CN209732610U - 一种电加热抽吸装置的加热控制电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电加热抽吸装置的加热控制电路，包括主控单元、至少一个电容式传感器、驱动电路、加热元件，所述主控单元分别与电容式传感器、驱动电路连接，所述驱动电路与加热元件连接；电容式传感器用于感应人体的嘴唇或皮肤与抽吸装置的吸嘴接触而生成感应信号，并传送至主控单元；主控单元根据电容式传感器生成的感应信号而开启驱动电路对加热元件的功率输出。本实用新型使得在使用电加热抽吸装置时不需要使用者进行手口协调的操作，同时将现有抽吸装置的点火延时效应降到最低，大大提升了使用者在使用抽吸装置过程中的体验效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电加热抽吸装置的加热控制电路。
背景技术
电加热抽吸装置是一种通过模拟传统香烟工作的电子设备，由雾化器、电子主机、电池三部分组成。电加热抽吸装置通过发热丝将存储在雾化器中含有尼古丁、丙二醇、甘油、香精等成分的烟油雾化，模拟吸烟时产生的烟雾，通过香精模拟吸烟口感，同时满足烟民对尼古丁的摄入需求，这一吸烟方式受越来越多的人喜爱，并逐渐成为一种健康时尚的行为。
现在常见的电加热抽吸装置工作的控制开关有：A，手动开关，当需要抽烟时，需要手指同步按压控制开关进行点火动作；B，咪头自动开关，当在抽烟时，电加热抽吸装置雾化器须要达到一定的负气压值才能将自动开关打开，以控制雾化器的工作；
以上两种主流的电加热抽吸装置工作方式有如下问题：
第一种需要电加热抽吸装置的使用者手和口达到一定的协调性才能在合适的时间进行点火控制，才能获得较好的体验效果；
第二种的电加热抽吸装置使用者在使用时会感觉有一定的延时，从而影响使用者的使用感受。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种电加热抽吸装置的加热控制电路。
为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种电加热抽吸装置的加热控制电路，设置于抽吸装置，其中，
包括主控单元、至少一个电容式传感器、驱动电路、加热元件，所述主控单元分别与电容式传感器、驱动电路连接，所述驱动电路与加热元件连接；
电容式传感器用于感应人体的嘴唇或皮肤与抽吸装置的吸嘴接触而生成感应信号，并传送至主控单元；
主控单元根据电容式传感器生成的感应信号而开启驱动电路对加热元件的功率输出。
其中，所述加热控制电路设置有两个电容式传感器。
其中，所述主控单元包括MCU芯片，MCU芯片至少设置有两个电容传感数据传输引脚SE1、SE2，一个输出控制引脚PWM，一个电源引脚VCC；
MCU芯片的SE1、SE2引脚分别连接两个电容式传感器，MCU芯片的PWM引脚连接驱动电路，MCU芯片的电源引脚VCC连接供电电源；所述VCC引脚还连接有滤波电容C1。
其中，所述两个电容式传感器集成于一体，包括电容感应芯片及两个金属感应片CN1、CN2；
电容感应芯片包括两个感应片连接引脚CN1、CN2分别连接金属感应片CN1和金属感应片CN2，还包括数据输出引脚SE1和SE2将两个电容式传感器的数据传输至主控单元，还包括电源引脚VCC连接供电电源；
所述电容感应芯片的VCC引脚外接滤波电容C3，感应片连接引脚CN1、CN2并联有用于调节感应灵敏度的调节电容C4、C2，电容感应芯片的SE1和SE2引脚之间还设置电阻R2。
其中，所述两个金属感应片CN1、CN2环绕抽吸装置的吸嘴设置。
其中，所述驱动电路包括电子开关作用的带内置偏置电阻的三极管Q2、输出功率驱动作用的场效应管Q1，三极管Q2的基极b连接MCU芯片的输出控制引脚PWM，三极管Q2的集电极c连接场效应管Q1的栅极G，三极管Q2发射极e接地，场效应管Q1的源极S连接供电电源BAT+，场效应管Q1的源极S与栅极G之间还连接有偏置电阻R3，场效应管Q1的漏极D连接加热元件。
其中，所述加热控制电路还包括电源控制单元，电源控制单元包括与电源引脚VCC连接的控制开关S1，与控制开关S1串联的限流电阻R1，限流电阻R1连接供电电源BAT+，电源控制单元的控制开关S1控制MCU芯片及电容感应芯片电源的通断。
其中，所述主控单元的MCU芯片优选采用STM32系列的芯片。
本实用新型的电加热抽吸装置的加热控制电路，因电容式传感器的设置，电容式传感器感应人体的嘴唇或皮肤与抽吸装置的吸嘴接触而生成感应信号，主控单元根据电容式传感器生成的感应信号而开启驱动电路对加热元件的功率输出，从而控制抽吸装置雾化器内油液的雾化。由于电容式传感器的高速反应特性，当使用者将具有本实用新型加热控制电路的抽吸装置的吸嘴与嘴唇接触时，抽吸装置能即刻自动启动加热元件的加热雾化，这样不需要电加热抽吸装置的使用者手口协调的操作，同时将现有抽吸装置的点火延时效应降到最低，大大提升了使用者在使用抽吸装置过程中的体验效果。
附图说明
图1为本实用新型电加热抽吸装置的加热控制电路第一种实施方式的组成示意图。
图2为本实用新型电加热抽吸装置的加热控制电路第二种实施方式的组成示意图。
图3为本实用新型主控单元的电路示意图。
图4为本实用新型电容式传感器的电路示意图。
图5为本实用新型驱动电路的电路示意图。
图6为本实用新型电源控制单元的电路示意图。
附图标记说明：
100-加热控制电路，10-主控单元，20-电容式传感器，30-驱动电路，40-加热元件，50-电源控制单元。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明，实施例的内容不作为对本实用新型的保护范围的限制。
请参考图1至图2，为本实用新型的一种电加热抽吸装置的加热控制电路100，设置于抽吸装置如电子烟等。
本实用新型的电加热抽吸装置的加热控制电路100包括主控单元10、至少一个电容式传感器20、驱动电路30、加热元件40，所述主控单元10分别与电容式传感器20、驱动电路连接30，所述驱动电路30与加热元件40连接。
电容式传感器20用于感应人体的嘴唇或皮肤与抽吸装置的吸嘴接触而生成感应信号，并传送至主控单元10。
主控单元10根据电容式传感器20生成的感应信号而开启驱动电路30对加热元件40的功率输出。当人体的嘴唇或皮肤离开吸嘴时，电容式传感器20由于不能感应人体的嘴唇或皮肤与抽吸装置的吸嘴接触而关断感应信号，并传送至主控单元10；主控单元10自动关闭驱动电路30对加热元件40的功率输出，从而关闭抽吸装置雾化器的加热雾化功能。
本实用新型电加热抽吸装置的加热控制电路100的具体工作原理如下：
电容式传感器20的感应元件设置在抽吸装置的吸嘴位置，抽吸装置处于通电正常工作状态，当使用者的嘴唇与吸嘴接触时，设置于吸嘴位置的电容式传感器20的感应元件与嘴唇的皮肤接触或接近，从而改变该区域的感应电容参数，电容式传感器20检测相关的电容参数，并将对应的电容参数数据转换为电路识别的电子数据信息送入到主控单元10，通过主控单元10内部对输入的数据进行识别处理，判断该数据符合预设的抽吸动作点火启动条件时，转换为输出驱动信号，送至驱动电路30，经过驱动电路30电能功率转换再控制加热元件40对抽吸装置雾化器内的油液进行加热而产生烟雾。当嘴唇离开吸嘴位置时，该区域的感应电容参数再次发生变化，电容式传感器20再次检测该区域的电容参数，并将该电容参数数据转换为电路识别的电子数据信息送入到主控单元10，通过主控单元10内部对输入的数据进行识别处理，判断该数据符合预设的关断点火的条件时，关闭驱动电路30对加热元件40的功率输出，从而停止抽吸装置雾化器的雾化。
本实用新型电加热抽吸装置的加热控制电路100由于电容式传感器20的高速反应特性，当使用者将具有本实用新型加热控制电路100的抽吸装置的吸嘴与嘴唇接触，抽吸装置能即刻自动启动加热元件40的加热雾化，不需要电加热抽吸装置的使用者手口协调的操作，同时将现有抽吸装置的点火延时效应降到最低，大大提升了使用者在使用抽吸装置过程中的体验效果。同时，使用电容式传感器对抽吸装置进行加热控制能减少产品的故障率，延长产品的使用寿命。
本实用新型的加热控制电路100设置有至少一个电容式传感器20。
如图1所示，作为一种实施方式，所述加热控制电路100设置有一个电容式传感器20。该实施例通过采集的一个电容传感器20的电容信号转变为电加热抽吸装置工作时的点火信号。
如图2所示，作为另一种实施方式，所述加热控制电路100设置有两个电容式传感器20。该实施例通过采集的两个电容传感器20的电容信号，当此两个信号同时符合点火条件时，则转变为电加热抽吸装置工作时的点火信号，并立即启动电加热抽吸装置加热元件40的加热。使用两个电容传感器20能更加精确地对抽吸装置进行点火控制，防止外部其他因素的干扰。
具体地，如图3所示，本实施例的主控单元包括MCU芯片U1，MCU芯片U1至少设置有两个电容传感数据传输引脚SE1、SE2，一个输出控制引脚PWM，一个电源引脚VCC。MCU芯片U1的SE1、SE2引脚分别连接两个电容式传感器20，MCU芯片U1的PWM引脚连接驱动电路30，MCU芯片10的电源引脚VCC连接供电电源；所述VCC引脚还连接有滤波电容C1。
MCU芯片U1对电容式传感器20传送的数据进行处理分析后决定是否对抽吸装置的雾化器进行点火控制，从而驱动或关闭驱动电路30对加热元件40的加热。
优选地，如图4所示，所述两个电容式传感器20集成于一体，包括电容感应芯片U2及两个金属感应片CN1、CN2。电容感应芯片U2包括两个感应片连接引脚CN1、CN2分别连接金属感应片CN1和金属感应片CN2，还包括数据输出引脚SE1和SE2将两个电容式传感器20的数据传输至主控单元10，还包括电源引脚VCC连接供电电源。
所述电容感应芯片U2的VCC引脚外接滤波电容C3，感应片连接引脚CN1、CN2并联有用于调节感应灵敏度的调节电容C4、C2，电容感应芯片U2的SE1和SE2引脚之间还设置电阻R2。两个金属感应片CN1、CN2与使用者的嘴唇接触而产生感应信号。
电容感应芯片U2的数据输出引脚SE1和SE2连接主控单元10MCU芯片U1的电容传感数据传输引脚SE1、SE2，电容感应芯片U2用于接收两个金属感应片CN1、CN2的感应信号，并分别把两个感应信号转换成MCU芯片U1能识别的两路数据信号。
较佳地，本实用新型的两个金属感应片CN1、CN2环绕抽吸装置的吸嘴设置。这样能模拟人体嘴唇与吸嘴接触的形状，从而提高电容式传感器20的检测效果。
如图5所示，所述驱动电路30包括电子开关作用的带内置偏置电阻的三极管Q2、输出功率驱动作用的场效应管Q1，三极管Q2的基极b连接MCU芯片U1的输出控制引脚PWM，三极管Q2的集电极c连接场效应管Q1的栅极G，三极管Q2发射极e接地，场效应管Q1的源极S连接供电电源BAT+，场效应管Q1的源极S与栅极G之间还连接有偏置电阻R3，场效应管Q1的漏极D连接加热元件40。MCU芯片U1的输出控制引脚PWM输出PWM信号从而控制三极管Q2的通断，进而控制场效应管Q1的对加热元件40的功率输出。
如图6所示，本实用新型的加热控制电路100还包括电源控制单元50，电源控制单元50包括与电源引脚VCC连接的控制开关S1，与控制开关S1串联的限流电阻R1，限流电阻R1连接供电电源BAT+，电源控制单元50的控制开关S1控制MCU芯片U1及电容感应芯片U2电源的通断。
本实施例的供电电源BAT+连接供电电池，当控制开关S1闭合，电池电压通过S1到VCC引脚，即给本实用新型的加热控制电路100内部提供电源稳定的工作电压(VCC)。控制开关S1对电加热抽吸装置的加热控制电路100起到总开关的作用，这样抽吸装置不需要雾化时，可关断加热控制电路100，从而节省电能的消耗。
优选地，本实用新型的主控单元10的MCU芯片U1优选采用STM32系列的芯片。
如采用以下型号的芯片STM32F030C8T6、STM32F072RBT6、STM32F401RBT6、或STM32F412RET6。STM32系列的芯片通过各功能引脚及采集的电容式传感器20的感应信号以及内置的程序对加热元件的开关进行控制。可以理解，所述主控单元10的MCU芯片U1还可以采用其他系列的芯片。
本实用新型提出的电加热抽吸装置的加热控制电路100，因电容式传感器20的设置，电容式传感器20感应人体的嘴唇或皮肤与抽吸装置的吸嘴接触而生成感应信号，主控单元10根据电容式传感器20生成的感应信号而开启驱动电路30对加热元件40的功率输出，从而控制抽吸装置雾化器内油液的雾化。由于电容式传感器20的高速反应特性，当使用者将具有本实用新型加热控制电路100的抽吸装置的吸嘴与嘴唇接触时，抽吸装置能即刻自动启动加热元件40的加热雾化，这样不需要电加热抽吸装置的使用者手口协调的操作，同时将现有抽吸装置的点火延时效应降到最低，大大提升了使用者在使用抽吸装置过程中的体验效果。
本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。
Claims (8)
1.一种电加热抽吸装置的加热控制电路，设置于抽吸装置，其特征在于，
包括主控单元、至少一个电容式传感器、驱动电路、加热元件，所述主控单元分别与电容式传感器、驱动电路连接，所述驱动电路与加热元件连接；
电容式传感器用于感应人体的嘴唇或皮肤与抽吸装置的吸嘴接触而生成感应信号，并传送至主控单元；
主控单元根据电容式传感器生成的感应信号而开启驱动电路对加热元件的功率输出。
2.根据权利要求1所述的电加热抽吸装置的加热控制电路，其特征在于，所述加热控制电路设置有两个电容式传感器。
3.根据权利要求2所述的电加热抽吸装置的加热控制电路，其特征在于，所述主控单元包括MCU芯片，MCU芯片至少设置有两个电容传感数据传输引脚SE1、SE2，一个输出控制引脚PWM，一个电源引脚VCC；
MCU芯片的SE1、SE2引脚分别连接两个电容式传感器，MCU芯片的PWM引脚连接驱动电路，MCU芯片的电源引脚VCC连接供电电源；所述VCC引脚还连接有滤波电容C1。
4.根据权利要求3所述的电加热抽吸装置的加热控制电路，其特征在于，所述两个电容式传感器集成于一体，包括电容感应芯片及两个金属感应片CN1、CN2；
电容感应芯片包括两个感应片连接引脚CN1、CN2分别连接金属感应片CN1和金属感应片CN2，还包括数据输出引脚SE1和SE2将两个电容式传感器的数据传输至主控单元，还包括电源引脚VCC连接供电电源；
所述电容感应芯片的VCC引脚外接滤波电容C3，感应片连接引脚CN1、CN2 并联有用于调节感应灵敏度的调节电容C4、C2，电容感应芯片的SE1和SE2引脚之间还设置电阻R2。
5.根据权利要求4所述的电加热抽吸装置的加热控制电路，其特征在于，所述两个金属感应片CN1、CN2环绕抽吸装置的吸嘴设置。
6.根据权利要求3所述的电加热抽吸装置的加热控制电路，其特征在于，所述驱动电路包括电子开关作用的带内置偏置电阻的三极管Q2、输出功率驱动作用的场效应管Q1，三极管Q2的基极b连接MCU芯片的输出控制引脚PWM，三极管Q2的集电极c连接场效应管Q1的栅极G，三极管Q2发射极e接地，场效应管Q1的源极S连接供电电源BAT+，场效应管Q1的源极S与栅极G之间还连接有偏置电阻R3，场效应管Q1的漏极D连接加热元件。
7.根据权利要求4所述的电加热抽吸装置的加热控制电路，其特征在于，所述加热控制电路还包括电源控制单元，电源控制单元包括与电源引脚VCC连接的控制开关S1，与控制开关S1串联的限流电阻R1，限流电阻R1连接供电电源BAT+，电源控制单元的控制开关S1控制MCU芯片及电容感应芯片电源的通断。
8.根据权利要求3所述的电加热抽吸装置的加热控制电路，其特征在于，所述主控单元的MCU芯片采用STM32系列的芯片。
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| GR01 | Patent grant | ||
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