一种电子雾化烟的控制电路的制作方法

本发明涉及电子烟加热控制技术领域，尤其涉及一种电子雾化烟的控制电路。

背景技术：

现有电子雾化烟主要通过发热丝加热烟油使烟油蒸发产生烟雾，发热丝通常有不锈钢丝和镍丝等金属材料，而在发热丝加热过程中，加热丝与烟油供给不同步时，易造成加热丝的干烧。干烧是指当雾化器中的烟油不足或导油介质不畅不能完成导油，致使发热丝温度过高的现象称之为干烧。现有控制干烧的主要通过对发热丝的电阻控制，利用温度与电阻的关系曲线实现对干烧的控制，但由于雾化器发热丝加热和测算发热丝的温度是同时进行的，高增益运算放大器会引入测量误差，导致发热丝温控精度低，误差大(误差>7℃)，据实验测试，当电子烟雾化器内烟油充足时，在2个加热周期内(20ms)，发热丝的温度变化小于<1.5℃。当雾化器中无烟油时，在2个加热周期内(20ms)，发热丝的温度变化大于>3℃，连续5个加热周期内(50ms)发热丝温度升高大于>7.5℃。因此此种温控电路发热丝温控精度低，误差大(误差大于>10℃)、无法正确的判断发热丝是否干烧，不能防干烧。

技术实现要素：

本发明提供一种电子雾化烟的控制电路，解决现有电子雾化烟的发热线加热与温度测算同时进行，易造成误差大，防干烧效果低的问题，能提高加热丝的温控精度，提高雾化烟的使用安全性。

为实现以上目的，本发明提供以下技术方案：

一种电子雾化烟的控制电路，包括：电池、采样电阻、控制器、第一电控开关、第二电控开关和发热丝；

所述第一电控开关的输入端与电池的正极相连，所述第一电控开关的输出端与所述采样电阻的一端相连，所述采样电阻的另一端与所述发热丝的输入端相连，所述发热丝的输出端与数字地相连；

所述第二电控开关的输入端与电池的正极相连，所述第二电控开关的输出端与所述发热丝的输入端相连；

所述控制器的第一输出端与所述第一电控开关的控制端相连，所述控制器的第二输出端与所述第二电控开关的控制端相连，所述控制器的第一输入端与所述采样电阻的一端相连，所述控制器的第二输入端与所述采样电阻的另一端相连；

所述控制器用于分时控制所述第一电控开关和所述第二电控开关的关断或导通，以对所述发热丝进行干烧检测或正常供电。

优选的，所述第一电控开关为常开开关，所述第二电控开关为常闭开关。

优选的，还包括：按键；

所述按键串接在所述控制器的第三输入端与数字地之间，在所述按键被按下时，所述控制器的第三输入端为低电平，所述控制器控制所述第一电控开关按设定的连通时间导通，并同时控制所述第二电控开关断开连接。

优选的，所述控制器包括：微处理器、第一ad转换模块和第二ad转换模块；

所述微处理器的第一输入端与所述第一ad转换模块的输出端相连，所述微处理器的第二输入端与所述第二ad转换模块的输出端相连，所述第一ad转换模块的输入端作为所述控制器的第一输入端，所述和二ad转换模块的输入作为所述控制器的第二输入端。

优选的，所述控制器还包括：第一pwm波模块和第二pwm波模块；

所述微处理器与所述第一pwm波模块和所述第二pwm波模块信号连接，所述微处理器控制所述第一pwm波模块发出第一pwm信号，所述微处理器还控制所述第二pwm波模块发送第二pwm信号，所述第一pwm信号与所述第二pwm信号互为反相；

所述第一pwm波模块的输出端作为所述控制器的第一输出端，所述第二pwm波模块的输出端作为所述控制器的第二输出端。

优选的，所述微处理器为单片机，所述微处理器根据所述第一ad转换模块和所述第二ad转换模块获取所述采样电阻两端的电压信号，并计算得到所述电热丝的电阻值；

所述微处理器还根据预设的电阻与温度曲线确定所述电热丝的干烧温度。

优选的，所述第一电控开关和第二电控开关为mos管或三极管。

优选的，还包括：差分运算放大器；

所述差分运算放大器的正相与所述采样电阻的一端相连，所述差分运算放大器的负相与所述采样电阻的另一端相连，所述差分运算放大器用于对所述采样电阻两端的电压信号进行增益放大。

优选的，所述采样电阻的阻值范围：1.0ω～5.0ω，发热丝的阻值范围：0.7ω～1.5ω。

本发明提供一种电子雾化烟的控制电路，通过控制器分时控制第一电控开关和第二电控开关的关断或导通，以形成干烧检测电路或正常供电分时控制所述发热丝进行干烧检测或正常供电。解决现有电子雾化烟的发热线加热与温度测算同时进行，易造成误差大，防干烧效果低的问题，能提高加热丝的温控精度，提高雾化烟的使用安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的具体实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是本发明提供的一种电子雾化烟的控制电路示意图；

图2是一实施例提供的电子雾化烟的控制电路示意图；

图3是另一实施例提供的电子雾化烟的控制电路示意图；

图4是实施例提供的第一pwm信号示意图；

图5是实施例提供的第二pwm信号示意图；

图6是实施例提供的发热丝的电压vb波形示意图；

图7是是实施例提供的发热丝的电压va波形示意图。

附图标记

j1第一电控开关

j2第二电控开关

r1采样电阻

l发热丝

k按键

u1控制器

u2差分运算放大器

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。

针对当前雾化器发热丝加热和测算发热丝的温度是同时进行，造成干烧温度检测不精准，无法正确的判断发热丝是否干烧，不能防干烧的问题。本发明提供一种电子雾化烟的控制电路，通过控制器分时控制第一电控开关和第二电控开关的关断或导通，以形成干烧检测电路或正常供电分时控制所述发热丝进行干烧检测或正常供电。解决现有电子雾化烟的发热线加热与温度测算同时进行，易造成误差大，防干烧效果低的问题，能提高加热丝的温控精度，提高雾化烟的使用安全性。

如图1所示，一种电子雾化烟的控制电路，包括：电池、采样电阻r1、控制器u1、第一电控开关j1、第二电控开关j2和发热丝l。所述第一电控开关j1的输入端与电池的正极相连，所述第一电控开关j1的输出端与所述采样电阻r1的一端相连，所述采样电阻r1的另一端与所述发热丝l的输入端相连，所述发热丝l的输出端与数字地相连。所述第二电控开关j2的输入端与电池的正极相连，所述第二电控开关j2的输出端与所述发热丝l的输入端相连。所述控制器u1的第一输出端与所述第一电控开关j1的控制端相连，所述控制器u1的第二输出端与所述第二电控开关j2的控制端相连，所述控制器的第一输入端与所述采样电阻r1的一端相连，所述控制器u1的第二输入端与所述采样电阻r2的另一端相连。所述控制器u1用于分时控制所述第一电控开关j1和所述第二电控开关j2的关断或导通，以对所述发热丝l进行干烧检测或正常供电。

具体地，在一实施例中，如图2所示，在第一电控开关j1断，第二电控开关j2导通时，发热丝开始正常工作。在第一电控开关j1导通，第二电控开关j2关断时，根据采样电阻r1两端处的电压va和电压vb，得到发热丝的当前电阻：rt＝(r1xvb)/(va-vb)＝(0.001xvb)/(va-vb)，并利用预设的温度和电阻关系曲线，计算得出当前发热丝的温度t。同时，控制器分时控制第一电控开关j1和第二电控开关j2，可以以t(10ms)为一个周期交替打开工作，在一个t(10ms)周期内，控制器控制第一电控开关j1导通时长t2(9.8ms)，并由控制信号b控制第二电控开关j2导通打开，此时间内发热丝处于工作状态。接下来，控制器控制第二电控开关j2关断，并由控制信号a控制第一电控开关j1打开，时长是t1(0.2ms)，此时间内控制器在测量发热丝的当前电阻，并通过公式计算得出发热丝的当前温度。

进一步，控制器在设定周期内对发热丝的温度进行检测，当其温度变化值大于设定温度阈值时，在判断该发热丝处于干烧温度，需要停止发热丝加热，此时，控制器控制第一电控开关和第二电控开关都处于关断状态。

本电路通过控制器分时控制第一电控开关和第二电控开关的关断或导通，以形成干烧检测电路或正常供电分时控制所述发热丝进行干烧检测或正常供电。能提高加热丝的温控精度，使雾化烟的温度控制精度高，提高雾化烟的使用安全性。

进一步，所述第一电控开关为常开开关，所述第二电控开关为常闭开关。

如图1所示，该电路还包括：按键k，所述按键k串接在所述控制器的第三输入端与数字地之间，在所述按键k被按下时，所述控制器的第三输入端为低电平，所述控制器控制所述第一电控开关j1按设定的连通时间导通，并同时控制所述第二电控开关j2断开连接。

具体地，如图2所示，当控制器的第三输入端为低电平时，控制器判断需要进行发热丝的干烧温度检测，此时，控制第一电控开关j1连通，并断开第二电控开关j2。在一实施例中，当按键k按下，在一个t(10ms)周期内，控制信号b控制第一电控开关j1打开，此时控制信号a控制第二电控开关j2一直关断，时长是t2(9.8ms)。

所述控制器包括：微处理器、第一ad转换模块和第二ad转换模块；所述微处理器的第一输入端与所述第一ad转换模块的输出端相连，所述微处理器的第二输入端与所述第二ad转换模块的输出端相连，所述第一ad转换模块的输入端作为所述控制器的第一输入端，所述和二ad转换模块的输入作为所述控制器的第二输入端。

进一步，所述控制器还包括：第一pwm波模块和第二pwm波模块；所述微处理器与所述第一pwm波模块和所述第二pwm波模块信号连接，所述微处理器控制所述第一pwm波模块发出第一pwm信号，所述微处理器还控制所述第二pwm波模块发送第二pwm信号，所述第一pwm信号与所述第二pwm信号互为反相。所述第一pwm波模块的输出端作为所述控制器的第一输出端，所述第二pwm波模块的输出端作为所述控制器的第二输出端。

具体地，如图2、图4和图5所示，控制信号a为第一pwm波模块发出的第一pwm信号，控制信号b为第二pwm波模块发出的第二pwm信号。可采用一个t(10ms)周期内，第二pwm信号的高电平时间t2(9.8ms)，第一pwm信号的高电平时间t1(0.2ms)，且第一pwm信号与第二pwm信号反相，即其占空比之和为1。可实现在第一电控开关断开时，第二电控开关处于导通，相反，第一电控开关导通时，第二电控开关处于关断状态。

进一步，所述微处理器为单片机，所述微处理器根据所述第一ad转换模块和所述第二ad转换模块获取所述采样电阻两端的电压信号，并计算得到所述电热丝的电阻值。所述微处理器还根据预设的电阻与温度曲线确定所述电热丝的干烧温度。

在实际应用中，如图6和图7所示，采样电阻r1两端处的电压va和电压vb的波形，并通过发热丝的当前电阻：rt＝(r1xvb)/(va-vb)＝(0.001xvb)/(va-vb)计算得到发热丝的当前电阻rt，进而根据电阻和温度曲线得到发热线的干烧温度。一实施例中，在2个加热周期内(20ms)，发热丝的温度变化小于<1.5℃，说明电子烟雾化器内有烟油，没发生干烧，当2个加热周期内(20ms)，发热丝的温度升高大于>3℃时，连续5个加热周期内(50ms)温度升高大于>7.5℃说明雾化器中无烟油，应停止发热丝加热工作，以保护雾化器。

进一步，控制器根据多个周期内的发热丝的干烧温度的变化值进行判断是否异常。如果异常，则控制器控制第一电控开关和第二电控开关均处于关断状态，使发热丝停止工作。

进一步，所述第一电控开关和第二电控开关为mos管或三极管。

为了更好计算采样电阻两端的电压差值，如图3所示，该电路还包括：差分运算放大器u2。所述差分运算放大器u1的正相与所述采样电阻r1的一端相连，所述差分运算放大器u2的负相与所述采样电阻r1的另一端相连，所述差分运算放大器用于对所述采样电阻两端的电压信号进行增益放大。

进一步，所述采样电阻的阻值范围：1.0ω～5.0ω，发热丝的阻值范围：0.7ω～1.5ω。

在实际应用中，由于r1采样电阻阻值小(采样电阻串在主路中，消耗的功率是无用功率，阻值选用1mω)，va和vb两电压差值信号很小(小于10mv)，如直接输入到u1的adc口，adc由于取样误差的存在，经u1数模变换后，va和vb两电压差值信号转换为数字信号后基本为零，为解决此问题，因此要用高增益差分运算放大器u2，运算出(va-vb)再放大增益100倍后，输出信号到u1的adc2输入口，vb电压信号直接输入u1的adc1口。

可见，本发明提供一种电子雾化烟的控制电路，通过控制器分时控制第一电控开关和第二电控开关的关断或导通，以对所述发热丝进行干烧检测或正常供电。解决现有电子雾化烟的发热线加热与温度测算同时进行，易造成误差大，防干烧效果低的问题，能提高加热丝的温控精度，提高雾化烟的使用安全性。

以上依据图示所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

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