一种电子烟以及用于电子烟的烟弹和安全电路的制作方法

2021-01-07 14:01:50|

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本发明涉及电子烟技术领域，尤其涉及一种电子烟以及用于电子烟的烟弹和安全电路。

背景技术：

现有技术中，电子烟是由烟杆和烟弹组成，二者组合使用，并且烟杆可以长期使用，烟弹则是一次性的消耗品，其中内置有烟油，烟油消耗完之后，该烟弹将会被弃置，用新的烟弹与烟杆再结合使用。

烟杆与烟弹之间的接口包括机械接口和电气接口，电气接口主要是向烟弹供电的两个电极，现有技术中，当烟杆与烟弹结合后，二者直接可以进行供电连接并可以配合使用。这种方式为各种假冒的烟弹提供了可趁之机，由此大大侵占了正规烟弹的市场占有率。

对此，为了实现烟弹防伪，电气接口中增加了烟弹与烟杆之间的信息通信接口，通常包括电源连接端、接地连接端、信号连接端等，通过这种信息通信接口烟弹与烟杆之间进行相互认证，从而确保了烟弹不被假冒产品替代。但是，由于在烟弹与烟杆之间额外增加了信息通信接口，该接口又包括多个连接端，改变了现有的烟弹与烟杆之间的电气连接方式，不仅增加了接口的硬件成本，还使得烟弹和烟杆的物理结构发生了改变而变得复杂，二者在接插连接时损坏率上升，通用性也不强，用户消费体验的满意度降低。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是提供一种电子烟以及用于电子烟的烟弹和安全电路，解决现有技术中的电子烟的烟弹与烟杆之间缺乏低成本、不改变二者之间互联结构、能够相互进行安全认证而防止假冒产品的技术手段问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种电子烟，包括烟杆和烟弹，所述烟杆包括正驱动电极和负驱动电极，所述烟弹包括雾化器、第一电极、第二电极和安全电路，所述安全电路包括对雾化器的供电回路进行接通或断开控制的隔离电路和控制模块；在烟杆与烟弹对应连接使用时，所述烟杆的正驱动电极和负驱动电极对应分别与所述烟弹的第一电极和第二电极电接触连接，或者分别对应与所述烟弹的第二电极和第一电极电接触连接；所述烟杆与烟弹对应连接后，通过所述烟弹的第一电极或第二电极与所述烟杆的正驱动电极连接构成的信号传输通道，所述烟杆内部的控制器与所述烟弹中的控制模块之间传输信号进行密钥验证；密钥验证有效，所述控制模块控制所述隔离电路接通雾化器的供电回路，密钥验证无效，所述控制模块控制所述隔离电路断开雾化器的供电回路。

优选的，所述隔离电路包括第一控制mos管、第二控制mos管、比较器和隔离n型mos管，该比较器的第一输入端电连接雾化器的一个供电端，雾化器的另一个供电端电连接第一电极，该比较器的第二输入端电连接第二电极，比较器的输出端分为两路，一路输出直接电连接第一控制mos管的栅极，另一路输出经过非门后电连接第二控制mos管栅极，第一控制mos管和第二控制mos管均为n型mos管，二者的源极相互电连接，并且和隔离n型mos管的漏极电连接，第一控制mos管的漏极电连接该隔离n型mos管的漏极，第二控制mos管的漏极电连接该隔离n型mos管的源极，控制模块输出控制信号至该隔离n型mos管的栅极。

优选的，所述隔离电路包括第一控制mos管、第二控制mos管、比较器和隔离p型mos管，该比较器的第一输入端电连接雾化器的一个供电端，雾化器的另一个供电端电连接第一电极，该比较器的第二输入端电连接第二电极，比较器的输出端分为两路，一路输出直接电连接第一控制mos管的栅极，另一路输出经过非门后电连接第二控制mos管的栅极，第一控制mos管和第二控制mos管均为p型mos管，二者的源极相互电连接，并且和隔离p型mos管的漏极电连接，第一控制mos管的漏极电连接该隔离p型mos管的漏极，第二控制mos管的漏极电连接该隔离p型mos管的源极，控制模块输出控制信号至该隔离p型mos管的栅极。

优选的，所述烟弹还包括与第一电极和第二电极电连接的内部电源，用于向安全电路供电。

优选的，所述内部电源包括第一二级管、第二二级管、第三二级管、第四二级管和供电电容，其中第一二极管的正极与第一电极电连接，并且第一二极管的负极与第二二极管的负极电连接，该连接处作为向安全电路供电的正电压输出端，该连接处还电连接供电电容后接地，第二二极管的正极电连接第二电极，第三二级管的正极接地，同时也电连接第四二级管的正极接地，第三二级管的负极电连接第一二极管的正极，同时也与第一电极电连接，第四二级管的负极电连接第二二极管的正极，同时也电连接第二电极。

优选的，所述内部电源包括在第一电极和第二电极之间设置的极性转换电路，所述极性转换电路包括第一p型mos管，第二p型mos管，第一n型mos管，第二n型mos管；第一p型mos管的栅极与第一n型mos管的栅极电连接，作为第一栅极连接点；第二p型mos管的栅极与第二n型mos管的栅极电连接，作为第二栅极连接点；第一p型mos管的源极与第一n型mos管的漏极电连接，作为第一漏极连接点；第二p型mos管的源极与第二n型mos管的漏极电连接，作为第二漏极连接点；第一p型mos管的漏极和第二p型mos管的漏极电连接，作为该极性转换电路的正极输出端；第一n型mos管的源极和第二n型mos管的源极电连接，作为该极性转换电路的负极输出端；第一电极电连接第一漏极连接点和第二栅极连接点，第二电极电连接第二漏极连接点和第一栅极连接点。

优选的，所述控制模块包括依次电连接的信号接收发送单元、安全算法引擎单元、验证状态锁存单元和升压电路单元；所述信号接收发送单元与第一电极和第二电极电连接，用于与烟杆中的控制器之间的信号传输，安全算法引擎单元，用于对来自烟杆中的控制器的信息内容进行密钥识别，并对应产生接通控制信号或断开控制信号致验证状态锁存单元，验证状态锁存单元是对安全算法引擎单元产生输出的接通控制信号或断开控制信号进行锁存，升压电路单元则是对验证状态锁存单元输出的控制信号进行升压。

优选的，所述控制模块包括依次电连接的信号接收发送单元、安全算法引擎单元、验证状态锁存单元和负压电路单元；所述信号接收发送单元与第一电极和第二电极电连接，用于与烟杆中的控制器之间的信号传输，安全算法引擎单元，用于对来自烟杆中的控制器的信息内容进行密钥识别，并对应产生接通控制信号或断开控制信号致验证状态锁存单元，验证状态锁存单元是对安全算法引擎单元产生输出的接通控制信号或断开控制信号进行锁存，负压电路单元则是对验证状态锁存单元输出的控制信号对应产生负压。

优选的，所述烟杆内部还包括电池、第二开关管、雾化驱动器，所述电池的正极电连接第二开关管的第一引脚，所述正驱动电极电连接第二开关管的第二引脚，所述第二开关管的控制引脚与雾化驱动器的输出引脚电连接，所述电池的负极电连接所述负驱动电极，所述控制器也分别与雾化驱动器和正驱动电极电连接；在烟杆与烟弹对应连接后，所述烟杆的控制器通过所述正驱动电极连接第一电极，或者通过正驱动电极连接第二电极，与所述控制模块之间收发信号并进行密钥验证，密钥验证有效，则所述烟杆的控制器控制所述雾化驱动器向所述第二开关管输出有效使能信号，第二开关管的第一引脚与第二引脚接通，进而电池向雾化器的两端供电；密钥验证无效，则所述烟杆的控制器控制所述雾化驱动器向所述第二开关管输出无效使能信号，第二开关管的第一引脚与第二引脚断开，进而电池断开向雾化器的两端供电。

本发明还提供一种用于电子烟的烟弹，所述烟弹包括雾化器，所述烟弹还包括第一电极、第二电极和安全电路，所述安全电路包括对雾化器的供电回路进行接通或断开控制的隔离电路和控制模块；所述控制模块通过所述第一电极或第二电极对外传输信号并进行密钥验证；密钥验证有效，所述控制模块控制所述隔离电路接通雾化器的供电回路；密钥验证无效，所述控制模块控制所述隔离电路断开雾化器的供电回路。

优选的，所述烟弹还包括与第一电极和第二电极电连接的内部电源，用于向安全电路供电。

优选的，所述内部电源包括包括第一二级管、第二二级管、第三二级管、第四二级管和供电电容，其中第一二极管的正极与第一电极电连接，并且第一二极管的负极与第二二极管的负极电连接，该连接处作为向安全电路供电的正电压输出端，该连接处还电连接供电电容后接地，第二二极管的正极电连接第二电极，第三二级管的正极接地，同时也电连接第四二级管的正极接地，第三二级管的负极电连接第一二极管的正极，同时也与第一电极电连接，第四二级管的负极电连接第二二极管的正极，同时也电连接第二电极。

优选的，所述控制模块包括依次电连接的信号接收发送单元、安全算法引擎单元、验证状态锁存单元和升压电路单元；所述信号接收发送单元与第一电极和第二电极电连接，用于对外传输信号，安全算法引擎单元，用于密钥识别，并对应产生接通控制信号或断开控制信号致验证状态锁存单元，验证状态锁存单元是对安全算法引擎单元产生输出的接通控制信号或断开控制信号进行锁存，升压电路单元则是对验证状态锁存单元输出的控制信号进行升压。

优选的，所述控制模块包括依次电连接的信号接收发送单元、安全算法引擎单元、验证状态锁存单元和负压电路单元；所述信号接收发送单元与第一电极和第二电极电连接，用于对外传输信号，安全算法引擎单元，用于密钥识别，并对应产生接通控制信号或断开控制信号致验证状态锁存单元，验证状态锁存单元是对安全算法引擎单元产生输出的接通控制信号或断开控制信号进行锁存，负压电路单元则是对验证状态锁存单元输出的控制信号对应产生负压。

本发明还提供一种安全电路，所述安全电路包括隔离电路和控制模块，所述控制模块对外传输信号进行密钥验证；密钥验证有效，所述控制模块控制所述隔离电路导通；密钥验证无效，所述控制模块控制所述隔离电路断开。

优选的，所述隔离电路包括第一控制mos管、第二控制mos管、比较器和隔离n型mos管，该比较器的第一输入端对外连接一个电极，该比较器的第二输入端对外连接另一个电极，比较器的输出端分为两路，一路输出直接电连接第一控制mos管的栅极，另一路输出经过非门后电连接第二控制mos管栅极，第一控制mos管和第二控制mos管均为n型mos管，二者的源极相互电连接，并且和隔离n型mos管的漏极电连接，第一控制mos管的漏极电连接该隔离n型mos管的漏极，第二控制mos管的漏极电连接该隔离n型mos管的源极，控制模块输出控制信号至该隔离n型mos管的栅极。

优选的，所述隔离电路包括第一控制mos管、第二控制mos管、比较器和隔离p型mos管，该比较器的第一输入端对外连接一个电极，该比较器的第二输入端对外连接另一个电极，比较器的输出端分为两路，一路输出直接电连接第一控制mos管的栅极，另一路输出经过非门后电连接第二控制mos管的栅极，第一控制mos管和第二控制mos管均为p型mos管，二者的源极相互电连接，并且和隔离p型mos管的漏极电连接，第一控制mos管的漏极电连接该隔离p型mos管的漏极，第二控制mos管的漏极电连接该隔离p型mos管的源极，控制模块输出控制信号至该隔离p型mos管的栅极。

优选的，所述安全电路还包括内部电源，所述内部电源包括第一二级管、第二二级管、第三二级管、第四二级管和供电电容，其中第一二极管的正极作为第一电源接入端，并且第一二极管的负极与第二二极管的负极电连接，该连接处作为向安全电路供电的正电压输出端，该连接处还电连接供电电容后接地，第二二极管的正极作为第二电源接入端，第三二级管的正极接地，同时也电连接第四二级管的正极接地，第三二级管的负极电连接第一二极管的正极，同时也与第一电源接入端电连接，第四二级管的负极电连接第二二极管的正极，同时也电连接第二电源接入端；或者，所述内部电源包括第一p型mos管，第二p型mos管，第一n型mos管，第二n型mos管；第一p型mos管的栅极与第一n型mos管的栅极电连接，作为第一栅极连接点；第二p型mos管的栅极与第二n型mos管的栅极电连接，作为第二栅极连接点；第一p型mos管的源极与第一n型mos管的漏极电连接，作为第一漏极连接点；第二p型mos管的源极与第二n型mos管的漏极电连接，作为第二漏极连接点；第一p型mos管的漏极和第二p型mos管的漏极电连接，作为该内部电源的正极输出端；第一n型mos管的源极和第二n型mos管的源极电连接，作为该内部电源的负极输出端；第一漏极连接点和第二栅极连接点电连接作为第一电源接入端，第二漏极连接点和第一栅极连接点电连接作为第二电源接入端。

优选的，所述控制模块包括依次电连接的信号接收发送单元、安全算法引擎单元、验证状态锁存单元和升压电路单元；所述信号接收发送单元用于对外传输信号，安全算法引擎单元，用于密钥识别，并对应产生接通控制信号或断开控制信号致验证状态锁存单元，验证状态锁存单元是对安全算法引擎单元产生输出的接通控制信号或断开控制信号进行锁存，升压电路单元则是对验证状态锁存单元输出的控制信号进行升压。

优选的，所述控制模块包括依次电连接的信号接收发送单元、安全算法引擎单元、验证状态锁存单元和负压电路单元；所述信号接收发送单元用于对外传输信号，安全算法引擎单元，用于密钥识别，并对应产生接通控制信号或断开控制信号致验证状态锁存单元，验证状态锁存单元是对安全算法引擎单元产生输出的接通控制信号或断开控制信号进行锁存，负压电路单元则是对验证状态锁存单元输出的控制信号对应产生负压。

本发明的技术效果是：本发明公开了一种电子烟以及用于电子烟的烟弹和安全电路。烟杆包括正驱动电极和负驱动电极，烟弹包括雾化器、第一电极、第二电极和安全电路，安全电路包括隔离电路和控制模块；烟杆与烟弹连接时，正驱动电极和负驱动电极与第一电极和第二电极电连接，或者与第二电极和第一电极电连接；烟杆与烟弹连接后，通过第一电极或第二电极与烟杆的正驱动电极连接构成的信号传输通道，烟杆内部的控制器与烟弹中的控制模块之间传输信号进行密钥验证；密钥验证有效，控制模块控制隔离电路接通雾化器的供电回路；密钥验证无效，控制模块控制隔离电路断开雾化器的供电回路。由此烟弹与烟杆可随意接插，复用同一接口，防止假冒伪劣烟弹，结构简单，兼容现有电子烟。

附图说明

图1是根据本发明电子烟的一实施例的组成示意图；

图2是根据本发明电子烟中的烟杆一实施例的组成示意图；

图3是根据本发明电子烟中的烟弹一实施例的组成示意图；

图4是根据本发明电子烟中的烟弹另一实施例的组成示意图；

图5是根据本发明电子烟中的烟弹一实施例中信号接收发送单元的组成示意图；

图6是根据本发明电子烟中的烟弹一实施例中的内部电源组成示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本发明公开了一种电子烟，包括烟杆和烟弹，所述烟杆包括正驱动电极yg1和负驱动电极yg2，所述烟弹包括第一电极yd1、第二电极yd2和安全电路，所述安全电路包括对雾化器yd3的供电回路进行接通或断开控制的隔离电路ad1和控制模块ad2；在烟杆与烟弹对应连接使用时，所述烟杆的正驱动电极yg1和负驱动电极g2对应分别与所述烟弹的第一电极yd1和第二电极yd2电接触连接，或者分别对应与所述烟弹的第二电极yd2和第一电极yd1电接触连接；所述烟弹包括雾化器yd3，所述烟杆与烟弹对应连接后，通过所述烟弹的第一电极yd1或第二电极yd2与所述烟杆的正驱动电极yg1连接构成的信号传输通道，所述烟杆内部的控制器yg3与所述烟弹中的控制模块ad2之间传输信号进行密钥验证；密钥验证有效，所述控制模块ad2控制所述隔离电路ad1接通雾化器yd3的供电回路，密钥验证无效，所述控制模块ad2控制所述隔离电路ad1断开雾化器yd3的供电回路。

这里，雾化器yd3的供电回路是指雾化器yd3的两个供电端与供电电源的正负两极之间的电气连接通道，对雾化器yd3的两个供电端供电时，则需要两个供电端分别与第一电极yd1和第二电极yd2接通，由此才接通供电回路进行供电。而断开供电时，只需要至少有一个供电端断开即可。

需要说明，这里的第一电极和第二电极是不进行电极正负极性区分的，即第一电极可以接正电压或者可以接地，第二电极也可以接正电压或者可以接地，因此对应的有当第一电极接正电压，第二电极接地，或者第二电极接正电压，第一电极接地。由此，当烟弹与烟杆接插使用时，尽管烟杆的正驱动电极和负驱动电极是区分电极正负极性的两个电极，但由于烟弹中的第一电极和第二电极不必区分极性，因此不必担心二者接插时出现电极接插相反的问题，也就是说烟杆的正驱动电极和负驱动电极既可以对应与第一电极和第二电极连接，或者烟杆的正驱动电极和负驱动电极还可以对应与第二电极和第一电极连接。由此可以保证烟杆和烟弹连接的安全可靠和使用的便利性，避免出现因电极接插错误而导致损坏电子烟。

优选的，密钥验证有效，所述控制模块控制雾化器的两个供电端分别与第一电极和第二电极接通，并且这种接通状态将会被锁存保持；密钥验证无效，所述控制模块控制雾化器的两个供电端分别与第一电极和第二电极断开，并且这种断开状态将会被锁存保持。

这里的密钥验证主要是烟杆的控制器和控制模块之间对密钥进行识别检验。

优选的，密钥识别的第一种方式是控制器向控制模块发送密钥，并且只需要单向发送即可，控制模块接收到该密钥后进行解算验证，解算验证的结果包括密钥验证有效或者密钥验证无效。还可以进一步包括，控制模块把解算验证的结果反馈给控制器，或者无需进行反馈，这样只需要由控制器向控制模块单向进行通信信号传输发送密钥即可。

优选的，密钥识别的第二种方式是控制模块向控制器发送密钥，控制器接收到该密钥后进行解算验证，解算验证的结果包括密钥验证有效或者密钥验证无效，然后控制器向控制模块反馈发送解算验证的结果，控制模块接收到解算验证的结果后，对所述雾化器的两个供电端进行上述接通或断开控制。

优选的，例如，烟杆的控制器从控制模块中读取其中存储的密钥，若该密钥是属于正常有效的密钥，则控制器就会识别认为该烟弹是正规合格的产品。否则，若发现不能读取密钥，或者读取的密钥是过期密钥或重复密钥或是错误密钥，则该密钥属于无效密钥，则控制器就会识别认为该烟弹是仿冒的烟弹，对应会采取控制动作，例如控制使得该烟弹不能正常使用，不能对其中的雾化器进行供电加热等。若是有效密钥，控制器将会把有效的识别结果通过信号传输给该控制模块，该控制模块接收到该有效识别结果后，则对应产生输出接通控制信号；若是无效密钥，控制器将会把无效的识别结果通过信号传输给该控制模块，该控制模块接收到无效识别结果后，则对应产生输出断开控制信号，或者该控制模块在规定的时间范围内，无法获得控制器的反馈信号，则控制模块也会认为没有进行有效的密钥验证，则对应产生输出断开控制信号。因此，通过这种方式可以实现烟弹与烟杆之间的相互认证，确保了相互之间的适配使用。

还可以看出，这里为了实现密钥认证，是通过所述烟弹的第一电极或第二电极与所述烟杆的正驱动电极连接后，进而在控制模块和控制器之间建立信号传输通道，也就是说，烟弹的第一电极或第二电极与烟杆的正驱动电极连接所构成的电气连接通道具有密钥信息交互所需的信号传输通道的作用，而由所述烟弹的第一电极或第二电极与所述烟杆的正驱动电极连接构成的该电气连接通道，主要是作为供电电源的连接通道使用的，因此，这里为了节省电气连接接口，将该供电电源的连接接口实现了复用，这种复用是属于分时复用，就是在不同的时间段利用同一个接口来实现不同的功能，具体就是利用该接口，当烟杆和烟弹连接后，首先就是进行信号传输进行密钥验证，验证有效后，再通过该接口进行供电连接，若验证无效，则通过该接口将无法进行供电。因此，该接口通道既可以用于密钥信息的信号传输连接接口，也可以用于供电连接接口，这样就可以节省接口数量，对烟弹和烟杆无需改变电气连接方式，仅需要对烟杆和烟弹中的电路进行更替就可以实现安全防伪的目的，这样有利于降低成本，兼容既有的电子烟产品。

优选的，如图2所示，所述烟杆进一步包括电池yg4、雾化驱动器yg5、第二开关管yg6，所述电池yg4的正极yg41电连接第二开关管yg6的第一引脚yg61，所述正驱动电极yg1电连接第二开关管yg6的第二引脚yg62，所述第二开关管yg6的控制引脚与雾化驱动器yg5的输出引脚电连接，所述电池yg4的负极yg42电连接所述负驱动电极yg2，所述控制器yg3也分别与雾化驱动器yg5和正驱动电极yg1电连接。进一步的，在烟杆与烟弹对应连接后，所述烟杆的控制器yg3通过所述正驱动电极yg1连接第一电极，或者通过正驱动电极yg1连接第二电极，与所述控制模块之间收发信号并进行密钥验证，密钥验证有效，则所述烟杆的控制器yg3控制所述雾化驱动器yg5向所述第二开关管yg6输出有效使能信号，第二开关管yg6的第一引脚yg61与第二引脚yg62接通，进而电池yg4向雾化器的两端供电；密钥验证无效，则所述烟杆的控制器yg3控制所述雾化驱动器yg5向所述第二开关管yg6输出无效使能信号，第二开关管yg6的第一引脚yg61与第二引脚yg62断开，进而电池yg4断开向雾化器的两端供电。

优选的，在图2中还包括吸力检测器yg7，当烟杆和烟弹连接后，并且密钥验证有效后，烟弹中的隔离电路一直处于闭合状态，而第二开关管只有在吸力检测器yg7检测到烟弹被抽吸产生的吸力后，控制雾化驱动器yg5向所述第二开关管yg6输出有效使能信号，第二开关管yg6的第一引脚yg61与第二引脚yg62接通，进而电池yg4向雾化器的两端供电。而当吸力检测器yg7检测到烟弹没有被抽吸而不产生时，控制雾化驱动器yg5向所述第二开关管yg6输出无效使能信号，第二开关管yg6的第一引脚yg61与第二引脚yg62断开，进而电池yg4不能向雾化器的两端供电。由此可见，电池对雾化器的供电也只有是在烟弹被抽吸时才进行供电，不被抽吸时第二开关管yg6的两个引脚是断开的，不能为雾化器供电。

进一步的，图3显示了烟弹中安全电路的详细组成。其中，隔离电路ad1包括第一控制mos管ad11、第二控制mos管ad12、比较器ad13和隔离n型mos管ad14，该比较器ad13的第一输入端电连接雾化器yd3的一个供电端，雾化器yd3的另一个供电端电连接第一电极yd1，该比较器的第二输入端电连接第二电极yd2，比较器ad13的输出端分为两路，一路输出直接电连接第一控制mos管ad11的栅极，另一路输出经过非门后电连接第二控制mos管ad12的栅极，第一控制mos管ad11和第二控制mos管ad12,这两个mos管均为n型mos管，二者的源极相互电连接，并且和隔离n型mos管ad14的漏极电连接，第一控制mos管ad11的漏极电连接该隔离n型mos管ad14的漏极，第二控制mos管ad12的漏极电连接该隔离n型mos管ad14的源极。控制模块输出控制信号至该隔离n型mos管的栅极。

图3中的隔离电路ad1设置在靠近第二电极yd2的一侧，即介于雾化器的一个供电端和第二电极yd2之间。当然，该隔离电路ad1也可以设置在靠近第一电极yd1的一侧，即介于雾化器的另一个供电端和第一电极yd1之间。这两种情况是等效的，都可以对雾化器的供电回路进行接通和断开控制。

基于图3中的电路，当第一电极yd1接正电压，第二电极yd2接地或负电压时，此时比较器ad13输出低电平，那么对应在第一控制mos管ad11的栅极为低电平，由于比较器的输出经过了非门，第二控制mos管ad12的栅极为高电平，第一控制mos管ad11截止，第二控制mos管ad12导通。当密钥验证无效，则验证状态锁存单元输出的低电平控制信号，如0v，隔离n型mos管ad14的漏极与源极之间不导通，因此隔离电路ad1为断开状态。若密钥验证有效，则验证状态锁存单元输出的高电平控制信号，隔离n型mos管ad14的漏极与漏极导通，由此雾化器的一个供电端通过该隔离电路ad1与第二电极导通。这里，由于第一电极yd1所接入的正电压到达隔离n型mos管ad14的漏极，要使得隔离n型mos管ad14的漏极与源极充分导通，就需要作用在隔离n型mos管ad14的栅极的电压要足够高，大于第一电极yd1所接入的正电压。因此需要通过升压电路单元ad24产生更高的控制电压通过验证状态锁存单元ad23作用到隔离n型mos管ad14的栅极，例如通过升压可以是电池电压(即第一电极从外部输入的正电压)的2倍，即4.8v，使得隔离n型mos管ad14的漏极与源极充分导通。

当第一电极yd1接地或负电压，第二电极yd2正电压时，此时比较器ad13输出高电平，那么对应在第一控制mos管ad11的栅极为高电平，由于比较器的输出经过了非门，第二控制mos管ad12的栅极为低电平，第一控制mos管ad11导通，第二控制mos管ad12截止。当密钥验证无效，则验证状态锁存单元输出的低电平控制信号，如0v，隔离n型mos管ad14的漏极与源极之间不导通，因此隔离电路ad1为断开状态。若密钥验证有效，则验证状态锁存单元输出的高电平控制信号，隔离n型mos管ad14的漏极与源极导通，由此雾化器的一个供电端通过该隔离电路ad1与第二电极导通。同样，由于第二电极yd2所接入的正电压到达隔离n型mos管ad14的源极，要使得隔离n型mos管ad14的漏极与源极充分导通，就需要作用在隔离n型mos管ad14的栅极的电压要足够高，大于第二电极yd2所接入的正电压。因此需要通过升压电路单元ad24产生更高的控制电压通过验证状态锁存单元ad23作用到隔离n型mos管ad14的栅极，例如通过升压可以是电池电压(即第一电极从外部输入的正电压)的2倍，即4.8v，使得隔离n型mos管ad14的漏极与源极充分导通。

因此，通过上述说明，无论第一电极和第二电极如何接正电压和负电压，都可以在对隔离n型mos管的栅极进行控制，而使得雾化器的一个供电端与第二电极接通，从而可以使得对雾化器的供电回路进行加电的接通或断开控制。

优选的，图3中的隔离电路的隔离n型mos管也可以是隔离p型mos管，第一控制mos管和第二控制mos管也对应为p型mos管，该隔离电路的其他组成及电路结构不变，另外就是需要对应把升压电路单元更换为负压电路单元，此时对隔离p型mos管进行导通控制时，需要验证状态锁存单元输出的负电压控制信号，具体电路组成参考图4所示，与图3所示相同部分不再赘述。

对于图4，对应描述说明如下：隔离电路ad1包括第一控制mos管ad11、第二控制mos管ad12、比较器ad13和隔离p型mos管，该比较器ad13的第一输入端电连接雾化器yd3的一个供电端，雾化器yd3的另一个供电端电连接第一电极yd1，该比较器的第二输入端电连接第二电极yd2，比较器ad13的输出端分为两路，一路输出直接电连接第一控制mos管ad11的栅极，另一路输出经过非门后电连接第二控制mos管ad12的栅极，第一控制mos管ad11和第二控制mos管ad12,这两个mos管均为p型mos管，二者的源极相互电连接，并且和隔离p型mos管的漏极电连接，第一控制mos管ad11的漏极电连接该隔离p型mos管的漏极，第二控制mos管ad12的漏极电连接该隔离p型mos管的源极。控制模块输出控制信号至该隔离p型mos管的栅极。

当第一电极yd1接正电压，第二电极yd2接地时，此时比较器ad13输出低电平(如0v)，那么对应在第一控制mos管ad11的栅极为低电平，由于比较器的输出经过了非门，第二控制mos管ad12的栅极为高电平(如2.8v)，对应则有第一控制mos管ad11导通，第二控制mos管ad12截止。当密钥验证无效，则验证状态锁存单元输出高电压控制信号，如2.8v，隔离p型mos管的漏极与源极之间不导通，因此隔离电路ad1为断开状态。若密钥验证有效，则验证状态锁存单元输出负电压控制信号，如-2.8v，隔离p型mos管的漏极与源极导通，由此雾化器的一个供电端通过该隔离电路ad1与第二电极yd2导通。

当第一电极yd1接地，第二电极yd2正电压时，此时比较器ad13输出高电平，那么对应在第一控制mos管ad11的栅极为高电平，由于比较器的输出经过了非门，第二控制mos管ad12的栅极为低电平，第一控制mos管ad11截止，第二控制mos管ad12导通。当密钥验证无效，则验证状态锁存单元输出的高电压控制信号，如2.8v，隔离p型mos管ad14的漏极与源极之间不导通，因此隔离电路ad1为断开状态。若密钥验证有效，则验证状态锁存单元输出负电压控制信号，如-2.8v，隔离p型mos管ad14的漏极与源极导通，由此雾化器的一个供电端通过该隔离电路ad1与第二电极导通。

因此，通过上述说明，无论第一电极和第二电极如何接正电压和负电压，都可以在对隔离p型mos管的栅极进行控制，而使得雾化器的一个供电端与第二电极接通，从而可以使得对雾化器的供电回路进行加电的接通或断开控制。

进一步的，在图3中，信号接收发送单元ad21与第一电极yd1和第二电极yd2均电连接，由此可以分别通过第一电极yd1或第二电极yd2与烟杆中的控制器之间的双向通信，即可以发送和接收信号。

参考图5，信号接收发送单元的通信接口，包括第一通信接口tj1和第二通信接口tj2，这两个通信接口具有相同的电路组成，均包括四个接线口，以第一通信接口tj1为例，即正向输入口tj11、负向输入口tj12、接收输出口tj13和发送输出口tj14，内部包括第一接收放大器tj15，以及第一发送n型mos管tj16、第二发送n型mos管tj17，第一接收放大器tj15的输入端与第一发送n型mos管tj16的源极电连接，且该电连接处作为正向输入口tj11，第一接收放大器tj15的输出端作为接收输出口tj13，第一发送n型mos管tj16的漏极与第二发送n型mos管tj17的漏极电连接，第一发送n型mos管tj16的栅极与第二发送n型mos管tj17的栅极电连接，该连接处作为发送输出口tj14，而第二发送n型mos管tj17的源极则作为负向输入口tj12。进一步的，第一通信接口的正向输入口tj11电连接第一电极yd1，第一通信接口的负向输入口tj12电连接第二电极yd2，接收输出口tj13和发送输出口tj14则分别接入通信控制接口模块tj3，该模块用于对双向通信进行控制，以及接收和发送通信信号。第二通信接口tj2的正向输入口tj21电连接第二电极yd2，第二通信接口tj2的负向输入口tj22电连接第一电极yd1，接收输出口tj23和发送输出口tj24则分别接入通信控制接口模块tj3。由于第二通信接口tj2和第一通信接口tj1内部组成相同，第二通信接口tj2中各个组成部分不再赘述。

可以看出，通过这两个通信接口，无论是第一电极接入外部的正电压(对应第二电极接入外部的负电压或接地)，还是第二电极接入外部的正电压(对应第一电极接入外部的负电压或接地)，都可以使得其中的一个通信接口正常工作，而另一个通信接口中断使用且不会对工作的通信接口造成影响。

进一步的，在图3中，除了前述的信号接收发送单元ad21，烟弹中的安全电路又进一步包括安全算法引擎单元ad22、验证状态锁存单元ad23和升压电路单元ad24。

具体的，该信号接收发送单元ad21与第一电极和第二电极电连接，由此可以实现与烟杆中的控制器之间的双向通信，即可以发送和接收信号。

安全算法引擎单元ad22，用于对来自烟杆中的控制器的信息内容进行解析，在解析符合双方的约定协议后，对应的向控制器发送密钥，供控制器识别该引擎单元的密钥。

进一步的，当控制器解析识别密钥正确后，就会向该引擎单元发出有效指令，该引擎单元将会产生接通控制信号，否则若控制器解析识别密钥不正确，就会向该引擎单元发出无效指令，该控制器将会产生断开控制信号。

验证状态锁存单元ad23是对引擎单元产生输出的接通控制信号或断开控制信号进行锁存，进而可以保持控制状态不变，并输出控制信号到隔离电路，对隔离电路进行导通或关断控制。

升压电路单元ad24则是对验证状态锁存单元ad23输出的控制信号进行升压，使得对隔离电路中的两个n型mos管的栅极电压足够高，以致在密钥有效时，能够在两个n型mos管的栅极和源极之间均能够产生足够大的电压差，使得这两个n型mos管的源极和漏极之间能够导通，可以参考前述对图3的说明。

继续参考图3，其中的安全电路还包括内部电源ad3，这是内部电源ad3的电路第一种实现方式，包括第一二级管ad31、第二二级管ad32、第三二级管ad33、第四二级管ad34和供电电容ad35，其中第一二极管ad31的正极与第一电极yd1电连接，并且第一二极管ad31的负极与第二二极管ad32的负极电连接，该连接处作为烟弹内部向安全电路供电的正电压输出端，另外该连接处还电连接供电电容ad35后接地，第二二极管ad32的正极电连接第二电极yd2，第三二级管ad33的正极接地，同时也电连接第四二级管ad34的正极接地，第三二级管ad33的负极电连接第一二极管ad1的正极，同时也与第一电极yd1电连接，第四二级管ad34的负极电连接第二二极管ad32的正极，同时也电连接第二电极yd2。优选的，由于电路组成具有对称性，这里的第一电极和第二电极的连接位置也可以进行互换。

可以看出，当第一电极接入正电压，对应第二电极接地时，第一二级管ad31和第四二级管ad34导通，第二二级管ad32和第三二级管ad33截止，内部电源的电压是外部输入的正电压减去第一二级管ad31的pn导通电压、第四二级管ad34的pn导通电压之后，剩下的压降值。同样，第一电极接地，对应第二电极接入正电压时，第二二级管ad32和第三二级管ad33导通，第一二级管ad31和第四二级管ad34截止，内部电源的电压是外部输入的正电压减去第二二级管ad32的pn导通电压、第三二级管ad33的pn导通电压之后，剩下的压降值。

进一步的，参考图6，对于内部电源还有第二种实现方式，即是在第一电极和第二电极之间设置极性转换电路，通过该极性转换电路可以实现电源正负极性的唯一输出，就是无论第一电极和第二电极如何连接外部的电压正负极性，通过该极性转换电路后输出的正负极性是确定的和唯一的。在图5中包括第一p型mos管p1，第二p型mos管p2，第一n型mos管n1，第二n型mos管n2；第一p型mos管p1的栅极与第一n型mos管n1的栅极电连接，作为第一栅极连接点g1；第二p型mos管p2的栅极与第二n型mos管n2的栅极电连接，作为第二栅极连接点g2；第一p型mos管p1的源极与第一n型mos管n1的漏极电连接，作为第一漏极连接点d1；第二p型mos管p2的源极与第二n型mos管n2的漏极电连接，作为第二漏极连接点d2；第一p型mos管p1的漏极和第二p型mos管p2的漏极电连接，作为该极性转换电路的正极输出端dc+；第一n型mos管n1的源极和第二n型mos管n2的源极电连接，作为该极性转换电路的负极输出端dc-；第一电极yd1电连接第一漏极连接点d1和第二栅极连接点g2，第二电极yd2电连接第二漏极连接点d2和第一栅极连接点g1。

可以看出，当第一电极yd1输入正电压，第二电极yd2接地，在第一p型mos管p1的栅极和源极之间形成负压差，使得第一p型mos管p1的漏极与源极之间导通，通过第一电极yd1输入的正电压到达该极性转换电路的正极输出端dc+，第一n型mos管n1的漏极与源极之间截止；同时，第二p型mos管p2的漏极与源极之间截止，第二n型mos管n2的漏极与源极之间导通，通过第二电极yd2接地，则极性转换电路的负极输出端dc-接地。当第一电极yd1接地，第二电极yd2输入正电压，在第二p型mos管p2的栅极和源极之间形成负压差，使得第二p型mos管p2的漏极与源极之间导通，通过第二电极yd2输入的正电压到达该极性转换电路的正极输出端dc+，第二n型mos管n2的漏极与源极之间截止；同时，第一p型mos管p1的漏极与源极之间截止，第一n型mos管n1的漏极与源极之间导通，通过第一电极yd1接地，则极性转换电路的负极输出端dc-接地。

基于同一构思，结合前述内容，本发明还提供了一种用于电子烟的烟弹实施例，所述烟弹还包括第一电极、第二电极和安全电路，所述安全电路包括对雾化器的供电回路进行接通或断开控制的隔离电路和控制模块；所述控制模块通过所述第一电极或第二电极对外传输信号并进行密钥验证；密钥验证有效，所述控制模块控制所述隔离电路接通雾化器的供电回路；密钥验证无效，所述控制模块控制所述隔离电路断开雾化器的供电回路。

优选的，所述隔离电路包括第一控制mos管、第二控制mos管、比较器和隔离n型mos管，该比较器的第一输入端电连接雾化器的一个供电端，雾化器的另一个供电端电连接第一电极，该比较器的第二输入端电连接第二电极，比较器的输出端分为两路，一路输出直接电连接第一控制mos管的栅极，另一路输出经过非门后电连接第二控制mos管ad12栅极，第一控制mos管和第二控制mos管均为n型mos管，二者的源极相互电连接，并且和隔离n型mos管的漏极电连接，第一控制mos管的漏极电连接该隔离n型mos管的漏极，第二控制mos管的漏极电连接该隔离n型mos管的源极，控制模块输出控制信号至该隔离n型mos管的栅极。

优选的，所述烟弹还包括与第一电极和第二电极电连接的内部电源，用于向安全电路供电。

基于同一构思并结合前述内容，本发明还提供一种安全电路实施例，所述安全电路包括隔离电路和控制模块，所述控制模块对外传输信号进行密钥验证；密钥验证有效，所述控制模块控制所述隔离电路导通；密钥验证无效，所述控制模块控制所述隔离电路断开。

优选的，所述隔离电路包括第一控制mos管、第二控制mos管、比较器和隔离n型mos管，该比较器的第一输入端对外连接一个电极，该比较器的第二输入端对外连接另一个电极。这两个电极是一对外部供电电极，等效于前述的第一电极和第二电极。比较器的输出端分为两路，一路输出直接电连接第一控制mos管的栅极，另一路输出经过非门后电连接第二控制mos管ad12栅极，第一控制mos管和第二控制mos管均为n型mos管，二者的源极相互电连接，并且和隔离n型mos管的漏极电连接，第一控制mos管的漏极电连接该隔离n型mos管的漏极，第二控制mos管的漏极电连接该隔离n型mos管的源极，控制模块输出控制信号至该隔离n型mos管的栅极。

优选的，所述内部电源包括第一p型mos管，第二p型mos管，第一n型mos管，第二n型mos管；第一p型mos管的栅极与第一n型mos管的栅极电连接，作为第一栅极连接点；第二p型mos管的栅极与第二n型mos管的栅极电连接，作为第二栅极连接点；第一p型mos管的源极与第一n型mos管的漏极电连接，作为第一漏极连接点；第二p型mos管的源极与第二n型mos管的漏极电连接，作为第二漏极连接点；第一p型mos管的漏极和第二p型mos管的漏极电连接，作为该内部电源的正极输出端；第一n型mos管的源极和第二n型mos管的源极电连接，作为该内部电源的负极输出端；第一漏极连接点和第二栅极连接点电连接作为第一电源接入端，第二漏极连接点和第一栅极连接点电连接作为第二电源接入端。

通过以上方式，本发明公开了一种电子烟、烟弹和安全电路。烟杆包括正驱动电极和负驱动电极，烟弹包括雾化器、第一电极、第二电极和安全电路，安全电路包括隔离电路和控制模块；烟杆与烟弹连接时，正驱动电极和负驱动电极与第一电极和第二电极电连接，或者与第二电极和第一电极电连接；烟杆与烟弹连接后，通过第一电极或第二电极与烟杆的正驱动电极连接构成的信号传输通道，烟杆内部的控制器与烟弹中的控制模块之间传输信号进行密钥验证；密钥验证有效，控制模块控制隔离电路接通雾化器的供电回路；密钥验证无效，控制模块控制隔离电路断开雾化器的供电回路。由此烟弹与烟杆可随意接插，复用同一接口，防止假冒伪劣烟弹，结构简单，兼容现有电子烟。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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