恒功率输出电路、线路板及电子烟的制作方法

本申请涉及电子电路，尤其是一种恒功率输出电路、线路板及电子烟。

背景技术：

1、电子烟是一种模仿传统卷烟的气流传感器，由于其外形、烟雾和口感等方面与传统卷烟类似，目前已逐渐得到更多用户的青睐。电子烟通常采用恒功率输出，即当电池电压和负载发生变化时，也能均匀加热发热丝，雾化烟油，使用户抽吸效果最佳；如图1所示，恒功率设计时通常需要采样芯片at处的电压和电流，意味着始终需要保持at处的功率恒定，但目前由于发热丝端存在部分线损，用户在体验电子烟时，常常感受到输出功率达不到产品规格书上的功率，这会影响用户的吸烟效果。因此，如何提升用户的电子烟使用体验，成为了亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本申请提出一种恒功率输出电路、线路板及电子烟，能够提升用户的电子烟使用体验。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种恒功率输出电路，其特征在于，包括：

3、驱动单元，用于输出pwm驱动信号，还用于连接预配置的主控芯片；

4、电压补偿单元，与所述驱动单元的一个输出端连接，用于在连接所述主控芯片的情况下，根据所述pwm驱动信号输出对应于所述主控芯片的补偿电压；

5、电阻补偿单元，与所述驱动单元的一个输出端连接，用于在连接所述主控芯片的情况下，根据所述pwm驱动信号对所述主控芯片对应的负载电阻进行补偿；

6、信号输出单元，分别与所述电压补偿单元的输出端和所述电阻补偿单元的输出端连接，用于根据所述补偿电压和所述电阻补偿单元补偿的电阻输出目标pwm信号，其中，所述目标pwm信号的功率与所述补偿电压、所述电阻补偿单元补偿的电阻对应。

7、可选地，在本申请的一个实施例中，所述信号输出单元包括第一功率输出单元、第二功率输出单元和pwm输出单元，所述第一功率输出单元连接于所述电压补偿单元的输出端和所述电阻补偿单元的输出端，所述pwm输出单元的输入端分别连接于所述第一功率输出单元的输出端和所述第二功率输出单元的输出端，所述第二功率输出单元还用于连接预设的配置电阻，其中，所述第一功率输出单元用于根据所述补偿电压和所述电阻补偿单元补偿的电阻输出第一信号，所述第二功率输出单元用于根据所述配置电阻输出预设的第二信号，所述pwm输出单元用于根据所述第一信号和所述第二信号输出目标pwm信号。

8、可选地，在本申请的一个实施例中，所述第一功率输出单元包括乘法器电路和除法器电路，所述乘法器电路分别连接于所述电压补偿单元的输出端和所述除法器电路的一个输入端，所述除法器电路的另一个输入端连接于所述电阻补偿单元的输出端，其中，所述乘法器电路用于向所述除法器电路输出第一参数，所述第一参数与所述补偿电压的平方呈第一比例，所述除法器电路用于根据所述电阻补偿单元补偿的电阻生成第二参数，还用于根据所述第一参数和所述第二参数输出第一信号，所述第二参数与所述电阻补偿单元补偿的电阻呈第二比例。

9、可选地，在本申请的一个实施例中，如图2所示，所述电阻补偿单元包括第一电流镜单元、备选电阻串和第一运算放大器，所述第一电流镜单元分别连接于所述驱动单元的第一端和所述备选电阻串的一端，所述第一运算放大器的反相输入端连接于所述备选电阻串的一端，其中，所述第一电流镜单元用于在所述pwm驱动信号的占空比为零的情况下，为所述备选电阻串提供所述pwm驱动信号的镜像电流，所述备选电阻串用于提供第一电阻以作为所需补偿的电阻，所述第一运算放大器用于根据所述第一电阻输出第一电压。

10、可选地，在本申请的一个实施例中，所述备选电阻串包括多个串联连接的模拟电阻元件，每个所述模拟电阻元件包括并联连接的一个模拟电阻和一个控制开关，每个所述控制开关用于调节对应的所述模拟电阻元件的阻值。

11、可选地，在本申请的一个实施例中，如图3所示，所述电压补偿单元包括电压采样单元、电压模拟单元和减法器电路，所述驱动单元的一个输出端分别连接于所述电压采样单元的输入端和所述电压模拟单元的输入端，所述减法器电路分别与所述电压采样单元的输出端和所述电压模拟单元的输出端连接，其中，所述电压采样单元用于根据所述pwm驱动信号对所述主控芯片的信号输出端进行电压采样以得到采样电压，所述电压模拟单元用于根据所述pwm驱动信号对所述主控芯片的信号输出端进行电流采样以得到采样电流，并根据所述采样电流输出模拟损失电压，所述减法器电路用于根据所述采样电压和所述模拟损失电压，输出对应于所述主控芯片的补偿电压。

12、可选地，在本申请的一个实施例中，所述电压采样单元包括第二运算放大器以及串联连接的第一电阻、第二电阻，所述第一电阻的一端用于连接所述主控芯片的信号输出端，所述第二电阻的一端用于与所述主控芯片对应的至少一个负载连接，所述第二运算放大器的同相输入端连接于所述第一电阻和所述第二电阻之间，所述第二运算放大器的输出端连接于所述减法器电路的一个输入端。

13、可选地，在本申请的一个实施例中，如图4所示，所述电压模拟单元包括第二电流镜单元和损失补偿单元，所述第二电流镜单元用于根据所述pwm驱动信号对所述主控芯片的信号输出端进行电流采样以得到采样电流，所述损失补偿单元用于根据所述采样电流输出所述模拟损失电压，其中，所述第二电流镜单元的输入端连接于所述驱动单元的一个输出端，所述损失补偿单元分别连接于所述第二电流镜单元的一个输出端和所述减法器电路的另一个输入端。

14、第二方面，本申请实施例还提供了一种线路板，包括如第一方面所述的恒功率输出电路。

15、第三方面，本申请实施例还提供了一种电子烟，包括如第一方面所述的恒功率输出电路。

16、本申请提出的恒功率输出电路、线路板及电子烟，在驱动单元输出pwm驱动信号的情况下，通过电压补偿单元根据pwm驱动信号输出补偿电压，以及通过电阻补偿单元根据pwm驱动信号对主控芯片对应的负载电阻进行补偿，即对主控芯片的输出功率所对应的电压和电阻分别进行补偿，进而使得信号输出单元根据补偿电压和电阻补偿单元补偿的电阻输出对应的目标pwm信号，从而实现恒功率输出，能够提升用户的电子烟使用体验。

技术特征：

1.一种恒功率输出电路，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的恒功率输出电路，其特征在于,所述信号输出单元包括第一功率输出单元、第二功率输出单元和pwm输出单元，所述第一功率输出单元连接于所述电压补偿单元的输出端和所述电阻补偿单元的输出端，所述pwm输出单元的输入端分别连接于所述第一功率输出单元的输出端和所述第二功率输出单元的输出端，所述第二功率输出单元还用于连接预设的配置电阻，其中，所述第一功率输出单元用于根据所述补偿电压和所述电阻补偿单元补偿的电阻输出第一信号，所述第二功率输出单元用于根据所述配置电阻输出预设的第二信号，所述pwm输出单元用于根据所述第一信号和所述第二信号输出目标pwm信号。

3.根据权利要求2所述的恒功率输出电路，其特征在于,所述第一功率输出单元包括乘法器电路和除法器电路，所述乘法器电路分别连接于所述电压补偿单元的输出端和所述除法器电路的一个输入端，所述除法器电路的另一个输入端连接于所述电阻补偿单元的输出端，其中，所述乘法器电路用于向所述除法器电路输出第一参数，所述第一参数与所述补偿电压的平方呈第一比例，所述除法器电路用于根据所述电阻补偿单元补偿的电阻生成第二参数，还用于根据所述第一参数和所述第二参数输出第一信号，所述第二参数与所述电阻补偿单元补偿的电阻呈第二比例。

4.根据权利要求1所述的恒功率输出电路，其特征在于,所述电阻补偿单元包括第一电流镜单元、备选电阻串和第一运算放大器，所述第一电流镜单元分别连接于所述驱动单元的第一端和所述备选电阻串的一端，所述第一运算放大器的反相输入端连接于所述备选电阻串的一端，其中，所述第一电流镜单元用于在所述pwm驱动信号的占空比为零的情况下，为所述备选电阻串提供所述pwm驱动信号的镜像电流，所述备选电阻串用于提供第一电阻以作为所需补偿的电阻，所述第一运算放大器用于根据所述第一电阻输出第一电压。

5.根据权利要求4所述的恒功率输出电路，其特征在于,所述备选电阻串包括多个串联连接的模拟电阻元件，每个所述模拟电阻元件包括并联连接的一个模拟电阻和一个控制开关，每个所述控制开关用于调节对应的所述模拟电阻元件的阻值。

6.根据权利要求1所述的恒功率输出电路，其特征在于,所述电压补偿单元包括电压采样单元、电压模拟单元和减法器电路，所述驱动单元的一个输出端分别连接于所述电压采样单元的输入端和所述电压模拟单元的输入端，所述减法器电路分别与所述电压采样单元的输出端和所述电压模拟单元的输出端连接，其中，所述电压采样单元用于根据所述pwm驱动信号对所述主控芯片的信号输出端进行电压采样以得到采样电压，所述电压模拟单元用于根据所述pwm驱动信号对所述主控芯片的信号输出端进行电流采样以得到采样电流，并根据所述采样电流输出模拟损失电压，所述减法器电路用于根据所述采样电压和所述模拟损失电压，输出对应于所述主控芯片的补偿电压。

7.根据权利要求6所述的恒功率输出电路，其特征在于,所述电压采样单元包括第二运算放大器以及串联连接的第一电阻、第二电阻，所述第一电阻的一端用于连接所述主控芯片的信号输出端，所述第二电阻的一端用于与所述主控芯片对应的至少一个负载连接，所述第二运算放大器的同相输入端连接于所述第一电阻和所述第二电阻之间，所述第二运算放大器的输出端连接于所述减法器电路的一个输入端。

8.根据权利要求6所述的恒功率输出电路，其特征在于,所述电压模拟单元包括第二电流镜单元和损失补偿单元，所述第二电流镜单元用于根据所述pwm驱动信号对所述主控芯片的信号输出端进行电流采样以得到采样电流，所述损失补偿单元用于根据所述采样电流输出所述模拟损失电压，其中，所述第二电流镜单元的输入端连接于所述驱动单元的一个输出端，所述损失补偿单元分别连接于所述第二电流镜单元的一个输出端和所述减法器电路的另一个输入端。

9.一种线路板，其特征在于，包括如权利要求1至8任意一项所述的恒功率输出电路。

10.一种电子烟，其特征在于，包括如权利要求1至8任意一项所述的恒功率输出电路。

技术总结
本申请公开了恒功率输出电路、线路板及电子烟。其中，恒功率输出电路包括：驱动单元，用于输出PWM驱动信号，还用于连接预配置的主控芯片；电压补偿单元，与驱动单元的一个输出端连接，用于在连接主控芯片的情况下，根据PWM驱动信号输出对应于主控芯片的补偿电压；电阻补偿单元，与驱动单元的一个输出端连接，用于在连接主控芯片的情况下，根据PWM驱动信号对主控芯片对应的负载电阻进行补偿；信号输出单元，分别与电压补偿单元的输出端和电阻补偿单元的输出端连接，用于根据补偿电压和电阻补偿单元补偿的电阻输出目标PWM信号。本申请中，能够根据补偿电压和补偿电阻输出对应的目标PWM信号，从而实现恒功率输出，能够提升用户的电子烟使用体验。

技术研发人员：郭晋亮,张尚伟
受保护的技术使用者：杭州尚途半导体有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27