一种电子烟及其雾化驱动方法与流程

1.本发明涉及电子设备技术领域，尤其涉及的是一种电子烟的雾化驱动方法及电子烟。

背景技术：

2.电子烟是一种利用发热丝加热雾化烟油的电子雾化装置，发热丝的发热输出功率越大，烟油的雾化效果越好。发热丝的发热量除与其两端加载的驱动电压高低有关外，还与其本身阻值大小有关，相同幅值驱动电压下，发热丝阻值越小，发热量越大，越有利于烟油雾化，激发烟油成分挥发。
3.目前一次性电子烟多采取选用不同阻值发热丝来达到改变最大加热输出功率的目的，其常见驱动方法为采用mcu+mos功率开关方案进行烟油加热雾化，但是使用mcu与mos功率开关相结合的方案虽能提高加热输出功率，但成本高，且mcu芯片受市场供给影响，价格波动较大，电子烟的造价成本提高，因此无法满足用户需求低成本的需求。
4.因此，现有技术有待于进一步的改进。

技术实现要素：

5.鉴于上述现有技术中的不足之处，本发明的目的在于为用户提供一种电子烟及其雾化驱动方法，克服现有技术中电子烟生产制造成本高的缺陷。
6.第一方面，本实施例提供了一种电子烟，其中，包括：电路板、以及设置在所述电路板上的电池、集成式咪头和开关模块；
7.所述开关模块包括：pcb走线式保险丝；所述pcb走线式保险丝的走线形状呈弧形曲线结构。
8.可选的，所述pcb走线式保险丝的走线形状呈蛇形盘管结构。
9.可选的，所述pcb走线式保险丝的蛇形盘管结构的弯头为半圆形圆弧。
10.可选的，所述pcb走线式保险丝的走线宽度范围0.1mm～0.2mm,走线长度范围3mm～6mm，走线间距范围0.1mm～0.2mm。
11.可选的，所述pcb走线式保险丝的走线宽度0.127mm，走线长度5.08mm，走线间距0.127mm。
12.可选的，所述pcb走线式保险丝的走线宽度0.127mm,走线长度3.81mm，走线间距0.127mm。
13.可选的，所述集成式咪头的一端连接usb接口，一端连接电池和开关模块，且所述集成式咪头的输出端为所述开关模块的控制端。
14.可选的，所述开关模块还包括：mos驱动和mos功率开关；所述mos功率开关的型号为wsd1216dn22。
15.可选的，所述集成式咪头包括：晶体管和电容，其中，所述晶体管的型号为dtc143zca。
16.第二方面，本实施例提供了一种电子烟的雾化驱动方法，其中，应用于所述的电子烟，包括：
17.集成式咪头输出控制信号对开关模块进行控制，以驱动发热丝加热雾化烟油。
18.有益效果，本发明提供了一种电子烟及其雾化驱动方法，所述电子烟包括：电路板、所述电路板上设置有电池、集成式咪头和开关模块；所述开关模块包括：pcb走线式保险丝；所述pcb走线式保险丝的走线形状呈弧形曲线结构。本实施例提供的电子烟，通过将保险丝的走线形状设计成呈弧形曲线结构，使得pcb走线式保险丝具有过流和短路保护功能，无需使用mcu，由于去掉软件设计环节，省去软件开发费用，降低技术开发难度和设计实现复杂性。利用集成式电子烟专用咪头斩波输出恒压驱动的特点，减低了硬件成本。
附图说明
19.图1是现有技术中电子烟的结构原理图；
20.图2是本发明实施例提供的电子烟的结构原理图；
21.图3是本发明实施例提供的电子烟的电路图；
22.图4是本发明实施例中电子烟pcb走线式保险丝的结构示意图一；
23.图5是本发明实施例中电子烟pcb走线式保险丝的结构示意图二；
24.图6是本发明实施例中电子烟电路板的结构图。
具体实施方式
25.为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
26.现有技术中的电子烟进行雾化驱动的方法一般包含两种，一种为利用咪头驱动发热丝发热，从而实现对烟油进行雾化驱动，但是由于受咪头体积影响，加热电流不能过大，否则影响咪头散热造成咪头内部ic过热烧坏，无法驱动低阻值发热丝，该方案带载发热丝阻值选取不能太小，市场上常见咪头带载发热丝阻值最低为0.8ω，因此该方案无法驱动0.8ω以下发热丝，而发热丝阻值大小直接影响到烟油雾化效果和口感，理论上发热丝阻值越小，烟油雾化效果越好，口感提升越明显。
27.如果需要带载低于0.8ω阻值发热丝，市场现有技术方案常见做法是使用另一种方式，如图1所示，该方式为mcu与mos相结合的方式，其中通过mcu内部预置程序控制适配的mos功率开关的输出，需要开发软件配合，因此实现方式相对复杂且方案硬件成本较高。
28.为了克服上述问题，本实施例所公开的电子烟及其雾化驱动方法，采用了集成式咪头的输出端作为控制端，驱动外置功率mos器件，其中根据发热丝阻值大小选用适配型号mos管，以达到增大驱动电流，提高加热输出功率目的。同时，利用集成式咪头输出端斩波输出方式，控制mos管脉冲式通断，使mos管输出电压有效值恒定，以达到恒压驱动发热丝，保持加热输出功率恒定，保证烟油雾化口感一致性目的。
29.下面结合附图，详细说明本发明的各种非限制性实施方式。
30.示例性设备
31.本实施例提供了一种电子烟，如图2所示，包括：电路板、设置在所述电路板上的电
池、集成式咪头和开关模块；所述集成式咪头的一端连接usb接口，一端连接电池和开关模块，且所述集成式咪头的输出端为所述开关模块的控制端。
32.所述开关模块包括：pcb走线式保险丝；所述pcb走线式保险丝的走线形状呈弧形曲线结构。
33.本实施例中pcb走线式保险丝做为板载过流和短路单元，通过设置pcb走线长度、走线宽度、走线形状等参数，使pcb走线具备过流和短路保护能力，无需再另增加过流保护电子元器件，降低的方案成本。
34.首先，若走线长度设置过长，会使走线阻抗过大，工作时流过走线上的大电流将产生过大压降，影响后级电路发热丝加热功率输出，并且过长的走线会占用更大的pcb板上面积，挤占了空间狭小的电子烟pcb板空间。若走线长度设置过短，会使走线阻抗过小，当后级电路发生过流或短路时，走线上产生的热量不足以熔断走线，起不到保护作用，因此走线的长度不适宜过长也不适宜过短。
35.其次，走线宽度设置过宽，则会导致走线耐受电流变大，当后级电路发生过流或短路时走线熔断时间过长或不熔断，起不到保护作用，若走线宽度设置过窄，则走线耐受电流变低，影响后级电路正常工作，并且pcb板厂走线最窄加工能力也是需要考虑的因素，因此走线宽度的设置不适宜过宽或过窄，同时还要考虑pcb板制造工艺的技术条件。
36.再次，在走线长度和走线宽度确定的情况下，合理的走线形状设置占用较小的pcb板面积，走线更聚集，当后级电路过流或短路时，走线上产生的热量区域更集中，有助于迅速提高走线区域的温升，加快走线熔断速度，提高保护能力。
37.因此，综合考虑以上因素，本实施例设置所述pcb走线式保险丝的走线形状呈弧形曲线结构。由于弯曲的弧形结构占用较小的pcb板面积，使得走线密集，且热量区域集中，满足上述对合理走线设计的要求。
38.结合图4和图5，本实施例中，较佳的，将走线形状设置成蛇形盘管结构。为了使得走线更加密集，将所述pcb走线式保险丝的蛇形盘管结构的弯头设计为半圆形圆弧，以获取到更好的过流和短路保护效果。
39.优选的，所述pcb走线式保险丝的走线宽度范围0.1mm～0.2mm,走线长度范围3mm～6mm，走线间距范围0.1mm～0.2mm。
40.结合，pcb板常规走线厚度0.035mm为准，pcb走线理论阻抗：0.0005
×
l/w(线长/线宽)，单位：ω。本实施例中，所述pcb走线式保险丝的走线设计出两种不同规格，第一种规格：所述pcb走线式保险丝的走线宽度0.127mm，走线长度5.08mm，走线间距0.127mm。第二种规格：所述pcb走线式保险丝的走线宽度0.127mm,走线长度3.81mm，走线间距0.127mm。
41.下面分别对这两种规格的走线进行实验验证：
42.如图4所示的设计一：走线结构呈蛇形盘管形状，其上下两端的弯头均为半圆形，其走线宽度0.127mm(4mil),走线长度5.08mm(200mil)，走线间距0.127mm(5mil),理论走线阻抗25mω,样板实测阻抗30mω左右。
43.如图5所示的设计二：走线结构呈蛇形盘管形状，其上下两端的弯头均为半圆形，其走线宽度0.127mm(5mil),走线长度3.81mm(150mil)，走线间距0.127mm(5mil),理论走线阻抗15mω，样板实测阻抗18mω左右。
44.两种规格走线只在耐受电流方面差异较大。以0.6ω发热丝为例，实测加热输出
时，加热电流5a。
45.走线设计1连续通电耐受电流上限为4a,走线设计2连续通电耐受电流上限为5.5a，
46.综上可得到，走线设计2的方式性能较为理想，下面选取走线设计2方式为整机研究测试实验对象。
47.在本实施例中，通过实验数据验证可得，如表一所示，pcb走线线宽0.127mm(5mil)，走线间距0.127(5mil)，走线长度3.81mm(150mil)，在不同电流下耐受熔断情况。30个pcb走线实物样板，理论阻值15mω，实测阻值16.5-19.5mω之间。
48.表一
49.加热电流a熔断时间10a＜100ms9a160ms-200ms8a460ms-760ms7a3.1s-4.7s6a30s-34s5.5a60s-65s5a连续通电10分钟未熔断
50.电子烟单口最长加热时长为10秒，图4和图5中走线设计1和走线设计2的电流耐受能力完全满足平时电子烟加热要求，并且当出现过流或短路时，可熔断起到保护作用。
51.具体的，所述开关模块还包括：mos驱动和mos功率开关；利用集成式咪头输出端斩波输出方式，控制mos功率开关脉冲式通断，使mos管输出电压有效值恒定，以达到恒压驱动发热丝，保持加热输出功率恒定，保证烟油雾化口感一致性目的。
52.结合图3所示，为本实施例电子烟的电路图，其中p1为集成式咪头，该集成式咪头分别连接usb1、开关模块和电池。开关模块包括：pcb走线式保险丝，当该保险丝中的电流超过阈值时走线熔断，中止加热，达到过流和短路保护目的。开关模块根据output信号来控制bat+是否输出供电，并且当q1导通后，bat通过q1从tp1输出。
53.如图6所示，为本实施例所提供电子烟的pcb板图，在一种实施方式中，优选型号为wsd1216dn22的mos功率开关。集成式咪头包括：晶体管和电容，其中，优选型号为dtc143zca的晶体管。
54.本实施例提供的电子烟，可在不使用mcu的情况下驱动小于0.8ω低阻值发热丝，加热输出功率高，烟油雾化饱满度好，烟雾量大，感官体验提升明显，并且硬件实现成本低。
55.示例性方法
56.本实施例在公开上述电子烟的基础上，还公开了一种电子烟的雾化驱动方法，该方法应用于本实施例所公开的电子烟，所述雾化驱动方法包括：
57.集成式咪头输出控制信号对开关模块进行控制，以驱动发热丝加热雾化烟油。
58.使用集成式咪头，使用其输出端作为控制端，驱动外置功率mos器件，根据发热丝阻值大小选用适配型号mos管，以达到增大驱动电流，提高加热输出功率目的。同时，利用咪头输出端控制mos功率开关的通断，使mos功率开关输出电压有效值恒定，以达到恒压驱动发热丝，保持加热输出功率恒定，保证烟油雾化口感一致性目的。
59.本发明提供了一种电子烟及其雾化驱动方法，所述电子烟包括：电路板、设置在所述电路板上的电池、集成式咪头和开关模块；所述开关模块包括：pcb走线式保险丝；所述pcb走线式保险丝的走线形状呈弧形曲线结构。本实施例提供的电子烟，通过将pcb走线式保险丝的走线形状设计成呈弧形曲线结构，使得pcb走线式保险丝具有过流和短路保护功能，因此无需使用mcu，省去了软件设计环节和软件开发费用，降低技术开发难度和设计实现复杂性。本实施例中电子烟利用集成式电子烟专用咪头斩波输出恒压驱动的特点，减低硬件成本，因此本实施例例所提供的电子烟具体较高的实用性。
60.可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

技术特征：

1.一种电子烟，其特征在于，包括：电路板、以及设置在所述电路板上的电池、集成式咪头和开关模块；所述开关模块包括：pcb走线式保险丝；所述pcb走线式保险丝的走线形状呈弧形曲线结构。2.根据权利要求1所述的电子烟，其特征在于，所述pcb走线式保险丝的走线形状呈蛇形盘管结构。3.根据权利要求2所述的电子烟，其特征在于，所述pcb走线式保险丝的蛇形盘管结构的弯头为半圆形圆弧。4.根据权利要求2所述的电子烟，其特征在于，所述pcb走线式保险丝的走线宽度范围0.1mm～0.2mm,走线长度范围3mm～6mm，走线间距范围0.1mm～0.2mm。5.根据权利要求4所述的电子烟，其特征在于，所述pcb走线式保险丝的走线宽度0.127mm，走线长度5.08mm，走线间距0.127mm。6.根据权利要求4所述的电子烟，其特征在于，所述pcb走线式保险丝的走线宽度0.127mm,走线长度3.81mm，走线间距0.127mm。7.根据权利要求1-6任一项所述的电子烟，其特征在于，所述集成式咪头的一端连接usb接口，一端连接电池和开关模块，且所述集成式咪头的输出端为所述开关模块的控制端。8.根据权利要求1所述的电子烟，其特征在于，所述开关模块还包括：mos驱动和mos功率开关；所述mos功率开关的型号为wsd1216dn22。9.根据权利要求1所述的电子烟，其特征在于，所述集成式咪头包括：晶体管和电容，其中，所述晶体管的型号为dtc143zca。10.一种电子烟的雾化驱动方法，其特征在于，应用于如权利要求1-9任一项所述的电子烟，包括：集成式咪头输出控制信号对开关模块进行控制，以驱动发热丝加热雾化烟油。

技术总结

本发明提供了一种电子烟及其雾化驱动方法，所述电子烟包括：电路板、设置在所述电路板上的电池、集成式咪头和开关模块；所述开关模块包括：PCB走线式保险丝；所述PCB走线式保险丝的走线形状呈弧形曲线结构。本实施例提供的电子烟，通过将PCB走线式保险丝的走线形状设计成呈弧形曲线结构，使得PCB走线式保险丝具有过流和短路保护功能，因此无需使用MCU，省去了软件设计环节和软件开发费用，降低技术开发难度和设计实现复杂性。本实施例中电子烟利用集成式电子烟专用咪头斩波输出恒压驱动的特点，减低硬件成本，因此本实施例例所提供的电子烟具体较高的实用性。子烟具体较高的实用性。子烟具体较高的实用性。