)通过第二限流电阻(R3)与所述控制芯片(U1)的调制信号输出端(12)相连。
在其中一个实施方式中，所述控制芯片(U1)还包括第一电源接收端(13) 及第一接地端(14)；所述控制芯片(U1)的第一电源接收端(13)通过第一滤波电阻(R4)接收所述系统供电电压，并通过并联的第一滤波电容(C1) 和第二滤波电容(C2)与所述控制芯片(U1)的第一接地端(14)相连。
在其中一个实施方式中，所述降压开关芯片(U2)的第二通路端(23) 与发热丝相连，以输出所述驱动电压驱动所述发热丝发热。
在其中一个实施方式中，所述控制芯片(U1)还包括检测使能信号输出端 (15)、第一电流接收端(16)、第二电流接收端(17)，所述电压输出电路还包括阻值检测电路(110)，所述控制芯片(U1)的检测使能信号输出端(15)与阻值检测电路(110)相连；其中，所述阻值检测电路(110) 包括第三限流电阻(R5)、第四限流电阻(R6)、第一检测电阻(R7)、第二检测电阻(R8)、第三检测电阻(R9)、第三滤波电容(C3)、第四滤波电容(C4)及第二开关元件；所述第二开关元件的第三通路端接收所述系统供电电压，并通过所述第三限流电阻(R5)与所述控制芯片(U1)的检测使能信号输出端(15)相连，所述第二开关元件的第二控制端通过所述第四限流电阻(R6)与所述控制芯片(U1)的检测使能信号输出端(15) 相连，所述第二开关元件的第四通路端通过所述第一检测电阻(R7)与所述降压开关芯片(U2)的第二通路端(23)相连；所述第二检测电阻(R8) 的一端通过所述第三滤波电容(C3)接地，且与所述控制芯片(U1)的第一电流接收端(16)相连，所述第二检测电阻(R8)的另一端与所述降压开关芯片(U2)的第二通路端(23)相连；所述第三检测电阻(R9)的一端通过所述第四滤波电容(C4)接地，且与所述控制芯片(U1)的第二电流接收端(17)相连，所述第三检测电阻(R9)的另一端与所述第二开关元件的第四通路端相连。
在其中一个实施方式中，所述控制芯片(U1)还包括至少一个指示灯控制端(18)，每个指示灯控制端(18)均与指示电路(200)相连；其中，所述指示电路(200)包括至少一个第五限流电阻(R10)、至少一个第一发光二极管(D1)，每个第一发光二极管(D1)的阴极通过一个第五限流电阻(R10)与一个指示灯控制端(18)相连，每个第一发光二极管(D1)的阳极接收所述系统供电电压。
本实用新型提供一种电子烟，电子烟包括上述的电压输出电路。
在其中一个实施方式中，所述电子烟还包括可充电电池，所述可充电电池用于提供所述系统供电电压。
在其中一个实施方式中，所述电子烟还包括充电电路(300)，所述充电电路(300)包括连接器(J1)、充电芯片(U3)；所述充电芯片(U3)包括第二电源接收端(31)、充电电压输出端(32)，所述第二电源接收端(31)通过所述连接器(J1)与外部电源相连，所述充电电压输出端(32)用于输出充电电压至所述可充电电池的正极。
在其中一个实施方式中，所述充电电路(300)还包括充电保护芯片(U4)，所述充电保护芯片(U4)包括第三电源接收端(41)、第二接地端(42)、裸焊盘端(43)、充电检测端(44)；所述充电保护芯片(U4)的第三电源接收端(41) 与所述可充电电池的正极相连，所述充电保护芯片(U4)的第二接地端与所述可充电电池的负极相连，所述充电保护芯片(U4)的裸焊盘端(43)与所述充电保护芯片(U4)的第二接地端(42)相连，所述充电保护芯片(U4)的充电检测端(44)接地。
本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
本实用新型的电压输出电路及电子烟利用控制芯片(U1)输出脉冲宽度调制信号至降压开关芯片(U2)，从而使得降压开关芯片(U2)根据脉冲宽度调制信号来实现降压，能输出电压值小于系统供电电压的驱动电压至负载(例如发热丝)，因此灵活性好，且由于仅仅采用控制芯片(U1) 及降压开关芯片(U2)就能输出驱动电压，因此结构简单。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1是本实用新型第一实施例的电压输出电路100的电路结构示意图；
图2是本实用新型第二实施例的电压输出电路100的电路结构示意图；
图3是本实用新型第三实施例的电压输出电路100的电路连接示意图；
图4是本实用新型第四实施例的充电电路300的电路结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的电压输出电路100及电子烟的具体实施方式、结构、特征及功效，详细说明如后。
有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例详细说明中将可清楚的呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本实用新型为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所示附图仅是提供参考与说明之用，并非用来对本实用新型加以限制。
第一实施例
图1是本实用新型第一实施例的电压输出电路100的电路连接图。如图1所示，本实施例的电压输出电路100包括控制芯片U1及降压开关芯片 U2。
具体地，控制芯片U1包括控制信号输入端11、调制信号输出端12，控制芯片U1的控制信号输入端11通过第一开关元件SW1接收系统供电电压VCC_BAR，且通过初始接地电阻R1接地。
具体地，降压开关芯片U2包括第一通路端21、第一控制端22及第二通路端23。降压开关芯片U2的第一通路端21接收系统供电电压 VCC_BAR，降压开关芯片U2的第一控制端22与控制芯片U1的调制信号输出端12相连。
在其中一个实施方式中，控制芯片U1可以但不限于是型号为 N76E003-MSOP10*ICP集成芯片，控制信号输入端11为 AIN5/STADC/IC3/PWM3/P0-4引脚。调制信号输出端12为P0-6/TXD/AIN3 引脚。
在其中一个实施方式中，降压开关芯片U2可以但不限于是型号为DTQ3205的PMOS(positive channel Metal Oxide Semiconductor)管集成芯片。降压开关芯片U2的第一通路端21为源极，第二通路端23为漏极，第一控制端22为栅极。在其它实施方式中，降压开关芯片U2也可以为其它型号或其它类型的集成芯片。
具体地，当第一开关元件SW1导通时，控制信号输入端11接收到高电平信号，因此，控制芯片U1的调制信号输出端12输出脉冲调制信号至降压开关芯片U2的第一控制端22，从而使得降压开关芯片U2的第一控制端22在接收到有效电平(例如PMOS管的有效电平为低电平)的脉冲宽度调制信号时，控制第一通路端21及第二通路端23导通，进而使得第二通路端23输出电压值小于系统供电电压VCC_BAR的电压值的驱动电压 VOUT。
在其中一个实施方式中，控制芯片U1的控制信号输入端11通过第一限流电阻R2及第一开关元件SW1接收系统供电电压VCC_BAR；和/或降压开关芯片U2的第一控制端22通过第二限流电阻R3与控制芯片U1的调制信号输出端12相连。
在其中一个实施方式中，控制芯片U1还包括第一电源接收端13及第一接地端14。控制芯片U1的第一电源接收端13通过第一滤波电阻R4接收系统供电电压VCC_BAR，并通过并联的第一滤波电容C1和第二滤波电容C2与控制芯片U1的第一接地端14相连。
在其中一个实施方式中，第一电源接收端13及第一接地端14可以但不限于分别为N76E003-MSOP10*ICP集成芯片的VDD引脚及GND引脚。
在其中一个实施方式中，降压开关芯片U2的第二通路端23与发热丝图中未示出相连，以输出驱动电压VOUT驱动发热丝发热，以实现雾化功能。
本实施例的电压输出电路100，利用控制芯片U1输出脉冲宽度调制信号至降压开关芯片U2，从而使得降压开关芯片U2根据脉冲宽度调制信号来实现降压，能输出电压值小于系统供电电压VCC_BAR的驱动电压VOUT 至负载例如发热丝，因此灵活性好，且由于仅仅采用控制芯片U1及降压开关芯片U2就能输出驱动电压VOUT，因此结构简单。此外，在本实施例中，可以利用第一限流电阻R2和第二限流电阻R3进行限流保护，以防止电路损坏，使得电压输出电路100的稳定性增强。
第二实施例
图2是本实用新型第二实施例的电压输出电路100的电路结构示意图。如图2所示，本实施例的电压输出电路100与第一实施例基本相同，其不同之处在于：控制芯片U1还包括检测使能信号输出端15、第一电流接收端16、第二电流接收端17，电压输出电路100还包括阻值检测电路110，控制芯片U1的检测使能信号输出端15与阻值检测电路110相连。
在其中一个实施方式中，检测使能信号输出端15、第一电流接收端16、第二电流接收端17可以但不限于分别为N76E003-MSOP10*ICP集成芯片的AIN7/CLO/IC1/PWM1/P1引脚、AIN6/IC5/PWM5/P0-3引脚、 P0-6/TXD/AIN3引脚。
其中，阻值检测电路110包括第三限流电阻R5、第四限流电阻R6、第一检测电阻R7、第二检测电阻R8、第三检测电阻R9、第三滤波电容C3、第四滤波电容C4及第二开关元件SW2。第二开关元件SW2的第三通路端接收系统供电电压VCC_BAR，并通过第三限流电阻R5与控制芯片U1的检测使能信号输出端15相连，第二开关元件SW2的第二控制端通过第四限流电阻R6与控制芯片U1的检测使能信号输出端15相连，第二开关元件 SW2的第四通路端通过第一检测电阻R7与降压开关芯片U2的第二通路端 23相连；第二检测电阻R8的一端通过第三滤波电容C3接地，且与控制芯片U1的第一电流接收端16相连，第二检测电阻R8的另一端与降压开关芯片U2的第二通路端23相连。第三检测电阻R9的一端通过第四滤波电容 C4接地，且与控制芯片U1的第二电流接收端17相连，第三检测电阻R9 的另一端与第二开关元件SW2的第四通路端相连。
在其中一个实施方式中，第二开关元件SW2可以为PNP型三极管，第二开关元件SW2的第三通路端为发射极，第二开关元件SW2的第二控制端为基极，第二开关元件SW2的第四通路端为集电极。在其它实施方式中，第二开关元件SW2也可以为其它类型的晶体管例如PMOS管等等。
以下以第二开关元件SW2为PNP型三极管为例进行说明。具体地，当第一开关元件SW1不导通即截止时，控制芯片U1的检测使能信号输出端 15输出低电平信号，从而使得第二开关元件SW2导通，且控制芯片U1的第一电流接收端16和第二电流接收端17分别接收到流经第二检测电阻R8 及第三检测电阻R9的电流，并根据第一电流接收端16和第二电流接收端 17接收到的电流差值获取发热丝的阻值。
本实施例的电压输出电路100包括阻值检测电路110，因此能根据阻值检测电路110输出的电流差值获取发热丝的阻值，从而能根据发热丝的阻值调整输出的脉冲宽度调制信号的占空比，从而调整输出至发热丝的驱动电压VOUT的电压值，灵活性进一步增强。
第三实施例
图3是本实用新型第三实施例的电压输出电路100的电路连接示意图。本实施例的电压输出电路100与第二实施例的电压输出电路的结构基本相同，其不同之处在于：控制芯片U1还包括至少一个指示灯控制端18图中仅仅示出三个。每个指示灯控制端18均与指示电路200相连。
其中，指示电路200包括至少一个第五限流电阻R10、至少一个第一发光二极管D1，每个第一发光二极管D1的阴极通过一个第五限流电阻R10 与一个指示灯控制端18相连，每个第一发光二极管D1的阳极接收系统供电电压VCC_BAR。
本实施例的电压输出电路100还与指示电路200相连，且能通过指示灯控制端18控制发光二极管D1点亮，以指示可充电电池的电量。
第四实施例
本实用新型还提供一种电子烟，电子烟包括电压输出电路，电压输出电路的具体实施方式可参考图1或图2或图3及对应的描述，在此不再赘述。
在本实施方式中，电子烟还包括充电电路300。请参考图4，图4是本实用新型第四实施例的充电电路300的电路结构示意图。充电电路300包括连接器J1、充电芯片U3。
具体地，充电芯片U3包括第二电源接收端31、充电电压输出端32，第二电源接收端31通过连接器J1与外部电源相连，充电电压输出端32用于输出充电电压至可充电电池的正极BAT﹢。
在其中一个实施方式中，充电芯片U3可以但不限于为BQ24040集成芯片，第二电源接收端31、充电电压输出端32分别为BQ24040集成芯片的IN引脚和OUT引脚。
在其中一个实施方式中，充电电路300还包括充电保护芯片U4，充电保护芯片U4包括第三电源接收端41、第二接地端42、裸焊盘端43、充电检测端44。
具体地，充电保护芯片U4的第三电源接收端41与可充电电池的正极BAT﹢相连，充电保护芯片U4的第二接地端与可充电电池的负极BAT﹣相连，充电保护芯片U4的裸焊盘端43与充电保护芯片U4的第二接地端42 相连，充电保护芯片U4的充电检测端44接地。
具体地，本实施例的充电保护芯片U4可以用于防止可充电电池的过充或过放电，充电保护芯片U4的第二接地端42与可充电电池的负极BAR﹣相连，充电保护芯片U4的充电检测端44接地，则可充电电池的负极BAR ﹣不直接接地，充电保护芯片U4设置在可充电电池的负极BAR﹣于系统地之间，而可充电电池需要充电或放电时，需要可充电电池的负极BAR﹣通过导通的充电保护芯片U4与地相连，因此，电压输出电路100内的充电保护芯片U4可通过检测自身的管脚或元件上的电流或电压，判断电路状态是否处于过充或过放电状态，进而在过充或过放电状态断开可充电电池的负极BAR﹣与系统地之间的连接，从而可以保护可充电电池。
在其中一个实施方式中，充电保护芯片U4的第二接地端42与第五滤波电容C5的第一端相连，第五滤波电容C5的第二端与可充电电池的负极 BAR﹣相连。第五滤波电容C5可以用来对可充电电池的正极BAR﹢输出的系统供电电压VCC_BAR进行滤波。
在其中一个实施方式中，充电保护芯片U4的型号为XB6006A2。如图 2所示，充电保护芯片U4的第三电源接收端41为VDD端，第二接地端42 为GND端，裸焊盘端43为EPAD端，充电检测端44为VM端。
本实用新型的电子烟可通过充电保护芯片U4，自动断开可充电电池与充电芯片U3或放电电路间的连接，防止了对可充电电池的过充或过放电的发生，从而保护了可充电电池及电子烟。
本实用新型的电压输出电路100及电子烟利用控制芯片U1输出脉冲宽度调制信号至降压开关芯片U2，从而使得降压开关芯片U2根据脉冲宽度调制信号来实现降压，能输出电压值小于系统供电电压VCC_BAR的驱动电压VOUT至负载例如发热丝，因此灵活性好，且由于仅仅采用控制芯片U1及降压开关芯片U2就能输出驱动电压VOUT，因此结构简单。
以上，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种电压输出电路，其特征在于，包括：
控制芯片(U1)，所述控制芯片(U1)包括控制信号输入端(11)、调制信号输出端(12)，所述控制芯片(U1)的控制信号输入端(11)通过第一开关元件接收系统供电电压，且通过初始接地电阻(R1)接地；
降压开关芯片(U2)，所述降压开关芯片(U2)包括第一通路端(21)、第一控制端(22)及第二通路端(23)，所述降压开关芯片(U2)的第一通路端(21)接收系统供电电压，所述降压开关芯片(U2)的第一控制端(22)与所述控制芯片(U1)的调制信号输出端(12)相连；
其中，当所述第一开关元件导通时，所述控制芯片(U1)的调制信号输出端(12)输出脉冲调制信号至所述降压开关芯片(U2)的第一控制端(22)，从而使得所述降压开关芯片(U2)的第一控制端(22)在接收到有效电平的脉冲宽度调制信号时，控制所述第一通路端(21)及所述第二通路端(23)导通，进而使得所述第二通路端(23)输出电压值小于所述系统供电电压的电压值的驱动电压。
2.如权利要求1所述的电压输出电路，其特征在于，所述控制芯片(U1)的控制信号输入端(11)通过第一限流电阻(R2)及第一开关元件接收系统供电电压；和/或所述降压开关芯片(U2)的第一控制端(22)通过第二限流电阻(R3)与所述控制芯片(U1)的调制信号输出端(12)相连。
3.如权利要求1所述的电压输出电路，其特征在于，所述控制芯片(U1)还包括第一电源接收端(13)及第一接地端(14)；
所述控制芯片(U1)的第一电源接收端(13)通过第一滤波电阻(R4)接收所述系统供电电压，并通过并联的第一滤波电容(C1)和第二滤波电容(C2)与所述控制芯片(U1)的第一接地端(14)相连。
4.如权利要求1所述的电压输出电路，其特征在于，所述降压开关芯片(U2)的第二通路端(23)与发热丝相连，以输出所述驱动电压驱动所述发热丝发热。
5.如权利要求1或4所述的电压输出电路，其特征在于，所述控制芯片(U1)还包括检测使能信号输出端(15)、第一电流接收端(16)、第二电流接收端(17)，所述电压输出电路还包括阻值检测电路(110)，所述控制芯片(U1)的检测使能信号输出端(15)与所述阻值检测电路(110)相连；
其中，所述阻值检测电路(110)包括第三限流电阻(R5)、第四限流电阻(R6)、第一检测电阻(R7)、第二检测电阻(R8)、第三检测电阻(R9)、第三滤波电容(C3)、第四滤波电容(C4)及第二开关元件；
所述第二开关元件的第三通路端接收所述系统供电电压，并通过所述第三限流电阻(R5)与所述控制芯片(U1)的检测使能信号输出端(15)相连，所述第二开关元件的第二控制端通过所述第四限流电阻(R6)与所述控制芯片(U1)的检测使能信号输出端(15)相连，所述第二开关元件的第四通路端通过所述第一检测电阻(R7)与所述降压开关芯片(U2)的第二通路端(23)相连；
所述第二检测电阻(R8)的一端通过所述第三滤波电容(C3)接地，且与所述控制芯片(U1)的第一电流接收端(16)相连，所述第二检测电阻(R8)的另一端与所述降压开关芯片(U2)的第二通路端(23)相连；
所述第三检测电阻(R9)的一端通过所述第四滤波电容(C4)接地，且与所述控制芯片(U1)的第二电流接收端(17)相连，所述第三检测电阻(R9)的另一端与所述第二开关元件的第四通路端相连。
6.如权利要求1所述的电压输出电路，其特征在于，所述控制芯片(U1)还包括至少一个指示灯控制端(18)，每个指示灯控制端(18)均与指示电路(200)相连；
其中，所述指示电路(200)包括至少一个第五限流电阻(R10)、至少一个第一发光二极管(D1)，每个第一发光二极管(D1)的阴极通过一个第五限流电阻(R10)与一个指示灯控制端(18)相连，每个第一发光二极管(D1)的阳极接收所述系统供电电压。
7.一种电子烟，其特征在于，所述电子烟包括如权利要求1至6任意一项所述的电压输出电路。
8.如权利要求7所述的电子烟，其特征在于，所述电子烟还包括可充电电池，所述可充电电池用于提供所述系统供电电压。
9.如权利要求8所述的电子烟，其特征在于，所述电子烟还包括充电电路(300)，所述充电电路(300)包括连接器(J1)、充电芯片(U3)；
所述充电芯片(U3)包括第二电源接收端(31)、充电电压输出端(32)，所述第二电源接收端(31)通过所述连接器(J1)与外部电源相连，所述充电电压输出端(32)用于输出充电电压至所述可充电电池的正极。
10.如权利要求9所述的电子烟，其特征在于，所述充电电路(300)还包括充电保护芯片(U4)，所述充电保护芯片(U4)包括第三电源接收端(41)、第二接地端(42)、裸焊盘端(43)、充电检测端(44)；
所述充电保护芯片(U4)的第三电源接收端(41)与所述可充电电池的正极相连，所述充电保护芯片(U4)的第二接地端与所述可充电电池的负极相连，所述充电保护芯片(U4)的裸焊盘端(43)与所述充电保护芯片(U4)的第二接地端(42)相连，所述充电保护芯片(U4)的充电检测端(44)接地。
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