CN218742781U - 超声雾化器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种超声雾化器，包括储液腔，用于存储液体基质；超声雾化片，与储液腔液体连通，超声雾化片用于产生振荡以雾化液体基质；控制电路及电源；其中，控制电路包括电流检测支路，电流检测支路与电源连接，电流检测支路用于检测电源的输出电流，而产生第一检测信号；控制器，控制器与电流检测支路连接，控制器用于根据第一检测信号确定所述输出电流，并根据输出电流、预设定的电流区间与阻抗区间的对应关系，确定输出电流对应的阻抗区间。通过上述方式，能够通过更加简单的方法识别超声雾化片的阻抗，降低成本，实用性较强。

Description

超声雾化器

技术领域

本申请涉及电子电路技术领域，特别是涉及一种超声雾化器。

背景技术

超声雾化器是利用超声波雾化技术以实现雾化功能的装置。目前，在超声雾化器的使用过程中，存在着因不同超声雾化片的电特性而导致的超声雾化器的雾化性能差异大的问题，主要原因如下：一方面，超声雾化片由压电材料制成，而压电材料自身的电特性存在比较大的差异，会导致不同的超声雾化片之间的电特性存在差异，另一方面，在对超声雾化片进行组装后，组装结构应力、超声雾化片上压力、接触电阻等的不同，也会导致超声雾化片的电特性产生差异。

目前，通常解决上述问题的方法为通过识别超声雾化片阻抗，具体为，结合直接数字式频率合成器(Direct Digital Frequency Synthesis，DDS)算法、相位检测电路与幅度检测电路进行实现，即通过采集超声雾化片与负载的幅度及相位，然后将采集到的数据送入处理器，以通过处理器确定超声雾化片的阻抗。

然而，上述方式的成本较高，电路也较为复杂，实现难度较高，从而导致实用性较差。

实用新型内容

本申请旨在提供一种超声雾化器，能够通过更加简单的方法识别超声雾化片的阻抗，降低成本，实用性较强。

为实现上述目的，第一方面，本申请提供一种用于超声雾化器的阻抗识别方法，用于识别超声雾化器中超声雾化片的阻抗，所述方法包括：

获取第一电流，其中，所述第一电流为所述超声雾化片工作在谐振频率处时，超声雾化器中电源输出的电流；

根据预设定的电流与阻抗区间之间的对应关系，确定所述第一电流对应的阻抗区间。

在一种可选的方式中，预设定的电流与阻抗区间之间的对应关系包括预设定的电流区间与阻抗区间之间的对应关系，所述根据预设定的电流与阻抗区间之间的对应的关系，确定所述第一电流对应的阻抗区间，包括：

确定所述第一电流所在的电流区间；

根据预设定的电流区间与阻抗区间之间的对应关系，确定所述第一电流区间所对应的阻抗区间。

在一种可选的方式中，所述预设定的电流区间包括多个，所述预设定的阻抗区间包括多个；

至少一个预设定的阻抗区间在[5Ω-50Ω]之内，至少一个预设定的电流区间在[0.5A-2.2A]之内。

在一种可选的方式中，在所述获取第一电流之前，所述方法还包括：

控制电源输出初始电压，以使所述超声雾化片启动工作，其中所述初始电压为[5V，6V]中的任一数值。

在一种可选的方式中，所述获取第一电流，包括：

输出多个驱动频率；

在所述多个驱动频率中的至少部分驱动频率下，采集所述电源在每一个驱动频率的输出电流；

确定所述输出电流中的最大电流；

根据所述最大电流，确定所述第一电流。

在一种可选的方式中，所述在所述多个驱动频率中的至少部分驱动频率下，采集所述电源在每一个驱动频率的输出电流，包括

在所述多个驱动频率中的至少部分驱动频率下，采集所述电源在每一个驱动频率的的K个输出电流值，其中，K为≥1的整数；

根据所述K个输出电流值进行平均值运算或者均方根值运算，以确定所述输出电流。

在一种可选的方式中，在所述确定所述第一电流对应的阻抗区间之后，还包括：

根据所述第一电流对应的阻抗区间，确定与所述阻抗区间匹配的第一阻抗匹配支路；

导通与所述第一阻抗匹配支路连接的第一开关支路，以使所述第一阻抗匹配支路与所述超声雾化片的组合阻抗与驱动所述超声雾化片的电路的阻抗相匹配。

在一种可选的方式中，所述第一阻抗匹配支路包括L型匹配支路、T型匹配支路及π型匹配支路中的至少一个。

第二方面，本申请提供一种超声雾化器，包括：

储液腔，用于存储液体基质；

超声雾化片，与所述储液腔液体连通，所述超声雾化片用于产生振荡以雾化所述液体基质；

控制电路及电源；

其中，所述控制电路包括：

电流检测支路，所述电流检测支路与所述电源连接，所述电流检测支路用于检测所述电源的输出电流，而产生第一检测信号；

控制器，所述控制器与所述电流检测支路连接，所述控制器用于根据所述第一检测信号确定所述输出电流，并根据所述输出电流、预设定的电流区间与阻抗区间的对应关系，确定所述输出电流对应的阻抗区间。

在一种可选的方式中，所述控制电路还包括驱动支路与多个阻抗匹配支路；

所述驱动支路分别与所述电流检测支路及所述控制器连接，所述驱动支路用于基于第一脉冲信号而产生驱动电压，所述驱动电压用于驱动所述超声雾化片；

所述控制器还用于输出第一脉冲信号，以及基于所述输出电流对应的阻抗区间确定与所述超声雾化片匹配的第一阻抗匹配支路，以使所述第一阻抗匹配支路和所述超声雾化片的组合的阻抗与所述驱动支路的阻抗相匹配，其中，所述第一阻抗匹配支路为多个阻抗匹配支路中的一个。

在一种可选的方式中，所述控制电路还包括多个第一开关支路与第二开关支路，所述第一开关支路、所述第二开关支路均与所述阻抗匹配支路一一对应连接，且任一所述第一开关支路连接于所述驱动支路及所述阻抗匹配支路之间，任一所述第二开关支路连接于所述阻抗匹配支路及所述超声雾化片之间；

所述控制器还用于：控制与所述第一阻抗匹配支路连接的第一开关支路与第二开关支路导通，以使所述第一阻抗匹配支路和所述超声雾化片的组合阻抗与所述驱动支路的阻抗相匹配。

在一种可选的方式中，所述驱动支路包括：

电源子支路，所述电源子支路通过所述电流检测支路与所述电源连接，所述电源子支路用于根据所述电源产生直流电源；

开关子支路，所述开关子支路分别与所述控制器及所述电源子支路连接，所述开关子支路用于响应于所述第一脉冲信号而导通与断开，以根据所述直流电源产生脉冲电压；

谐振子支路，分别与所述电源子支路及所述开关子支路连接，用于响应于所述开关子支路的导通与断开而谐振，以根据所述脉冲电压输出驱动所述驱动电压。

在一种可选的方式中，所述电流检测支路包括放大器与第一电阻，所述第一电阻分别与所述放大器及所述电源连接，且所述放大器与所述控制器连接；

所述放大器用于根据所述第一电阻两端的电压输出所述第一检测信号至所述控制器，以使所述控制器根据所述第一检测信号确定所述电源的输出电流。

在一种可选的方式中，所述电源子支路包括第一电感；

所述第一电感的第一端与所述电流检测支路连接，所述第一电感的第二端分别与所述开关子支路及所述谐振子支路连接。

在一种可选的方式中，所述开关子支路包括开关管；

所述开关管的第一端与所述控制器连接，所述开关管的第二端接地，所述开关管的第三端分别与所述电源子支路及所述谐振子支路连接。

在一种可选的方式中，所述谐振子支路包括第一电容与第二电感；

所述第一电容的第一端分别与所述电源子支路及所述开关子支路连接，所述第一电容的第二端与所述第二电感的第一端连接，所述第二电感的第二端与所述第一阻抗匹配支路连接。

本申请的有益效果是：本申请提供的用于超声雾化器的阻抗识别方法，用于识别超声雾化器中超声雾化片的阻抗，方法包括获取第一电流，其中，第一电流为超声雾化片工作在谐振频率处时，超声雾化器中电源输出的电流。根据预设定的电流与阻抗区间之间的对应关系，确定第一电流对应的阻抗区间。通过上述方式，能够确定超声雾化片的阻抗所在的阻抗区间，即实现了识别超声雾化片的阻抗的过程，并且，相对于相关技术中的方案，该实现方式更加简单，成本也较低，实用性也较强。

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为本申请实施例提供的超声雾化器的结构示意图；

图2为本申请另一实施例提供的超声雾化器的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的控制电路的结构示意图；

图4为本申请另一实施例提供的控制电路的结构示意图；

图5为本申请又一实施例提供的控制电路的结构示意图；

图6为本申请又一实施例提供的控制电路的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的电流检测支路的电路结构示意图；

图8为本申请实施例提供的第一开关支路、第二开关支路与驱动支路的电路结构示意图；

图9为本申请实施例提供的第一开关支路、第二开关支路与驱动支路的电路结构示意图；

图10为本申请实施例提供的第一开关支路、第二开关支路与驱动支路的电路结构示意图；

图11为本申请实施例提供的阻抗识别方法的流程图；

图12是本申请实施例提供的图11中示出的步骤1101的一实施方式的示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

请参照图1，图1为本申请实施例提供的超声雾化器的结构示意图。如图1所示，该超声雾化器100包括用于储液腔11、超声雾化片12、控制电路13与电源14。

其中，储液腔11用于存储液体基质，该液体基质根据不同的使用场景可包括不同的物质，例如在电子烟雾化领域，可包含尼古丁和/或芳香剂和/或气溶胶生成物质(例如，甘油)；又如在医疗雾化领域，可包括具有疾病治疗或者有利于健康的药物和/或生理盐水等溶剂。

超声雾化片12与储液腔11流体连通，可以是超声雾化片12直接设置在储液腔11，也可以是超声雾化片12所在的雾化腔与储液腔11直接贯通，也可以是超声雾化片12与储液腔11之间通过吸液介质进行液体传输。超声雾化片12用于产生振荡以雾化液体基质，即通过振动将传递至超声雾化片12上或者附近的液体基质雾化成气溶胶。具体地，超声雾化片12在使用中通过高频振动(优选振动频率为1.7MHz～4.0MHz，超过人的听觉范围属于超声频段)将液体基质打散而产生微粒自然悬浮的气溶胶。

控制电路13与超声雾化片12电性连接，控制电路13用于根据电源14为超声雾化片12提供驱动电压与驱动电流。在一实施方式中，控制电路13可以设置于印刷电路板(PCB)上。

电源14用于供电。在一实施方式中，电源14为电池。其中，电池可以为锂离子电池、锂金属电池、铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、锂硫电池、锂空气电池或者钠离子电池等，在此不做限定。从规模而言，本申请实施例中的电池可以为电芯单体，也可以是为由多个电芯单体串联和/或并联组成的电池模组等等，在此不做限定。当然，在其他的实施例中，电池也可以包括更多或更少的元件，或者具有不同的元件配置，本申请实施例对此不作限制。

在一实施例中，超声雾化器100还包括液体传递介质15、出气通道16。其中，液体传递元件15用于在储液腔11与超声雾化片12之间传递液体基质。出气通道16用于将由液体基质所产生的可吸入蒸汽或气溶胶输出，以供用户抽吸。

超声雾化器100可以为一体式的，也可以为组装式的。在一实施方式中，当超声雾化器100为组装式时，超声雾化器100还包括电源机构与超声雾化器，其中，超声雾化器包括第一壳体17，电源机构包括第二壳体18。

在一实施例中，第一壳体17与第二壳体18之间可拆卸连接，例如第一壳体17与第二壳体18可以通过卡扣结构或磁吸结构等实现可拆卸连接。第一壳体17与第二壳体18共同起到收容及保护其他元器件的作用。其中，储液腔11、超声雾化片12、液体传递元件15与出气通道16均设置于第一壳体17内，且控制电路13与电源14均设置于第二壳体18内。

第一壳体17与第二壳体18以功能性关系可拆卸地对齐。可以利用各种机构将第二壳体18连接到第一壳体17，从而产生螺纹接合、压入配合接合、过盈配合、磁性接合等等。在一些实施方式中，当第一壳体17与第二壳体18处于组装配置时，超声雾化器100可基本上是棒状、扁筒状、杆状或者柱状形状等。

第一壳体17与第二壳体18可由任何适合的结构上完好的材料形成。在一些示例中，第一壳体17与第二壳体18可由诸如不锈钢、铝之类的金属或合金形成。其它适合的材料包括各种塑料(例如，聚碳酸酯)、金属电镀塑料(metal-plating over plastic)、陶瓷等等。

需要说明的是，如图1所示的超声雾化器100的硬件结构仅是一个示例，并且，超声雾化器100可以具有比图中所示出的更多的或者更少的部件，可以组合两个或更多的部件，或者可以具有不同的部件配置，图中所示出的各种部件可以在包括一个或多个信号处理和/或专用集成电路在内的硬件、软件、或硬件和软件的组合中实现。例如，如图2所示，可将超声雾化片12设于储液腔11中，则可以简化结构。

同时，可以理解的是，图1或图2所示的超声雾化器100可应用于多种不同的场合，并起到不同的作用，本申请实施例对此不做具体限制。例如，在一实施例中，超声雾化器100应用于医学领域，此时，超声雾化器100可以为医用雾化器，该医用雾化器可实现通过对加入其内部的药液进行雾化，并使患者吸入，以达到辅助治疗的效果。又如，在另一实施例中，超声雾化器100还可以作为一种电子产品，比如电子烟，电子烟为通过雾化等手段，将尼古丁溶液等变成气雾后，供用户吸食的一种电子产品。

请参照图3，图3示出了控制电路13与电源14连接的结构示意图。如图3所示，控制电路13包括电流检测支路131与控制器132。其中，电流检测支路131与电源14连接，控制器132与电流检测支路131连接。

具体地，电流检测支路131用于检测电源14的输出电流，并产生一检测信号。控制器132用于接收第一检测信号，并根据第一检测信号确定电源14的输出电流。控制器132还用于根据电源14的输出电流、预设定的电流区间与阻抗区间的对应关系，确定输出电流对应的阻抗区间,该阻抗区间即为超声雾化片12的阻抗所在的阻抗区间，从而达到了识别超声雾化片12的阻抗的目的。

在相关技术中，通过结合DDS算法、相位检测电路与幅度检测电路能够准确识别超声雾化片12的阻抗大小，但该种方式的成本较高，电路也较为复杂，实现难度较高。特别是在超声雾化器领域，超声雾化器的售价较低，若采用上述方式，可能导致净利润过低，不适于进行量产，实用性较差。

而对于本申请而言，虽然未识别出超声雾化片12的阻抗实际大小，而仅确定所在的阻抗区间，但采用的电路结构简单，实现难度较低，能够较大程度降低了成本，有利于实现超声雾化器的量产，实用性较强。

并且，已经足够满足后续功能设计的需求。例如，在一实施方式中，在识别到超声雾化片12的阻抗所在的阻抗区间后，能够根据该阻抗区间匹配相应的阻抗匹配支路，以减小超声雾化片12与阻抗匹配支路组成的第一电路的阻抗中的容性或感性部分，即减小第一电路的电流与电压之间的相位差。在一实施例中，在识别到超声雾化片12的阻抗所在的阻抗区间并匹配相应的阻抗匹配支路后，可将第一电路的电流与电压之间的相位差保持在小于30°，从而可减少超声雾化片的无功功率的部分，有利于提高工作效率。

此外，在识别到超声雾化片12的阻抗所在的阻抗区间后，可以匹配对应的加热控制曲线，即匹配对应的功率控制区间，可以更好的加热超声雾化器中的液体基质。

在一实施例中，如图4所示，控制电路13还包括驱动支路133与多个阻抗匹配支路，其中，多个阻抗匹配支路包括阻抗匹配支路A1、阻抗匹配支路A2…阻抗匹配支路AN，N为＞1的整数。

其中，驱动支路133通过电流检测支路131与电源14连接，驱动支路133用于基于第一脉冲信号而产生驱动电压，以驱动超声雾化片12。控制器132还用于输出第一脉冲信号，以及基于输出电流对应的阻抗区间确定与超声雾化片12匹配的第一阻抗匹配支路，以使第一阻抗匹配支路和超声雾化片的组合的阻抗与驱动支路的阻抗相匹配，其中，第一阻抗匹配支路为多个阻抗匹配支路中的一个。

在该实施例中，一方面，在确定超声雾化片12的阻抗所在的阻抗区间后，可在已预设的多个阻抗匹配支路(包括阻抗匹配支路A1、阻抗匹配支路A2…阻抗匹配支路AN)中找到与该阻抗区间匹配度较高的阻抗匹配支路(即第一阻抗匹配支路)，即超声雾化片12与第一阻抗匹配支路组成的第一电路的电流与电压之间具有较小的相位差，然后将第一阻抗匹配支路接入电路中使用。例如，第一阻抗匹配支路为阻抗匹配支路A1，则将阻抗匹配支路A1分别与驱动支路133与超声雾化片12连接，以实现阻抗匹配支路A1和超声雾化片12的组合的阻抗与驱动支路133的阻抗相匹配。

另一方面，超声雾化片12可等效为一容性负载，而驱动支路133为纯阻性输出，若将二者(即容性负载与纯阻性输出)之间直接进行能量传输，则会有较大的无功功率产生，进而导致驱动超声雾化片12的效率大幅度降低。基于此，通过实现第一阻抗匹配支路和超声雾化片12的组合的阻抗与驱动支路133的阻抗相匹配，可减少第一阻抗匹配支路和超声雾化片12的组合的无功功率的部分，以减少功率的损耗，超声雾化片12能够获得较高的驱动能量，提高了驱动超声雾化片12的效率，也提高了超声雾化器100的工作效率。

具体地，在一实施方式中，第一阻抗匹配支路和超声雾化片12的组合的阻抗(Zh)包括阻抗实部(Rh)与阻抗虚部(j*Xh)，在阻抗实部与驱动支路133的阻抗(Z0)相等、且阻抗虚部小于第一预设阈值时，第一阻抗匹配支路和超声雾化片12的组合的阻抗与驱动支路133的阻抗相匹配。其中，Zh＝Rh+j*Xh。且，由于驱动支路133的阻抗为纯电阻性，则Z0＝R0，其中，R0表示驱动支路133的电阻。从而，若要满足第一阻抗匹配支路和超声雾化片12的组合的阻抗与驱动支路133的阻抗相匹配，所需满足的条件为：Rh＝R0，且j*Xh小于第一预设阈值。其中，j*Xh越接近于0，第一阻抗匹配支路和超声雾化片12的组合的阻抗与驱动支路133的阻抗相匹配的效果越好，超声雾化片12的工作效率越高。

在一实施例中，如图5所示，控制电路还包括多个第一开关支路与多个第二开关支路。其中，第一开关支路、第二开关支路均与阻抗匹配支路一一对应连接，且任一第一开关支路连接于驱动支路及阻抗匹配支路之间，任一第二开关支路连接于阻抗匹配支路及所述超声雾化片之间。具体地，多个第一开关支路包括第一开关支路K11、第一开关支路K12…第一开关支路K1N；多个第二开关支路包括第二开关支路K21、第二开关支路K22…第二开关支路K2N。驱动支路133通过第一开关支路K11、阻抗匹配支路A1、第二开关支路K21后连接至超声雾化片12，驱动支路133通过第一开关支路K12、阻抗匹配支路A2、第二开关支路K22后连接至超声雾化片12…驱动支路133通过第一开关支路K1N、阻抗匹配支路AN、第二开关支路K2N后连接至超声雾化片12。

控制器132还用于：控制与第一阻抗匹配支路连接的第一开关支路与第二开关支路导通，以使第一阻抗匹配支路和超声雾化片12的组合的阻抗与驱动支路133的阻抗相匹配。例如，若第一阻抗匹配支路为阻抗匹配支路A1，则控制器132控制第一开关支路K11与第二开关支路K21，以使阻抗匹配支路A1和超声雾化片12的组合的阻抗与驱动支路133的阻抗相匹配。

需要说明的是，在该实施例中，以控制电路还包括多个第一开关支路与第二开关支路为例，而在其他的实施例中，若各阻抗匹配支路均不接地，则可以只设置多个第一开关支路即可。

在一实施例中，如图6所示，驱动支路133包括电源子支路1331、开关子支路1332与谐振子支路1333。其中，电源子支路1331通过电流检测支路131与电源14连接，开关子支路1332分别与控制器132及电源子支路1331连接，谐振子支路1333分别与电源子支路1331及开关子支路1332连接。

具体地，电源子支路1331用于根据电源14产生直流电源。开关子支路1332用于响应于控制器132输出的第一脉冲信号而导通与断开，以根据直流电源产生脉冲电压。谐振子支路1333用于响应于开关子支路1332的导通与断开而谐振，以根据脉冲电压输出驱动驱动电压。

在该实施例中，在超声雾化片12需要被驱动时，首先，电源14在经过电源子支路1331后转换为直流电源输出，同时，控制器132输出第一脉冲信号，以控制开关子支路1332在导通与断开之间不断循环切换，从而将电源子支路1331所输出的直流电源转换为交流电源，即脉冲电压。继而，谐振子支路1333在发生谐振后，能够将所接收到的脉冲电压进行升压，并使用升压后的驱动电压驱动超声雾化片12。其中，由于谐振子支路1333实现了谐振，则谐振子支路1333实质上呈现纯电阻性，可减少谐振子支路1333无功功率的部分，即减少了功率损耗，从而提高了超声雾化器100的工作效率。并且，在该种情况下，谐振子支路1333的阻抗最小，电流最大，可输出较大的驱动电压以驱动超声雾化片12稳定运行。

请参照图7，图7中示例性示出了电流检测支路131的一种结构。如图7所示，电流检测支路131包括放大器U1与第一电阻R1。其中，第一电阻R1分别与放大器U1、电源14及电源子支路1331连接，且放大器U1与控制器132连接。

具体地，第一电阻R1的第一端分别与电源14及放大器U1的同相输入端连接，第一电阻R1的第二端分别与放大器U1的反相输入端、电源子支路1331连接，放大器U1的输出端与控制器132连接，放大器U1的接地端接地GND，放大器U1的电源端与电压V1连接。

在此实施例中，放大器U1被配置为根据第一电阻R1两端的电压输出第一检测信号，以使控制器132根据第一检测信号确定电源14的输出电流。具体地，放大器U1能够对接收到的第一电阻R1两端的电压进行放大K倍后输出第一检测信号，其中，K为正整数。继而，控制器132在获取到第一检测信号后可根据第一检测信号与电源14输出的电流之间的关系，确定电源14输出的电流。

在一实施例中，电流检测支路131还包括第三电容C3、第四电容C4、第二电阻R2与第三电阻R3。其中，第三电容C3与第四电容C4为滤波电容，第二电阻R2为限流电阻，第三电阻R3为下拉电阻。

在一实施例中，如图8所示，电源子支路1331包括第一电感L1。其中，第一电感L1的第一端与电流检测支路131连接，第一电感L1的第二端分别与开关子支路1332及谐振子支路1333连接。

具体地，第一电感L1为高频扼流圈，高频扼流圈只对高频交变电流有较大的阻碍作用，对低频交变电流的阻碍作用很小，对直流的阻碍作用更小，因此可以用来“通直流，阻交流，通低频，阻高频”。从而，第一电感L1可允许直流通过以为后续电路提供能量，即实现根据电源14输出直流电源的过程。另外，第一电感L1还可用于防止高频短路。

图8还示例性示出了开关子支路1332的一种结构，如图8所示，开关子支路1332包括开关管Q1。其中，开关管Q1的第一端与控制器132连接，开关管Q1的第二端接地GND，开关管Q1的第三端分别与电源子支路1331及谐振子支路1333连接。

其中，在该实施例中，以开关管Q1为N型金属氧化物半导体场效应晶体管(即NMOS管)为例。具体地，NMOS管的栅极为开关管Q1的第一端，NMOS管的源极为开关管Q1的第二端，NMOS管的漏极为开关管Q1的第三端。

除此之外，在其他实施例中，开关管Q1也可以P型金属氧化物半导体场效应晶体管或信号继电器，开关管Q1还可以是三极管、绝缘栅双极晶体管、集成栅极换向晶闸管、栅极可关断晶闸管、结栅场效应晶体管、MOS控制晶闸管、氮化镓基功率器件、碳化硅基功率器件、可控硅中的至少一种。

在一实施例中，开关子支路1332还包括串联连接的第四电阻R4与第五电阻R5。其中，第四电阻R4与第五电阻R5串联连接组成的电路的第一端与控制器132连接，第四电阻R4与第五电阻R5串联连接组成的电路的第二端接地GND，第四电阻R4与第五电阻R5之间的连接点与开关管Q1的第一端连接。

在该实施例中，第四电阻R4与第五电阻R5用于对控制器13输出的第一脉冲信号的电压进行分压，以获得开关管Q1的第一端的电压。当第五电阻R5上的分压大于开关管Q1的导通电压时，开关管Q1导通，反之，开关管Q1断开。

在一实施例中，开关子支路1332还包括第二电容C2，第二电容C2的第一端与开关管Q1的第三端连接，第二电容C2的第二端接地GND。

具体地，第二电容C2用于在开关管Q1断开，且流过谐振子支路1333的电流小于第一电流阈值时充电，以及用于在开关管Q1断开，且流过谐振子支路1333的电流大于或等于第一电流阈值时与谐振子支路1333进行谐振而放电。其中，在第二电容C2放电至第二电流阈值时，开关管Q1导通。

可以理解的是，第一电流阈值和第二电流阈值的设置均与第二电容C2以及谐振子支路1333的参数相关。换言之，在不同的应用场景中，选择不同的第二电容C2与谐振子支路1333，可获得不同的第一电流阈值与第二电流阈值，本申请实施例对此不作具体限制。

在该实施例中，设置第二电容C2可起到电压滞后的作用。具体为，当开关管Q1断开瞬间，开关管Q1的第二端与第三端之间的电压不会突然上升，而是先维持第二电容C2两端的电压。直至开关管Q1的第二端与第三端之间的电流降到为零之后，开关管Q1的第二端与第三端之间的电压再开始上升。从而，实现了开关管Q1的软关断。

与此同时，流过谐振子支路1333的电流小于第一电流阈值，第二电容C2被充电。接着，谐振子支路1333的电流逐渐增大，直至大于或等于第一电流阈值时，谐振子支路1333的电流大于第一电感L1上的电流，第二电容C2与谐振子支路1333进行谐振而放电。继而，在第二电容C2放电至第二电流阈值时，开关管Q1导通。可见，通过选择合适的第二电容C2与谐振子支路1333，以使第二电流阈值为零，则可实现开关管Q1的零电压导通，亦即，实现了开关管Q1的软开通。

可理解，当晶体管(例如开关管Q1)处于开关状态，理论上可以达到100％的效率。但由于晶体管势垒电容、扩散电容以及电路中分布电容的影响，晶体管由饱和到截止或由截止到饱和，都需要一定的转换时间。因而导致转换时间内管子的集电极电流和集电极电压均会有较大的数值致使管耗增加。通常，寄生电容不太大，工作频率较低时，可忽略其影响。然而工作频率较高时，管耗的增加就无法忽略，使效率降低，甚至使器件损坏。

因此，在该实施例中，通过设置第二电容C2与谐振子支路1333，可实现开关管Q1的软开关过程(包括软开通与软关断)，即保持开关管Q1在导通与断开时，电压与电流的乘积始终为零。从而，开关管Q1的开关损耗也接近为零，开关管Q1的开关效率较高，进而也提高超声雾化器100的工作效率。

图8还示例性示出了谐振子支路1333的一种结构，如图8所示，谐振子支路1333包括第一电容C1与第二电感L2。其中，第一电容C1的第一端分别与电源子支路1331(即第一电感L1的第二端)及开关子支路1332(即开关管Q1的第三端)连接，第一电容C1的第二端与第二电感L2的第一端连接，第二电感L2的第二端与第一阻抗匹配支路连接。

在该实施例中，当第一电容C1与第二电感L2形成串联谐振时，第一电容C1与第二电感L2组成的电路呈纯电阻性，此时阻抗最小，电流最大，在第一电容C1与第二电感L2上会产生比输入至谐振子支路1333的脉冲电压大N倍的高电压，其中，N大于1。其中，该高电压即用于驱动超声雾化片12的驱动电压。继而，超声雾化片12可获得较充足的驱动能量，有利于保持超声雾化片12的稳定运行。

在一实施例中，如图8所示，每个第一开关支路与第二开关支路均包括一个开关。即第一开关支路K11包括第一开关S11，第一开关支路K12包括第一开关S12…第一开关支路K1N包括第一开关S1N；第二开关支路K21包括第二开关S21，第二开关支路K22包括第二开关S22…第二开关支路K2N包括第二开关S2N。

在该实施例中，当与阻抗匹配支路所连接的两个开关均闭合时，该阻抗匹配支路接入电路。例如，若阻抗匹配支路A1为与当前的超声雾化片12匹配的第一阻抗匹配支路，则将第一开关S11与第二开关S21均闭合，以将阻抗匹配支路A1接入电路，从而使阻抗匹配支路A1与超声雾化片12的阻抗与驱动支路133的阻抗相匹配。

在一实施例中，请继续参照图8，任一阻抗匹配支路均包括第三电感与第三电容，其中，第三电感的第一端分别与第三电容的第一端及第一开关支路连接，第三电感的第二端与第二开关支路连接。以阻抗匹配支路A1为例，阻抗匹配支路A1包括第三电感L11与第三电容C11，其中，第三电感L11的第一端分别与第三电容C11的第一端及第一开关S11连接，第三电感L11的第二端与第二开关S21连接。

需要说明的是，图8仅示例性示出了阻抗匹配支路的一种结构，该结构也可称为L型匹配支路，而在其他的实施例中，阻抗匹配支路也可以为其他的结构，本申请实施例对此不作具体限制，只需能够实现阻抗匹配支路和超声雾化片12的组合的阻抗与驱动支路133的组合的阻抗相匹配即可。例如，在一实施方式中，任一阻抗匹配支路还可包括如图9所示的π型匹配支路，即任一阻抗匹配支路还包括第四电容，如阻抗匹配支路A1还包括第四电容C21。又如，在另一实施方式中，任一阻抗匹配支路还可包括如图10所示的T型匹配支路，即任一阻抗匹配支路还包括第四电感，如阻抗匹配支路A1还包括第四电感L21。

请参照图11，图11为本申请实施例提供的用于超声雾化器的阻抗识别方法的流程图。其中，在一些实施方式中，超声雾化器的具体结构可通过如图1-图10所示的结构实现，具体实现过程在上述实施例已进行详细描述，这里不再赘述。

该阻抗识别方法用于识别超声雾化器中超声雾化片的阻抗，如图11所示，该阻抗识别方法包括如下步骤：

步骤1101：获取第一电流，其中，第一电流为超声雾化片工作在谐振频率处时，超声雾化器中电源输出的电流。

具体地，当超声雾化片工作在谐振频率处时，通过获取电源输出的电流(即为第一电流)，能够以该电流来对应确定当前的超声雾化片的阻抗范围。其中，在一实施方式中，第一电流可通过如图7所示的电流检测支路131获取。

在一实施例中，在执行步骤1101之前，该阻抗识别方法还包括：控制电源输出初始电压，以使超声雾化片启动工作，其中初始电压为[5V，6V]中的任一数值。

具体地，在不同的超声雾化片接入到超声雾化器中，并进行测试时，应保持超声雾化片启动时的初始电压一致，以保持在同一初始电压下采集电流，才能够采用该电流来对应确定超声雾化片的阻抗范围。同时，通过将初始电压设置为[5V，6V]中的任一数值，能够确保当超声雾化片工作在谐振频率处时，超声雾化片的电流不至于过大，以防止超声雾化片的温度过高。

在一实施方式中，如图12所示，步骤1101中获取第一电流的过程包括如下步骤：

1201：输出多个驱动频率。

在该实施例中，通过输出多个驱动频率，以改变电源的输出电流，从而根据电源的输出电流可确定超声雾化片的谐振频率。

1202：在多个驱动频率中的至少部分驱动频率下，采集电源在每一个驱动频率的输出电流。

其中，由于当超声雾化片工作在谐振频率处时，电源的输出电流为最大电流，而且电源的输出电流通常为正弦波，所以若随着驱动频率的增大，所检测到的电源的输出电流呈现减小的趋势，则后续的驱动频率可以无需再采集电流，以提高工作效率。亦即，可能只需在多个驱动频率中的部分驱动频率下采集电源的输出电流，也可能需在多个驱动频率中的所有驱动频率下采集电源的输出电流。

具体地，在一实施方式中，步骤1202中在多个驱动频率中的至少部分驱动频率下，采集电源在每一个驱动频率的输出电流的过程包括如下步骤：在多个驱动频率中的至少部分驱动频率下，采集电源在每一个驱动频率的的K个输出电流值，其中，K为≥1的整数。根据K个输出电流值进行平均值运算或者均方根值运算，以确定输出电流。

例如，假设输出了5个驱动频率，而且在输出第4个驱动频率时，检测到电源的输出电流反而减小，则只需采集前3个驱动频率下，电源的输出电流。首先，在第1个驱动频率下，采集5(以K＝5为例)个输出电流值，将该5个输出电流值进行求和后取平均值(即进行平均值运算)即为输出电流，或将该5个输出电流进行平方求和后取其均值，再开平方(即进行均方根值运算)即为输出电流，从而确定了第1个驱动频率下的输出电流。继而，以此类推，依次确定第2个驱动频率下的输出电流与第3个驱动频率下的输出电流。

可以理解的是，在该实施例中，以获取K个输出电流值后进行平均值运算或者均方根值运算，以确定输出电流为例。而在其他的实施例中，也可以采用其他的方式确定输出电流，例如取K个输出电流中的中值为输出电流等。

1203：确定输出电流中的最大电流。

1204：根据最大电流，确定第一电流。

其中，由步骤1202可知，在多个驱动频率中的至少部分驱动频率下，可确定至少部分驱动频率中每个驱动频率下的输出电流。继而，可将所确定的输出电流进行大小比较，以确定各输出电流中的最大电流。

继续以上述例子为例，在确定第1个驱动频率下的输出电流、第2个驱动频率下的输出电流与第3个驱动频率下的输出电流总共三个输出电流之后，获取这三个电流中的最大电流，即为第一电流。

步骤1102：根据预设定的电流与阻抗区间之间的对应关系，确定第一电流对应的阻抗区间。

其中，在一实施方式中，预设定的电流与阻抗区间之间的对应关系包括预设定的电流区间与阻抗区间之间的对应关系，则步骤1102中根据预设定的电流与阻抗区间之间的对应关系，确定第一电流对应的阻抗区间的过程包括如下步骤：确定第一电流所在的电流区间。根据预设定的电流区间与阻抗区间之间的对应关系，确定第一电流区间所对应的阻抗区间。

具体地，根据第一电流找到其所在的电流区间，在结合根据预设定的电流区间与阻抗区间之间的对应关系，可确定第一电流所在的电流区间对应的阻抗区间，从而确定第一电流对应的阻抗区间。该阻抗区间即为超声雾化片的阻抗所在的阻抗区间，从而达到了识别超声雾化片的阻抗的目的。

在一实施方式中，预设定的电流区间包括多个，预设定的阻抗区间包括多个。至少一个预设定的阻抗区间在[5Ω-50Ω]之内，至少一个预设定的电流区间在[0.5A-2.2A]之内。

例如，在一实施例中，预设的阻抗区间分别为[5,10]、[11,15]、[16,20]、[21,25]、[26,30]、[31,35]、[36,40]、[41,45]、[46,50]，预设的电流区间分别为[2.1,2.2]、[2,2.1]、[1.7,1.9]、[1.5,1.6]、[1.3,1.4]、[1.1,1.2]、[0.9,1.0]、[0.7,0.8]、[0.5,0.6]，且一个阻抗区间与一个电流区间对应，如阻抗区间[5,10]对应电流区间[2.1,2.2]。从而，在确定第一电流之后，根据阻抗区间与电流区间的对应关系，能够确定第一电流所对应的阻抗区间。此外，在该实施例中，以预设的阻抗区间均在[5Ω-50Ω]之内，且预设的电流区间均在[0.5A-2.2A]之内为例，而在其他的实施例中，也可以采用其他的设置方式，本申请实施例对此不作具体限制。

在一实施例中，在执行步骤1102之后，该阻抗识别方法还包括：根据第一电流对应的阻抗区间，确定与阻抗区间匹配的第一阻抗匹配支路。导通与第一阻抗匹配支路连接的第一开关支路，以使第一阻抗匹配支路与超声雾化片的组合阻抗与驱动超声雾化片的电路的阻抗相匹配。

其中，在一实施方式中，第一阻抗匹配支路包括L型匹配支路、T型匹配支路及π型匹配支路中的至少一个。

应理解，方法实施例中对超声雾化器的具体控制以及产生的有益效果，可以参考上述超声雾化器的实施例中的相应描述，为了简洁，这里不再赘述。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；在本申请的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本申请的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种超声雾化器，其特征在于，包括：

储液腔，用于存储液体基质；

超声雾化片，与所述储液腔液体连通，所述超声雾化片用于产生振荡以雾化所述液体基质；

控制电路及电源；

其中，所述控制电路包括：

电流检测支路，所述电流检测支路与所述电源连接，所述电流检测支路用于检测所述电源的输出电流，而产生第一检测信号；

控制器，所述控制器与所述电流检测支路连接，所述控制器用于根据所述第一检测信号确定所述输出电流，并根据所述输出电流、预设定的电流区间与阻抗区间的对应关系，确定所述输出电流对应的阻抗区间。

2.根据权利要求1所述的超声雾化器，其特征在于，所述预设定的电流区间包括多个，所述预设定的阻抗区间包括多个；

至少一个预设定的阻抗区间在[5Ω-50Ω]之内，至少一个预设定的电流区间在[0.5A-2.2A]之内。

3.根据权利要求1所述的超声雾化器，其特征在于，所述控制电路还包括驱动支路与多个阻抗匹配支路；

所述驱动支路分别与所述电流检测支路及所述控制器连接，所述驱动支路用于基于第一脉冲信号而产生驱动电压，所述驱动电压用于驱动所述超声雾化片；

所述控制器还用于输出第一脉冲信号，以及基于所述输出电流对应的阻抗区间确定与所述超声雾化片匹配的第一阻抗匹配支路，以使所述第一阻抗匹配支路和所述超声雾化片的组合的阻抗与所述驱动支路的阻抗相匹配，其中，所述第一阻抗匹配支路为多个阻抗匹配支路中的一个。

4.根据权利要求3所述的超声雾化器，其特征在于，所述第一阻抗匹配支路包括L型匹配支路、T型匹配支路及π型匹配支路中的至少一个。

5.根据权利要求3所述的超声雾化器，其特征在于，所述控制电路还包括多个第一开关支路与第二开关支路，所述第一开关支路、所述第二开关支路均与所述阻抗匹配支路一一对应连接，且任一所述第一开关支路连接于所述驱动支路及所述阻抗匹配支路之间，任一所述第二开关支路连接于所述阻抗匹配支路及所述超声雾化片之间；

所述控制器还用于：控制与所述第一阻抗匹配支路连接的第一开关支路与第二开关支路导通，以使所述第一阻抗匹配支路和所述超声雾化片的组合阻抗与所述驱动支路的阻抗相匹配。

6.根据权利要求3所述的超声雾化器，其特征在于，所述驱动支路包括：

电源子支路，所述电源子支路通过所述电流检测支路与所述电源连接，所述电源子支路用于根据所述电源产生直流电源；

开关子支路，所述开关子支路分别与所述控制器及所述电源子支路连接，所述开关子支路用于响应于所述第一脉冲信号而导通与断开，以根据所述直流电源产生脉冲电压；

谐振子支路，分别与所述电源子支路及所述开关子支路连接，用于响应于所述开关子支路的导通与断开而谐振，以根据所述脉冲电压输出驱动所述驱动电压。

7.根据权利要求1所述的超声雾化器，其特征在于，所述电流检测支路包括放大器与第一电阻，所述第一电阻分别与所述放大器及所述电源连接，且所述放大器与所述控制器连接；

所述放大器用于根据所述第一电阻两端的电压输出所述第一检测信号至所述控制器，以使所述控制器根据所述第一检测信号确定所述电源的输出电流。

8.根据权利要求6所述的超声雾化器，其特征在于，所述电源子支路包括第一电感；

所述第一电感的第一端与所述电流检测支路连接，所述第一电感的第二端分别与所述开关子支路及所述谐振子支路连接。

9.根据权利要求6所述的超声雾化器，其特征在于，所述开关子支路包括开关管；

所述开关管的第一端与所述控制器连接，所述开关管的第二端接地，所述开关管的第三端分别与所述电源子支路及所述谐振子支路连接。

10.根据权利要求6所述的超声雾化器，其特征在于，所述谐振子支路包括第一电容与第二电感；

所述第一电容的第一端分别与所述电源子支路及所述开关子支路连接，所述第一电容的第二端与所述第二电感的第一端连接，所述第二电感的第二端与所述第一阻抗匹配支路连接。

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