电子雾化器的短路检测电路及电子雾化器的制作方法

1.本实用新型属于短路检测装置技术领域，具体涉及一种电子雾化器的短路检测电路及电子雾化器。


背景技术：

2.目前市面上大部分小功率电子雾化器用于功率输出的线材较短，功率输出点与检测点非常接近，当功率输出端发生短路时，利用传统的短路检测装置就可以在检测点处检测到短路信号。而如果在电子雾化器的设计阶段由于结构上的限制，无法满足最优的线长要求，将使得最终制作出来的电子雾化器用于功率输出的线材较长，已知信号在传输过程中会由于线阻的存在而逐渐减弱，因此在线材较长的情况下，当功率输出端发生短路，短路信号在经长线传输到检测点时已经变得非常微弱，无法及时被现有的传统短路检测电路准确地检测到，也就无法及时提醒设备操作人员作出应对措施，一旦短路时间过长，将损坏电子设备，甚至引发安全事故，存在极大的安全隐患。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的上述缺点，本实用新型的目的在于提供一种电子雾化器的短路检测电路，旨在解决现有技术中由于电子雾化器功率输出端的短路信号在经长线传输后变得非常微弱，无法及时被传统的短路检测电路准确地检测到，从而导致电子设备因长时间短路而损坏，甚至引发安全事故的问题。
4.本实用新型为达到其目的，所采用的技术方案如下：
5.一种电子雾化器的短路检测电路，包括放大元件、开关元件、单片机和第一电源端；其中，
6.所述放大元件的控制端用于接收电子雾化器功率输出端输出的短路信号，所述放大元件的第一端与所述第一电源端电连接，所述放大元件的第二端与所述开关元件的控制端电连接；
7.所述开关元件的第一端分别与所述第一电源端、所述单片机的输入端电连接，所述开关元件的第二端接地。
8.进一步地，所述电子雾化器的短路检测电路还包括偏置电路；其中，
9.所述偏置电路的输入端用于与所述电子雾化器功率输出端电连接，所述偏置电路的输出端与所述放大元件的控制端电连接。
10.进一步地，所述偏置电路包括第一电阻、第二电阻和第二电源端；其中，
11.所述第一电阻的一端用于与所述电子雾化器功率输出端电连接，所述第一电阻的另一端分别与所述第二电阻的一端、所述放大元件的控制端电连接；所述第二电阻的另一端与所述第二电源端电连接。
12.进一步地，所述电子雾化器的短路检测电路还包括第三电阻；其中，
13.所述放大元件的第一端通过所述第三电阻与所述第一电源端电连接。
14.进一步地，所述电子雾化器的短路检测电路还包括第四电阻；其中，
15.所述开关元件的第一端通过所述第四电阻与所述第一电源端电连接。
16.进一步地，所述放大元件包括第一三极管；其中，
17.所述第一三极管的基极为所述放大元件的控制端，所述第一三极管的集电极为所述放大元件的第一端，所述第一三极管的发射极为所述放大元件的第二端。
18.进一步地，所述开关元件为第二三极管；其中，
19.所述第二三极管的基极为所述开关元件的控制端，所述第二三极管的集电极为所述开关元件的第一端，所述第二三极管的发射极为所述开关元件的第二端。
20.进一步地，所述电子雾化器的短路检测电路还包括报警装置；其中，
21.所述报警装置的输入端与所述单片机的输出端电连接。
22.进一步地，所述报警装置为蜂鸣器、指示灯中的任意一种或两种。
23.对应地，本实用新型还提出一种电子雾化器，包括如前述的电子雾化器的短路检测电路。
24.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
25.本实用新型提出的电子雾化器的短路检测电路，在电子雾化器功率输出端发生短路时，通过放大元件对由电子雾化器功率输出端经长线输出的微弱短路信号进行放大，并利用放大后的短路信号驱动开关元件输出相应的开关信号至单片机，进而使得单片机通过检测开关信号的高低电平变化即可准确判定电子雾化器的功率输出端是否发生短路，以便提醒设备操作人员及时对短路状况作出处理，使电子设备免于因长时间的短路而损坏，避免了安全事故的发生，大大提升了设备的安全性和可靠性。
附图说明
26.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
27.图1为本实用新型一实施例中电子雾化器的短路检测电路的电路结构图。
28.附图标记说明：
[0029]1‑
放大元件，2
‑
开关元件，3
‑
单片机，4
‑
偏置电路，5
‑
报警装置，r1
‑
第一电阻，r2
‑
第二电阻，r3
‑
第三电阻，r4
‑
第四电阻，q1
‑
第一三极管，q2
‑
第二三极管。
[0030]
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0031]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
[0032]
参照图1，本实用新型一实施例提供一种电子雾化器的短路检测电路，包括放大元件1、开关元件2、单片机3和第一电源端vcc4.2v；放大元件1的控制端用于接收电子雾化器
功率输出端输出的短路信号，放大元件1的第一端与第一电源端vcc4.2v电连接，放大元件1的第二端与开关元件2的控制端电连接；开关元件2的第一端分别与第一电源端vcc4.2v、单片机3的输入端电连接，开关元件2的第二端接地。其中，放大元件1用于当接收到电子雾化器功率输出端输出的短路信号时，对短路信号进行放大并输出至开关元件2；开关元件2用于当接收到放大后的短路信号时，输出低电平的开关信号至单片机，以使单片机3根据接收到的低电平的开关信号判定电子雾化器功率输出端发生短路。
[0033]
本实施例的电子雾化器的短路检测电路的检测原理如下：
[0034]
当电子雾化器功率输出端正常运行时，电子雾化器功率输出端不输出短路信号至放大元件1，开关元件2在未接收到放大元件1输出的信号时保持截止状态，第一电源端vcc4.2v通过开关元件2与接地端gnd连接的回路不导通，此时单片机3实际检测的是第一电源端vcc4.2v的电位，即为高电平，此时单片机3检测到高电平时，可判定电子雾化器功率输出端未发生短路；当电子雾化器功率输出端发生短路时，电子雾化器功率输出端输出短路信号至放大元件1，由于输出线材较长，输送至放大元件1的短路信号已经非常微弱，放大元件1对该微弱的短路信号进行放大后输出至开关元件2，开关元件2在接收到放大后的短路信号时切换为导通状态，第一电源端vcc4.2v通过开关元件2与接地端gnd连接的回路导通，此时单片机3实际检测的是接地端gnd的电位，即为低电平，此时单片机3检测到低电平时，可判定电子雾化器功率输出端发生短路；
[0035]
由此可见，本实施例的电子雾化器的短路检测电路，在电子雾化器功率输出端发生短路时，通过放大元件1对由电子雾化器功率输出端经长线输出的微弱短路信号进行放大，并利用放大后的短路信号驱动开关元件2输出相应的开关信号至单片机3，进而使得单片机3通过检测开关信号的高低电平变化即可准确判定电子雾化器的功率输出端是否发生短路，以便提醒设备操作人员及时对短路状况作出处理，使电子设备免于因长时间的短路而损坏，避免了安全事故的发生，大大提升了设备的安全性和可靠性。
[0036]
进一步地，参照图1，在一个示例性的实施例中，电子雾化器的短路检测电路还包括偏置电路4；其中，偏置电路4的输入端用于与电子雾化器功率输出端电连接，偏置电路4的输出端与放大元件1的控制端电连接。
[0037]
具体地，在本实施例中，电子雾化器功率输出端输出的短路信号经偏置电路4输送至放大元件1的控制端，短路信号在偏置电路4的电流偏置作用下，可使得放大元件1获得合适的静态工作点，保证在信号放大过程中不出现失真情况。
[0038]
进一步地，参照图1，在一个示例性的实施例中，偏置电路4包括第一电阻r1、第二电阻r2和第二电源端vcc3v；其中，第一电阻r1的一端用于与电子雾化器功率输出端电连接，第一电阻r1的另一端分别与第二电阻r2的一端、放大元件1的控制端电连接；第二电阻r2的另一端与第二电源端vcc3v电连接。
[0039]
具体地，在本实施例中，第一电阻r1和第二电阻r2均为偏置电阻且其阻值根据实际需要设置，第一电阻r1、第二电阻r2和第二电源端vcc3v共同配合以用于调节放大元件1的控制端的偏置电流，使得放大元件1获得合适的静态工作点，保证在信号放大过程中不出现失真情况。
[0040]
进一步地，参照图1，在一个示例性的实施例中，电子雾化器的短路检测电路还包括第三电阻r3；其中，放大元件1的第一端通过第三电阻r3与第一电源端vcc4.2v电连接。
[0041]
具体地，在本实施例中，第三电阻r3为上拉电阻且其阻值根据实际需要设置，第三电阻r3用于将放大元件1的第一端的不确定电信号钳位在高电平，以保证放大元件1的第一端的电位始终处于确定状态，同时起到限流作用。
[0042]
进一步地，参照图1，在一个示例性的实施例中，电子雾化器的短路检测电路还包括第四电阻r4；其中，开关元件2的第一端通过第四电阻r4与第一电源端vcc4.2v电连接。
[0043]
具体地，在本实施例中，第四电阻r4为上拉电阻且其阻值根据实际需要设置，第四电阻r4用于将开关元件2的第一端的不确定电信号钳位在高电平，以保证开关元件2的第一端的电位始终处于确定状态，同时起到限流作用。
[0044]
进一步地，参照图1，在一个示例性的实施例中，放大元件1包括第一三极管q1；其中，第一三极管q1的基极作为放大元件1的控制端且用于接收电子雾化器功率输出端输出的短路信号，第一三极管q1的集电极作为放大元件1的第一端与第一电源端vcc4.2v电连接(具体地，第一三极管q1的集电极作为放大元件1的第一端经第三电阻r3与第一电源端vcc4.2v电连接)，第一三极管q1的发射极作为放大元件1的第二端与开关元件2的控制端电连接。
[0045]
具体地，在本实施例中，第一三极管q1可为npn型三极管或pnp型三极管，本实施例中优选为npn型三极管，当电子雾化器功率输出端正常运行时，第一三极管q1的发射极相对于基极的电压小于第一三极管q1的导通电压，由于npn型三极管的特性，此时第一三极管q1的发射极和集电极均为反向偏置，第一三极管q1处于截止状态，第一三极管q1的发射极不能输出信号至开关元件2以驱动开关元件2输出相应的开关信号至单片机3，单片机3此时检测为高电平并判定电子雾化器功率输出端未发生短路；当电子雾化器功率输出端发生短路时，输出电流增大，第一三极管q1的发射极相对于基极的电压大于第一三极管q1的导通电压，且由于输出线材较长，输出电流在输送到第一三极管q1的基极时已经变得非常微弱，不能驱动第一三极管q1进入饱和状态，由于npn型三极管的特性，此时第一三极管q1的发射极正向偏置、集电极反向偏置，第一三极管q1处于放大状态，第一三极管q1的发射极将放大后的短路信号输出至开关元件2的控制端以驱动开关元件2输出低电平的开关信号至单片机3，单片机3此时根据接收到的低电平的开关信号判定电子雾化器功率输出端发生短路。
[0046]
进一步地，参照图1，在一个示例性的实施例中，开关元件2包括第二三极管q2；其中，第二三极管q2的基极作为开关元件2的控制端与第一三极管q1的发射极电连接，第二三极管q2的集电极作为开关元件2的第一端分别与第一电源端vcc4.2v(具体地，第二三极管q2的集电极作为开关元件2的第一端经第四电阻r4与第一电源端vcc4.2v电连接)、单片机3的输入端电连接，第二三极管q2的发射极作为开关元件2的第二端接地gnd。
[0047]
具体地，在本实施例中，第二三极管q2为npn型三极管，当第一三极管q1处于截止状态时，第一三极管q1的发射极不输出电流至第二三极管q2的基极，由于npn型三极管的特性，此时第二三极管q2的发射极和集电极均为反向偏置，第二三极管q2处于截止状态且相当于一个处于断开状态的开关，第一电源端vcc4.2v通过第二三极管q2与接地端gnd连接的回路不导通，此时单片机3实际检测的是第一电源端vcc4.2v的电位，即为高电平，则可判定此时电子雾化器功率输出端未发生短路；当第一三极管q1处于放大状态时，第一三极管q1的发射极将放大后的电流输出至第二三极管q2的基极，其中放大倍数根据第二三极管q2的参数来设置，以保证第二三极管q2在接收到放大后的电流时进入饱和状态，第二三极管q2
的发射极和集电极均为正向偏置，由于npn型三极管的特性，此时第二三极管q2的发射极和集电极之间相当于短路，第二三极管q2相当于一个处于闭合状态的开关，第一电源端vcc4.2v通过第二三极管q2与接地端gnd连接的回路导通，此时单片机3实际检测的是接地端gnd的电位，即为低电平，则可判定此时电子雾化器功率输出端发生短路。
[0048]
进一步地，参照图1，在一个示例性的实施例中，电子雾化器的短路检测电路还包括报警装置5；其中，报警装置5的输入端与单片机3的输出端电连接。
[0049]
具体地，在本实施例中，当单片机3检测到低电平并判定电子雾化器功率输出端发生短路时，单片机3输出短路判定信号至报警装置5，报警装置5在接收到短路判定信号的同时发出报警信号，以告知设备操作人员及时处理短路状况。
[0050]
进一步地，参照图1，在一个示例性的实施例中，报警装置5为蜂鸣器、指示灯中的任意一种或两种。
[0051]
具体地，在本实施例中，当报警装置5接收到单片机3输出的短路判定信号时，通过蜂鸣器发出警报声和/或通过指示灯闪烁的方式告知设备操作人员及时处理短路状况，避免因电子雾化器功率输出端长时间短路而对电路和设备造成损坏。
[0052]
对应地，本实用新型实施例还提供一种电子雾化器，包括上述任一实施例中的电子雾化器的短路检测电路。
[0053]
在本实施例中，得益于上述电子雾化器的短路检测电路的改进，本实施例的电子雾化器具有与上述电子雾化器的短路检测电路相同的技术效果，此处不再赘述。
[0054]
需要说明的是，本实用新型公开的电子雾化器的短路检测电路及电子雾化器的其它内容可参见现有技术，在此不再赘述。
[0055]
另外，需要说明的是，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
[0056]
以上仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。