雾化器驱动装置及雾化器设备的制作方法

1.本技术涉及雾化器技术领域，特别是涉及一种雾化器控制装置及雾化器设备。


背景技术：

2.雾化器是一种将试液雾化的仪器。雾化器有多种类型，根据用途不同大致可分为空气加湿器、医用雾化片和其他类型的雾化器，使用范围广。例如随着手持式雾化器的普及，目前市面上已经有大部分的患者都会选择医用雾化器作为治疗呼吸疾病的治疗工具，而且治疗效果十分显著。雾化器工作时，吸水棉条将水杯中的水连接到雾化片上，电源提供高频交流电压使金属片震动，金属片中心区域有微小的孔，拍打在棉条上，使水从孔中喷出，形成雾化颗粒。
3.但是，雾化器在生产使用过程中会存在一些匹配问题，常见的是同样的雾化器机身匹配不同的雾化头雾化效果不一样，根本原因是雾化头之间有微小的电容差异，那么雾化器的电路和雾化片的谐振频率会有差异，当雾化器的电路给定的频率一定时，不能适配不同的雾化片，影响雾化效果，使用不可靠。


技术实现要素：

4.本发明针对传统的雾化器使用不可靠的问题，提出了一种雾化器控制装置及雾化器设备，该雾化器控制装置及雾化器设备可以达到提高雾化器的使用可靠性的技术效果。
5.一种雾化器驱动装置，包括幅值调整电路、滤波电路、比较器、电压检测电路、开关管和电感，所述幅值调整电路用于接入参考信号，所述参考信号与雾化器的谐振频率相匹配；
6.所述幅值调整电路连接所述滤波电路，所述滤波电路连接所述比较器的第一输入端，所述电感一端接入电源，另一端用于连接雾化器的第一引线，所述电压检测电路用于连接雾化器的第二引线，所述电压检测电路连接所述比较器的第二输入端，所述比较器的输出端连接所述开关管的控制端，所述开关管的第一端连接所述电感远离电源的一端，所述开关管的第二端连接所述电压检测电路。
7.一种雾化器设备，包括雾化器和如上述的雾化器驱动装置。
8.上述雾化器驱动装置及雾化器设备，包括幅值调整电路、滤波电路、比较器、电压检测电路、开关管和电感，幅值调整电路用于接入参考信号，参考信号与雾化器的谐振频率相匹配，幅值调整电路对接入的参考信号幅值进行调整后，通过滤波电路将参考信号变成一个较为稳定的信号，传输到比较器的第一输入端中，电压检测电路检测到雾化器的电压，并传输到比较器的第二输入端中，由于参考信号与雾化器的谐振频率相匹配，电感和雾化器构成谐振电路，比较器会将两个输入端的信号不断进行比较，比较之后比较器可以输出方波信号，控制开关管的通断，让雾化器进行谐振，比较器两端会不断的比较大小，在一定范围内致使功率恒定，从而实现针对不同的雾化片提供不同的谐振频率，提高雾化效果，且该方法基于硬件实现，简单可靠，提高了雾化器的使用可靠性。
9.在其中一个实施例中，所述幅值调整电路包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻一端用于接入参考信号，另一端连接所述第二电阻，所述第一电阻和所述第二电阻的公共端连接所述滤波电路，所述第二电阻远离所述第一电阻的一端接地。
10.在其中一个实施例中，所述滤波电路包括第一电容，所述第一电阻和所述第二电阻的公共端连接所述第一电容的第一端，所述第一电容的第二端接地。
11.在其中一个实施例中，所述电压检测电路包括电流转换单元和滤波单元，所述滤波单元连接所述比较器的第二输入端，还连接所述电流转换单元，所述电流转换单元和所述滤波单元的公共端连接所述开关管的第二端，还用于连接雾化器的第二引线。
12.在其中一个实施例中，所述电流转换单元包括第三电阻，所述滤波单元和所述开关管的第二端的公共端连接所述第三电阻的第一端，所述第三电阻的第一端还用于连接雾化器的第二引线，所述第三电阻的第二端接地。
13.在其中一个实施例中，所述滤波单元包括第四电阻、第二电容和第三电容，所述第四电阻的第一端连接所述第三电阻的第一端，所述第二电容和所述第三电容的公共端连接所述第三电阻的第二端，所述第二电容远离所述第三电容的一端接地，所述第三电容远离所述第二电容的一端接地。
14.在其中一个实施例中，雾化器驱动装置还包括上拉电阻，所述上拉电阻连接所述比较器。
15.在其中一个实施例中，雾化器驱动装置还包括抗干扰电阻，所述抗干扰电阻一端连接所述开关管的控制端，另一端连接所述开关管的第二端。
16.在其中一个实施例中，所述开关管为mos管。
附图说明
17.图1为一个实施例中雾化器驱动装置的结构框图；
18.图2为一个实施例中雾化器驱动装置的结构示意图。
具体实施方式
19.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本技术进行更加全面的描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
20.在一个实施例中，请参见图1，提供一种雾化器驱动装置，包括幅值调整电路110、滤波电路120、比较器u8
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a、电压检测电路140、开关管130和电感l2，幅值调整电路110用于接入参考信号，参考信号与雾化器的谐振频率相匹配，幅值调整电路110连接滤波电路120，滤波电路120连接比较器u8
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a的第一输入端，电感l2一端接入电源，另一端用于连接雾化器的第一引线，电压检测电路140用于连接雾化器的第二引线，电压检测电路140连接比较器u8
‑
a的第二输入端，比较器u8
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a的输出端连接开关管130的控制端，开关管130的第一端连接电感l2远离电源的一端，开关管130的第二端连接电压检测电路140。幅值调整电路110接入对参考信号的幅值进行调整后，通过滤波电路120将参考信号变成一个较为稳定的信号，传输到比较器u8
‑
a的第一输入端中，电压检测电路140检测到雾化器的电压，并传输到比较器u8
‑
a的第二输入端中，由于参考信号与雾化器的谐振频率相匹配，电感l2和雾化器构成
谐振电路，比较器u8
‑
a会将两个输入端的信号不断进行比较，比较之后比较器u8
‑
a可以输出方波信号，控制开关管130的通断，让雾化器进行谐振，比较器u8
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a两端会不断的比较大小，在一定范围内致使功率恒定，从而实现针对不同的雾化片提供不同的谐振频率，提高雾化效果，且该方法基于硬件实现，简单可靠，提高了雾化器的使用可靠性。
21.具体地，雾化器驱动装置用于对雾化器进行驱动，雾化器可以为手持式雾化器，也可以为其他雾化片的雾化器，例如插交流电的台式雾化器等。雾化器驱动装置具体与雾化器中的雾化片连接，雾化片可以等效为电容，不同的雾化片可以等效为不同容值的等效电容h1。雾化器的第一引线和第二引线可以分别视为雾化片等效电容h1的两端，即电感l2连接雾化片等效电容h1的第一端，电压检测电路140连接雾化片等效电容h1的第二端。参考信号与雾化器的谐振频率相匹配，即参考信号的频率与雾化片的谐振频率较为接近或相等，参考信号的频率可以控制雾化片的功率，一般来说，信号的占空比越大，雾化片的功率也就相对较大。参考信号的类型并不是唯一的，在本实施例中，参考信号为pwm(pulse width modulation，脉冲宽度调制)方波信号，参考信号的来源也不是唯一的，例如雾化器驱动装置还可以包括mcu(microcontroller unit，微控制单元)芯片，幅值调整电路110可以连接mcu芯片，mcu芯片将参考信号传输至幅值调整电路110。可以理解，在其他实施例中，参考信号的类型、频率和来源等也可以根据实际需求选择，只要本领域技术人员认为可以实现即可。
22.幅值调整电路110用于接入参考信号，幅值调整电路110连接滤波电路120，滤波电路120连接比较器u8
‑
a的第一输入端。以参考信号为幅值为a的pwm方波信号为例，参考信号经过幅值调整电路110后，幅值变为a1，a1的具体数值取决于幅值调整电路110的具体结构，a1也会影响雾化器的功率。幅值调整电路110的结构并不是唯一的，例如可包括电阻，通过电阻的分压作用改变参考信号的幅值，便于进行后续处理。可以理解，幅值调整电路110也可以包括其他结构，可根据实际情况调整。
23.幅值被调整后的参考信号传输到滤波电路120，滤波电路120对幅值被调整后的参考信号进行滤波。以参考信号为pwm方波信号为例，经过滤波电路120后参考信号会变成幅值为a1的近似水平直线电压信号，近似水平直线电压信号传输到比较器u8
‑
a的第一输入端中，比较器u8
‑
a的第一输入端为参考输入端，则参考输入端接收到的信号作为参考点，比较器u8
‑
a会将第二输入端接收到的信号与参考输入端接收到的信号进行对比，根据两个信号的大小关系输出高电平或低电平。
24.电感l2一端接入电源，另一端用于连接雾化器的第一引线，电压检测电路140用于连接雾化器的第二引线，电压检测电路140连接比较器u8
‑
a的第二输入端。可以理解，电感l2接入的电源为参考电源，参考电源的电压值一般固定不变。电感l2一端连接电源，另一端连接雾化器的第一引线，电感l2与雾化器可以构成lc谐振电路。电压检测电路140一侧连接雾化器的第二引线，另一侧连接比较器u8
‑
a的第二输入端，可以检测雾化器的电压，并将检测到的电压值反馈到比较器u8
‑
a的第二输入端。由比较器u8
‑
a的功能可知比较器u8
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a的第一输入端的电压和第二输入端的电压会一直处于一个动态的比较过程，该过程是一个动态平衡的过程，会使得比较器u8
‑
a的输出端输出一定频率的方波控制开关管130。致使比较器u8
‑
a的第一输入端的电压不断的与第二输入端的电压保持近似。比较器u8
‑
a的第一输入端的电压高于比较器u8
‑
a的第二输入端的电压时比较器u8
‑
a输出高电平，比较器u8
‑
a的第一
输入端的电压低于比较器u8
‑
a的第二输入端的电压时输出低电平，输出的高低电平也就是控制开关管130的一个方波，该方波可以调整谐振的功率。
25.比较器u8
‑
a的输出端连接开关管130的控制端，开关管130的第一端连接电感l2远离电源的一端，开关管130的第二端连接电压检测电路140。参考信号与雾化器的谐振频率相匹配，经过上述的比较分析，比较器u8
‑
a会不断的输出一个与参考信号频率近似的频率方波控制mos管q4的开断，控制开关管130导通或截止，进而控制雾化器的谐振。比较器u8
‑
a两端会不断的比较大小在一定范围内致使功率恒定，此种方式通过硬件的方式实现，较为简单可靠。
26.在一个实施例中，请参见图2，幅值调整电路110包括第一电阻r5和第二电阻r6，第一电阻r5一端用于接入参考信号，另一端连接第二电阻r6，第一电阻r5和第二电阻r6的公共端连接滤波电路120，第二电阻r6远离第一电阻r5的一端接地。
27.具体地，以参考信号为幅值为a的pwm方波信号为例，经过第一电阻r5和第二电阻r6的分压后，参考信号就会变成幅值为ar5/(r5+r6)的方波信号。第一电阻r5和第二电阻r6阻值的比值决定了雾化器的功率大小。通过设置第一电阻r5和第二电阻r6的不同阻值可以控制对参考信号的幅值进行调整的程度，使用便捷。且采用两个电阻作为幅值调整电路110结构简单，易于实施。
28.在一个实施例中，请参见图2，滤波电路120包括第一电容c6，第一电阻r5和第二电阻r6的公共端连接第一电容c6的第一端，第一电容c6的第二端接地。将第一电容c6作为滤波电路120可以节约硬件成本，使用便捷。以参考信号为幅值为a的pwm方波信号为例，经过第一电阻r5和第二电阻r6的分压后，参考信号就会变成幅值为ar5/(r5+r6)的方波信号。幅值为ar5/(r5+r6)的方波信号进过第一电容c6后，会变成幅值为ar5/(r5+r6)的近似水平直线电压信号，传输到比较器u8
‑
a的第一输入端中，作为比较器u8
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a的参考点信号。可以理解，在其他实施例中，滤波电路120也可以为其他结构，只要本领域技术人员认为可以实现即可。
29.在一个实施例中，请参见图2，电压检测电路140包括电流转换单元141和滤波单元142，滤波单元142连接比较器u8
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a的第二输入端，还连接电流转换单元141，电流转换单元141和滤波单元142的公共端连接开关管130的第二端，还用于连接雾化器的第二引线。
30.具体地，电流转换单元141和滤波单元142的公共端连接雾化器的第二引线，雾化器上的谐振电流经过电流转换单元141转换成电压信号，电压信号经过滤波单元142转换成一条几乎水平的直线电压信号，该电压值与电感l2接入的参考电源的值的乘积为谐振雾化器的功率。由于参考电源的值一般是固定的，所以经过电流转换单元141和滤波单元142检测到的电压值可直接反映出雾化器的功率。电流转换单元141的结构并不是唯一的，只要可以将电流信号转换为电压信号即可，例如可包括电阻，电阻的数量和连接关系等可根据实际需求选择。滤波单元142的结构也不是唯一的，例如可以包括电容，电容的数量和连接关系等可根据实际需求选择，只要本领域技术人员认为可以实现即可。
31.在一个实施例中，请参见图2，电流转换单元141包括第三电阻r14，滤波单元142和开关管130的第二端的公共端连接第三电阻r14的第一端，第三电阻r14的第一端还用于连接雾化器的第二引线，第三电阻r14的第二端接地。雾化器的谐振电流流经第三电阻r14后，在第三电阻r14上产生压降，从而可以将接收到的电流信号转换为电压信号后，将电压信号
传输至滤波单元142，由滤波单元142进行进一步处理。采用第三电阻r14作为电流转换单元141结构简单，使用便捷。
32.在一个实施例中，请参见图2，滤波单元142包括第四电阻r16、第二电容c13和第三电容c7，第四电阻r16的第一端连接第三电阻r14的第一端，第二电容c13和第三电容c7的公共端连接第三电阻r14的第二端，第二电容c13远离第三电容c7的一端接地，第三电容c7远离第二电容c13的一端接地。
33.雾化器的谐振电流经过第三电阻r14转换为电压信号后，经过第四电阻r16、第二电容c13和第三电容c7的滤波作用转换为近似水平直线的电压信号，第三电容c7处的电压值直接可反映雾化片的功率。第四电阻r16的阻值、第二电容c13和第三电容c7的电容值可根据实际需求设置。可以理解，在其他实施例中，滤波单元142还可以为其他结构，只要本领域技术人员认为可以实现即可。
34.在一个实施例中，请参见图2，雾化器驱动装置还包括上拉电阻r10，上拉电阻r10连接比较器u8
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a。具体地，当比较器u8
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a的输出端悬空时，使用时可以根据需要连接上拉电阻r10。上拉电阻r10可以作为比较器u8
‑
a外围电路，上拉电阻r10还接入电源。比较器u8
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a输出的高电平的电压是上拉电阻r10接入的vcc值，低电平电压等于地(0v)。可以根据比较器u8
‑
a输出高电平电压范围来选择适合的上拉电压vcc，如需要输出5v则将输出端上拉到5v，而低电平则由比较器u8
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a的地决定。
35.在一个实施例中，请参见图2，雾化器驱动装置还包括抗干扰电阻r12，抗干扰电阻r12一端连接开关管130的控制端，另一端连接开关管130的第二端。抗干扰电阻r12设置在开关管130的控制端和第二端之间，可以起到防干扰的作用。抗干扰电阻r12的阻值可根据实际需求选择，在此不做限定。
36.在一个实施例中，请参见图2，开关管130为mos管q4。进一步地，开关管130可以为n沟道mos管，n沟道mos管的栅极连接比较器u8
‑
a的输出端，n沟道mos管的源极连接电压检测电路140，n沟道mos管的漏极连接电感l2。当开关管130为mos管q4时，mos管q4基于栅极电压调整自身处于导通或截止状态，且mos管q4作为开关管130开关速度快，工作性能佳。
37.为了更好地理解上述实施例，以下结合一个具体的实施例进行详细的解释说明。在一个实施例中，请参见图1
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2，雾化器驱动装置包括幅值调整电路110、滤波电路120、比较器u8
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a、电压检测电路140、开关管130、电感l2、上拉电阻r10、抗干扰电阻r12和mcu芯片，幅值调整电路110包括第一电阻r5和第二电阻r6，滤波电路120包括第一电容c6，电压检测电路140包括电流转换单元141和滤波单元142，电流转换单元141包括第三电阻r14，滤波单元142包括第四电阻r16、第二电容c13和第三电容c7。
38.具体地，参考信号为pwm信号，来自mcu芯片。此pwm是一定频率的方波，此方波与雾化片的谐振频率较为接近，其主要目的是控制雾化片的功率，占空比越大，其功率也相对较大。r5和r6阻值的比值决定了功率大小，与c7电容的采样电压不断的进行比较，比较之后输出方波控制mos管q4让雾化片进行谐振，比较器u8
‑
a两端会不断的比较大小在一定范围内致使功率恒定，此种方式通过硬件的方式实现，较为简单可靠。
39.pwm是一个一定频率幅度为假设为a的方波，经过r5和r6的分压就会变成幅度为ar5/(r5+r6)的方波，经过电容c6之后会变成幅度为ar5/(r5+r6)的近似水平直线电压信号。谐振电流经过r14电阻转换成电压信号经过r16电阻和c13和c7电容之后成为一条几乎
水平直线的电压信号，该电压值与vdd的乘积既是谐振雾化片功率。vdd是固定的，故c7电压值直接可反映雾化片的功率，由比较器u8
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a的功能可知c6的电压和c7的电压一直会处于一个动态的比较过程，该过程是一个动态平衡的过程，会使得比较器u8
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a的输出端输出一定频率的方波控制mos管q4，致使c7的电压不断的与c6的电压保持近似。比较器u8
‑
a在c6的电压高于c7电压时比较器u8
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a输出高电平，c6电压低于c7电压时输出低电平，输出的高低电平也就是控制mos管q4的一个方波，该方波可以调整谐振的功率。
40.pwm的方波频率与雾化片自身的谐振频率保持一致即可，经过上述的比较分析，比较器u8
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a会不断的输出一个与pwm频率近似的频率方波控制mos管q4的开断，进而控制雾化片的谐振。电感l2l2与雾化片构成lc谐振电路，r10属于上拉电阻r10，与属于比较器u8
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a外围电路，r12属于mos管q4gs之间的电阻，防干扰作用。本技术通过硬件的方式来控制恒功率，通过使用比较器u8
‑
a的方式，采用硬件电路比较器u8
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a反馈的方式做到恒功率控制，可以节省芯片内存资源，且实施简单可靠。
41.上述雾化器驱动装置，包括幅值调整电路110、滤波电路120、比较器u8
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a、电压检测电路140、开关管130和电感l2，幅值调整电路110用于接入参考信号，参考信号与雾化器的谐振频率相匹配，幅值调整电路110接入对参考信号的幅值进行调整后，通过滤波电路120将参考信号变成一个较为稳定的信号，传输到比较器u8
‑
a的第一输入端中，电压检测电路140检测到雾化器的电压，并传输到比较器u8
‑
a的第二输入端中，由于参考信号与雾化器的谐振频率相匹配，电感l2和雾化器构成谐振电路，比较器u8
‑
a会将两个输入端的信号不断进行比较，比较之后比较器u8
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a可以输出方波信号，控制开关管130的通断，让雾化器进行谐振，比较器u8
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a两端会不断的比较大小，在一定范围内致使功率恒定，从而实现针对不同的雾化片提供不同的谐振频率，提高雾化效果，且该方法基于硬件实现，简单可靠，提高了雾化器的使用可靠性。
42.在一个实施例中，提供一种雾化器设备，包括雾化器和如上述的雾化器驱动装置。
43.上述雾化器设备，包括幅值调整电路110、滤波电路120、比较器u8
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a、电压检测电路140、开关管130和电感l2，幅值调整电路110用于接入参考信号，参考信号与雾化器的谐振频率相匹配，幅值调整电路110接入对参考信号的幅值进行调整后，通过滤波电路120将参考信号变成一个较为稳定的信号，传输到比较器u8
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a的第一输入端中，电压检测电路140检测到雾化器的电压，并传输到比较器u8
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a的第二输入端中，由于参考信号与雾化器的谐振频率相匹配，电感l2和雾化器构成谐振电路，比较器u8
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a会将两个输入端的信号不断进行比较，比较之后比较器u8
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a可以输出方波信号，控制开关管130的通断，让雾化器进行谐振，比较器u8
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a两端会不断的比较大小，在一定范围内致使功率恒定，从而实现针对不同的雾化片提供不同的谐振频率，提高雾化效果，且该方法基于硬件实现，简单可靠，提高了雾化器的使用可靠性。
44.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
45.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护
范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。