CN214380127U - 一种电子烟 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电子烟，包括：雾化单元，配置为对烟油进行加热；供电单元，配置为给雾化单元供电；检测单元，配置为检测所述供电单元所能输出的电压或剩余电量；以及控制单元，包括：开关模块，配置为控制给所述雾化单元供电的电压；处理模块，配置为根据所述检测单元的检测结果产生所述控制信号并基于所述控制信号控制所述开关模块的状态；所述处理模块配置为当所述检测结果大于等于第一阈值电压时，产生第一控制信号；所述第一控制信号控制所述开关模块的状态从而使得在第一时间段内提供给所述雾化单元的电压等于第一调制电压，并在第一时间段后使提供给所述雾化单元的电压等于第二调制电压。

Description

一种电子烟

技术领域

本实用新型涉及一种电子雾化装置，特别地涉及一种电子烟。

背景技术

现有产品输出电压为直接输出，即以电池当前电量全功率输出。产生的TPM(totalparticular matter)量不足够让使用者满意，原因是采用该输出方式，获得的电压输出不稳定，会随着使用次数的增加而逐渐产生压降，从而导致所产生的TPM也逐渐下降，使得用户产生口味变淡的不好体验。

实用新型内容

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型提出了一种电子烟，包括：雾化单元，配置为对烟油进行加热；供电单元，耦合到所述雾化单元，配置为给雾化单元供电，所述供电单元能输出的电压随着电子烟工作时间的增长而降低；检测单元，配置为检测所述供电单元所能输出的电压或剩余电量；以及控制单元，包括：开关模块，耦合在所述供电单元和所述雾化单元之间，配置为控制给所述雾化单元供电的电压；处理模块，耦合到所述开关模块和所述检测单元，配置为根据所述检测单元的检测结果产生所述控制信号并基于所述控制信号控制所述开关模块的状态；其中，所述处理模块配置为当所述检测结果大于等于第一阈值电压时，产生第一控制信号；所述第一控制信号控制所述开关模块的状态从而使得在第一时间段内提供给所述雾化单元的电压等于所述第一调制电压，并在第一时间段后控制所述开关模块的状态从而使提供给所述雾化单元的电压等于第二调制电压，直至所述电源电压小于所述第一阈值电压。

特别的，所述处理模块还配置为当所述检测结果小于所述第一阈值但大于等于所述第二阈值电压时，产生第二控制信号；所述第二控制信号控制所述开关模块的状态在第二时间段内提供给所述雾化单元的电压等于所述供电单元提供的输出电压，并在第二时间段后控制所述开关模块的状态从而使提供给所述雾化单元的电压等于所述第二调制电压，直至所述电源电压小于所述第二阈值电压。

特别的，所述处理模块还配置为，当所述检测结果小于所述第二阈值电压时，产生第三控制信号；所述第三控制信号控制所述开关模块的状态从而使提供给所述雾化单元的电压等于所述供电单元提供的输出电压。

特别的，所述第一阈值电压选自3.5V～3.7V，和/或所述第二阈值电压选自3.25V～3.5V。

特别的，所述第一调制电压选自第一阈值电压和第二阈值电压之间，和/或所述第二调制电压选自第二阈值电压和3.25V之间。

特别的，所述第一时间段和/或所述第二时间段为0.5s。

特别的，所述供电单元包括：电压源，以提供电源电压；以及稳压装置，所述稳压装置耦合在电源电压和地电平之间。

特别的，所述开关模块内包括：开关晶体管，其第一端耦合至所述供电单元输出端，第二端(输入端)作为所述控制单元输出端耦合至所述雾化单元的输入端，其控制端(输出端)耦合到所述处理模块的输出端。

特别的，所述雾化单元包括：负载，所述负载的一端耦合至所述开关晶体管的第二端以接收经所述控制单元调制过的输出电压，其另一端耦合至地电平。

特别的，所述检测单元包括：检测模块，所述检测模块具有电压检测功能，所述检测模块的输入端耦合至所述供电单元输出端，其接地端端耦合至地电平。

本方案所涉及结构，在电池输出电压持续下降的情况下，可以为负载提供更稳定的调制电压。这种稳定既表现在抽吸过程中TPM值的变化不大，同样表现在首次抽吸和最后抽吸的过程中TPM差距较小。能给抽吸电子烟的用户提供更均匀的口感，抽吸体验更佳。

附图说明

下面，将结合附图对本实用新型的优选实施方式进行进一步详细的说明，其中：

图1是根据本实用新型的一个实施例一种电子烟结构示意图；

图2是根据本实用新型的一个实施例一种电子烟电路示意图；

图3是根据本实用新型的一个实施例一种电子烟输出电压与口数关系示意图；以及

图4是现有电子烟输出给负载的电压以及本申请实施例中输出给负载的电压与口数关系示意图。

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，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，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做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。

在以下的详细描述中，可以参看作为本申请一部分用来说明本申请的特定实施例的各个说明书附图。在附图中，相似的附图标记在不同图式中描述大体上类似的组件。本申请的各个特定实施例在以下进行了足够详细的描述，使得具备本领域相关知识和技术的普通技术人员能够实施本申请的技术方案。应当理解，还可以利用其它实施例或者对本申请的实施例进行结构、逻辑或者电性的改变。

现有的电子烟的TPM(total particular matter)量不足够让使用者满意，TPM的大小可以直观的认为是用户抽吸口感的浓淡。采用传统输出方式，获得的电压输出不稳定，会随着使用次数的增加而逐渐产生压降，从而导致所产生的TPM也逐渐下降，使得用户产生口味变淡的不好体验。

为解决上述问题，本申请提供了一种电子烟结构。图1是根据本实用新型的一个实施例一种电子烟结构示意图。如图1所示，电子烟包括：雾化单元11、供电单元12、检测单元13以及控制单元14。

雾化单元11，配置为对烟油进行加热，使得烟油雾化。

供电单元12，耦合到雾化单元11，配置为给雾化单元11供电。在一些实施例中，供电单元12可以包括例如干电池或蓄电池。由于电池的输出电压随时间的增长而降低，所以供电单元12能输出的电压随着电子烟工作时间的增长而降低。在一些实施例中，供电单元12的输出电压即为电源电压。在一些实施例中，供电单元进一步包括稳压装置。在一些实施例中，所述稳压装置是电容。

检测单元13，耦合在供电单元12和控制单元14之间，配置为检测供电单元12的输出电压，并将检测结果反馈至控制单元14。供电单元12的输出电压随着电子烟工作时间的增长而降低，检测单元13对供电单元12的输出电压进行实时检测并将检测结果反馈至控制单元14，其中所述输出电压为供电单元12的平均输出电压。

控制单元14，包括：开关模块141，耦合在供电单元12和雾化单元11之间，配置为根据控制信号改变其自身开关状态从而控制供电单元12向雾化单元11供电的情况，即雾化单元11接收到的输入电压是经过控制单元14调制后的电压。控制单元14进一步包括处理模块142，耦合在开关模块141和检测单元13之间，配置为将检测单元13的检测结果与所设阈值进行比较，根据比较结果产生相应控制信号。在一些实施例中，处理模块142控制开关模块141的调制方式为PWM(脉冲宽度调制(Pulse width modulation))。

电子烟启动后，检测单元13开始实时检测供电单元12的输出电压并反馈至控制单元14中的处理模块142。

当处理模块142比较的结果是供电单元12的输出电压大于等于第一阈值电压时，产生第一控制信号使得在第一时间段内提供给雾化单元11的电压(即经过控制单元14调制后的调制电压)等于第一调制电压，并在第一时间段后使提供给雾化单元11电压等于第二调制电压，直至所述输出电压小于第一阈值电压。其中，第一阈值可以为3.5V～3.7V中的任一电压，例如3.6V，第一时间段可以为例如0.5s或其他时间长度，第二阈值电压可以为3.3V～3.5V中的任一电压，例如3.4V。第一调制电压选自第一阈值电压和第二阈值电压之间，所述第二调制电压选自第二阈值电压和3.25V之间。其中，第一控制信号可以控制开关模块的141的导通和关闭时间，从而实现不同的调制电压。其中，第一阈值电压高于第二阈值电压。第一调制电压高于第二调制电压。

当处理模块142比较的结果是供电单元12的输出电压小于第一阈值但大于等于第二阈值电压时，产生第二控制信号，在第二时间段内使提供给雾化单元11的电压等于供电单元12提供的输出电压，并在第二时间段后使提供给雾化单元11的电压等于第二调制电压。其中，第二时间段可以为例如0.5s或其他时间长度。第二控制信号可以控制开关模块的141的导通和关闭时间，从而实现不同的调制电压。

当处理模块142比较的结果是供电单元12的输出电压小于第二阈值电压时，产生第三控制信号使提供给雾化单元11的电压等于供电单元12提供的输出电压。第三控制信号就是控制开关模块的141持续导通。

下面结合具体电路图作进一步说明。图2是根据本实用新型的一个实施例一种电子烟电路示意图。这里选取第一阈值为3.6V、第二阈值为3.4V、第一调制电压为3.6V，第二调制电压为3.4V，第一和第二时间段为0.5s，负载电阻(即雾化单元11等效电阻)为1.2欧。如图2所示，电路包括：雾化单元21、供电单元22、检测单元23以及控制单元24。

供电单元22包括电压源Vb，以提供电源电压。电容221，耦合在电源电压Vb和地电平之间。电容221用以提高电路工作的稳定性。电源电压Vb为蓄电池提供的当前输出电压。

检测单元23包括具有电压检测功能的检测模块231，检测模块231的输入端耦合至供电单元22输出端，其接地端耦合至地电平。

控制单元24包括：开关模块241和处理模块242。开关模块241内包括开关晶体管2411其第一端耦合至供电单元22输出端，第二端作为控制单元24输出端耦合至雾化单元21的输入端。开关模块241内进一步包括第一端耦合至开关晶体管2411第一端的电阻2412以及第一端耦合至开关晶体管2411控制端的电阻2413。电阻2412和2413的第二端相互耦合。处理模块242的输出端耦合至电阻2412的第二端，其输入端耦合至检测模块231的输出端。处理模块242的接地端耦合至地电平。

雾化单元21包括负载211，其等效电阻为1.2欧。负载211的一端耦合至开关晶体管2411的第二端以接收经控制单元24调制过的输出电压，其另一端耦合至地电平。

检测单元23中的检测模块231会实时检测电源电压Vb的大小，然后将Vb的电压值发送至控制单元24中的处理模块242。处理模块242将当前电源电压Vb与所设阈值电压进行比较。

当Vb大于等于3.6V时，处理模块242会将产生第一控制信号。第一控制信号通过PWM的方式控制开关模块241的开启或闭合，将原电源电压Vb调制为3.6V，并在0.5s内以3.6V的电压持续稳定地提供给雾化单元21。0.5s后，将原电源电压Vb调制为3.4V，并维持3.4V电压持续提供给雾化单元21。

当Vb小于3.6V，大于等于3.4V时，处理模块242会将产生第二控制信号。将原电源电压Vb在0.5s内直接提供给雾化单元21。在0.5s后，将原电源电压Vb调制为3.4V，并维持3.4V电压持续提供给雾化单元21。

当Vb小于3.4V时，处理模块242会产生第三控制信号，控制开关晶体管2411持续开启，将原电源电压Vb直接提供给雾化单元21。

相较传统结构，本申请可以在长时间使用的过程中获得稳定的电压输出，随着使用次数的增加不会产生大幅压降，从而使得所产生的TPM也更加稳定，用户抽吸到的口感保持一致。

图3是根据本实用新型的一个实施例一种电子烟输出电压与口数关系示意图。横轴为模拟抽吸的口数，纵轴为经过上述方式调制后输出给负载的电压(即调制电压)。这里由于电路中还包括其他功能结构分压，因此实际检测电压值会小于前述控制单元输出电压值，但不影响实际工作效果。由图中曲线可以发现，当抽吸口数超过20口后，输出电压逐渐趋于平稳。这里的输出电压即是输出给雾化单元调制电压，调制电压的大小直接影响雾化单元产生的TPM的大小。因此，产生的TPM也非常稳定，电子烟使用者获得的口感长时间保持一致。

图4是现有电子烟输出给负载的电压以及本申请实施例中输出给负载的调制电压与口数关系示意图。图中的横轴为模拟抽吸的口数，纵轴为经过上述方式调制后输出给负载的电压(即调制电压)。这里由于电路中还包括其他结构分压，因此实际检测电压值会小于前述控制单元输出电压值，但不影响实际工作效果。图中共包括四条曲线，分别为：现有电子烟输出给负载的电压值随口数变化曲线401～403以及本申请实施例中输出给负载的调制电压随口数变化曲线404。其中，曲线404与图3中所示曲线相同。如图所示，现有技术中，无论提供给负载的电压为多少，都无法避免电压的持续下降，这种下降会进一步导致电子烟TPM的降低，影响口感。而本申请提供的电压值更稳定，口感更佳。

前面描述了本申请相较现有技术在较多抽吸口数时依然能保持输出电压的稳定。但在一些特殊情况下，TPM并非与输出电压正相关。为了进一步说明本申请的优势，本申请还对不同方案中抽吸口数与TPM值的关系进行了检测，结果如下表所示。其中，纵列分别对应电子烟1：3.5V直接供电、电子烟2：3.4V直接供电、电子烟3：3.3V直接供电和本申请方案。横排中，每组对应的口数为20，第一组为抽吸第1～20口，第二组为抽吸第21～40口，以此类推。

表中数据为当前方案中某一组(共20口)对应的TPM值，单位为mg。

	电子烟1	电子烟2	电子烟3	本方案
					第一组	190.5	187.3	177.8	180.6
第二组	183.6	184.1	174.0	172.8
					第三组	181.1	179.4	171.3	165.7
第四组	173.0	172.5	168.7	165.4
					第五组	165.8	165.0	163.9	162.7
第六组	162.3	162.2	162.0	163.1
					第七组	157.6	160.7	157.5	162.9
第八组	142.0	156.8	152.6	162.4
					第九组	135.3	142.8	149.5	162.2

由表中数据可知，现有技术中输出的方式会使得多次抽吸后TPM值大幅减少，这样会导致抽吸的过程中口感会逐渐减弱。现有直接输出方案中，从第三组开始，各组之间的差距基本都在2mg以上。而本申请中，各组差距在0.5mg左右。显而易见的，本申请所涉及方案随着抽吸口数的增加，其提供的TPM更稳定，因此口感更佳。另外，现有技术中第一组与第九组之间的TPM差都在28mg以上，而本申请方案中第一组与第九组之间的TPM差为18.4mg，因此口感整体下降趋势也小于现有技术，使得电子烟口感前后差异更小。

上述对照试验结果清晰表明，本方案所涉及结构，在电池输出电压持续下降的情况下，可以为负载提供更稳定的调制电压。这种稳定既表现在抽吸过程中TPM值的变化不大，同样表现在首次抽吸和最后抽吸的过程中TPM差距较小。能给抽吸电子烟的用户提供更均匀的口感，抽吸体验更佳。

上述实施例仅供说明本实用新型之用，而并非是对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此，所有等同的技术方案也应属于本实用新型公开的范畴。

Claims (5)

1.一种电子烟，其特征在于，包括：

雾化单元，配置为对烟油进行加热；

供电单元，耦合到所述雾化单元，配置为给雾化单元供电，所述供电单元能输出的电压随着电子烟工作时间的增长而降低，其中供电单元的输出电压是电源电压；

检测单元，配置为检测所述供电单元所能输出的电压或剩余电量；以及

控制单元，包括：

开关模块，耦合在所述供电单元和所述雾化单元之间，配置为控制给所述雾化单元供电的电压；

处理模块，耦合到所述开关模块和所述检测单元，配置为根据所述检测单元的检测结果产生控制信号并基于所述控制信号控制所述开关模块的状态；

其中，所述处理模块配置为当所述检测结果大于等于第一阈值电压时，产生第一控制信号；

所述第一控制信号控制所述开关模块的状态从而使得在第一时间段内提供给所述雾化单元的电压等于第一调制电压，并在第一时间段后控制所述开关模块的状态从而使提供给所述雾化单元的电压等于第二调制电压，直至所述电源电压小于所述第一阈值电压。

2.根据权利要求1所述的电子烟，其特征在于，所述供电单元包括：

电压源，以提供电源电压；以及

稳压装置，所述稳压装置耦合在所述电源电压和地电平之间。

3.根据权利要求1所述的电子烟，其特征在于，所述开关模块包括：

开关晶体管，其第一端耦合至所述供电单元输出端，第二端耦合至所述雾化单元的输入端，其控制端耦合到所述处理模块的输出端。

4.根据权利要求3所述的电子烟，其特征在于，所述雾化单元包括：

负载，所述负载的一端耦合至所述开关晶体管的第二端以接收经所述控制单元调制过的输出电压，其另一端耦合至地电平。

5.根据权利要求1所述的电子烟，其特征在于，所述检测单元包括：

检测模块，所述检测模块具有电压检测功能，所述检测模块的输入端耦合至所述供电单元输出端，其接地端端耦合至地电平。

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