CN212464921U - 烟具供电电路和烟具 - Google Patents

Abstract

本申请涉及烟具领域，提供了一种烟具供电电路和烟具，所述烟具供电电路包括电源电路、调压电路、第一二极管、第二二极管、第一开关电路、DC/DC变换电路以及微控制器；微控制器，被配置为控制调压电路导通工作，以使得第一二极管控制第一开关电路断开，电源电路经过调压电路之后，通过第二二极管和DC/DC变换电路为待供电电路进行供电；控制调压电路断开，以使得第一二极管控制第一开关电路导通，电源电路通过第一开关电路和DC/DC变换电路为待供电电路进行供电。本申请避免了现有烟具中供电电路存在的电路损耗较大、电源利用率低的问题，提升了电源利用率。

Description

烟具供电电路和烟具

技术领域

本申请涉及烟具技术领域，尤其涉及一种烟具供电电路和烟具。

背景技术

诸如香烟、雪茄等物品在使用期间燃烧烟草以产生烟草烟雾。已经尝试通过产生在不燃烧的情况下释放化合物的产品来为这些燃烧烟草的物品提供替代物。此类产品的示例是所谓的加热不燃烧产品，也称之为烟草加热产品、或烟草加热设备，该产品或设备通过加热材料而不燃烧材料来释放化合物。材料例如可为烟草或其他非烟草产品或组合，诸如，可包含或可不包含尼古丁的共混的混合物。

现有的一种低温加热不燃烧的烟具，在微处理器及其相关外围电路的供电电路中，通常选用的器件为低压差线性稳压器(LDO)。不加热时电源直接通过LDO输出稳定电压给后继电路；加热时电源通过调压电路调压后，再经LDO输出稳定电压给后继电路。

上述电路存在的问题是，电路损耗较大，电源利用率低。

实用新型内容

本申请提供一种烟具供电电路和烟具，旨在解决现有烟具中供电电路存在的电路损耗较大、电源利用率低的问题。

本申请第一方面提供了一种烟具供电电路，包括电源电路，还包括调压电路、第一二极管、第二二极管、第一开关电路、DC/DC变换电路以及微控制器；

所述调压电路，输入端与所述电源电路连接，输出端分别与所述第一二极管的第一输入端以及所述第二二极管的第一输入端连接；所述调压电路用于将所述电源电路的输出电压调整为预设电压；

所述第一二极管，输出端与所述第一开关电路的控制端电连接；

所述第二二极管，输出端与所述DC/DC变换电路的输入端以及所述第一开关电路的输出端电连接；

所述第一开关电路，输入端与所述电源电路电连接，输出端与所述DC/DC变换电路的输入端电连接；

所述DC/DC变换电路，输出端与待供电电路电连接；

所述微控制器，被配置为：

控制所述调压电路导通工作，以使得所述第一二极管控制所述第一开关电路断开，所述电源电路经过所述调压电路之后，通过所述第二二极管和所述DC/DC变换电路为所述待供电电路进行供电；

控制所述调压电路断开，以使得所述第一二极管控制所述第一开关电路导通，所述电源电路通过所述第一开关电路和所述DC/DC变换电路为所述待供电电路进行供电。

本申请第二方面提供了一种烟具，所述烟具包括第一方面所述的烟具供电电路。

本申请提供的烟具供电电路和烟具，避免了现有烟具中供电电路存在的电路损耗较大、电源利用率低的问题，提升了电源利用率。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本申请实施方式一提供的烟具供电电路示意框图；

图2是本申请实施方式一提供的烟具供电电路中升压电路示意图；

图3是本申请实施方式一提供的烟具供电电路中稳压电路、第一二极管、第二二极管、第一开关电路以及DC/DC变换电路示意图；

图4是本申请实施方式一提供的烟具供电电路中充电电路示意图；

图5是本申请实施方式二提供的烟具示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面结合附图和具体实施方式，对本申请进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“电连接”另一个元件，它可以是直接电连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本申请。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施方式一

如图1所示，为本申请实施方式一所提供的一种烟具供电电路，包括电源电路11、调压电路(12、13)、第一二极管14、第二二极管15、第一开关电路16、DC/DC变换电路17、微控制器18以及充电电路。

调压电路(12、13)，输入端与电源电路11连接，输出端分别与第一二极管14的第一输入端以及第二二极管15的第一输入端连接；调压电路(12、13)用于将电源电路11的输出电压调整为预设电压。

在该示例中，调压电路(12、13)包括升压电路12和稳压电路13。

升压电路12，输入端与电源电路11电连接，输出端与稳压电路13的输入端电连接，控制端与微控制器18连接。升压电路12用于将电源电路11输出的电压调整为第一电压。

请参考图2所示，在一示例中，升压电路12包括第二开关电路121和第一调整电路122；

第二开关电路121，输入端与电源电路11电连接，输出端与第一调整电路122的输入端电连接，控制端与微控制器18连接；

第一调整电路122，输出端与稳压电路13的输入端电连接；第一调整电路122用于将电源电路11输出的电压调整为第一电压。

在该示例中，第二开关电路121包括第一开关管Q5和第二开关管Q6；

第一开关管Q5，输入端与电源电路11电连接(图中的BAT_IN所示)，输出端与第一调整电路122的输入端电连接，控制端与第二开关管Q6的输入端电连接；

第二开关管Q6，输出端接地，控制端用于接收微控制器18输出的第一控制信号10V8_EN；第一控制信号10V8_EN用于控制第二开关管Q6的导通和断开，进而控制第一开关管Q5的导通和断开。

在该示例中，第一开关管Q5为PMOS管，第二开关管Q6为NMOS管。需要说明的是，当开关管为NMOS管时，NMOS管的漏极可作为输入端，NMOS管的源极可作为输出端，NMOS管的栅极可作为控制端；当开关管为PMOS管时，PMOS管的源极可作为输入端，PMOS管的漏极可作为输出端，PMOS管的栅极可作为控制端。以下类似，在此不作赘述。

在该示例中，第一调整电路122包括集成芯片U5及其周边电路，集成芯片U5的引脚(VIN、EN)与第一开关管Q5的输出端电连接，集成芯片U5的引脚VOUT经过滤波之后与稳压电路13的输入端电连接(图中的10_8VDD所示)。

稳压电路13，输入端与升压电路12的输出端电连接，输出端分别与第一二极管14的第一输入端和第二二极管15的第一输入端电连接，控制端与微控制器18连接。稳压电路13用于将升压电路12输出的第一电压调整为第二电压。

请参考图3所示，在一示例中，稳压电路13包括第三开关电路131和第二调整电路132；

第三开关电路131，输入端与升压电路12的输出端电连接，输出端与第二调整电路132的输入端电连接，控制端与微控制器18连接；

第二调整电路132，输出端分别与第一二极管14的第一输入端和第二二极管15的第一输入端电连接；第二调整电路132用于将升压电路12输出的第一电压调整为第二电压。

在该示例中，第三开关电路131包括第三开关管Q11和第四开关管Q12；

第三开关管Q11，输入端与升压电路12的输出端电连接，输出端与第二调整电路132的输入端电连接，控制端与第四开关管Q12的输入端电连接；

第四开关管Q12，输出端接地，控制端用于接收微控制器18输出的第二控制信号10VB_TO_3V3_EN；第二控制信号10VB_TO_3V3_EN用于控制第四开关管Q12的导通和断开，进而控制第三开关管Q11的导通和断开。

其中，第三开关管Q11为PMOS管，第四开关管Q12为NMOS管。

在该示例中，第二调整电路132包括三极管Q16、第一电阻R51、电容C11以及稳压管D8；

三极管Q16的集电极与第三开关电路131的输出端以及第一电阻R51的一端电连接，三极管Q16的发射极分别与第一二极管14的第一输入端以及第二二极管15的第一输入端电连接，三极管Q16的基极与第一电阻R51的另一端、稳压管D8的一端以及电容C11的一端电连接；

稳压管D8的另一端以及电容C11的另一端均与地电连接。

第一二极管14，第一输入端与三极管Q16的发射极电连接，第二输入端与充电电路19的第二输出端电连接(图中的USB_5V所示)，输出端与第一开关电路16的控制端电连接；

第二二极管15，第一输入端与三极管Q16的发射极电连接，第二输入端与充电电路19的第二输出端电连接(图中的USB_5V所示)，输出端与DC/DC变换电路17的输入端以及第一开关电路16的输出端电连接。

请再参考图3所示，在一示例中，第一二极管14和第二二极管15均包括两个共阴极的二极管，两个共阴极的二极管的阳极分别为第一输入端和第二输入端。

第一开关电路16，输入端与电源电路11电连接，输出端与DC/DC变换电路17的输入端电连接，控制端与第一二极管14的输出端电连接。

请再参考图3所示，在一示例中，第一开关电路16包括第五开关管Q20和第二电阻R54；

第五开关管Q20，输入端与电源电路11电连接(图中的BAT_IN所示)，输出端与DC/DC变换电路17的输入端电连接，控制端与第二电阻R54的一端以及第一二极管14的输出端电连接；第二电阻R54的另一端接地。

在该示例中，第五开关管Q20为PMOS管。在其他示例中，也可以为NMOS管。

DC/DC变换电路17，包括集成芯片U7及其周边电路。DC/DC变换电路17的输出端(图中的3V3所示)与待供电电路电连接。待供电电路包括但不限于微控制器18及其控制电路。

微控制器18，被配置为控制升压电路12和稳压电路13导通工作，以使得第一二极管14控制第一开关电路16断开，电源电路11经过升压电路12和稳压电路13之后，通过第二二极管15和DC/DC变换电路17为待供电电路进行供电；

微控制器18，还被配置为控制升压电路12和/或稳压电路13断开，以使得第一二极管14控制第一开关电路16导通，电源电路11通过第一开关电路16和DC/DC变换电路17为待供电电路进行供电；

微控制器18，还被配置为在与外部电源电路(图中未示出)导通时对电源电路11进行充电，同时使得第一二极管14控制第一开关电路16断开，外部电源电路通过第二二极管15和DC/DC变换电路17为待供电电路进行供电。

请参考图4所示，充电电路19，包括集成的充电芯片U3及其周边电路。充电电路19具有第一输出端(图中的BAT+、BAT-所示)和第二输出端(图中的USB_5V所示)，充电电路19的第一输出端与电源电路11电连接，充电电路19的第二输出端分别与第一二极管14的第二输入端和第二二极管15的第二输入端电连接。

以下结合图2-图4所示的电路示意图，对本示例的烟具供电电路的工作过程进行说明：

1)、烟具不加热时的工作过程

如图2-图3所示，此时微控制器18的控制信号控制升压电路12和稳压电路13断开，具体地，第一控制信号10V8_EN控制第二开关管Q6的断开，进而控制第一开关管Q5的断开；第二控制信号10VB_TO_3V3_EN控制第四开关管Q12的断开，进而控制第三开关管Q11的断开。

如图3所示，由于升压电路12和稳压电路13断开，第一二极管14的输出端的电平为低电平，输入到第五开关管Q20的控制端时控制第五开关管Q20导通。电源电路11通过BAT_IN输入，经过第五开关管Q20、DC/DC变换电路17为待供电电路进行供电。

2)、烟具加热时的工作过程

如图2-图3所示，此时微控制器18的控制信号控制升压电路12和稳压电路13导通，具体地，第一控制信号10V8_EN控制第二开关管Q6的导通，进而控制第一开关管Q5的导通；第二控制信号10VB_TO_3V3_EN控制第四开关管Q12的导通，进而控制第三开关管Q11的导通。

如图3所示，由于升压电路12和稳压电路13导通，第一二极管14的输出端的电平为高电平，输入到第五开关管Q20的控制端时控制第五开关管Q20断开。此时，电源电路11经过升压电路12输出10.8V电压；10.8V电压经过稳压电路13中的三极管Q16、第一电阻R51、电容C11以及稳压管D8，调整为稳压5V；稳压5V通过第二二极管15和DC/DC变换电路17为待供电电路进行供电。

3)、充电电路充电时的工作过程

如图3-图4所示，充电电路工作时，一方面通过BAT+、BAT-端对电源电路11(例如储能电池等)进行充电，另一方面通过USB_5V端输出到第一二极管14的第二输入端和第二二极管15的第二输入端。此时，第一二极管14的输出端的电平为高电平，输入到第五开关管Q20的控制端时控制第五开关管Q20断开。

USB_5V端输出电压通过第二二极管15和DC/DC变换电路17为待供电电路进行供电。

实施方式二

图5是本申请实施方式二提供的一种烟具，烟具100包括实施方式一所述的烟具供电电路。

烟具100可以为中心加热方式(通过加热体的外周与气溶胶形成基质直接接触)和外围加热方式(筒状加热体包裹气溶胶形成基质)，烟具100还可以为通过热传导、电磁感应、化学反应、红外作用、共振、光电转换、光热转换中的一种或几种方式对气溶胶形成基质进行加热生成可供吸食的气溶胶。优选的为红外加热方式。

需要说明的是，本申请的说明书及其附图中给出了本申请的较佳的实施例，但是，本申请可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例，这些实施例不作为对本申请内容的额外限制，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本申请说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本申请所附权利要求的保护范围。

Claims (13)

1.一种烟具供电电路，包括电源电路，其特征在于，还包括调压电路、第一二极管、第二二极管、第一开关电路、DC/DC变换电路以及微控制器；

所述调压电路，输入端与所述电源电路连接，输出端分别与所述第一二极管的第一输入端以及所述第二二极管的第一输入端连接；所述调压电路用于将所述电源电路的输出电压调整为预设电压；

所述第一二极管，输出端与所述第一开关电路的控制端电连接；

所述第二二极管，输出端与所述DC/DC变换电路的输入端以及所述第一开关电路的输出端电连接；

所述第一开关电路，输入端与所述电源电路电连接，输出端与所述DC/DC变换电路的输入端电连接；

所述DC/DC变换电路，输出端与待供电电路电连接；

所述微控制器，被配置为：

控制所述调压电路导通工作，以使得所述第一二极管控制所述第一开关电路断开，所述电源电路经过所述调压电路之后，通过所述第二二极管和所述DC/DC变换电路为所述待供电电路进行供电；

控制所述调压电路断开，以使得所述第一二极管控制所述第一开关电路导通，所述电源电路通过所述第一开关电路和所述DC/DC变换电路为所述待供电电路进行供电。

2.根据权利要求1所述的烟具供电电路，其特征在于，所述调压电路包括升压电路和稳压电路；

所述升压电路，输入端与所述电源电路电连接，输出端与所述稳压电路的输入端电连接，控制端与所述微控制器连接；

所述稳压电路，输出端分别与所述第一二极管的第一输入端和所述第二二极管的第一输入端电连接，控制端与所述微控制器连接。

3.根据权利要求1所述的烟具供电电路，其特征在于，所述烟具供电电路还包括充电电路，具有第一输出端和第二输出端；所述第一二极管和所述第二二极管还均包括第二输入端；

所述充电电路的第一输出端与所述电源电路电连接，所述充电电路的第二输出端分别与所述第一二极管的第二输入端以及所述第二二极管的第二输入端电连接；

所述充电电路，被配置为在与外部电源电路导通时对所述电源电路进行充电，同时使得所述第一二极管控制所述第一开关电路断开，所述外部电源电路通过所述第二二极管和所述DC/DC变换电路为所述待供电电路进行供电。

4.根据权利要求3所述的烟具供电电路，其特征在于，所述第一二极管和所述第二二极管均包括两个共阴极的二极管。

5.根据权利要求2所述的烟具供电电路，其特征在于，所述升压电路包括第二开关电路和第一调整电路；

所述第二开关电路，输入端与所述电源电路电连接，输出端与所述第一调整电路的输入端电连接，控制端与所述微控制器连接；

所述第一调整电路，输出端与所述稳压电路的输入端电连接；所述第一调整电路用于将所述电源电路输出的电压调整为第一电压。

6.根据权利要求5所述的烟具供电电路，其特征在于，所述第二开关电路包括第一开关管和第二开关管；

所述第一开关管，输入端与所述电源电路电连接，输出端与所述第一调整电路的输入端电连接，控制端与所述第二开关管的输入端电连接；

所述第二开关管，输出端接地，控制端用于接收所述微控制器输出的第一控制信号；所述第一控制信号用于控制所述第二开关管的导通和断开，进而控制所述第一开关管的导通和断开。

7.根据权利要求6所述的烟具供电电路，其特征在于，所述第一开关管为PMOS管，所述第二开关管为NMOS管。

8.根据权利要求2所述的烟具供电电路，其特征在于，所述稳压电路包括第三开关电路和第二调整电路；

所述第三开关电路，输入端与所述升压电路的输出端电连接，输出端与所述第二调整电路的输入端电连接，控制端与所述微控制器连接；

所述第二调整电路，输出端分别与所述第一二极管的第一输入端和所述第二二极管的第一输入端电连接；所述第二调整电路用于将所述升压电路输出的第一电压调整为第二电压。

9.根据权利要求8所述的烟具供电电路，其特征在于，所述第三开关电路包括第三开关管和第四开关管；

所述第三开关管，输入端与所述升压电路的输出端电连接，输出端与所述第二调整电路的输入端电连接，控制端与所述第四开关管的输入端电连接；

所述第四开关管，输出端接地，控制端用于接收所述微控制器输出的第二控制信号；所述第二控制信号用于控制所述第四开关管的导通和断开，进而控制所述第三开关管的导通和断开。

10.根据权利要求9所述的烟具供电电路，其特征在于，所述第三开关管为PMOS管，所述第四开关管为NMOS管。

11.根据权利要求8所述的烟具供电电路，其特征在于，第二调整电路包括三极管、第一电阻、电容以及稳压管；

所述三极管的集电极与所述第三开关电路的输出端以及所述第一电阻的一端电连接，所述三极管的发射极分别与所述第一二极管的第一输入端以及所述第二二极管的第一输入端电连接，所述三极管的基极与所述第一电阻的另一端、所述稳压管的一端以及所述电容的一端电连接；

所述稳压管的另一端以及所述电容的另一端均与地电连接。

12.根据权利要求1-11任一所述的烟具供电电路，其特征在于，所述第一开关电路包括第五开关管和第二电阻；

所述第五开关管，输入端与所述电源电路电连接，输出端与所述DC/DC变换电路的输入端电连接，控制端与所述第二电阻的一端以及所述第一二极管的输出端电连接；

所述第二电阻的另一端接地。

13.一种烟具，其特征在于，所述烟具包括权利要求1-12任一所述的烟具供电电路。

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