电源工作电路以及电子雾化终端的制作方法

文档序号:35679383发布日期:2023-10-08 15:03阅读:69来源:国知局
电源工作电路以及电子雾化终端的制作方法

本技术涉及电源工作的,具体涉及到电源工作电路以及电子雾化终端,具体是以雾化器为负载的电源工作电路以及电子雾化终端。


背景技术:

1、在电子烟中,用于给电子烟供给电力的电源可以是锂离子电池,锂离子电池是二次电池,是可再充电的电池,电池的负载可以包括电阻加热体,该电阻加热体将通过芯子保持的烟雾剂源雾化,电阻加热体例如由在芯子上卷绕的电阻加热体(例如,电热丝)构成,通过通电加热的方式将烟雾剂源和香味源的至少一方中包含的烟味成分雾化。

2、现有技术给电阻加热体通电加热的电池组件电路中,设置的电源保护芯片会实时监测电路中的工作电流变化,包括实时监测充电电流或供电电流,并会在同一功能模式下采取自动反馈调节的方式去持续调节电路中的实时电流,当配置得功能模式越多,则反馈调节的控制流程越庞大;对于部分过放电压保护芯片和过热保护芯片中的电阻阻值精确度要求高,且对电池组件电路出现过大电流或过大电压时仍需持续进行反馈调节,则闭合的电路通路在持续调节中会增加电源劣化或雾化器干烧的概率。


技术实现思路

1、本技术公开电源工作电路以及电子雾化终端,公开的技术方案如下:

2、电源工作电路,所述电源工作电路包括连接单元、线路开关单元、监测单元和开关管;连接单元可切换地接通负载和充电接口;连接单元与线路开关单元连接,线路开关单元与监测单元连接;连接单元和线路开关单元用于通过开关来引导所述监测单元进入充电模式或供电模式;开关管的控制极接入所述监测单元;在连接单元接通负载时,连接单元、线路开关单元和监测单元连成用于为负载供电的闭合回路,以使监测单元切换入供电模式;监测单元,用于在切换入供电模式后,导通开关管,以调节负载的供电量;在连接单元接通充电接口时,连接单元、线路开关单元和监测单元连成用于为所述监测单元充电的闭合回路,以使监测单元切换入充电模式;监测单元,用于在切换入充电模式后,导通开关管,以调节所述监测单元内设的工作电源的充电量;线路开关单元,用于通过相应的开关支路来连成停止为负载供电的电路和/或停止为所述监测单元内设的工作电源充电的电路;线路开关单元,用于在所有开关支路都接通时,通过保险丝熔断的方式来形成电气断开的电路,以使所述监测单元内设的工作电源停止为负载供电,并防止所述监测单元自动恢复为负载供电。

3、进一步地,所述线路开关单元包括保险丝、第一电阻、第二电阻、第二开关、以及第一开关;第一电阻形成第一开关支路,第一开关支路的一端与保险丝的一端连接,第一开关支路的另一端与监测单元连接,保险丝的另一端与连接单元连接;第二电阻与第二开关串联连接成第二开关支路,第二开关支路的一端与连接单元连接,第二开关支路的另一端与监测单元连接;第一开关形成第三开关支路,第三开关支路的一端与连接单元连接,第三开关支路的另一端与监测单元连接;在保险丝没有熔断的前提下,第一开关闭合且第二开关断开时,无论连接单元是接通到负载还是接通到充电接口,所述线路开关单元、所述连接单元、以及所述监测单元都连成闭合回路,或所述线路开关单元、所述连接单元、开关管以及所述监测单元都连成闭合回路;第一开关闭合且第二开关闭合时,所有开关支路都接通,保险丝熔断。

4、进一步地,所述连接单元还包括双向开关、二极管和第一电容;二极管和第一电容连接成并联支路;并联支路的一端与双向开关的输出端连接,并联支路的另一端分别连接负载的负电源端和充电接口的负电源端,双向开关的两个输入端分别连接负载的正电源端和充电接口的正电源端,但不同时将负载和充电接口接通到所述电源工作电路中,以使连接单元可切换地接通负载和充电接口。

5、进一步地,所述监测单元包括第三电阻、第四电阻、第五电阻、工作电源以及mcu;第三电阻的一端与所述第一开关支路中没有与保险丝连接的一端连接;第三电阻的一端也与工作电源的正极连接,工作电源的负极接地,第三电阻的另一端与第四电阻的一端连接,第四电阻的另一端与mcu的电压采样端连接;开关管是pmos管,pmos管的栅极是开关管的控制极;mcu的占空比输出端与开关管的栅极连接,mcu的电源端与第五电阻的一端连接,第五电阻的另一端与开关管的源极连接,开关管的漏极接入第三电阻与第四电阻之间;或者,开关管是pigbt管,pigbt管的栅极是开关管的控制极;mcu的占空比输出端与开关管的栅极连接,mcu的电源端与第五电阻的一端连接,第五电阻的另一端与开关管的射极连接,开关管的集极接入第三电阻与第四电阻之间。

6、进一步地,第一开关闭合、第二开关断开、开关管断开且连接单元选择接通负载时,所述连接单元、第一开关支路、第三开关支路和所述监测单元连成用于负载供电的闭合回路,mcu的电压采样端检测到第一采样电压以切换入供电模式;在供电模式下,mcu的占空比输出端输出的脉冲信号导通或关断开关管,并通过对输出的脉冲信号施加调节来改变负载的供电量;其中,供电模式是所述工作电源为负载供电的模式;第一开关闭合、第二开关断开、开关管断开且连接单元选择接通充电接口时,所述连接单元、第一开关支路、第三开关支路和所述监测单元连成用于为所述监测单元中的工作电源充电的闭合回路,mcu的电压采样端检测到第二采样电压以切换入充电模式;在充电模式下,mcu的占空比输出端输出的脉冲信号导通或关断开关管,并通过对输出的脉冲信号施加调节来改变工作电源的充电量;其中,充电模式是所述充电接口输入的电力为所述工作电源充电的模式;其中,第二采样电压不等于第一采样电压。

7、进一步地,所述负载被配置为在通电后,通过加热或振荡来对烟雾剂源进行雾化,其中,所述负载和所述烟雾剂源都安装在同一电子雾化终端内;在所述连接单元接通所述负载的前提下,mcu的电压采样端检测到第一采样电压时,mcu识别到所述连接单元所接通的负载,并确认进入供电模式,然后按照定时周期去反复导通和关断开关管,直至经过预设抽吸时间,mcu关断开关管;其中,定时周期是等于mcu的占空比输出端输出的脉冲信号的脉宽;其中,预设抽吸时间用于表示所述负载执行雾化所耗费的时间,且是使用电子雾化终端进行吸入动作的时间决定。

8、进一步地,mcu的电压采样端从检测到第一采样电压开始经过所述预设抽吸时间后,mcu的占空比输出端关断开关管,mcu被配置为不识别所述负载并确认所述负载无法对烟雾剂源继续进行雾化,所述工作电源停止为负载供电,但mcu仍维持处于供电模式,以便于在更换所述烟雾剂源后由所述工作电源恢复为所述负载供电;其中,连接单元没有接通负载,且连接单元没有接通充电接口时,mcu的电压采样端检测到第三采样电压,第一采样电压不等于第三采样电压,第一采样电压不等于第二采样电压。

9、进一步地,在所述连接单元接通所述充电接口的前提下,mcu的电压采样端检测到第二采样电压时,mcu识别到所述连接单元所接通的充电接口,并确认进入充电模式,再保持导通所述开关管预设充电时间,预设充电时间是由mcu内设的定时器计时设置出来。

10、进一步地,所述监测单元还包括电压检测芯片、第六电阻以及第二电容;第六电阻的一端同时与所述工作电源的正极和电压检测芯片的输入端连接,第六电阻的另一端与第二电容的一端连接,第二电容的另一端接地,电压检测芯片的接地端接地;电压检测芯片的输出端连接上开关管的源端或开关管的射极;其中,电压检测芯片通过其输入端和第六电阻检测所述工作电源的输出电压,电压检测芯片通过其输出端和第五电阻将检测到的输出电压存储到所述mcu中。

11、进一步地,所述第三开关支路断开的情况下,所述监测单元无法为所述负载供电,外部电力也无法通过充电接口为所述监测单元充电;所述第三开关支路接通且第一开关支路断开的情况下,保险丝没有熔断,所述监测单元在所述供电模式下为所述负载供电,或在所述充电模式下通过充电接口为所述监测单元充电;所述第三开关支路接通且第一开关支路接通的情况下,保险丝熔断,以实现不可逆地停止为所述负载供电,且在第二开关和第一开关都闭合的状态下及时避免其余的元器件或芯片出现损坏;其中,保险丝在所述第三开关支路接通且第一开关支路接通的情况下经过的电流大于保险丝在所述第三开关支路接通且第一开关支路断开的情况下经过的电流。

12、一种电子雾化终端,电子雾化终端包括所述电源工作电路;电子雾化终端还包括负载和充电接口,其中,负载用于在所述电源工作电路提供的电力下对烟雾剂源继续进行雾化,充电接口用于利用外部电力给所述电源工作电路充电。

13、本技术的技术效果在于:与普通的具有电源保护电路的电池组件相比,本技术公开的电源工作电路利用同一连接单元可切换地接通负载和充电接口,能够在物理连接负载和充电接口的基础上择一地将负载和充电接口接通到连接单元中,使用开关电路模块就实现负载和充电接口可切换地连接到所述电源工作电路。负载和充电接口可以设置为固定焊接到电源工作电路上,减少对负载rl配置专用供电接口;充电接口不复用为负载rl的供电接口,但充电接口可以接入各种类型的充电电源;除非解除相关固定焊接点,否则负载rl和充电接口都是不可拆卸地安装在所述电源工作电路所在的印刷电路板中,相对于现有技术中相关的可拆卸安装方案节省对负载rl的更换装配操作。

14、线路开关单元支持手动操作相应的开关支路的闭合和断开,能在选择第三开关支路闭合的状态下为负载供电或为工作电源充电,也能在所有开关支路都接通时,通过保险丝熔断的方式来形成电气断开的电路,使所述监测单元内设的工作电源停止为负载供电,且不受mcu实时输出的占空比信号和工作电源输出电压的影响,即当保险丝被熔断使意味着整个电路进入不可逆转的断开状态,不能自动恢复为闭合状态;相对于持续反馈调节电量的方式能防止所述监测单元自动恢复为负载供电,实现不可逆地停止为所述负载供电,且在第二开关和第一开关都闭合的状态下及时避免其余的电子元器件或芯片出现损坏。减少单靠过放电压保护芯片或过热保护芯片在不同工作模式下持续调节的复杂度和潜在的不稳定性,进而减少电源劣化或雾化器干烧的概率,方便对电气连接所述电源工作电路的雾化设备进行再充电以便重复使用。

15、当保险丝被熔断使意味着所述线路开关单元进入不可逆转的断开状态,暂时改变对应开关的开闭状态也不能自动恢复为闭合状态,所以,第二开关支路中的电阻与其它开关支路中的电阻没有关联,可以大于第一电阻的电阻值,也可以小于第一电阻的电阻值,只要在第二开关支路闭合时,让流经保险丝的电流大于供电模式下流过保险丝的电流(可以记为额定工作电流)即可。因此,在各个开关支路中,都不需要对部分支路中以分立元件存在的电阻的阻值进行精确计算以满足充电过程所需的过电流和过电压。

16、对于所述监测单元所主导的供电模式和充电模式,是结合电阻的分压值起到唤醒mcu进入相应工作模式作用和开关管的导通作用的结果;还可以配合电压检测芯片对工作电源的输出电压的检测结果作进一步的两种工作模式的优化切换,提高对工作电源的输出电压的检测精度。充电模式和供电模式中用于将开关管接通的条件不同,在第一开关支路、第二开关支路和第三开关支路的开闭都无法区别工作模式的情况下,容易抑制所述开关管误动作,减少因开关管无意接通而产生不必要的电能消耗。

17、当mcu施加到开关管的控制极的信号是具有占空比可调或脉冲频率可调的脉冲信号时,可以在供电模式下反复进行导通和断开,限制从工作电源对负载供给的电力,也可以基于工作电源的剩余电量,通过定时导通开关管的方式来对工作电源进行充电,抑制工作电源劣化。

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