CN212814277U - 发热丝加热控制电路及电子烟 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电子烟技术领域，解决了现有技术中电子烟的发热丝加热控制不精准的技术问题。本实用新型提供了一种发热丝加热控制电路及电子烟。该发热丝加热控制电路包括：信号发生电路、信号采样电路和信号处理电路：信号采样电路的输入端接入信号发生电路，信号采样电路的输出端接入信号处理电路，信号处理电路的输出端接负载；信号发生电路因内部气流变化产生电压差信号，信号采样电路获取该电压差信号，并将该电压差信号传输给信号处理电路；信号处理电路根据该电压差信号得到气流流速，根据气流流速得到加热控制信号。本实用新型通过吸气产生的气流得到加热控制信号，实现发热丝的精准控制，提高用户体验效果。

Description

发热丝加热控制电路及电子烟

技术领域

本实用新型涉及电子烟技术领域，尤其涉及一种发热丝加热控制电路及电子烟。

背景技术

电子烟是一种新型的电子产品，具体是一种模仿卷烟的电子产品，有着和卷烟一样的外观、烟雾、味道和感觉，电子烟不同与卷烟，电子烟是通过雾化的手段将烟油变成蒸汽，电子烟不含有卷烟的焦油和其他有害物质，也不会产生二手烟。

电子烟的烟油是发热丝发热致使烟油挥发出来，发热丝是通过恒定的加热功率持续加热，致使烟油蒸发形成烟雾，发热丝的加热启停和/或发热丝的加热功率的控制是电子烟烟油的使用效率以及用户对于电子烟的体验的关键。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种发热丝加热控制方法、电路及电子烟，用以解决如何提高烟油的使用效率和用户体验效果的技术问题。

本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型提供了一种发热丝加热控制电路，包括信号发生电路、信号采样电路和信号处理电路：

所述信号采样电路的输入端接入所述信号发生电路，所述信号采样电路的输出端接入所述信号处理电路，所述信号处理电路的输出端接负载；

所述信号发生电路设有第一电压采样点和第二电压采样点，气流流过所述信号发生电路时，所述第一电压采样点和所述第二电压采样点形成电压差；

所述信号采样电路获取所述第一电压采样点和所述第二电压采样点的电压信号，并将所述电压信号传输给所述信号处理电路；

所述信号处理电路根据所述电压信号的电压差得到气流流速，所述信号处理电路根据所述气流流速得到加热控制信号。

优选地，所述信号处理电路设有流速阈值，所述气流流速和所述流速阈值比较得到加热控制信号。

优选地，所述加热控制信号包括加热开始信号、加热停止信号和加热调节信号；

所述气流流速大于所述流速阈值时，所述信号处理电路产生加热开始信号，所述气流流速小于所述流速阈值时，所述信号处理电路产生加热停止信号，所述加热开始信号存在时，所述信号处理电路根据所述气流流速产生加热调节信号。

优选地，所述加热调节信号包括减小功率信号和增大功率信号；

所述信号发生电路有气流经过时，设初始所述第一电压信号和第二电压信号的采样值对应的气流流速为V0，阈值为V，气流流速V0和流速阈值的差值为 Vx，过程中所述第一电压信号和第二电压信号的采样值对应的气流流速为V1，气流流速V1和流速阈值的差值为Vy；

当V0<V时，所述信号发生电路不产生加热控制信号；

当V0>V时，所述信号发生电路产生所述加热开始信号，同时产生初始加热功率信号；

当V1>V,Vy>Vx时，所述信号发生电路产生所述增大功率信号；

当V1>V，Vy<Vx时，所述信号发生电路产生所述减小功率信号；

当V1<V时，所述信号发生电路产生所述加热停止信号。

优选地，所述发热丝加热控制电路还包括加热驱动电路；

所述信号处理电路将所述加热开始信号和所述加热停止信号转换成第一脉宽调制信号，所述信号处理电路将所述加热调节信号转换成第二脉宽调制信号，所述信号处理电路将所述第一脉宽调制信号和所述第二脉宽调制信号传输给所述加热驱动电路，所述加热驱动电路给负载加热，所述负载为发热丝。

优选地，所述加热驱动电路包括：

驱动电压检测模块，用于检测实际输出的驱动电压；

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。

优选地，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在降压输出控制模块、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。

优选地，所述信号发生电路包括气流传感器U1、电阻R1、电阻R2、第一滤波电容C1和第二滤波电容C2，气流传感器U1的加热补偿引脚RH接入电源VCC，气流传感器U1的加热补偿引脚rh接地，气流传感器U1的上游温测电阻引脚Ru、电阻R1的一端并联接入电源VCC，电阻R1的另一端、电阻R2的一端和第一滤波电容C1的一端共点输出作为所述第一电压采样点，气流传感器U1的输出端 Ud和第二滤波电容C2的一端共点作为所述第二电压采样点，第一滤波电容C1 的另一端、电阻R2的另一端和气流传感器U1的下游温测电阻Rd共点接地。

优选地，所述信号产生电路还包括电源滤波电路；

所述电源滤波电路包括电容C3和电容C4，电容C3和电容C4并联一端接入，另一端接地。

本实用新型提供了一种电子烟，所述电子烟包括上述任意一种发热丝加热控制电路。

综上所述，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型提供的发热丝加热控制电路及电子烟,用以解决如何提高烟油的使用效率和用户体验效果的技术问题。

本实用新型通过电子烟使用者在吸食电子烟时产生的气流来控制发热丝加热，实现对发热丝加热的精准控制，以及通过气流流速来调节发热丝加热功率，从而保证了烟油的使用效率和用户体验效果。

具体为，当使用者在吸食电子烟时，通过吸气产生气流，电子烟的信号发生电路受气流影响，内部环境温度降低，导致等电位点第一电压采样点和第二电压采样点电压不再相等，形成电压差，信号采样电路获取该电压差信号，信号处理电路根据该电压差得到气流流速，从而产生加热控制信号，开始控制加热电路给发热丝加热。提高了控制的准确性，发热丝发热致使烟油挥发更合理，提高了烟油的利用效率。

另外，因为每一位使用者的习惯不同，或者使用场景不同，其对烟油的燃烧浓度也不同，这种情况使用者会有不同的吸食电子烟的力度，从而产生不同的气流大小，通过不同的气流产生不同的电压差，由不同电压差得到不同气流流速，进而产生不同的加热调节信号去调节发热丝的加热电压，实现烟油不同的挥发效果，满足不同用户的需求，提高用户体验效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，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，这些均在本实用新型的保护范围内。

图1为本实用新型实施例1中发热丝加热控制电路结构框图；

图2为本实用新型实施例3中发热丝加热控制方法的气流-电压差关系图；

图3为本实用新型实施例4中信号发生电路结构示意图；

图4为本实用新型实施例5中信号处理电路的加热驱动电路结构框图；

图5为本实用新型实施例6的发热丝功率控制电路的电路原理图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。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。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。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：

本实用新型实施例1公开了一种发热丝加热控制电路，

该电路包括：信号发生电路、信号采样电路和信号处理电路：

所述信号采样电路的输入端接入所述信号发生电路，所述信号采样电路的输出端接入所述信号处理电路，所述信号处理电路的输出端接负载；

所述信号发生电路设有第一电压采样点和第二电压采样点，所述第一电压采样点和第二电压采样点在恒温下为所述信号发生电路的等电位点，气流流过所述信号发生电路时，所述第一电压采样点和所述第二电压采样点形成电压差；

所述信号采样电路获取所述第一电压采样点的第一电压信号，所述信号采样电路获取所述第二电压采样点的第二电压信号，并将所述第一电压信号和所述第二电压信号电压差信号传输给所述信号处理电路；

所述信号处理电路根据所述第一电压信号和所述第二电压信号的电压差得到所述气流流速，所述信号处理电路根据所述气流流速输出加热控制信号到负载。

具体为，如图5所示，信号发生电路包括气体流量传感器、第一滤波电路和第二滤波电路，气流流过气体流量传感器时，气体流量传感器的内部电桥电压发生变化，即在第一电压采样点和第二电压采样点会形成电压差(环境稳定时，第一电压采样点和第二电压采样点为电桥等电位点)，第一滤波电路设于第一电压采样支路上，第二滤波电路设于第二电压采样电路上，在第一电压采样点和第二电压采样点得到经过滤波电路平滑后的电压。

采样单元获取第一电压采样点和第二电压采样点滤波平滑处理后的电压，并将该电压传输给模数转换器处理，模数转换器将该电压信号转换成数字信号传输给处理器，处理器根据该电压差得到气流流速，将气流流速和阈值比较，得到加热控制信号及加热调节信号，将加热控制信号和加热调节信号发送给加热驱动电路，加热驱动电路对发热丝加热。

电源，给该电路供电。

采用实施例1的发热丝加热控制电路，可以通过使用者吸食电子烟产生的气流去控制发热丝的加热，达到吸食香烟的效果。

实施例2

本实用新型实施例3的发热丝加热控制电路在实施例1的基础上进行改进，

所述信号处理电路设有流速阈值，所述气流流速和所述流速阈值比较得到加热控制信号，所述加热控制信号包括加热开始信号、加热停止信号和加热调节信号。

具体为，设初始所述第一电压信号和第二电压信号的采样值对应的气流流速为V0，阈值为V，比较差值为Vx，过程所述第一电压信号和第二电压信号的采样值对应的气流流速为V1，过程比较差值为Vy；

当V0<V时，处理器不产生加热控制信号；此时虽然有气流流过传感器件，但是使用者有中断体验的需求；如果此时发热丝是处于加热状态，那么将产生加热停止信号，表明在体验过程中有中断或者暂时中断体验的需求；

当V0>V时，所述处理器产生所述加热开始信号，同时产生所述初始加热功率信号，同时处理器根据Vx的值得到发热丝加热的初始加热电压；

在发热丝加热过程中：

当V1>V,Vy>Vx时，所述处理器产生所述增大功率信号；

当V1>V，Vy<Vx时，所述处理器产生所述减小功率信号；

当V1<V时，所述处理器产生所述加热停止信号。

采用本实施例的发热丝加热控制方法，控制器可以根据使用者吸食电子烟产生的气流大小，来控制发热丝加热的加热电压，满足不同用户的体验需求，提高产品的体验效果。

实施例3：

本实用新型实施例3的发热丝加热控制电路在实施例1的基础上进行改进，

传感器件内的电桥电压受流过传感器件的气体流量影响会发生变化，流过传感器件的气体流量的大小会影响传感器件内电桥重新达到平衡的电压差值，如图2所示，可以得到气流越大，其电桥的电压增加越多，重新达到恒温的恒温电压越多，因此可以根据恒温差电压大小来判断使用者的需求。

例如：使用者正在使用电子烟，此时发热丝出于加热状态，设本次的加热电压为初始加热时的处理器根据初始气流流速得到的加热电压。

即：设本次流过敏感器件的气流流速为a，所对应的电压差为Vout0；设下一次流过敏感器件的气流流速为b，所对应的电压差为Vout1，设触发加热驱动电路对发热丝加热的气流为c，所对应的电压为V3。

在一实施例中，采用连续调压方式对发热丝的加热电压进行调整，

当c<b<a时，所述处理器产生所述减小功率信号；

具体为，使用者在吸食电子烟的过程中，吸气强度没有开始吸食力度大，导致流过传感器件的气流减小，这时处理器将产生一个减小功率信号，加热驱动电路根据减小功率信号减小加热电压，加热功率减小量为气流流速b和气流流速a之间的差值区间，其减小值为Vout0与Vout1的区间电压对应的连续变化的电压；例如：Vout0与Vout1的差值为[0,0.05V]，则将加热电压降低 N*[0,0.05]V。

当b>a时，所述处理器产生所述增大功率信号；

具体为，使用者在吸食电子烟的过程中，吸气强度比开始吸食力度大，导致流过传感器件的气流增大，这时处理器将产生一个增大功率信号，加热驱动电路根据增大功率信号增大加热电压，加热功率增加量为气流流速b和气流流速a之间的差值区间，其增大值为Vout0与Vout1的区间电压对应的连续变化的电压；例如：Vout0与Vout1的差值为[0,0.05V]，则将加热电压升高 N*[0,0.05]V。

当b<c时，所述处理器产生所述加热停止信号；

具体为，使用者在吸食电子烟的过程中，使用者的吸气强度减小了或者停止使用了，导致流过传感器件的气流减小，且小于阈值，这时处理器将产生一个加热停止信号，加热驱动电路停止对发热丝进行加热。

在另一实施例中，采用断续调压方式对发热丝的加热电压进行调整，

当c<b<a时，所述处理器对气流流速b和气流流速a进行判断；

具体为，气流流速b和气流流速a属于不同的气体流速区间，则处理器产生减小功率信号，并根据气流流速b具体属于哪一区间，该减小功率信号为重新给定加热电压信号；气流流速b和气流流速a属于同一区间时，处理器不产生减小功率信号，例如：气流流速b属于区间[20,30]，气流流速a属于区间 [40,50]，处理器产生减小功率信号，加热驱动电路将加热电压调至区间[40,50] 对应的电压,气流流速b和气流流速a的均属于区间[20,30]，理器不产生减小功率信号。

当b>a时，所述处理器对气流流速b和气流流速a进行判断；

具体为，气流流速b和气流流速a属于不同的气体流速区间，则处理器产生增大功率信号，并根据气流流速b具体属于哪一区间，该增大功率信号为重新给定加热电压信号；气流流速b和气流流速a属于同一区间时，处理器不产生增大功率信号，例如：气流流速b属于区间[40,50]，气流流速a属于区间 [20,30]，处理器产生增大功率信号，加热驱动电路将加热电压调至区间[40,50] 对应的电压,气流流速b和气流流速a的均属于区间[20,30]，理器不产生增大功率信号。

当b<c时，所述处理器产生所述加热停止信号；

具体为，使用者在吸食电子烟的过程中，使用者的吸气强度减小了或者停止使用了，导致流过传感器件的气流减小，且小于阈值，这时控制器将产生一个加热停止信号，加热驱动电路停止对发热丝进行加热。

采用本实施例的发热丝加热控制方法，使用者在使用电子烟的过程中，发热丝的加热电压会自动根据使用者此时使用状态对加热电压进行调节，提高用户体验效果。

实施例3的其余结构和工作原理同实施例1。

实施例4

本实用新型实施例4的发热丝加热控制电路在实施例4的基础上进行改进，

如图3所示，该发热丝加热控制电路的信号发生电路包括气流传感器U1、电阻R1、电阻R2、第一滤波电容C1和第二滤波电容C2，气流传感器U1的加热补偿引脚RH接入电源VCC，气流传感器U1的加热补偿引脚rh接地，气流传感器U1的上游温测电阻引脚Ru、电阻R1的一端并联接入电源VCC，电阻R1的另一端、电阻R2的一端和第一滤波电容C1的一端共点输出作为所述第一电压采样点，气流传感器U1的输出端Ud和第二滤波电容C2的一端共点作为所述第二电压采样点，第一滤波电容C1的另一端、电阻R2的另一端和气流传感器U1的下游温测电阻Rd共点接地。

信号发生电路还包括电源滤波电路；该电源滤波电路包括电容C3和电容C4，电容C3和电容C4并联一端接入，另一端接地。

采用实施例4的发热丝加热控制电路，通过气流传感器U1内电桥的电压随流过的气流变化，在第一电压采样点和第二电压采样点获得该变化的电压差，通过该电压差可以准确得到流过气流传感器U1的气流大小，通过气流的大小去判断吸食者的想要达到何种吸食效果，从而控制发热丝加热，提高用户的体验效果。

实施例4的其余结构和工作原理同实施例1。

实施例5

本实用新型实施例5的发热丝加热控制电路在实施例4的基础上进行改进，

如图4所示，该发热丝加热控制电路的加热电路包括：

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，当电池电压大于实际输出的驱动电压，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和第二电压阈值为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，因此本实施例设置了驱动电压检测模块来检测实际输出的驱动电压。由于驱动电压检测模块所检测到的驱动电压为模拟量，因此本实施例设置了第一模数转换模块，将驱动电压检测模块所检测到的驱动电压的模拟量转换成对应的数字信号，并将数字信号发送给模式切换电路，模式切换电路根据驱动电压对应的数字信号来选择控制发热丝驱动电压的控制模式。

具体的，所述输出电压检测模块包括用于对驱动电压进行分压的分压模块，所述分压模块包括在驱动电压输出端和公共接地端之间串联连接的电阻R9和电阻R10，所述电阻R9的一端与驱动电压输出端连接，另一端与电阻R10和第一模数转换模块的输入端连接。

电阻R9和电阻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电阻R10并联。具体的第一滤波模为在电阻R10的两端并联的电容C43，这样可以起到滤波去耦，稳定电阻R10两端电压的作用。

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等和互补输出模式。

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和储能元件，所述储能元件为电感。采用本实施例5的发热丝加热控制电路，电子烟在吸食过程中，可以根据加热调节信号实时调节发热丝加热电压大小，提高用户体验效果。

实施例5的其余结构和工作原理同实施例4。

实施例6

如图5所示，在本实施例中,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。

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Power IC_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(单位为V)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。其中IC芯片可以采用FD2204D等芯片。

实施例7：

本实用新型实施例7公开了一种电子烟，该电子烟包括实施例1至实施例6 中任意一种发热丝加热控制电路。

实施例7中的电子烟采用上述结构后，用户通过吸气来发热丝加热控制电路开始对发热丝进行加热，以及停止吸气来实现发热丝加热控制停止对发热丝进行加热，发热丝加热控制根据吸气气流的大小来自动调节发热丝的加热功率，控制更加智能化，提高用户的体验效果。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种发热丝加热控制电路，其特征在于，包括信号发生电路、信号采样电路和信号处理电路：

所述信号采样电路的输入端接入所述信号发生电路，所述信号采样电路的输出端接入所述信号处理电路，所述信号处理电路的输出端接负载；

所述信号发生电路设有第一电压采样点和第二电压采样点，气流流过所述信号发生电路时，所述第一电压采样点和所述第二电压采样点形成电压差；

所述信号采样电路获取所述第一电压采样点和所述第二电压采样点的电压信号，并将所述电压信号传输给所述信号处理电路；

所述信号处理电路根据所述电压信号的电压差得到气流流速，所述信号处理电路根据所述气流流速得到加热控制信号。

2.根据权利要求1所述的发热丝加热控制电路，其特征在于，所述信号处理电路设有流速阈值，所述气流流速和所述流速阈值比较得到加热控制信号。

3.根据权利要求2所述的发热丝加热控制电路，其特征在于，所述加热控制信号包括加热开始信号、加热停止信号和加热调节信号；

所述气流流速大于所述流速阈值时，所述信号处理电路产生加热开始信号，所述气流流速小于所述流速阈值时，所述信号处理电路产生加热停止信号，所述加热开始信号存在时，所述信号处理电路根据所述气流流速产生加热调节信号。

4.根据权利要求3所述的发热丝加热控制电路，其特征在于，所述加热调节信号包括减小功率信号和增大功率信号；

所述信号发生电路有气流经过时，设初始所述第一电压信号和第二电压信号的采样值对应的气流流速为V0，阈值为V，气流流速V0和流速阈值的差值为Vx，过程中所述第一电压信号和第二电压信号的采样值对应的气流流速为V1，气流流速V1和流速阈值的差值为Vy；

当V0<V时，所述信号发生电路不产生加热控制信号；

当V0>V时，所述信号发生电路产生所述加热开始信号，同时产生初始加热功率信号；

当V1>V,Vy>Vx时，所述信号发生电路产生所述增大功率信号；

当V1>V，Vy<Vx时，所述信号发生电路产生所述减小功率信号；

当V1<V时，所述信号发生电路产生所述加热停止信号。

5.根据权利要求3所述的发热丝加热控制电路，其特征在于，所述发热丝加热控制电路还包括加热驱动电路；

所述信号处理电路将所述加热开始信号和所述加热停止信号转换成第一脉宽调制信号，所述信号处理电路将所述加热调节信号转换成第二脉宽调制信号，所述信号处理电路将所述第一脉宽调制信号和所述第二脉宽调制信号传输给所述加热驱动电路，所述加热驱动电路给负载加热，所述负载为发热丝。

6.根据权利要求5所述的发热丝加热控制电路，其特征在于，所述加热驱动电路包括：

驱动电压检测模块，用于检测实际输出的驱动电压；

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。

7.根据权利要求6所述的发热丝加热控制电路，其特征在于，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在降压输出控制模块、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。

8.根据权利要求1所述的发热丝加热控制电路，其特征在于，所述信号发生电路包括气流传感器U1、电阻R1、电阻R2、第一滤波电容C1和第二滤波电容C2，气流传感器U1的加热补偿引脚RH接入电源VCC，气流传感器U1的加热补偿引脚rh接地，气流传感器U1的上游温测电阻引脚Ru、电阻R1的一端并联接入电源VCC，电阻R1的另一端、电阻R2的一端和第一滤波电容C1的一端共点输出作为所述第一电压采样点，气流传感器U1的输出端Ud和第二滤波电容C2的一端共点作为所述第二电压采样点，第一滤波电容C1的另一端、电阻R2的另一端和气流传感器U1的下游温测电阻Rd共点接地。

9.根据权利要求8所述的发热丝加热控制电路，其特征在于，所述信号产生电路还包括电源滤波电路；

所述电源滤波电路包括电容C3和电容C4，电容C3和电容C4并联一端接入，另一端接地。

10.一种电子烟，其特征在于，所述电子烟包括如权利要求1至9任一项所述的发热丝加热控制电路。

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