CN211882197U - 发热丝电阻检测电路、发热丝控制电路和电子烟 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种发热丝电阻检测电路、发热丝控制电路和电子烟。本实用新型的发热丝电阻检测电路，包括发热丝驱动电压检测模块，用于检测发热丝的驱动电压；第一模数转换模块；发热丝电流检测模块，用于检测流经发热丝的电流；第二模数转换模块；计算模块，用于根据发热丝驱动电压和流经发热丝的电流的数字信号计算发热丝的电阻值。本实用新型的发热丝控制电路包括比较模块和发热丝电阻检测电路。本实用新型的电子烟包括发热丝电阻检测电路或者发热丝控制电路。本实用新型的热丝电阻检测电路、发热丝控制电路和电子烟，可以解决现有技术中无法准确、实时、方便地对发热丝的电阻的变化率进行检测的技术问题。

Description

发热丝电阻检测电路、发热丝控制电路和电子烟

技术领域

本实用新型属于烟具技术领域，具体是一种发热丝电阻检测电路、发热丝控制电路和电子烟。

背景技术

电子烟包括烟杆和烟弹两部分。其中烟弹中包括由雾化装置，雾化装置中的发热丝通电后产生热量，利用发热丝产生的热量将烟弹中的烟油雾化形成烟气，烟气由设置在烟弹中的烟道流入烟嘴的吸烟口处供使用者吸食。但是电子烟在实际使用过程中，可能出现当烟油用尽或者烟油没有与发热丝良好接触从而造成发热丝在发热时周围没有烟油，只有发热丝在“干烧”的情况，容易对电子烟造成损害。由于发热丝的电阻变化率随发热丝的温度变化，因此通过及时对发热丝的电阻的变化率进行检测可以方便地获知发热丝是否出现干烧的情况。当是现有技术中还没有可以准确实时方便地对发热丝的电阻的进行检测的电路。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种发热丝电阻检测电路、发热丝控制电路和电子烟，用以解决现有技术中无法准确、实时、方便地对发热丝的电阻的变化率进行检测的技术问题。

为解决上述问题本实用新型采用的技术方案是：

第一方面本实用新型提供一种发热丝电阻检测电路，包括：

发热丝驱动电压检测模块，用于检测发热丝的驱动电压；

第一模数转换模块，用于将发热丝驱动电压检测模块检测到的发热丝驱动电压转换成数字信号并输出；

发热丝电流检测模块，用于检测流经发热丝的电流；

第二模数转换模块，用于将发热丝电流检测模块的流经发热丝的电流值转换成数字信号并输出；

计算模块，用于根据第一模数转换模块发送的发热丝驱动电压的数字信号和第二模数转换模块输出的流经发热丝的电流的数字信号计算发热丝的电阻值。

优选地，所述发热丝驱动电压检测模块与发热丝的驱动电压输出端连接，所述发热丝驱动电压检测模块包括用于对发热丝驱动电压进行分压的分压模块。

优选地，所述分压模块包括在发热丝的电压输出端和公共接地端之间串联连接的第九电阻和第十电阻，所述第九电阻的一端与发热丝的驱动电压输出端连接，另一端与第十电阻和第一模数转换模块的输入端连接。

优选地，所述丝驱动电压检测模块还包括第一滤波模块，所述第一滤波模块与所述第十电阻并联；

优选地，发热丝电流检测模块包括电流传感器，所述电流传感器的采样电流正端和采样电流负端连接在发热丝的电流流经的线路上，所述电流传感器的信号输出端与第二模数转换模块的输入端相连，所述电流传感器的电源输入端与电源相连。

优选地，所述发热丝电流检测模块包括采样电阻，所述采样电阻在连接在发热丝和控制芯片的驱动电压输出端之间。

优选地，还包括控制模块和计时模块，所述计时模块用于产生并发送计时信号，所述控制模块用于根据计时模块发送的计时信号控制计算模块根据设定的采样时间计算出采样时间对应的发热丝的电阻值。

第二方面，本发明提供一种发热丝控制电路，包括比较模块和第一方面所述的发热丝电阻检测电路，所述比较模块用于比较计算模块所计算出的电阻变化率值和第一阈值的大小，并在电阻变化率大于第一阈值时向控制器输出第一信号。

优选地，所述还包括第一开关模块，所述控制器根据比较模块输出的第一信号向第一开关模块发出第一控制信号，所述开关模块根据接收到的第一控制信号切断发热丝与发热丝供电电源之间的连接。

第三方面，本发明还提供一种电子烟，所述电子烟包括第一方面所述的发热丝电阻检测电路或者第二方面所述的发热丝控制电路。

有益效果：本实用新型的发热丝电阻检测电路、发热丝控制电路和电子烟利用发热丝驱动电压检测模块实时检测出发热丝的驱动电压，同时利用发热丝电流检测模块检测出流经发热丝的电流，再通过计算模块计算出发热丝的实时电阻值。这样通过本实用新型的检测电路可以实时获取发热丝的电阻变化情况，从而根据发热丝电阻与温度的关系及时判断发热丝是否出现干烧。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的发热丝电阻检测电路的结构框图；

图2为本实用新型实施例1的发热丝驱动电压检测模块的结构框图；

图3为本实用新型实施例1的用电流传感器检测发热丝电流的电路原理图；

图4为本实用新型实施例1的电流传感器芯片的封装结构图；

图5为本实用新型实施例2的采用电阻检测发热丝电流的电路原理图；

图6为本实用新型实施例2的包含计时模块的发热丝电阻检测电路的结构框图；

图7为本实用新型实施例3的发热丝控制电路的结构框图；

图8为本实用新型实施例3的包含开关模块的发热丝控制电路的结构框图；

图9为本实用新型实施例3的发热丝功率控制电路的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。如果不冲突，本实用新型实施例以及实施例中的各个特征可以相互结合，均在本实用新型的保护范围之内。

实施例1：

本实施例的发热丝电阻检测电路、发热丝控制电路和电子烟利用发热丝驱动电压检测模块实时检测出发热丝的驱动电压，同时利用发热丝电流检测模块检测出流经发热丝的电流，再通过计算模块计算出发热丝的实时电阻值。这样通过本实用新型的检测电路可以实时获取发热丝的电阻变化情况，从而根据发热丝电阻与温度的关系及时判断发热丝是否出现干烧。

如图1所示，本实施例的发热丝电阻检测电路，包括：

发热丝驱动电压检测模块，用于检测发热丝的驱动电压；

具体检测时可以将发热丝驱动电压检测模块与发热丝的驱动电压输出端连接，如图2所示，所述驱动电压检测模块包括用于对发热丝驱动电压进行分压的分压模块。

由于发热丝驱动电压输出端的电压较高，不便于直接检测，因此本实施例采用分压模块对发热丝的驱动电压进行分压后，先对分压部分的电压进行检测得到分压后的电压值，然后转换得到发热丝的驱动电压值。

如图3所示，其中分压模块包括在发热丝的电压输出端和公共接地端之间串联连接的第九电阻R9和第十电阻R10，所述第九电阻R9的一端与发热丝的驱动电压输出端连接，另一端与第十电阻R10和第一模数转换模块的输入端连接。

第九电阻R9和第十电阻R10串联后对发热丝的驱动电压进行分压。为了提高电压检测的准确性，所述丝驱动电压检测模块还包括第一滤波模块，所述第一滤波模块与所述第十电阻R10并联。具体的第一滤波模为在第十电阻R10的两端并联有第四十三电容C43，这样可以起到滤波去耦，稳定第十电阻R10两端电压的作用。

第一模数转换模块，用于将发热丝驱动电压检测模块检测到的发热丝驱动电压值转换成数字信号并输出；

由于发热丝驱动电压检测模块所检测到的发热丝的驱动电压为模拟量信号，因此本实施例设置了第一模数转换模块，将驱动电压模拟量信号转换成数字量，以便于计算模块进行计算。

发热丝电流检测模块，用于检测流经发热丝的电流；

如图3所示，本实施例利用发热丝电流检测模块对流经发热丝的电流进行实时地检测。在本实施例中采用电流传感器U6来对发热丝的电流进行检测，即发热丝电流检测模块包括电流传感器U6，所述电流传感器U6的采样电流正端和采样电流负端连接在发热丝的电流流经的线路上，所述电流传感器U6的信号输出端与第二模数转换模块的输入端相连，所述电流传感器U6的电源输入端与电源相连。

作为其中的一个示例，可以选用利用霍尔效应进行电流检测的传感器，这类传感器集成了高灵敏度的霍尔传感器和低阻抗的导流线，通过电磁感应的方式检测流经发热丝的电流。可选用电流传感器芯片对流经发热丝的电流进行实时地检测例如ACS711传感器。本实施例中电流传感器芯片的封装图如图4所示，其中管脚的定义如表1所示：

表1：芯片U6的管脚功能列表

管脚	管脚序号	功能
			IP	1	采样电流正端
IP	2	采样电流正端
			IP	3	采样电流负端
IP	4	采样电流负端
			GND	5	地
NC	6	未连接
			OUT	7	信号输出端
VCC	8	电源电压

为了使电流传感器的电源保持稳定，本实施例还在电流传感器U6和公共接地端之间连接有第四十四电容C44。

第二模数转换模块，用于将发热丝电流检测模块的流经发热丝的电流值转换成数字信号并输出；

由于发热丝电流检测模块输出的为模拟量，因此本实施例通过第二数模转换模块将模拟量转换成数字量之后再发送给计算模块进行计算。

传感器芯片输出的是流过发热丝的电流经过电流传感器检测得到的电压值，因此通过将该电压值除以电流传感器的灵敏度，得到流过的发热丝的电流I。

计算模块，用于根据第一模数转换模块发送的发热丝驱动电压值数字信号和第二模数转换模块输出的流经发热丝的电流值数字信号计算发热丝是电阻值。

发热丝驱动电压检测模块所检测的发热丝驱动电压U和发热丝电流检测模块检测流经发热丝的电流I经过数模转换后发送给计算模块进行计算得到发热丝的电阻R，其中R＝U/I。这样就可以实时获得准确地获得发热丝的电阻R值。其中计算模块可以采用单片机，第一模数转换模块和第二模数转换模块可以集成在单片机中，也可以采用单独的模式转换模块进行模数转换后再输入单片机的数据接口，这里不做限制。此外本领域一般技术人员根据前述计算公式编写程序计算电阻R值为现有技术，这里不做赘述。

本实施例利用发热丝驱动电压检测模块实时检测出发热丝的驱动电压，同时利用发热丝电流检测模块检测出流经发热丝的电流，再通过计算模块计算出发热丝的实时电阻值。这样通过本实用新型的检测电路可以实时获取发热丝的电阻变化情况，由于发热丝电阻随温度变化，当发热丝温度高的时候电阻小，而发热丝温度低的时候电阻大，因此本实施例根据发热丝电阻与温度的关系即发热丝的TCR曲线，可以实时获得发热丝的实际温度情况，从而及时判断发热丝是否出现干烧。

实施例2

如图5所示，在本实施例中，所述发热丝电流检测模块包括采样电阻，所述采样电阻在连接在发热丝和控制芯片的驱动电压输出端之间。作为一个示例，本实施例通过采样电阻来对流经发热丝的电流进行采样。如图所示，具体方法为在发热丝和控制芯片的驱动电压输出端之间连接一个采样电阻即图中的第七电阻R7。然后实时检测该电阻两端的压降U₁，通过U₁和该电阻的值R₇计算出流经发热丝的电流I,其中I＝U₁/R₇。

如图6所示，在本实施例中，还包括控制模块和计时模块，所述计时模块用于产生并发送计时信号，所述控制模块用于根据计时模块发送的计时信号控制计算模块根据设定的采样时间计算出采样时间对应的发热丝的电阻值。

本实施例可以根据电子烟工作时发热丝的工作情况设置一个对发热丝电阻值进行采样的间隔时间，然后每间隔一定时间对发热丝的电阻值进行一次采样。在本实施例中，控制模块从计时模块获取计时的信号，当计时信号达到预设的间隔时间时控制模块控制计算模块根据该时刻采集到的流经发热丝的电流和发热丝的驱动电压计算出该时刻发热丝的电阻值。其中计时模块和控制模块可以集成在单片机这类微处理器中。

实施例3

如图7所示，本实施例提供一种发热丝控制电路，包括实施例1或2所述的发热丝电阻检测电路和比较模块，所述计算模块用于计算电阻的变化率值，所述比较模块用于比较计算模块所计算出的电阻的变化率值和第一阈值的大小，并在电阻变化率大于第一阈值时向控制器输出第一信号。

本实施例可以固定时间T采样得到发热丝电阻值，计算电阻值的变化率，ΔR＝|(Ri-R)/R|，其中Ri是发热丝第i次的检测值，结合发热丝的TCR曲线，设定一个电阻的变化率的阈值作为第一阈值，当电阻变化率ΔR大于设定的第一阈值K时，则认为发热丝干烧。

如图8所示，在本实施例中，还包括开关模块，所述控制器根据比较模块输出的第一信号向开关模块发出第一控制信号，所述开关模块根据接收到的第一控制信号切断发热丝与发热丝供电电源之间的连接。

当经过比较电阻变化率ΔR大于设定的第一阈值后，比较模块向控制器发出第一信号。控制器接收到比较模块发出的第一信号后控制关模块关闭，将发热丝供电电源与发热丝之间的电气连接切断，可以避免发热丝继续干烧。

实施例4

如图9所示，在本实施例中还设置有发热丝功率控制电路。本实施例在利用发热丝电阻检测电路检测到的发热丝实时电阻情况后，根据电阻和温度的对应关系或者发热丝的温度情况，然后可以根据发热丝的实时温度的情况来调整发热丝的功率。发热丝的功率可以利用本实施例中的发热丝功率控制电路来实现。

其中发热丝功率控制电路，包括：

第一脉宽调制信号检测模块，用于接收第一脉宽调制信号；

第二脉宽调制信号接收模块，用于接收第二脉宽调制信号；

驱动电压输出模块，用于输出驱动发热丝的电压；

驱动电压控制模块，用于根据第一脉宽调制信号和第二脉宽调制信号控制驱动电压输出模块输出的电压的大小；

所述驱动电压控制模块包括降压输出控制模块、互补输出控制模块、升压输出控制模块和模式切换电路，所述模式切换电路用于根据实际输出的驱动电压的大小使用于驱动电压输出模块的控制模块在控制降压输出控制模块、互补输出控制模块和升压输出控制模块三种控制模块之间进行切换。

本实施例的发热丝功率控制电路可以根据实际输出的驱动电压的大小来选择与实际输出的驱动电压匹配的控制模式。

具体地，设电池电压为VBat，发热丝的驱动电压为VOUT，第一电压阈值为 V1，第一电压阈值为V2。

则当VOUT<Vbat-V1时，发热丝功率控制电路工作在降压控制模式。这时控制驱动电压输出模块的输出电压低于电池的供电电压，以使驱动电压输出模块输出的驱动电压与实际电压相匹配；

当VOUT>Vbat+V2时发热丝功率控制电路工作在升压控制模式。这时控制驱动电压输出模块输出的发热丝驱动电压高于电池的供电电压，以使驱动电压输出模块输出的驱动电压与实际电压相匹配；

当Vbat-V1≤VOUT≤Vbat+V2时控制驱动电压输出模块工作在互补输出模式，这时控制驱动电压输出模块的输出电压在[Vbat-V1,Vbat+V2]区间内，以使驱动电压输出模块输出的驱动电压与实际电压相匹配。

当发热丝驱动电压的工作模式确定后，控制电路根据相应的控制模式采用脉宽调制的方式控制发热丝的驱动电压从而控制发热丝的功率。对此，本实施例设置了第一脉宽调制信号检测模块和第二脉宽调制信号接收模块，分别用于接收第一脉宽调制信号和接收第二脉宽调制信号。

由于模式切换电路是根据实际输出的驱动电压的大小，因此本实施例设置可以根据前述实施例中的发热丝驱动电压检测模块来检测发热丝实际输出的驱动电压的大小。

其中，驱动电压输出模块包括电源和储能元件，其中电池可以给储能元件通电，使储能元件存储一定量的电能，然后根据发热丝驱动电压的控制模式，储能元件可以单独给发热丝供电，也可以和电池一起给发热丝供电。

其中降压输出控制模块包括控制器、第一开关模块和第二开关模块，所述第一开关模块用于根据第一脉宽调制信号接通或者切断电池电源和储能元件之间的连接，所述第二开关模块用于根据第一脉宽调制信号接通或者切断电池电源和与公共接地端之间的连接。

当模式切换电路将发热丝电压驱动电压的控制模块切换到降压输出控制模块时，发热丝功率控制电路工作在降压输出控制模式，该模式的控制过程为：

第一步，降压输出控制模块根据第一脉宽调制信号的占空比确定电池对储能元件充电的第一充电时间和储能元件放电的第一放电时间；

第二步，降压输出控制模块根据第一充电时间控制电池对储能元件充电；

第三步，降压输出控制模块根据第一放电时间控制储能元件单独为发热丝供电；

其中第二步和第三步组成一个完整的控制周期，降压输出控制模块反复进行第二步和第三步，使降压输出模式的平均输出电压小于电池的供电电压，并通过第一脉宽调制信号的占空比来控制发热丝的功率。

其中在第二步时，第一开关模块处于闭合状态，同时第二开关模块处于打状态开，该状态持续第一充电时间，以使电池对储能元件充电，并为发热丝提供电能，其中储能元件充电的时间为第一充电时间。

在第三步时，第一开关模块处于打开状态，同时第二开关模块处于闭合状态，该状态持续第一放电时间，这时只有储能元件通过放电的方式为发热丝提供电能，其中储能元件的放电时间为第一放电时间。

在本实施例中，升压输出控制模块包括控制器、第三开关模块和第四开关模块，所述储能元件一端与电池电源的正极连接，另一端与第三开关模块和第四开关模块连接，所述控制器用于根据第二脉宽调制信号控制第三开关模块接通或者切断储能元件和公共地之间的连接，以及根据第而二脉宽调制信号控制第四开关模块接通或者切断储能元件与发热丝的之间的连接。

当模式切换电路将发热丝电压驱动电压的控制模块切换到升压输出控制模块时，发热丝功率控制电路工作在升压输出控制模式，该模式的控制过程为：

第一步，升压输出控制模块根据第二脉宽调制信号的占空比确定电池对储能元件充电的第二充电时间和储能元件放电的第二放电时间；

第二步，升压输出控制模块根据第二充电时间控制电池对储能元件充电；

第三步，升压输出控制模块根据第二放电时间控制电池和储能元件同时为发热丝供电；

其中第二步和第三步组成一个完整的控制周期，升压输出控制模块反复进行第二步和第三步，使升压输出模式的平均输出电压大于电池的供电电压，并通过第一脉宽调制信号的占空比来控制发热丝的功率。

其中在第二步时，第三开关模块处于闭合状态，同时第四开关模块处于打状态开，该状态持续第二充电时间。

在第三步时，第三开关模块处于打开状态，同时第二开关模块处于闭合状态，该状态持续第二放电时间，这时储能元件通过放电的方式为发热丝提供电能，其中储能元件的放电时间为第二放电时间，同时电池也并为发热丝提供电能。

在本实施例中，互补输出控制模块包括控制器、第一开关模块、第二开关模块、第三开关模块和第四开关模块，所述储能元件一端通过第一开关模块与电源电池连接，另一端通过第四开关模块与发热丝连接，所述第二开关模块一端与储能元件的与第一开关模块相连的一端连接，另一端与公共接地端连接，所述第三开关模块一端与储能元件的与第四开关模块相连的一端连接，另一端与公共接地端连接，所述控制器用于根据第一脉宽调制信号和第二第一脉宽调制信号控制第一开关模块、第二开关模块、第三开关模块和第四开关模块的开关状态。

当模式切换电路将发热丝电压驱动电压的控制模块切换到互补输出控制模块时，发热丝功率控制电路工作在互补输出控制控制模式，该模式的控制过程为：

第一步，互补输出控制模块根据第一脉宽调制信号的占空比确定电池对储能元件充电的第三充电时间和储能元件放电的第三放电时间，根据第二脉宽调制信号的占空比确定电池对储能元件充电的第四充电时间和储能元件放电的第四放电时间；

第二步，互补输出控制模块根据第三充电时间控制电池对储能元件充电；

第三步，互补输出控制模块根据第三放电时间控制储能元件单独为发热丝供电；

第四步，互补输出控制模块根据第四充电时间控制电池对储能元件充电；

第五步，互补输出控制模块根据第四放电时间控制电池和储能元件同时为发热丝供电；

其中第二步至第五步组成一个完整的控制周期，互补输出控制模块反复进行第二步至第五步，并通过第一脉宽调制信号和第二脉宽调制信号的占空比来控制发热丝的功率。

在第二步时，第三开关模块处于闭合状态，第四开关模块处于打开状态，第一开关模块处于闭合状态，同时第二开关模块处于打状态开，该状态持续第一充电时间，以使电池对储能元件充电，并为发热丝提供电能，其中储能元件充电的时间为第一充电时间。

在第三步时，第三开关模块处于闭合状态，第四开关模块处于打开状态，第一开关模块处于打开状态，同时第二开关模块处于闭合状态，该状态持续第一放电时间，这时只有储能元件通过放电的方式为发热丝提供电能，其中储能元件的放电时间为第一放电时间。

在第四步时，第一开关模块处于闭合状态，第二开关模块处于打开状态，第三开关模块处于闭合状态，同时第四开关模块处于打状态开，该状态持续第二充电时间。

在第五步时，第一开关模块处于闭合状态，第二开关模块处于打开状态，第三开关模块处于打开状态，同时第二开关模块处于闭合状态，该状态持续第二放电时间，这时储能元件通过放电的方式为发热丝提供电能，其中储能元件的放电时间为第二放电时间，同时电池也并为发热丝提供电能。

其中第一脉宽调制信号和第二脉宽调制信号为互补的脉宽调制信号，即第一脉宽调制信号和第二脉宽调制信号的占空比的和为1。例如第一脉宽调制信号的占空比为0.2，则相应的第二脉宽调制信号的占空比为0.8，例如第一脉宽调制信号的占空比为0.5，则相应的第二脉宽调制信号的占空比为0.5，例如第一脉宽调制信号的占空比为0.7，则相应的第二脉宽调制信号的占空比为0.3等。具体的占空比的分配可以根据发热丝功率要求来设定，只要第一脉宽调制信号和第二脉宽调制信号的占空比的和为1，第一脉宽调制信号和第二脉宽调制信号各自占空比的具体值在这里不做限定。

在本实施例中，所述模式切换电路包括第一开关模块、第二开关模块、第三开关模块和第四开关模块，所述储能元件一端通过第一开关模块与电源电池连接，另一端通过第四开关模块与发热丝连接，所述第二开关模块一端与储能元件的与第一开关模块相连的一端连接，另一端与公共接地端连接，所述第三开关模块一端与储能元件的与第四开关模块相连的一端连接，另一端与公共接地端连接；

当第三开关模块常断并且第四开关模块常闭时，驱动电压输出模块工作在降压模式；

此时降压输出控制模块根据第一脉宽调制信号的占空比不断开关第一开关模块、第二开关模块来控制发热丝的驱动电压从而控制发热丝的功率。具体为，驱动第一开关模块处于闭合状态，同时第二开关模块处于打状态开，该状态持续第一充电时间，以使电池对储能元件充电，并为发热丝提供电能，其中储能元件充电的时间为第一充电时间。然后驱动第一开关模块处于打开状态，同时第二开关模块处于闭合状态，该状态持续第一放电时间，这时只有储能元件通过放电的方式为发热丝提供电能，其中储能元件的放电时间为第一放电时间。

当第一开关模块常闭并且第二开关模块常开时，驱动电压控制模块工作在升压模式，此时升压输出控制模块根据第二脉宽调制信号的占空比不断开关第三开关模块、第四开关模块来控制发热丝的驱动电压从而控制发热丝的功率。

具体为，驱动第三开关模块处于闭合状态，同时第四开关模块处于打状态开，该状态持续第二充电时间。然后驱动第三开关模块处于打开状态，同时第二开关模块处于闭合状态，该状态持续第二放电时间，这时储能元件通过放电的方式为发热丝提供电能，其中储能元件的放电时间为第二放电时间，同时电池也并为发热丝提供电能。

当模式切换电路交替处于第三开关模块常断并且第四开关模块常闭和第一开关模块常闭并且第二开关模块常开两种状态下时，驱动电压输出模块工作在升压模式互补输出模式。

具体为，首先，驱动第三开关模块处于闭合状态，第四开关模块处于打开状态，第一开关模块处于闭合状态，同时第二开关模块处于打状态开，该状态持续第一充电时间，以使电池对储能元件充电，并为发热丝提供电能，其中储能元件充电的时间为第一充电时间。

然后第三开关模块保持闭合状态，第四开关模块保持打开状态，驱动第一开关模块处于打开状态，同时第二开关模块处于闭合状态，该状态持续第一放电时间，这时只有储能元件通过放电的方式为发热丝提供电能，其中储能元件的放电时间为第一放电时间。

然后驱动第一开关模块处于闭合状态，第二开关模块处于打开状态，第三开关模块处于闭合状态，同时第四开关模块处于打状态开，该状态持续第二充电时间。

最后第一开关模块保持闭合状态，第二开关模块保持打开状态，驱动第三开关模块处于打开状态，同时第二开关模块处于闭合状态，该状态持续第二放电时间，这时储能元件通过放电的方式为发热丝提供电能，其中储能元件的放电时间为第二放电时间，同时电池也并为发热丝提供电能。

此外，在本实施中，所述第一开关模块和/或第二开关模块和/或第三开关模块和/或第四开关模块为场效应管，所述驱动电压输出模块包括电池电源和储能元件，所述储能元件为电感。

具体地，本实施例采用IC芯片作为降压输出控制模块、互补输出控制模块、升压输出控制模块和模式切换电路共用的控制器。IC芯片可以采用FD2204D等芯片。

如图9所示，其中第一场效应管Q1的栅极与DRVH1引脚连接，第二场效应管Q2的栅极与DRVL1引脚连接，第三场效应管Q3的栅极与DRVL1引脚连接，第四场效应管Q4的栅极与DRVH2引脚连接。在SW2引脚和BST2引脚之间连接有第四十九电阻R49，在第四十九电阻R49和电源之间连接有第四二极管D4。在SW1引脚和BST1引脚之间连接有第三十七电阻R37，在第三十七电阻R37和电源之间连接有第三二极管D3。

Heart_EN和PowerIC_EN为电路VCC_12V输出使能引脚和PWM1/PWM2输出使能引脚，可以设置成高电平有效。

在本实施例中第一阈值电压V1＝1V，第二阈值电压V2＝1V,第一阈值电压和第二阈值电压可以根据实际情况来确定，这里不做限制，一般阈值电压可以选择0.8V至3.3V的区间。

当VBat>VOUT+1时，电路工作在降压模式，此时PWM_Boost拉高，第四场效应管Q4常闭，第三场效应管Q3常开。PWM_Buck引脚输入MCU计算后的占空比，驱动IC芯片不断开关第一场效应管Q1和第二场效应管Q2

当Vbat-1≤VOUT≤Vbat+1(单位为V)时，电路工作在互补模式，此时 PWM_Boos/PWM_Buck引脚输入互补的PWM，驱动IC芯片不断开关第一场效应管 Q1、第二场效应管Q2、第三场效应管Q3和第四场效应管Q4。

当VBat<VOUT-1(单位为V)时，电路工作在升压模式，此时PWM_Buck拉高，第一场效应管Q1常闭，第二场效应管Q2常开。PWM_Boost引脚输入MCU计算后的占空比，驱动IC芯片不断开关第三场效应管Q3、第四场效应管Q4。

实施例4

本实施例提供一种电子烟，所述电子烟包括第一方面所述的发热丝电阻检测电路或者第二方面所述的电子烟发热丝控制电路。

以上对本实用新型所提供的发热丝电阻检测电路、发热丝控制电路和电子烟进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容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。不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.发热丝电阻检测电路，其特征在于，包括：

发热丝驱动电压检测模块，用于检测发热丝的驱动电压；

第一模数转换模块，用于将发热丝驱动电压检测模块检测到的发热丝的驱动电压转换成数字信号并输出；

发热丝电流检测模块，用于检测流经发热丝的电流；

第二模数转换模块，用于将发热丝电流检测模块的流经发热丝的电流转换成数字信号并输出；

计算模块，用于根据第一模数转换模块发送的发热丝驱动电压的数字信号和第二模数转换模块输出的流经发热丝的电流的数字信号计算发热丝的电阻值。

2.根据权利要求1所述的发热丝电阻检测电路，其特征在于：所述发热丝驱动电压检测模块与发热丝的驱动电压输出端连接，所述发热丝驱动电压检测模块包括用于对发热丝驱动电压进行分压的分压模块。

3.根据权利要求2所述的发热丝电阻检测电路，其特征在于：所述分压模块包括在发热丝的电压输出端和公共接地端之间串联连接的第九电阻和第十电阻，所述第九电阻的一端与发热丝的驱动电压输出端连接，另一端与第十电阻和第一模数转换模块的输入端连接。

4.根据权利要求3所述的发热丝电阻检测电路，其特征在于，所述丝驱动电压检测模块还包括第一滤波模块，所述第一滤波模块与所述第十电阻并联。

5.根据权利要求1所述的发热丝电阻检测电路，其特征在于：发热丝电流检测模块包括电流传感器，所述电流传感器的采样电流正端和采样电流负端连接在发热丝的电流流经的线路上，所述电流传感器的信号输出端与第二模数转换模块的输入端相连，所述电流传感器的电源输入端与电源相连。

6.根据权利要求1所述的发热丝电阻检测电路，其特征在于：所述发热丝电流检测模块包括采样电阻，所述采样电阻在连接在发热丝和控制芯片的驱动电压输出端之间。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的发热丝电阻检测电路，其特征在于：还包括控制模块和计时模块，所述计时模块用于产生并发送计时信号，所述控制模块用于根据计时模块发送的计时信号控制计算模块根据设定的采样时间计算出采样时间对应的发热丝的电阻值。

8.发热丝控制电路，其特征在于：包括比较模块和权利要求7中所述的发热丝电阻检测电路，所述计算模块用于计算电阻的变化率值，所述比较模块用于比较计算模块所计算出的电阻的变化率值和第一阈值的大小，并在电阻变化率大于第一阈值时向控制器输出第一信号。

9.如权利要求8所述的发热丝控制电路，其特征在于，还包括开关模块，所述控制器根据比较模块输出的第一信号向开关模块发出第一控制信号，所述开关模块根据接收到的第一控制信号切断发热丝与发热丝供电电源之间的连接。

10.电子烟，其特征在于，所述电子烟包括权利要求1至7中任一项所述的发热丝电阻检测电路或者权利要求8至9中任一项所述的发热丝控制电路。

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