CN215268096U - 用于雾化器的涡流加热电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于雾化器的涡流加热电路，包括电源模块、主控模块、并联谐振模块和线圈；电源模块包括直流电源，直流电源通过并联谐振模块与线圈连接，主控模块用于接收外部信号后，控制并联谐振模块工作；并联谐振模块工作后将直流电源提供的直流电转换为交流电并通入线圈；与现有技术相比，完全打破业内利用电阻发热的思维局限；将线圈缠绕存储有烟油的腔体外，向线圈内通入交流电后，利用该交流电产生的涡流对烟油加热，并实现雾化；与传统加热方式相比，具有加热快，无接触，热利用效率高的优点，用户体验感更佳。

Description

用于雾化器的涡流加热电路

技术领域

本实用新型涉及雾化器领域，具体为一种用于雾化器的涡流加热电路。

背景技术

电子烟是一种模仿卷烟的电子产品，有着与卷烟一样的外观、烟雾、味道和感觉。它是一种以可充电锂聚合物电池供电驱动雾化器，透过加热油舱中的烟油，将尼古丁等变成蒸汽后，让用户吸食的一种产品；由于其可以替代香烟，起到为烟民戒烟的作用，因此在世界各地均广受欢迎；现有的电子烟雾化器均是采用电阻发热雾化的方式，这种雾化方式存在加热慢、且需要接触烟油的缺点，用户体验感仍不佳的问题；因此业内亟需一种加热快，利用效率高的雾化器。

实用新型内容

针对上述技术中存在的不足之处，本实用新型提供一种用于雾化器的涡流加热电路，完全打破业内利用电阻发热的思维局限；将线圈缠绕存储有烟油的腔体外，再向线圈内通入交流电，利用该交流电产生的涡流对烟油加热，并实现雾化；与传统加热方式相比，具有加热快，无接触，热利用效率高的优点，用户体验感更佳。

为实现上述目的，本实用新型提供一种用于雾化器的涡流加热电路，包括电源模块、主控模块、并联谐振模块和线圈；电源模块包括直流电源，直流电源通过并联谐振模块与线圈连接，主控模块用于接收外部信号后，控制并联谐振模块工作；并联谐振模块工作后将直流电源提供的直流电转换为交流电并通入线圈。

具体的方案，并联谐振电路包括开关电路、电容和并联的第一电感、第二电感；第一电感的第一端与第二电感的第一端连接后与直流电源连接，第一电感的第二端与电容连接，电容另一端与第二电感的第二端连接；第一电感的第二端还与第一mos管的漏极连接，第一mos管的源极与地连接，第二电感的第二端还与第二mos管的漏极连接，第二mos管的源极与地连接；且第一mos管与第二mos管的栅极连接后通过开关电路与地连接；主控模块与开关电路连接控制开关电路的通断；线圈两端分别与第一电感的第二端和第二电感的第二端连接。

具体的方案，开关电路包括第一三极管和第二三极管，第一三级管的集电极与第一mos管与第二mos管的栅极连接点连接，发射极与直流电源连接，基极与第二三极管的集电极连接，第二三极管的发射极与地连接，第二三极管的基极与主控模块连接，主控模块输入高电平时，第一三极管和第二三极管均导通。

具体的方案，线圈与第一电感的第二端之间还设有第一二极管，线圈与第二电感的第二端之间还设有第二二极管，第一二极管的负极与第一电感的第二端连接，正极与线圈连接；第二二极管的负极与第二电感的第二端连接，正极与线圈连接。

具体的方案，电源模块还包括直流电源保护芯片和第三mos管，直流电源的正极与直流电源保护芯片信号输入端连接，直流电源保护芯片的信号输出端与第三mos管的栅极连接，第三mos管的源极与直流电源的负极连接，第三mos管的源极漏极与地连接。

具体的方案，主控模块包括电压转换模块和主控芯片，电压转换模块的输入端用于与直流电源连接，输出端用于与主控芯片的工作电源输入端连接，主控芯片的使能脚与并联谐振模块连接。

具体的方案，还包括指示模块，指示模块包括多条并接的指示电路，指示电路包括发光二极管和限流电阻；主控芯片还包括多个指示控制脚，发光二极管的正极与直流电源正极连接，负极通过限流电阻与指示控制脚连接。

具体的方案，还包括充电管理模块，充电管理模块包括type-c接口和充电管理芯片，type-c接口通过第三电感与充电管理芯片电源输入端连接，充电管理芯片充电端与直流电源连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的用于雾化器的涡流加热电路，包括电源模块、主控模块、并联谐振模块和线圈；电源模块包括直流电源，直流电源通过并联谐振模块与线圈连接，主控模块用于接收外部信号后，控制并联谐振模块工作；并联谐振模块工作后将直流电源提供的直流电转换为交流电并通入线圈；与现有技术相比，完全打破业内利用电阻发热的思维局限；将线圈缠绕存储有烟油的腔体外，向线圈内通入交流电后，利用该交流电产生的涡流对烟油加热，并实现雾化；与传统加热方式相比，具有加热快，无接触，热利用效率高的优点，用户体验感更佳。

附图说明

图1为本实用新型的模块构造关系方框图；

图2为本实用新型的并联谐振模块电路图；

图3为本实用新型的线圈中电流随与时间关系图；

图4为本实用新型的电源模块电路图；

图5为本实用新型的主控模块电路图；

图6为本实用新型的指示电路图；

图7为本实用新型的充电管理模块电路图。

主要元件符号说明如下：

1、电源模块；2、并联谐振模块；3、线圈；4、主控模块；5、充电管理模块；Q4、第一MOS管；Q5、第二MOS管；C12、电容C；L2、第一电感；L3、第二电感；Q2、第一三极管；Q3、第二三极管；D1、第一二极管；D2、第二二极管；U1、直流电源保护芯片；Q7、第三MOS管；U2、电压转换模块；U3、主控芯片；U4、充电管理芯片。

具体实施方式

为了更清楚地表述本实用新型，下面结合附图对本实用新型作进一步地描述。

如背景技术所述，现有的雾化器均是采用阻发热雾化的方式，这种雾化方式存在加热慢、且需要接触烟油的缺点；基于此本实用新型提供了一种用于雾化器的涡流加热电路，请参阅图1，其包括电源模块1、主控模块4、并联谐振模块和线圈3；电源模块1包括直流电源，直流电源通过并联谐振模块与线圈3连接，主控模块4用于接收外部信号后，控制并联谐振模块工作；并联谐振模块工作后将直流电源提供的直流电转换为交流电并通入线圈3。

与现有技术相比，完全打破业内利用电阻发热的思维局限；将线圈3缠绕存储有烟油的腔体外，向线圈3内通入交流电后，利用该交流电产生的涡流对烟油加热，并实现雾化；与传统加热方式相比，具有加热快，无接触，热利用效率高的优点，用户体验感更佳。

请参阅图2，并联谐振电路2包括开关电路、电容C12和并联的第一电感L2、第二电感L3；第一电感L2的第一端与第二电感L3的第一端连接后与直流电源连接，第一电感L2的第二端与电容C12连接，电容C12另一端与第二电感L3的第二端连接；第一电感L2的第二端还与第一MOS管Q4的漏极连接，第一MOS管Q4的源极与地连接，第二电感L3的第二端还与第二MOS管Q5的漏极连接，第二MOS管Q5的源极与地连接；且第一MOS管Q4与第二MOS管Q5的栅极连接后通过开关电路与地连接；主控模块4与开关电路连接控制开关电路的通断；线圈3两端(图中D、S点为线圈两端)分别与第一电感L2的第二端和第二电感L3的第二端连接。

当开关电路导通时，第一MOS管Q4和第二MOS管Q5均导通，直流电源会对第一电感L2和第二电感L3充能，由于第一MOS管Q4、第二MOS管Q5或者第一电感L2与第二电感L3元件参数的差异，当充能后进入谐振状态，即第二MOS管Q5先截止，第二电感L3先对电容C12充能，当电容C12电压达到一定值后，第一MOS管Q4截止，电容C12反向放电；如此重复电容C12充电放电过程，使得线圈3两端依次通入电流形成一定频率的交流电；在并联谐振电路2的作用下，线圈3内的电流大小随时间变化关系如图3所示。

线圈3通入交变电流后就产生交变磁场；由于线圈3中间的导体在圆周方向是可以等效成一圈圈的闭合电路，闭合电路中的磁通量在不断发生改变，所以在导体的圆周方向会产生感应电动势和感应电流，电流的方向沿导体的圆周方向转圈，就像一圈圈的漩涡，所以这种在整块导体内部发生电磁感应而产生感应电流的现象称为涡流现象；且导体的外周长越长，交变磁场的频率越高，涡流就越大；导体内部的涡流也会产生热量，如果导体的电阻率小，则涡流很强，产生的热量就很大；本实例中的并联谐振电路2采用双电感，电容C12充电、放电速度更快，产生的交流电频率更高，加热时间可以进一步缩短。

在本实施例中，开关电路包括第一三极管Q2和第二三极管Q3，第一三级管的集电极与第一MOS管Q4与第二MOS管Q5的栅极连接点连接，发射极与直流电源连接，基极与第二三极管Q3的集电极连接，第二三极管Q3的发射极与地连接，第二三极管Q3的基极与主控模块4连接，主控模块4输入高电平时，第一三极管Q2和第二三极管Q3均导通；此时直流电源、并联谐振模块、线圈3与地形成导通回路。

在本实施例中，线圈3与第一电感L2的第二端之间还设有第一二极管D2，线圈3与第二电感L3的第二端之间还设有第二二极管D2，第一二极管D2的负极与第一电感L2的第二端连接，正极与线圈3连接；第二二极管D2的负极与第二电感L3的第二端连接，正极与线圈3连接；第一二极管D2和第二二极管D2主要起到保证线圈3单端输入电流的作用，形成交变电流。

请参阅图4，电源模块1还包括直流电源保护芯片U1和第三MOS管Q7，直流电源的正极与直流电源保护芯片U1信号输入端连接，直流电源保护芯片U1的信号输出端与第三MOS管Q7的栅极连接，第三MOS管Q7的源极与直流电源的负极连接，第三MOS管Q7的源极漏极与地连接；当直流电源的正极输出电流过大时，直流电源保护芯片U1的信号输出端输出高电平，第三MOS管Q7导通；电池负极与地连接，起到保护电池的作用。

请参阅图5，主控模块4包括电压转换模块U2和主控芯片U3，电压转换模块U2的输入端用于与直流电源连接，输出端用于与主控芯片U3的工作电源输入端连接，主控芯片U3的使能脚与并联谐振模块连接；在本实例中，当主控芯片U3的使能脚输出高电平时，并联谐振模块开始工作。

请参阅图6，还包括指示模块，指示模块包括多条并接的指示电路，指示电路包括发光二极管和限流电阻；主控芯片U3还包括多个指示控制脚，发光二极管的正极与直流电源正极连接，负极通过限流电阻与指示控制脚连接；当指示控制脚输出低电平时，发光二极管亮；发光二极管包括红绿黄三种颜色，指示灯可以用于指示并联谐振模块的状态，例如，当使能脚输出高电平时，指示控制脚输出低电平，控制指示灯亮，表示此时处于正在雾化状态。

请参阅图7，还包括充电管理模块5，充电管理模块5包括type-c接口和充电管理芯片U4，type-c接口通过第三电感与充电管理芯片U4电源输入端连接，充电管理芯片U4充电端与直流电源连接；充电管理芯片U4主要用于控制直流电源的充电速度或者充电状态；例如控制为恒流充电或者恒压充电模式。

本实用新型的优势在于：

1、完全打破业内利用电阻发热的思维局限；将线圈缠绕存储有烟油的腔体外，向线圈内通入交流电后，利用该交流电产生的涡流对烟油加热，并实现雾化；与传统加热方式相比，具有加热快，无接触，热利用效率高的优点，用户体验感更佳；

2、本实例中的并联谐振电路采用双电感，电容充电、放电速度更快，产生的交流电频率更高，加热时间可以进一步缩短。

以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于雾化器的涡流加热电路，包括电源模块和主控模块，其特征在于，还包括并联谐振模块和线圈；电源模块包括直流电源，直流电源通过并联谐振模块与线圈连接，主控模块用于接收外部信号后，控制并联谐振模块工作；并联谐振模块工作后将直流电源提供的直流电转换为交流电并通入线圈。

2.根据权利要求1所述的用于雾化器的涡流加热电路，其特征在于，并联谐振电路包括开关电路、电容和并联的第一电感、第二电感；第一电感的第一端与第二电感的第一端连接后与直流电源连接，第一电感的第二端与电容连接，电容另一端与第二电感的第二端连接；第一电感的第二端还与第一mos管的漏极连接，第一mos管的源极与地连接，第二电感的第二端还与第二mos管的漏极连接，第二mos管的源极与地连接；且第一mos管与第二mos管的栅极连接后通过开关电路与地连接；主控模块与开关电路连接控制开关电路的通断；线圈两端分别与第一电感的第二端和第二电感的第二端连接。

3.根据权利要求2所述的用于雾化器的涡流加热电路，其特征在于，开关电路包括第一三极管和第二三极管，第一三级管的集电极与第一mos管与第二mos管的栅极连接点连接，发射极与直流电源连接，基极与第二三极管的集电极连接，第二三极管的发射极与地连接，第二三极管的基极与主控模块连接，主控模块输入高电平时，第一三极管和第二三极管均导通。

4.根据权利要求2所述的用于雾化器的涡流加热电路，其特征在于，线圈与第一电感的第二端之间还设有第一二极管，线圈与第二电感的第二端之间还设有第二二极管，第一二极管的负极与第一电感的第二端连接，正极与线圈连接；第二二极管的负极与第二电感的第二端连接，正极与线圈连接。

5.根据权利要求1所述的用于雾化器的涡流加热电路，其特征在于，电源模块还包括直流电源保护芯片和第三mos管，直流电源的正极与直流电源保护芯片信号输入端连接，直流电源保护芯片的信号输出端与第三mos管的栅极连接，第三mos管的源极与直流电源的负极连接，第三mos管的源极漏极与地连接。

6.根据权利要求1所述的用于雾化器的涡流加热电路，其特征在于，主控模块包括电压转换模块和主控芯片，电压转换模块的输入端用于与直流电源连接，输出端用于与主控芯片的工作电源输入端连接，主控芯片的使能脚与并联谐振模块连接。

7.根据权利要求6所述的用于雾化器的涡流加热电路，其特征在于，还包括指示模块，指示模块包括多条并接的指示电路，指示电路包括发光二极管和限流电阻；主控芯片还包括多个指示控制脚，发光二极管的正极与直流电源正极连接，负极通过限流电阻与指示控制脚连接。

8.根据权利要求1所述的用于雾化器的涡流加热电路，其特征在于，还包括充电管理模块，充电管理模块包括type-c接口和充电管理芯片，type-c接口通过第三电感与充电管理芯片电源输入端连接，充电管理芯片充电端与直流电源连接。

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