CN213428334U - 电子烟点火控制器及电子烟 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电子烟点火控制器及电子烟，该电子烟点火控制器包括：安装基板，安装基板上设置有控制芯片；电极板，与安装基板相对设置，电极板上开设有供气流通入的通气孔；振膜，振膜的一端与安装基板抵接，振膜的另一端通过绝缘件与电极板抵接；支撑件，环绕设置于振膜的外侧；安装基板、电极板及支撑件之间围合形成电容腔，电极板及振膜与控制芯片电连接。本实用新型解决了电子烟点火容易出现误操作的问题，有利于提高按键灵敏度。

Description

电子烟点火控制器及电子烟

技术领域

本实用新型涉及电子烟技术领域，特别涉及一种电子烟点火控制器及电子烟。

背景技术

随着便携性电子烟的发展，用户对产品超薄超轻的要求也越来越高，也越来越注重用户体验，如何缩小电子产品的体积、减轻电子产品的质量也成为研发人员的研究方向。

目前，电子烟的按键主要有机械按键和压力按键，机械按键所占电子产品的体积大，且组装困难，容易出现不良，在使用时经常出现卡死，且寿命短等，导致售后返厂率高。而压力按键主要靠压力膜感应电子烟外壳压力，但是外壳较厚，变形量小，容易出现误操作。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种电子烟点火控制器及电子烟，旨在解决点火容易出现误操作的问题，提高按键灵敏度。

为实现上述目的，本实用新型提出一种电子烟点火控制器，所述电子烟点火控制器包括：

安装基板，所述安装基板上设置有控制芯片；

电极板，与所述安装基板相对设置，所述电极板上开设有供气流通入的通气孔；

振膜，所述振膜的一端与所述安装基板抵接，所述振膜的另一端通过绝缘件与所述电极板抵接；

支撑件，环绕设置于所述振膜的外侧；

所述安装基板、电极板及支撑件之间围合形成电容腔，所述电极板及所述振膜与所述控制芯片电连接。

可选地，所述电子烟点火控制器还包括：

外壳，所述外壳具有收容腔，所述安装基板、所述支撑件及所述电极板设置于所述收容腔内。

可选地，所述外壳上设置有声孔；

所述声孔的位置与所述通气孔的位置对应。

可选地，所述外壳为金属外壳，所述电极板通过所述外壳与所述安装基板电连接。

可选地，所述电子烟点火控制器还包括：

导电环，所述导电环设置于所述支撑件与所述安装基板之间；

所述振膜通过所述导电环与所述安装基板电连接。

可选地，所述安装基板上设置有电路布线层及安装位；

所述控制芯片设置在所述安装位上，所述控制芯片通过所述电路布线层与所述金属外壳和所述导电环电连接。

可选地，所述安装基板还设置有电源端子及接地端子，所述电源端子通过电路布线层与所述控制芯片的电源端连接，所述接地端子通过所述电路布线层与所述控制芯片的接地端连接。

可选地，所述安装基板还设置有电容，所述电容设置在所述安装位上，所述电容并联设置于所述电源端子及接地端子之间。

可选地，所述绝缘件为绝缘垫片，所述绝缘垫片设置于所述电极板相对所述安装基板的一侧。

本实用新型还提出一种电子烟，包括加热元件及如上所述的电子烟点火控制器；

所述加热元件与所述电子烟点火控制器的控制芯片电连接。

本实用新型电子烟点火控制器通过在电极板和振膜在自然状态下构成平板电容器，并在电子烟点火控制器的电极板上开设供气流通入的通气孔，并与安装基板连通，以在所述通气孔被吹气时，电容器产生压电效应并输出对应按压力大小的电信号，从而将所述电信号转换为按键信号并将该按键信号输出至控制芯片，以使控制芯片根据该按键信号输出对应的控制信号至电子烟电路，控制电子烟工作状态，实现电子烟点火。本实用新型的电极板的通气孔孔径微小，无需设置按键，能够更好的美化电子烟外壳，以及有利于电子烟的布局。且由于用户无需直接接触开关按键，因而使用寿命较长，无需频繁更换按键，此外，电子烟点火控制器形成电容器以根据通道内气压变化大小，产生对应大小的电信号，灵敏度高。从而解决了机械按键所占电子产品的体积大，且组装困难，容易出现不良，在使用时经常出现卡死，且寿命短等，导致售后返厂率高。以及解决压力按键主要靠压力膜感应电子烟外壳压力，但是电子烟外壳较厚，变形量小，导致电子烟按键灵敏度低，容易出现误操作的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型电子烟点火控制器一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型电子烟点火控制器应用于电子烟一实施例的电路结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	安装基板	11	控制芯片
20	电极板	12	电容
				30	振膜	21	通气孔
40	支撑件	51	声孔
				50	外壳	100	加热元件
60	导电环	200	电子烟点火控制器
				70	绝缘垫片	C1	电容器

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本实用新型提出一种电子烟点火控制器。

参照图1，在本实用新型一实施例中，该电子烟点火控制器包括：

安装基板10，所述安装基板10上设置有控制芯片11；

电极板20，与所述安装基板10相对设置，所述电极板20上开设有通气孔21；

振膜30，所述振膜30的一端与所述安装基板10抵接，所述振膜30的另一端通过绝缘件与所述电极板20抵接；

支撑件40，环绕设置于所述振膜30的外侧；

所述安装基板10、电极板20及支撑件40之间围合形成电容腔；所述电极板20及所述振膜30与所述控制芯片11电连接。

本实施例中，安装基板10为电子烟点火控制器200上面的电子元件的安装载体，安装基板10可以采用PCB板、铝或铝质合金、铜或铜质合金等金属材料所制成的基板实现，安装基板10还可以氧化铝(Al2O3)或氮化铝(AlN)陶瓷等具有高导热散热性能的材料制得的基板，或者采用上述材料混合制作形成的基板。安装基板10的形状可以根据功率开关管的具体位置、数量及大小确定，可以为方形，但不限于方形。安装基板10上设置有电路布线层，电路布线层根据智能功率模块的电路设计，在安装基板10上形成对应的线路以及对应供功率开关管中的各电子元件安装的安装位，即焊盘。具体地，在安装基板10上设置好绝缘层后，将铜箔铺设在绝缘层上，并按照预设的电路设计蚀刻所述铜箔，从而形成电路布线层。在将电子烟点火控制器200的电子元件集成于安装基板10上的电路布线层后，还可以通过金属绑线实现各电路模块之间的电气连接。安装基板10设置有双面布线层，也即在安装基板10的两侧表面都设置有电路布线层。

支撑件40设置在安装基板10和电极板20之间(梁结构)，支撑件可以采用硅材质制得，也可以采用其他可以起到支撑作用的材质制得，此处不做限制。

振膜30可采用弹性导电材料实现，其材质包括但不限于金属，在一些变更实施方式中，振膜30还可以采用金属与弹性材料(如橡胶、纤维布等)相结合的方式实现，例如，采用所述弹性材料作为所述振膜30的主体，然后在所述振膜30上涂覆金属涂层，从而形成具有弹性的且可以导电的振膜30。所述振膜30和所述电极板20可构成平行板电容器C1，而在外界气流达到第一气流阈值时，所述振膜30发生形变，而使得电容器C1的电容值发生改变。在一些实施例中，还可以采用塑料薄膜粘在一个金属薄圆环上，薄膜与金属环接触的一面镀有一层很薄的金属层，薄膜可以充有电荷，可以组成可变电容的一个电极板20，而且是可以在压力的作用下发生形变的极板。

电极板20和振膜30均可导电，且分别与安装基板10上的电路布线层电连接，电极板20和振膜30在自然状态下构成平板电容器C1。在工作时，电极板20和振膜30均充有电荷，因此当振膜30受到压力的作用产生变形，电容器C1内部产生了电荷极化的现象，在电容器C1的上下两表面便产生极性相反、大小相等的电荷，且电荷量和所受到压力的大小成正比。外力的方向改变时，电荷的正负极性也随之发生变化。去掉外力，电容器C1又恢复到原来不带电状态，从而将机械能转换为电能。电极板20上设有至少一个通气孔21，以使振膜30可在用户从电极板20的通气孔21向安装基板10、电极板20及支撑件40之间围合形成的电容腔吹气时，使振膜30发生形变。随着气流增大，振膜30的形变增大，电容器C1的电容则会发生变化，在电容腔内产生对应的压力，进而改变电容腔内的压强，以使电容器C1产生压电效应，并输出电信号，从而实现点火按键的功能。如此设置，使得电子烟可以采用电极板20与振膜30形成的压力按键来实现点火的操作，例如在感应到用户向电极板20吹气时，实现开机唤醒电子烟的按键操作。用户无需采用按键来实现点火，因而使用寿命较长，无需频繁更换按键，此外，电容器C1可以根据通道内气压变化大小，产生对应大小的电信号，灵敏度高。如此，利用振膜30在气流作用下的形变特性，即可形成点火之间的开关；同时，在振膜30和/或电极板20上设置有不同的阻值范围，以根据接触面积的大小来实现不同的接触电阻，从而使输出的功率可随气压差的而不同而变化。

相较于相关技术，本实用新型实施例提供的电子烟点火控制器200的点火开关摒弃了基于专用集成电路的复杂结构，而采用振膜30和电极板20构成了简单的气动传感开关，利用气压差引起的振膜30形变即可实现点火电路的通断，结构简单、元器件较少、具有较高的稳定性和较低的制作成本。

在一些实施例中，当从通气孔21吹气时，平行板电容器C1容值变小，气流大于第一气流阈值时，容值也会变化到预设电容阈值。本实施方式可以根据所述振膜30的材质，电容腔的大小等因素，通过优化组合实施，本领域技术人员可以根据以上因素结合实际需求灵活实施，本实用新型不做具体限定。通过本实施方式，可以提高所述点火开关的电路稳定性和可控性。本实施例中，控制芯片11可以采用ASIC芯片来实现，ASIC芯片监测振膜30与电极板20形成的电容器C1变化的电信号进行初步处理，判断该电容变化的电信号是否由用户的吹气动作产生，若是，则将用户的吹气动作信号传递至电子烟控制电路，控制电子烟工作状态。本实用新型的电子烟点火控制器200，通过将传统电子烟的咪头开关替换为电容器C1结构，有利于电子烟开关的小型化设计，同时，本实用新型电容器C1结构的电子烟点火控制器200采用MEMS电容芯片来获取点火信号，性能稳定，一致性好，受温度变化影响小，使用寿命长。ASIC芯片在接收到电容器C1发生性病输出的压电信号而被唤醒，并输出对应的控制信号，以控制电子烟中的电子烟电路工作，实现点火的目的。

本实用新型电子烟点火控制器200通过电极板20和振膜30在自然状态下构成平板电容器C1，并在的电极板20上开设通气孔21，并与安装基板10连通，以在所述通气孔21被吹气时，电容器C1产生压电效应并输出对应按压力大小的电信号，从而将所述电信号转换为按键信号并将该按键信号输出至控制芯片11，以使控制芯片11根据该按键信号输出对应的控制信号至电子烟电路，控制电子烟工作状态，实现电子烟点火。本实用新型的电极板20的通气孔21孔径微小，无需设置按键，能够更好的美化电子烟外壳50，以及有利于电子烟的布局。且由于用户无需直接接触开关按键，因而使用寿命较长，无需频繁更换按键，此外，电子烟点火控制器200形成电容器C1可以根据通道内气压变化大小，产生对应大小的电信号，灵敏度高。从而解决了机械按键所占电子产品的体积大，且组装困难，容易出现不良，在使用时经常出现卡死，且寿命短等，导致售后返厂率高。以及压力按键主要靠压力膜感应电子烟外壳压力，但是电子烟外壳50较厚，变形量小，导致电子烟按键灵敏度低，容易出现误操作的问题。

在另一些实施例中，对应于所述感应侧外侧的气流的多个气流阈值，所述振膜30与所述电极板20的接触面积具有多个最小接触面积阈值，不同的最小接触面积阈值可以确定所述气流传感器开关在导通状态下的不同电阻值，从而决定所述气流传感器开关输出不同大小的电流，使得所述气流传感器开关可以成为具有多档功率的开关。本实施方式可以根据所述振膜30的材质和所述振膜30与电极板20之间的距离等因素，通过优化组合实施，本领域技术人员可以根据以上因素结合实际需求灵活实施，本实用新型不做具体限定。通过本实施方式，可以实现开关的多档控制，提高所述气流传感器开关的易用性和灵活性。

在一实施例中，所述电子烟点火控制器200还包括：

外壳50，所述外壳50具有收容腔，所述安装基板10、所述支撑件40及所述电极板20设置于所述收容腔内。所述外壳50上设置有声孔51；所述声孔51的位置与所述通气孔21的位置对应。

外壳50用于供电子烟点火控制器200中的功能模块安装，例如安装基板10、所述支撑件40及所述电极板20等均容置于外壳50内，外壳50可以设置为金属壳体。在外壳50的对应电极板20的位置还设置有声孔51，用户可以通过该声孔51向电容腔内吹气，该声孔51可以开设一个也可以开设多个。在外壳50采用金属外壳50来实现时，所述电极板20通过所述外壳50与所述安装基板10电连接。

在一实施例中，所述电子烟点火控制器200还包括：

导电环60，所述导电环60设置于所述支撑件40与所述安装基板10之间；

所述振膜30通过所述导电环60与所述安装基板10电连接。

本实施例中，导电环60设置在支撑柱与安装基板10之间，振膜30可以与支撑柱抵接或者两者之间间隔设置，当用户向电极板20的通气孔21吹气时，振膜30与支撑住电连接，从而产生压电变化，以在所述通气孔21被吹气时，振膜30与电极板20形成的电容器C1产生压电效应并输出对应按压力大小的电信号，从而将所述电信号转换为按键信号并控制电子烟点火。

在一实施例中，所述安装基板10上设置有电路布线层及安装位；

所述控制芯片11设置在所述安装位上，所述控制芯片11通过所述电路布线层与所述金属外壳50和所述导电环60电连接。

本实施例中，导电环60可以采用金属环来实现，或者采用其他导电材质制得的导电环60来实现，安装基板10上的两侧表面设置有电路布线层，控制芯片11通过一侧的电路布线层与导电环60电连接，通过另一侧的电路布线层与金属外壳50电连接。金属外壳50与支撑柱之间间隔设置，在一些实施例中，还可以在金属外壳50与支撑柱形成的间隙中填充绝缘物质，以实现金属外壳50与支撑柱之间的绝缘。

在一实施例中，所述安装基板10还设置有电源端子VDD及接地端子GND，所述电源端子VDD通过电路布线层与所述控制芯片11的电源端连接，所述接地端子GND通过所述电路布线层与所述控制芯片11的接地端连接。

所述安装基板10还设置有电容12，所述电容12设置在所述安装位上，所述电容12并联设置于所述电源端子VDD及接地端子GND之间。

本实施例中，ASCI芯片串联于电源端子VDD及接地端子GND之间，电容12串联设置于电源端子VDD及接地端子GND。电容12用于实现电子烟点火控制器200的静电平衡。

在一实施例中，所述绝缘件为绝缘垫片70，所述绝缘垫片70设置于所述电极板20相对所述安装基板10的一侧。

在本实用新型实施例的一些变更实施方式中，所述电极板20和所述振膜30之间设有绝缘垫片70。容易理解的是，所述绝缘垫片70可以是采用橡胶、塑料、树脂等材料制成的绝缘垫圈，也可以包括多个间隔设置的绝缘垫片70，此处不做限制。通过设置所述绝缘垫片70，可以在无外界气流时有效地对电极板20和振膜30进行电隔离，提高所述电子烟点火控制器200的电路稳定性。

本实用新型还提出一种电子烟，包括加热元件100及如上所述的电子烟点火控制器200；所述加热元件100与所述电子烟点火控制器200的控制芯片电连接。该电子烟点火控制器200的详细结构可参照上述实施例，此处不再赘述；可以理解的是，由于在本实用新型电子烟中使用了上述电子烟点火控制器200，因此，本实用新型电子烟的实施例包括上述电子烟点火控制器200全部实施例的全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。

电子烟点火控制器200可以设置设于电子烟的烟杆处；所述加热元件100用于在所述电子烟点火控制器200工作后加热烟油以将其雾化。其中，所述加热元件100可以包括电阻加热丝(即电阻丝)、加热棒、加热垫等，本实用新型不做具体限定。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电子烟点火控制器，其特征在于，所述电子烟点火控制器包括：

安装基板，所述安装基板上设置有控制芯片；

电极板，与所述安装基板相对设置，所述电极板上开设有供气流通入的通气孔；

振膜，所述振膜的一端与所述安装基板抵接，所述振膜的另一端通过绝缘件与所述电极板抵接；

支撑件，环绕设置于所述振膜的外侧；

所述安装基板、电极板及支撑件之间围合形成电容腔，所述电极板及所述振膜与所述控制芯片电连接。

2.如权利要求1所述的电子烟点火控制器，其特征在于，还包括：

外壳，所述外壳具有收容腔，所述安装基板、所述支撑件及所述电极板设置于所述收容腔内。

3.如权利要求2所述的电子烟点火控制器，其特征在于，所述外壳上设置有声孔；

所述声孔的位置与所述通气孔的位置对应。

4.如权利要求2至3任意一项所述的电子烟点火控制器，其特征在于，所述外壳为金属外壳，所述电极板通过所述外壳与所述安装基板电连接。

5.如权利要求4所述的电子烟点火控制器，其特征在于，还包括：

导电环，所述导电环设置于所述支撑件与所述安装基板之间；

所述振膜通过所述导电环与所述安装基板电连接。

6.如权利要求5所述的电子烟点火控制器，其特征在于，所述安装基板上设置有电路布线层及安装位；

所述控制芯片设置在所述安装位上，所述控制芯片通过所述电路布线层与所述金属外壳和所述导电环电连接。

7.如权利要求6所述的电子烟点火控制器，其特征在于，所述安装基板还设置有电源端子及接地端子，所述电源端子通过电路布线层与所述控制芯片的电源端连接，所述接地端子通过所述电路布线层与所述控制芯片的接地端连接。

8.如权利要求7所述的电子烟点火控制器，其特征在于，所述安装基板还设置有电容，所述电容设置在所述安装位上，所述电容并联设置于所述电源端子及接地端子之间。

9.如权利要求1至3任意一项所述的电子烟点火控制器，其特征在于，所述绝缘件为绝缘垫片，所述绝缘垫片设置于所述电极板相对所述安装基板的一侧。

10.一种电子烟，其特征在于，包括加热元件及如权利要求1至9任意一项所述的电子烟点火控制器；

所述加热元件与所述电子烟点火控制器的控制芯片电连接。

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