超声雾化器的制作方法

文档序号:30603970发布日期:2022-07-01 22:10阅读:251来源:国知局
超声雾化器的制作方法

1.本技术涉及超声雾化器技术领域,特别是涉及一种超声雾化器。


背景技术:

2.日常生活中,超声雾化器可以使用于加湿、加香、杀菌、装饰、医疗雾化、电子烟等多领域。其中,超声雾化器利用超声波雾化技术以实现雾化功能,具体为在超声雾化器中,超声雾化片能够把电能转化为超声波能量,而超声波能量在常温下能把水溶性雾化液雾化成1μm到5 μm的微小雾粒,从而可实现以水为介质,利用超声定向压强将水溶性雾化液喷成雾状。
3.其中,在现有技术中,在超声雾化片的工作过程中,通常是通过检测超声雾化片的电流,以判断超声雾化器是否发生干烧等异常。
4.然而,对于超声雾化器而言,在其发生干烧等异常时与其正常工作时的电流差别较小,容易导致误判,进而导致超声雾化器可能因发生干烧等异常而损坏。


技术实现要素:

5.本技术实施例旨在提供一种超声雾化器,能够降低超声雾化器损坏的风险。
6.第一方面,本技术提供一种超声雾化器,包括:
7.储液腔,用于存储液体基质;
8.超声雾化片,用于产生振荡以雾化所述液体基质;
9.控制器、控制电路及电源;
10.其中,所述控制电路包括:
11.第一开关支路,与所述控制器连接,所述第一开关支路被配置为响应于所述控制器所输出的第一脉冲信号而导通或断开;
12.第一升压支路,分别与所述电源、所述第一开关支路及所述超声雾化片连接,所述第一升压支路被配置为响应于所述第一开关支路的导通或断开而对所述电源的输出电压进行升压,以输出驱动所述超声雾化片的第一驱动信号;
13.储能支路,分别与所述第一升压支路、所述超声雾化片及所述控制器连接,所述储能支路被配置为响应于所述第一驱动信号而储能,并输出第一检测电压至所述控制器,以使所述控制器根据所述第一检测电压确定所述超声雾化器当前的工作状态。
14.在一种可选的方式中,所述第一开关支路包括第一开关;
15.所述第一开关的第一端与所述控制器连接,所述第一开关的第二端接地,所述第一开关的第三端分别与所述第一升压支路及所述超声雾化片连接。
16.在一种可选的方式中,所述第一开关支路还包括第一电阻与第二电阻;
17.所述第一电阻的第一端与所述控制器连接,所述第一电阻的第二端分别与所述第一开关的第一端及所述第二电阻的第一端连接,所述第二电阻的第二端接地。
18.在一种可选的方式中,所述第一升压支路包括第一电感;
19.所述第一电感的第一端与所述电源连接,所述第一电感的第二端与所述第一开关支路及所述超声雾化片连接。
20.在一种可选的方式中,所述储能支路包括第一电容;
21.所述第一电容的第一端分别与所述第一升压支路、所述第一开关支路及所述超声雾化片连接,所述第一电容的第二端接地。
22.在一种可选的方式中,所述第一电容的电容值小于或等于100nf。
23.在一种可选的方式中,所述控制电路还包括:
24.预处理支路,分别与所述第一升压支路、所述第一开关支路及所述超声雾化片连接,所述预处理支路被配置为对所述第一驱动信号进行隔直流、分压与滤波,并输出第一驱动子信号;
25.整流支路,与所述预处理支路连接,所述整流支路被配置为对所述第一驱动子信号进行整流,以使所述储能支路响应于所述第一驱动子信号而储能,并输出所述第一检测电压;
26.限压与限流支路,分别与所述整流支路、所述储能支路及所述控制器连接,所述限压与限流支路被配置为对所述第一检测电压进行限压与限流,并输出第二检测电压至所述控制器,以使所述控制器根据所述第二检测电压确定所述超声雾化器当前的工作状态。
27.在一种可选的方式中,所述预处理支路包括第二电容、第三电容、第三电阻与第四电阻;
28.所述第二电容的第一端分别与所述第一升压支路、所述第一开关支路及所述超声雾化片连接,所述第二电容的第二端与所述第三电阻的第一端连接,所述第三电阻的第二端分别与所述第三电容的第一端、所述第四电阻的第一端及所述整流支路连接,所述第三电容的第二端及所述第四电阻的第二端接地。
29.在一种可选的方式中,所述整流支路包括第一二极管与第五电阻;
30.所述第一二极管的阳极与所述预处理支路连接,所述第一二极管的阴极与所述第五电阻的第一端连接,所述第五电阻的第二端分别与所述储能支路及所述限压与限流支路连接。
31.在一种可选的方式中,所述限压与限流支路包括第六电阻与第七电阻;
32.所述第六电阻的第一端分别与所述第七电阻的第一端、所述整流支路及所述储能支路连接,所述第六电阻的第二端接地,所述第七电阻的第二端与所述控制器连接。
33.在一种可选的方式中,所述控制电路还包括:
34.驱动支路,分别与所述控制器、所述第一开关支路及所述电源连接,所述驱动支路被配置为响应于所述电源输出的电流及所述第一脉冲信号,输出第二脉冲信号;
35.其中,所述第二脉冲信号的驱动能力强于所述第一脉冲信号。
36.在一种可选的方式中,所述驱动支路还被配置为响应于所述电源输出的电流及所述控制器输出的第三脉冲信号,输出第四脉冲信号;
37.所述控制电路还包括:
38.第二开关支路,与所述驱动支路连接,所述第二开关支路被配置为响应于所述第二脉冲信号而导通或断开;
39.第二升压支路,分别与所述电源、所述第二开关支路及所述超声雾化片连接,所述
第二升压支路被配置为响应于所述第二开关支路的导通或断开而对所述电源的输出电压进行升压,以输出驱动所述超声雾化片的第二驱动信号。
40.在一种可选的方式中,所述第二开关支路包括第二开关、第八电阻与第九电阻;
41.所述第二开关的第一端与所述驱动支路连接,所述第二开关的第三端分别与所述超声雾化片及所述第二升压支路连接,所述第八电阻的第一端与所述控制器连接,所述第八电阻的第二端与所述第九电阻的第一端连接,所述第二开关的第二端与所述第九电阻的第二端均接地。
42.在一种可选的方式中,所述第二升压支路包括第二电感;
43.所述第二电感的第一端与所述电源连接,所述第二电感的第二端分别与所述第二开关支路及所述超声雾化片连接。
44.在一种可选的方式中,所述驱动支路包括驱动芯片,所述驱动芯片包括电源输入端、第一信号输入端、第二信号输入端、第一信号输出端与第二信号输出端;
45.所述电源输入端与所述电源连接,所述第一信号输入端与所述第二信号输入端均与所述控制器连接,所述第一信号输出端与所述第一开关支路连接,所述第二信号输出端与所述第二开关支路连接;
46.其中,所述第一信号输入端用于输入所述第一脉冲信号,所述第一信号输出端用于输出所述第二脉冲信号,所述第二信号输入端用于输入所述第三脉冲信号,所述第二信号输出端用于输出所述第四脉冲信号。
47.在一种可选的方式中,所述控制电路还包括电流检测支路;
48.所述电流检测支路分别与所述电源、所述第一升压支路及所述控制器连接,所述电流检测支路用于检测流入所述第一升压支路的电流。
49.在一种可选的方式中,所述电流检测支路包括放大器与第十电阻;
50.所述第十电阻分别与所述放大器、所述第一升压支路及所述电源连接,且所述放大器与所述控制器连接;
51.所述放大器被配置为根据所述第十电阻两端的电压输出第三检测电压,以使所述控制器根据所述第三检测电压确定流入至所述第一升压支路的电流。
52.第二方面,本技术提供一种超声雾化器的工作状态确定方法,所述超声雾化器包括超声雾化片,所述方法包括:
53.在所述超声雾化片的工作过程中,获取驱动所述超声雾化片的驱动电压的正半部分或负半部分,并在所述驱动电压的正半部分或负半部分的驱动下进行电荷的累积;
54.若在第一时长内,由所述电荷的累积而获得的电压的最大变化值小于预设变化阈值,则获取当前所述电荷的累积而获得的电压,记为第一检测电压;
55.根据所述第一检测电压,确定所述超声雾化器当前的工作状态。
56.在一种可选的方式中,所述第一时长为(0,10ms]中的任一时长,或,所述第一时长为大于或等于5个采样周期的时长,且每个采样周期为 (0,100μs]之间的任一时长。
57.在一种可选的方式中,所述根据所述第一检测电压,确定所述超声雾化器当前的工作状态,包括:
58.若所述第一检测电压小于第一电压阈值,则确定所述超声雾化器当前的状态为正常工作状态;
59.若所述第一检测电压大于或等于第一电压阈值,则确定所述超声雾化器当前的工作状态为异常工作状态。
60.本技术实施例所提供的超声雾化器,在超声雾化片被第一驱动信号驱动的过程中,储能支路可基于第一驱动信号而进行储能,以在储能支路产生第一检测电压。继而,在控制器接收到第一检测电压时,可根据第一检测电压确定超声雾化器当前的工作状态。对于超声雾化器而言,在其发生干烧等异常时的电压与其正常工作时的电压差别较大,所以通过获得第一检测电压,能够较为准确的确定超声雾化器是否发生异常,以在超声雾化器发生异常时得到及时处理。从而,可降低超声雾化器可能因发生干烧等异常而损坏的几率,即降低超声雾化器损坏的风险。
附图说明
61.一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。
62.图1为本技术实施例提供的超声雾化器的结构示意图;
63.图2为本技术另一实施例提供的超声雾化器的结构示意图;
64.图3为本技术实施例提供的控制支路的结构示意图;
65.图4为本技术另一实施例提供的控制支路的结构示意图;
66.图5为本技术实施例提供的控制支路的电路结构示意图;
67.图6为本技术实施例提供的超声雾化器的工作状态确定方法的流程图;
68.图7为本技术实施例提供的超声雾化器的工作状态确定装置的结构示意图;
69.图8为本技术实施例提供的控制器的结构示意图。
具体实施方式
70.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术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技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
71.本技术实施例的一种超声雾化器,该超声雾化器通过储能支路对驱动超声雾化片的第一驱动信号进行储能,并输出第一检测电压至控制器,以使控制器根据第一检测电压确定超声雾化器当前的工作状态。一方面,无论第一驱动信号为高频信号或低频信号,均能够使储能支路进行储能,并最终获得第一检测电压,即可适用于多种不同的第一驱动信号,实用性较强。另一方面,对于超声雾化器而言,在其发生干烧等异常时的电压与其正常工作时的电压差别较大,所以通过获得第一检测电压,能够较为准确的确定超声雾化器是否发生异常,以在超声雾化器发生异常时得到及时处理。从而,可降低超声雾化器可能因发生干烧等异常而损坏的几率,超声雾化器损坏的风险较低。
72.其中,在该实施例中,高频信号通常为频率大于或等于1mhz的信号,低频信号通常为频率小于1mhz的信号。
73.请参照图1,图1为本技术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、控制器13、控制电路14与电源15。
74.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),例如在医疗雾化领域,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。
75.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。其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。
76.控制器13可采用微控制单元(microcontroller unit,mcu)或者数字信号处理(digital signal processing,dsp)控制器等。控制器 13与控制电路14电性连接,控制器13可用于控制控制电路14中的至少一个电子元件。控制电路14与超声雾化片12电性连接,控制电路14 用于根据电源15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,控制器13与控制电路14可以设置于印刷电路板(pcb)上。
77.电源15用于供电。在一实施方式中,电源15为电池。其中,电池可以为锂离子电池、锂金属电池、铅酸电池、镍隔电池、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,本技术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,本技术实施例对此不作限制。
78.在一实施例中,超声雾化器100还包括液体传递介质16、出气通道 17、上壳体18与下壳体19。
79.其中,液体传递元件16用于在储液腔11与超声雾化片12之间传递液体基质。
80.出气通道17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。
81.上壳体18与下壳体19之间可拆卸连接,在一实施例中,上壳体18 与下壳体19可以通过卡扣结构或磁吸结构等实现可拆卸连接。上壳体 18与下壳体19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16与出气通道17均设置于上壳体 18内,且控制器13、控制电路14与电源15均设置于下壳体19内。
82.上壳体18与下壳体19以功能性关系可拆卸地对齐。可以利用各种机构将下壳体19连接到上壳体18,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,当上壳体18与下壳体 19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、柱状形状等。
83.上壳体18与下壳体19可由任何适合的结构上完好的材料形成。在一些示例中,上壳体18与下壳体19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。
84.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,则能够节省液体传递元件16,有利于节省成本。
85.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,本技术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。
86.请一并参阅图3,图3为本技术实施例提供的超声雾化器的电路结构示意图。如图3所示,控制电路14包括第一开关支路141、第一升压支路142与储能支路143。其中,第一开关支路141与控制器13连接。第一升压支路142分别与电源15、第一开关支路141及超声雾化片12 连接。储能支路143分别与第一升压支路142、超声雾化片12及控制器 13连接。
87.具体地,第一升压支路142的第一端与电源15连接,第一升压支路142的第二端分别与储能支路143的第一端、第一开关支路141的第一端及超声雾化片12连接,储能支路143的第二端与控制器13连接,第一开关支路141的第二端与控制器13连接。
88.在该实施例中,第一开关支路141被配置为响应于控制器13所输出的第一脉冲信号而导通或断开。第一升压支路142被配置为响应于第一开关支路141的导通或断开而对电源15的输出电压进行升压,以输出驱动超声雾化片12的第一驱动信号。储能支路143被配置为响应于第一驱动信号而储能,并输出第一检测电压至控制器13,以使控制器 13根据第一检测电压确定超声雾化器100当前的工作状态。其中,超声雾化器100当前的工作状态包括正常工作状态与异常工作状态,异常工作状态包括超声雾化器100干烧等可能导致超声雾化器100损坏的状态。
89.具体地,在超声雾化片12被第一驱动信号驱动的过程中,即超声雾化片12工作过程中,储能支路143同时响应于第一脉冲信号而进行储能。直至储能支路143的电压不再变化时,储能支路143的电压即为第一检测电压。在控制器13接收到第一检测电压后,根据第一检测电压的大小即可确定超声雾化器100当前的工作状态。
90.可理解,对于超声雾化器12而言,当超声雾化器12发生干烧等异常时第一驱动信号的电压,与超声雾化器12正常工作时第一驱动信号的电压二者之间的差别较大。所以,通过第一检测电压能够较为准确的确定超声雾化器100当前的工作状态为正常工作状态还是异常工作状态。从而,可在超声雾化器100发生异常时及时进行处理,即可降低超声雾化器100损坏的风险。
91.此外,在该实施例中,由于高频信号或低频信号均可实现储能支路 143的储能过程,并且都能够产生第一检测电压,以确定超声雾化器100 当前的工作状态。因此,第一驱动信号既可以为高频信号也可以为低频信号。换言之,在使用不同超声雾化片12的应用场景中,需要使用到不同频率的第一驱动信号,而这些应用场景均可采用储能支路143以获得第一检测电压,实用性较强。
92.在一实施例中,如图4所示,控制电路14还包括预处理支路144、整流支路145、限压与限流支路146。其中,预处理支路144分别与第一升压支路142、第一开关支路141及超声雾
化片12连接,整流支路 145与预处理支路144连接,限压与限流支路146分别与整流支路145、储能支路143及控制器13连接。
93.具体地,预处理支路144的第一端与第一开关支路141的第一端连接,预处理支路144的第二端与整流支路145的第一端连接,整流支路 145的第二端分别与储能支路143的第一端及限压与限流支路146的第一端连接,限压与限流支路146的第二端与控制器13连接。
94.其中,预处理支路144被配置为对第一驱动信号进行隔直流、分压与滤波,并输出第一驱动子信号。整流支路145被配置为对第一驱动子信号进行整流,以使储能支路143响应于第一驱动子信号而储能,并输出第一检测电压。限压与限流支路146被配置为对第一检测电压进行限压与限流,并输出第二检测电压至控制器13,以使控制器13根据第二检测电压确定超声雾化器100当前的工作状态。
95.在该实施例中,在超声雾化片12的工作过程中,为了确定第一驱动信号的电压大小,首先,采用预处理支路144对第一驱动信号进行隔直流、分压以及滤波处理。其中,通过隔直流处理,能够将可能出现的直流电进行隔离,以防止直流电流对输入至控制器13的检测信号造成干扰,而导致控制器13获取到错误的检测信号,进而导致误判。即通过隔直流处理,能够降低误判的几率。通过分压处理,则能够对第一驱动信号进行幅值缩小,以减小输入至控制器13的电压,有利于对控制器13起到保护作用。通过滤波处理,则用以滤除可能出现的高压脉冲信号,以对后续的电子元件,例如控制器13等起到保护作用。
96.接着,预处理支路144输出第一驱动子信号,第一驱动子信号被整流支路143进行整流,以将第一驱动子信号整流成能够为储能支路143 充电的信号。
97.继而,储能支路143基于整流后的第一驱动子信号而储能,储能支路143的电压逐渐升高,直至储能支路143的电压保持为较为稳定的状态,例如,储能支路143的电压在处于预设电压范围内,即可认为储能支路143的电压保持为较为稳定的状态。此时,储能支路143的电压记为第一检测电压,并将第一检测电压传输至限压与限流支路146。其中,即使第一驱动子信号为快速变化的量(即频率较高的信号),储能支路 143能够根据第一驱动子信号进行多个累积,得到一个能反应第一驱动子信号的幅值与频率的变量,再输入至控制器13。可见,控制器13所接收到的信号并非为快速变化的量,而是累积得到的变量,则对控制器 13的处理要求不高。换言之,即使选择采样频率较低的控制器13,也能够满足对第一检测电压的采样需求。而随着采样频率的降低,控制器 13的价格也降低,从而通过选择采样频率较低的控制器13,能够达到节省成本的目的。
98.限压与限流支路146在接收到第一检测电压后,对第一检测电压进行限压,以避免其电压上升幅度过大,并对第一检测电压进行限流,以防止过大的电流流入至控制器13,能够对控制器13起到保护作用。同时,限压与限流支路146还输出第二检测电压至控制器13。
99.控制器13在接收到第二检测电压后,即可根据第二检测电压确定超声雾化器100当前的工作状态。
100.具体地,在一种可选地实施方式中,在控制器13接收到第二检测电压后,若确定第二检测电压大于或等于第二电压阈值,则确定超声雾化器100当前的工作状态为异常工作状态。其中,第二电压阈值可根据实际所选用的超声雾化片12的频率进行设置,本技术实施例对此不作具体限制。
101.在一实施例中,请继续参阅图4,控制电路14还包括驱动支路147。其中,驱动支路147分别与控制器13、第一开关支路141及电源15连接。
102.具体地,驱动支路147被配置为响应于电源15输出的电流及第一脉冲信号,输出第二脉冲信号。即驱动支路147用于将第一脉冲信号的驱动能力增强输出第二脉冲信号,以满足对第一开关支路141需要快速切换导通与断开的需求,从而能够为超声雾化片12提供更加稳定的第一驱动信号,以保持超声雾化片12的稳定工作。其中,第二脉冲信号的驱动能力强于第一脉冲信号。
103.在一实施例中,请继续参阅图4,控制电路14还包括第二升压支路 148与第二开关支路149。其中,第二升压支路148分别与电源15、第二开关支路149及超声雾化片12连接。第二开关支路149与驱动支路 147连接。
104.具体地,第二开关支路149被配置为响应于第二脉冲信号而导通或断开。第二升压支路148被配置为响应于第二开关支路149的导通或断开而对电源15的输出电压进行升压,以输出驱动超声雾化片12的第二驱动信号。驱动支路147还被配置为响应于电源15输出的电流及控制器13输出的第三脉冲信号,输出第四脉冲信号。
105.在一实施例中,请继续参阅图4,控制电路14还包括电流检测支路 150。其中,电流检测支路150分别与电源15、第一升压支路142及控制器13连接。
106.具体地,电流检测支路150用于检测流入第一升压支路142的电流。
107.在该实施例中,控制器13可通过电流检测支路150获取到流入第一升压支路142的电流。继而,控制器13可根据该电流判断超声雾化片12在工作过程中是否出现电流过大等异常,以在出现异常时可及时进行处理,有利于降低超声雾化片12被损坏的风险。
108.图5中示例性示出与图4所示的超声雾化器100的结构所对应的电路结构。
109.如图5所示,在一实施例中,驱动支路147包括驱动芯片u1,驱动芯片u1包括电源输入端、第一信号输入端、第二信号输入端、第一信号输出端与第二信号输出端。其中,在此实施例中,电源输入端为驱动芯片u1的第6引脚,第一信号输入端为驱动芯片u1的第2引脚,第二信号输入端为驱动芯片u1的第4引脚,第一信号输出端为驱动芯片u1 的第7引脚,第二信号输出端为驱动芯片u1的第5引脚。
110.具体地,驱动芯片u1的第6引脚用于与电源15连接。驱动芯片u1 的第2引脚与第4引脚均与控制器连接。驱动芯片u1的第5引脚与第二开关支路149连接,驱动芯片u1的第7引脚与第一开关支路141连接。其中,驱动芯片u1的第2引脚用于输入第一脉冲信号,驱动芯片 u1的第4引脚用于输入第二脉冲信号,驱动芯片u1的第7引脚用于输出第三脉冲信号,驱动芯片u1的第5引脚用于输出第四脉冲信号。
111.在该实施例中,通过设置驱动芯片u1,以提高控制器13所输出的脉冲信号的驱动能力。从而,可实现对第一开关支路141与第二开关支路149的快速驱动,以保持超声雾化片13的稳定运行。同时,驱动芯片u1的第6引脚所输入的电流越大,驱动芯片u1的第5引脚与第7引脚所输出的驱动能力越强。
112.在一实施例中,驱动芯片u1可选用型号为sgm48000的集成芯片。当然,在其他的实施例中,也可以选用其他型号的集成芯片,本技术实施例对此不作限制。此外,由于驱动芯片有不同的类型,因此,当使用其他类型的驱动芯片时,具体的引脚定义可能有所不同,但所具有的功能以及信号的定义是相同的。则若选用其他类型的驱动芯片,可采用与上述实
施例类似的方式进行设置即可,其在本领域技术人员容易理解的范围内,这里不再赘述。
113.另外,在该实施例中,以电源15作为驱动芯片u1的输入电源为例,换言之,在此实施例中,电源15同时作为驱动芯片u1与超声雾化片12 的供电电源,以达到节约成本的目的。而在其他的实施例中,为了驱动芯片u1与超声雾化片12在工作过程中不对彼此造成干扰,则可采用两个不同电源分别为驱动芯片u1与超声雾化片12供电,以提高驱动芯片 u1与超声雾化片12二者工作的稳定性。
114.在一实施例中,第一开关支路141包括第一开关q1。其中,第一开关q1的第一端通过驱动支路147与控制器13连接,且第一开关q1的第一端与驱动芯片u1的第7引脚连接,第一开关q1的第二端接地gnd,第一开关q1的第三端分别与第一升压支路142及超声雾化片12连接。
115.在该实施例中,以第一开关q1为n型金属氧化物半导体场效应晶体管(以下简称nmos管)为例。其中,nmos管的栅极为第一开关q1的第一端,nmos管的源极为第一开关q1的第二端,nmos管的漏极为第一开关q1的第三端。
116.除此之外,在其他实施例中,第一开关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,第一开关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。
117.在一实施例中,第一开关支路141还包括第一电阻r1与第二电阻 r2。其中,第一电阻r1的第一端通过驱动支路147与控制器13连接,第一电阻r1的第二端分别与第一开关q1的第一端及第二电阻r2的第一端连接,第二电阻r2的第二端接地gnd。
118.在该实施例中,第一电阻r1与第二电阻r2用于驱动支路147输出的脉冲信号的电压进行分压,以获得第一开关q1的第一端的电压。当第二电阻r2上的分压大于第一开关q1的导通电压时,第一开关q1导通,反之第一开关q1则断开。
119.在一实施例中,第二开关支路149包括第二开关q2、第八电阻r8 与第九电阻r9。其中,第二开关q2的第一端与驱动支路147中的驱动芯片u1的第5引脚连接,第二开关q2的第三端分别与超声雾化片12 及第二升压支路148连接,第八电阻r8的第一端通过驱动支路147与控制器13连接,即第八电阻r8的第一端与驱动芯片u1的第5引脚连接,第八电阻r8的第二端与第九电阻r9的第一端连接,第二开关q2 的第二端与第九电阻r9的第二端均接地gnd。
120.在该实施例中,以第二开关q2为n型金属氧化物半导体场效应晶体管(以下简称nmos管)为例。其中,nmos管的栅极为第二开关q2的第一端,nmos管的源极为第二开关q2的第二端,nmos管的漏极为第二开关q2的第三端。
121.除此之外,在其他实施例中,第二开关q2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,第二开关q2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。
122.第八电阻r8与第九电阻r9用于驱动支路147输出的脉冲信号的电压进行分压,以获得第二开关q2的第一端的电压。当第九电阻r9上的分压大于第二开关q2的导通电压时,第二开关q2导通,反之第二开关 q2则断开。
123.在该实施例中,当第一开关q1导通,第二开关q2断开时,电源15、第一电感l1与第一开关q1形成回路,第一电感l1被电源15充电。同时,电源15、第二电感l2、超声雾化片12与第一开关q1形成回路,电源15与第二电感l2上的电压同时为超声雾化片12提供驱动电压。
124.当第二开关q2导通时,第一开关q1断开时,电源15、第二电感l2与第二开关q2形成回路,第二电感l2被电源15充电。同时,电源 15、第一电感l1、超声雾化片12与第二开关q2形成回路,电源15与第一电感l1上的电压同时为超声雾化片12提供驱动电压。
125.在一实施例中,第一升压支路142包括第一电感l1。其中,第一电感l1的第一端与电源15连接,第一电感l1的第二端与第一开关支路 141中第一开关q1的第三端及超声雾化片12连接。
126.具体地,第一电感l1被配置为在第一开关q1导通时被充电,以及在第一开关q1断开时,根据电源15的电压与第一电感l1充电的电压产生用于驱动超声雾化片12的第一驱动信号。
127.在一实施例中,第二升压支路148包括第二电感l2。其中,第二电感l2的第一端与电源15连接,第二电感l2的第二端分别与第二开关支路149中第二开关q2的第三端及超声雾化片12连接
128.具体地,第二电感l2被配置为在第二开关q2导通时被充电,以及在第二开关q2断开时,根据电源15的电压与第二电感l2充电的电压产生用于驱动超声雾化片12的第一驱动信号。
129.在一实施例中,预处理支路144包括第二电容c2、第三电容c3、第三电阻r3与第四电阻r4。其中,第二电容c2的第一端分别与第一升压支路142中第一电感l1的第二端、第一开关支路141中第一开关q1 的第三端及超声雾化片12连接,第二电容c2的第二端与第三电阻r3 的第一端连接,第三电阻r3的第二端分别与第三电容c3的第一端、第四电阻r4的第一端及整流支路145连接,第三电容c3的第二端及第四电阻r4的第二端接地gnd。
130.在该实施例中,第二电容c2用于起到隔直流的作用,第三电阻r3 与第四电阻r4的组合用于起到分压的作用,第三电容c3用于起到滤波的作用。
131.在一实施例中,整流支路145包括第一二极管d1与第五电阻r5。其中,第一二极管d1的阳极与预处理支路144中第三电阻r3与第四电阻r4之间的连接点连接,第一二极管d1的阴极与第五电阻r5的第一端连接,第五电阻r5的第二端分别与储能支路143及限压与限流支路146连接。
132.在该实施例中,由于第一二极管d1的单向导电性,所以第一二极管d1仅允许大于0的信号,相当于滤除掉了预处理支路144输出的第一驱动子信号的负半部分,只留下正半部分。同时,第一二极管d1还能够有效防止第一二极管d1的阴极所连接的电路的电压倒流回至第一二极管d1的阳极所连接的电路,能够对第一二极管d1的阳极所连接的电路(例如超声雾化片12)起到保护作用。
133.在一实施例中,储能支路143包括第一电容c1。其中,第一电容 c1的第一端通过整流支路145及预处理支路144后,分别与第一升压支路142中第一电感l1的第二端、第一开关支路141中第一开关q1的第三端及超声雾化片12连接,第一电容c1的第二端接地gnd。
134.具体地,整流支路145输出的第一驱动子信号能够对第一电容c1 进行充电。当第一电容c1两端的电压为一较为稳定的电压时,例如,第一电容c1两端的电压处于预设电压
范围内,此时,将第一电容c1两端的电压记为第一检测电压。可见,第一电容c1能够在第一驱动子信号的驱动下进行电荷的累积,得到一个能反应第一驱动子信号的幅值与频率的变量,再输入至控制器13。因此,控制器13所接收到的信号并非为快速变化的量,而是累积得到的变量。换言之,对控制器13的处理要求不高,即使选择采样频率较低的控制器13,也能够满足对第一检测电压的采样需求,则可通过选择采样频率较低的控制器13,以达到节省成本的目的。
135.在一实施方式中,第一电容c1的电容值小于或等于100nf。通过选择小于或等于100nf的第一电容c1,可实现在以较快的速度生成稳定的第一检测电压的同时,能够降低第一电容c1因被击穿而损坏的风险,有利于提高超声雾化器100工作的稳定性。
136.在一实施例中,限压与限流支路146包括第六电阻r6与第七电阻 r7。第六电阻r6的第一端分别与第七电阻r7的第一端、整流支路145 及储能支路143连接,第六电阻r6的第二端接地gnd,第七电阻r7的第二端与控制器13连接。
137.在该实施例中,第六电阻r6用于提供一较小的负载,以对第一检测电压进行限压,从而避免其电压上升幅度过大。第七电阻r7用于对第一检测电压进行限流,以防止过大的电流流入至控制器13,能够对控制器13起到保护作用。
138.在一实施例中,电流检测支路150包括放大器u2与第十电阻r10。其中,第十电阻r10分别与放大器u2及第一升压支路142连接,且放大器u2与控制器13连接。
139.具体地,第十电阻r10的第一端分别与电源15及放大器u2的同相输入端连接,第十电阻r10的第二端分别与放大器u2的反相输入端、第一电感l1的第一端及第二电感l2的第一端连接,放大器u2的输出端与控制器13连接,放大器u2的接地端接地gnd,放大器u2的电源端与电压v1连接。
140.在此实施例中,放大器u2被配置为根据第十电阻r10两端的电压输出检测电压,以使控制器13根据检测电压确定流入至第一升压支路 142或第二升压支路148的电流。具体地,放大器u2能够对接收到的第十电阻r10两端的电压进行放大k倍后输出检测电压,其中,k为正整数。继而,控制器13在获取到检测电压后可根据检测电压与流入至第一升压支路142或第二升压支路148的电流之间的关系,确定流入至第一升压支路142或第二升压支路148的电流。
141.在一实施例中,电流检测支路144还包括第四电容c4、第五电容 c5、第十电阻r10与第十一电阻r11。其中,第四电容c4与第五电容 c5为滤波电容,第十电阻r10为下拉电阻,第十一电阻r11为限流电阻。
142.需要说明的是,在以上各图所示的实施例中,电阻的表现形态为单独的一个电阻,电容的表现形态为单一的电容。在其他实施例中,电阻还可以是串联、并联或混联电阻的集成,电容还可以是串联、并联或混联电容的集成。
143.本技术所述的连接,可以是直接连接,即两元器件之间的连接,也可以是间接连接,即两元器件之间可以通过一个或多个元件形成间接连接。
144.图6为本技术实施例提供的超声雾化器的工作状态确定方法的流程示意图,该方法可以由图1至图5所示的超声雾化器执行,其中,超声雾化器的结构可以参考上述针对图1至图5的具体描述,这里不再赘述。如图6所示,该超声雾化器的工作状态确定方法包括:
145.步骤601:在超声雾化片的工作过程中,获取驱动超声雾化片的驱动电压的正半部
分或负半部分,并在驱动电压的正半部分或负半部分的驱动下进行电荷的累积。
146.在该实施例中,用于驱动超声雾化片的驱动电压为交流信号,若直接采用该交流信号,则由于交流信号中存在的正半部分与负半部分会导致无法进行电荷的累积。因此,为了进行电荷的累积过程,应只保留驱动电压的正半部分或只保留驱动电压的负半部分。在一实施方式中,可通过设置二极管以滤除驱动电压中的负半部分,达到保留正半部分的目的。
147.步骤602:若在第一时长内,由电荷的累积而获得的电压的最大变化值小于预设变化阈值,则获取当前电荷的累积而获得的电压,记为第一检测电压。
148.在驱动电压的驱动下,电荷不断累积。当在第一时长内,由电荷的累积而获得的电压的最大变化值(即第一时长内的最大值与最小值之间的差值)保持小于预设变化阈值,则将此时电荷的累积而获得的电压记为第一检测电压。此时,可认为电荷保持为稳定的状态,即第一检测电压为稳定的信号。
149.其中,预设变化阈值可根据实际应用情况进行设置,本技术实施例对此不作具体限制。例如,在一实施例中,预设变化阈值可设置为0.2v,此时,若由电荷的累积而获得的电压一直保持在[1v,1.1v]的这个范围内,并且保持的时长大于或等于第一时长,则由于电荷的累积而获得的电压的最大变化值为1.1-1=0.1v,小于0.2v,此时可认为由电荷的累积而获得的电压为稳定的电压,则可获得第一检测电压。
[0150]
其中,第一时长可根据实际应用情况进行设置,本技术实施例对此不作具体限制。例如,在一实施方式中,第一时长设置为(0,10ms]中的任一时长,比如10ms。若在10ms内,由电荷的累积而获得的电压的最大变化值能够保持小于预设变化阈值,则由电荷的累积而获得的电压在 10ms内的波动幅度较小。此时,可认为由电荷的累积而获得的电压为稳定的电压,并将当前获得的电压记为第一检测电压。通过设置该第一时长,能够更为准确的确定第一检测电压为较为稳定的电压,从而减少误判的几率。
[0151]
又如,在另一实施方式中,第一时长设置为大于或等于5个采样周期的时长,且每个采样周期为(0,100μs]之间的任一时长。其中,采样周期即每次采样由电荷的累积而获得的电压的周期。若对由电荷的累积而获得的电压连续采样5次以上,所采样到的由电荷的累积而获得的电压的最大变化值均小于预设变化阈值,则可确定第一检测电压为较为稳定的电压。
[0152]
比如,在一实施方式中,预设变化阈值设置为0.2v,第一时长设置为等于5个采样周期的时长,且第一次采样到的电压为0.4v,第二次采样到的电压为0.5v,第三次采样到的电压为0.5v,第四次采样到的电压为0.4v,第五次采样到的电压为0.5v。则在该实施例中,电压的最大变化值为0.5-0.4=0.1v<0.2v。此时,可将当前的由电荷的累积而获得的电压(即0.5v)作为第一检测电压。
[0153]
在该实施例中,通过多次采样的方式,能够避免电压可能因环境的干扰等所出现的波动而导致的采样错误,同样也能够减少误判的几率。此外,通过设置采样周期在(0,100μs]之间的任一时长,则可提高能够采样到电压的几率。
[0154]
继而,由于驱动电压与第一检测电压存在对应关系,则通过获取到第一检测电压,即可确定驱动电压的大小。
[0155]
同时,在该实施例中,无论驱动电压为快速变化的量(即频率较高的信号),亦或是
缓慢变化的量(即频率较低的信号),均能够实现电荷累积的过程。从而,该方法可适用于各种不同频率的信号,即可适用于各种不同的应用场景,实用性较强。此外,由于第一检测电压为电荷累积后所得到的变量,则该变量对控制器的处理要求较低。而随着采样频率的降低,控制器的价格也降低,则此时可选用采样频率较低的控制器,以在满足对第一检测电压的采样需求的同时达到节省成本的目的。
[0156]
步骤603:根据第一检测电压,确定超声雾化器当前的工作状态。
[0157]
在该实施例中,超声雾化器当前的工作状态与超声雾化片的驱动电压相关,而驱动电压又与第一检测电压相关,所以通过获取到第一检测电压,则可对应的确定超声雾化器当前的工作状态。
[0158]
在一实施方式中,步骤603中的根据第一检测电压,确定超声雾化器当前的工作状态具体包括:若第一检测电压小于第一电压阈值,则确定超声雾化器当前的状态为正常工作状态。若第一检测电压大于或等于第一电压阈值,则确定超声雾化器当前的工作状态为异常工作状态。
[0159]
其中,第一电压阈值可根据实际所选用的超声雾化片的频率进行设置,本技术实施例对此不作具体限制。例如,在一实施方式中,选用频率为3mhz的超声雾化片,第一电压阈值可设置为[0.9v,1v]中的任一数值,比如0.9v。则在第一检测电压大于或等于0.9v时,可确定超声雾化器当前的工作状态为异常工作状态。从而,能够在超声雾化器100 出现干烧等异常时,及时发现并处理,对超声雾化器100中各电子元件的保护效果更佳。同时,当第一检测电压大于或等于第一电压阈值时,则对应上述实施例中的第二检测电压大于或等于第二电压阈值,具体实现过程在上述实施例中已详细描述,这里不再赘述。
[0160]
进而,在一实施方式中,在确定超声雾化器100当前的工作状态为异常工作状态之后,即通过指示灯进行指示,或通过蜂鸣器进行报警等方式提醒用户,以使用户及时停止使用超声雾化器100,并对具体的异常进行对应的处理。例如,若超声雾化器100的异常工作状态为干烧,则在停止使用超声雾化器100之后,可在超声雾化器100添加液体基质以防止再次出现干烧异常。
[0161]
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,可以参考上述装置实施例中的相应描述,为了简洁,这里不再赘述。
[0162]
本技术实施例提供了一种超声雾化器的工作状态确定装置,其中,超声雾化器的结构可以参考上述针对图1至图5的具体描述,这里不再赘述。请参见图7,其示出了本技术实施例提供的一种超声雾化器的工作状态确定装置的结构示意图,超声雾化器的工作状态确定装置700包括:第一获取单元701、第一累积单元702与第一确定单元703。
[0163]
第一获取单元701用于在超声雾化片的工作过程中,获取驱动超声雾化片的驱动电压的正半部分或负半部分,并在驱动电压的正半部分或负半部分的驱动下进行电荷的累积。
[0164]
第一累积单元702用于若由电荷的累积而获得的电压处于预设电压范围内的时长大于或等于第一时长,则获取当前电荷的累积而获得的电压,记为第一检测电压。
[0165]
第一确定单元703用于根据第一检测电压,确定超声雾化器当前的工作状态。
[0166]
上述产品可执行图6所示的本技术实施例所提供的方法,具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节,可参见本技术实施例所提供的
方法。
[0167]
图8中还示例性示出了控制器13的一种结构,如图8所示,包括:至少一个处理器1301;以及,与至少一个处理器1301通信连接的存储器1302,图8中以其以一个处理器1301为例。
[0168]
存储器1302存储有可被至少一个处理器1301执行的指令,指令被至少一个处理器1301执行,以使至少一个处理器1301能够执行上述图 6中的超声雾化器的工作状态确定方法。处理器1301和存储器1302可以通过总线或者其他方式连接,图8中以通过总线连接为例。
[0169]
存储器1302作为一种非易失性计算机可读存储介质,可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块,如本技术实施例中的超声雾化器的工作状态确定方法对应的程序指令/单元,例如,附图7所示的各个单元。处理器1301通过运行存储在存储器1302中的非易失性软件程序、指令以及模块,从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理,即实现上述方法实施例的超声雾化器的工作状态确定方法。
[0170]
存储器1302可以包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序;存储数据区可存储根据数据传输装置的使用所创建的数据等。此外,存储器1302可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中,存储器1302可选包括相对于处理器1301远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至数据传输装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
[0171]
一个或者多个模块存储在存储器1302中,当被一个或者多个处理器1301执行时,执行上述任意方法实施例中的工作状态确定方法,例如,执行以上描述的图6的方法步骤,实现图7中的各模块和各单元的功能。
[0172]
上述产品可执行本技术实施例所提供的方法,具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节,可参见本技术实施例所提供的方法。
[0173]
本技术实施例还提供了一种非易失性计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,该计算机可执行指令被一个或多个处理器执行,例如,执行以上描述的图6的方法步骤,实现图7中的各单元的功能。
[0174]
本技术实施例还提供了一种计算机程序产品,包括存储在非易失性计算机可读存储介质上的计算程序,计算机程序包括程序指令,当所述程序指令被计算机执行时,使计算机执行上述任意方法实施例中的超声雾化器的工作状态确定方法,例如,执行以上描述的图6的方法步骤,实现图7中的各单元的功能。
[0175]
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本技术的技术方案,而非对其限制;在本技术的思路下,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技术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技术进行了详细的说明,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技术各实施例技术方案的范围。
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