电子烟加热控制电路、方法、集成电路及电子烟

摘要

本发明公开了电子烟加热控制电路、方法、集成电路及电子烟，涉及电子技术领域。电子烟加热控制电路包括信号采集模块和控制模块；信号采集模块的输出端与控制模块的输入端连接；信号采集模块，用于接收外部检测传感器输入的检测信号，并根据检测信号生成参考信号，将参考信号传输至控制模块；控制模块，用于根据参考信号生成驱动信号，并将驱动信号传输至电子烟加热电路，以使电子烟加热电路根据驱动信号进行加热。本发明能够根据外部检测传感器输入的检测信号调整用于控制电子烟加热电路的驱动信号，从而实现对电子烟加热的灵活控制，以实现对温度的准确控制。

说明书

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种电子烟加热控制电路、方法、集成电路及电子烟。

背景技术

电子烟采用微电子技术模拟抽烟的整个过程，通过电加热方式雾化烟油来产生烟雾并供抽吸者享用。其中，烟油是电子烟的最重要组成部分，烟油的主要成分包括甘油、丙二醇、尼古丁和香精。在加热时，若温度过高，烟油会产生微量丙烯醛，丙烯醛的释放量增多会影响到使用体验，并对环境和人体健康造成危害。若温度过低，则会导致烟油雾化不充分，影响抽吸体验。因此，如何准确控制加热温度是亟待解决的技术问题。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种电子烟加热控制电路、方法、集成电路及电子烟，旨在解决现有技术中无法准确控制加热温度的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出一种电子烟加热控制电路，电子烟加热控制电路包括信号采集模块和控制模块；信号采集模块的输出端与控制模块的输入端连接；

信号采集模块，用于接收外部检测传感器输入的检测信号，并根据检测信号生成参考信号，将参考信号传输至控制模块；

控制模块，用于根据参考信号生成驱动信号，并将驱动信号传输至电子烟加热电路，以使电子烟加热电路根据驱动信号进行加热。

可选的，信号采集模块包括第一采集模块、第二采集模块和信号汇总模块；第一采集模块的输出端与信号汇总模块的第一输入端连接；第二采集模块的输出端与信号汇总模块的第二输入端连接；信号汇总模块的输出端与控制模块的输入端连接；

第一采集模块，用于接收第一外部检测传感器输入的第一检测信号，并根据第一检测信号生成第一采集信号，将第一采集信号传输至信号汇总模块；

第二采集模块，用于接收第二外部检测传感器输入的第二检测信号，并根据第二检测信号生成第二采集信号，将第二采集信号传输至信号汇总模块；

信号汇总模块，用于根据第一采集信号和第二采集信号生成参考信号，并将参考信号传输至控制模块。

可选的，第一采集模块包括第一放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；

第一电阻的第一端分别与第一放大器的正向输入端及第二电阻的第一端连接，第二电阻的第二端与第一放大器的输出端连接，第三电阻的第一端与第一预设电源连接，第三电阻的第二端分别与第一放大器的负向输入端及第四电阻的第一端连接，第四电阻的第二端接地，第一放大器的输出端与信号汇总模块的第一输入端连接；第一电阻的第二端与第一外部检测传感器的输出端连接。

可选的，信号汇总模块包括第二放大器、第五电阻、第六电阻和第七电阻；第五电阻的第一端与第一采集模块的输出端连接，第五电阻的第二端分别与第二放大器的正向输入端及第七电阻的第一端连接，第六电阻的第一端与第二采集模块的输出端连接，第六电阻的第二端分别与第二放大器的正向输入端及第七电阻的第一端连接，第七电阻的第二端与第二放大器的输出端连接，第二放大器的负向输入端接地，第二放大器的输出端与控制模块的输入端连接。

可选的，控制模块包括信号调节模块和驱动信号生成模块，信号调节模块的输入端与信号采集模块的输出端连接，信号调节模块的输出端与驱动信号生成模块的输入端连接；

信号调节模块，用于对参考信号进行调节，获得调节信号，并将调节信号传输至驱动信号生成模块；

驱动信号生成模块，用于根据调节信号生成驱动信号，并将驱动信号传输至电子烟加热电路，以使电子烟加热电路根据驱动信号进行加热。

可选的，信号调节模块包括PID调节电路，PID调节电路的输入端与信号采集模块的输出端连接，PID调节电路的输出端与驱动信号生成模块的输入端连接；

PID调节电路，用于对参考信号进行信号变换，获得调节信号，并将调节信号传输至驱动信号生成模块。

可选的，驱动信号生成模块包括第三放大器、定时器、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第一电容和第二电容；第八电阻的第一端与信号调节模块的输出端连接，第八电阻的第二端分别与第三放大器的正向输入端、第九电阻的第一端以及第十电阻的第一端连接，第九电阻的第一端与第二预设电源连接，第十电阻的第二端与第三放大器的输出端连接，第三放大器的负向输入端连接，第三放大器的输出端分别与十一电阻的第一端、定时器的供电端及复位端连接，第十一电阻的第二端与第十二电阻的第一端连接，第十二电阻的第二端与第一电容的第一端连接，第一电容的第二端接地，定时器的放电端与第十一电阻的第二端连接，定时器的触发端和阈值端均匀第一电容的第一端连接，定时器的控制端与第二电容的第一端连接，第二电容的第二端接地，定时器的接地端接地，定时器的输出端与电子烟加热电路连接。

为实现上述目的，本发明还提出一种电子烟加热控制方法，电子烟加热控制方法应用于如上文所述的电子烟加热控制电路，电子烟加热控制电路包括信号采集模块和控制模块，电子烟加热控制方法包括以下步骤：

信号采集模块接收外部检测传感器输入的检测信号，并根据检测信号生成参考信号，将参考信号传输至控制模块；

控制模块根据参考信号生成驱动信号，并将驱动信号传输至电子烟加热电路，以使电子烟加热电路根据驱动信号进行加热。

为实现上述目的，本发明还提出一种集成电路，集成电路包括基片以及设置于基片上的如上文所述的电子烟加热控制电路。

为实现上述目的，本发明还提出一种电子烟，电子烟包括上文所述的集成电路，或执行如上文所述的电子烟加热控制方法。

在本发明中，通过设置信号采集模块和控制模块构成电子烟加热控制电路；信号采集模块的输出端与控制模块的输入端连接；信号采集模块，用于接收外部检测传感器输入的检测信号，并根据检测信号生成参考信号，将参考信号传输至控制模块；控制模块，用于根据参考信号生成驱动信号，并将驱动信号传输至电子烟加热电路，以使电子烟加热电路根据驱动信号进行加热。本发明能够根据外部检测传感器输入的检测信号调整用于控制电子烟加热电路的驱动信号，从而实现对电子烟加热的灵活控制，以实现对温度的准确控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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。

图1为本发明电子烟加热控制电路第一实施例的电路结构示意图；

图2为本发明电子烟加热控制电路第二实施例的电路结构示意图；

图3为本发明信号采集模块一实施例的电路结构示意图；

图4为本发明电子烟加热控制电路第三实施例的电路结构示意图；

图5为本发明驱动信号生成模块一实施例的电路结构示意图；

图6为本发明电子烟加热控制方法第一实施例的流程示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、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

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“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人认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

参照图1，图1为本发明电子烟加热控制电路第一实施例的电路结构示意图。

如图1所示，在本实施例中，电子烟加热控制电路包括信号采集模块100和控制模块200；信号采集模块100的输出端与控制模块200的输入端连接；信号采集模块100，用于接收外部检测传感器输入的检测信号，并根据检测信号生成参考信号，将参考信号传输至控制模块200。控制模块200，用于根据参考信号生成驱动信号，并将驱动信号传输至电子烟加热电路，以使电子烟加热电路根据驱动信号进行加热。

需要说明的是，外部检测传感器可以为丙烯醛气体传感器或气压传感器等。其中，丙烯醛气体传感器可用于检测气体中的丙烯醛含量，丙烯醛的含量会随着加热温度变化而变化，若温度过高，烟油会产生微量丙烯醛，丙烯醛的释放量增多会影响到使用体验，并对环境和人体健康造成危害。气压传感器可用于检测雾化汽浓度，雾化汽浓度可以反映烟油的雾化度，若雾化汽浓度不足，则会电子烟口感变涩，用户体验不佳。外部检测传感器可设置与电子烟雾化器出口处，以对电子烟加热产生的气体进行检测；再讲检测信号传输至信号采集模块100，检测信号可以为电压信号。当然，外部检测传感器还可以为其他传感器，本实施方式不加以限制。

可以理解的是，电子烟加热电路通过为雾化器供电，驱动电子烟内的雾化器工作。电子烟加热电路通过调节供电电压从而使雾化器在不同功率下进行工作。

在具体实现时，驱动信号可以为PWM信号。通常，电子烟加热电路的电压调节由驱动信号控制，电子烟加热电路中的电源管理芯片接收该PWM信号，从而输出不同的供电电压。电子烟加热电路已经有成熟、稳定的电路结构，不在本发明的改进范畴，在此不在赘述。

需要说明的是，参考信号可以为电压信号，其可用于反映检测信号与预设参考值之间的差值。例如，预设参考值可以丙烯醛的最高含量值、雾化汽浓度的最低值或最高值。信号采集模块100对检测进行滤波、放大等预处理后，获得参考信号，用于控制模块200生成相应的驱动信号。

在第一实施例中，通过设置信号采集模块和控制模块构成电子烟加热控制电路；信号采集模块的输出端与控制模块的输入端连接；信号采集模块，用于接收外部检测传感器输入的检测信号，并根据检测信号生成参考信号，将参考信号传输至控制模块；控制模块，用于根据参考信号生成驱动信号，并将驱动信号传输至电子烟加热电路，以使电子烟加热电路根据驱动信号进行加热。本实施例能够根据外部检测传感器输入的检测信号调整用于控制电子烟加热电路的驱动信号，从而实现对电子烟加热的灵活控制，以实现对温度的准确控制。

参照图2，图2为本发明电子烟加热控制电路第二实施例的电路结构示意图。基于上述第一实施例，提出本发明电子烟加热控制电路第二实施例。

在第二实施例中，信号采集模块100包括第一采集模块1001、第二采集模块1002和信号汇总模块1003；第一采集模块1001的输出端与信号汇总模块1003的第一输入端连接；第二采集模块1002的输出端与信号汇总模块1003的第二输入端连接；信号汇总模块1003的输出端与控制模块200的输入端连接。

第一采集模块1001，用于接收第一外部检测传感器输入的第一检测信号，并根据第一检测信号生成第一采集信号，将第一采集信号传输至信号汇总模块1003。第二采集模块1002，用于接收第二外部检测传感器输入的第二检测信号，并根据第二检测信号生成第二采集信号，将第二采集信号传输至信号汇总模块1003。信号汇总模块1003，用于根据第一采集信号和第二采集信号生成参考信号，并将参考信号传输至控制模块200。

需要说明的是，为更全面地对温度进行控制，在本实施方式中，信号采集模块100中设置有两个采集模块，各采集模块的内部电路结构基本相同，以实现对多个传感器数据的采集。当然，采集模块的数量可以根据需要进行设置，本实施方式对此不加以限制。

第一外部检测传感器可以为丙烯醛气体传感器，第二外部检测传感器可以为气压传感器。当然，第一外部检测传感器及第二外部检测传感器还可以采用其他传感器，本实施方式对此不加以限制。

参照图3，图3为本发明电子烟加热控制电路信号采集模块一实施例的电路结构示意图。

在本实施例中，第一采集模块1001包括第一放大器A1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4；第一电阻R1的第一端分别与第一放大器A1的正向输入端及第二电阻R2的第一端连接，第二电阻R2的第二端与第一放大器A1的输出端连接，第三电阻R3的第一端与第一预设电源VCC1连接，第三电阻R3的第二端分别与第一放大器A1的负向输入端及第四电阻R4的第一端连接，第四电阻R4的第二端接地，第一放大器A1的输出端与信号汇总模块1003的第一输入端连接；第一电阻R1的第二端与第一外部检测传感器的输出端连接。

可以理解的是，VCC1为参考电压，用于表示第一外部检测传感器检测对象的的理想值。例如，在第一外部检测传感器为丙烯醛气体传感器时，为保证健康，丙烯醛含量的最佳值可设置为0.01μg/ml或者0，VCC1的电压则设置为对应的值，如1V或者0V。

第一放大器输出端输出的第一采集信号为第一检测信号与参考电压信号之间的差分信号，其可以用于反映实际检测值与参考值之间的差值。将该差值用于后续驱动信号的生成，能够使电子烟的加热温度温度在设置温度。

在本实施例中，第二采集模块1002第一采集模块1001的电路结构相同。如图3所示，第二采集模块1002包括第四放大器A4、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15以及第十六电阻R16；第十三电阻R13的第一端分别与第四放大器A4的正向输入端及第十四电阻R14的第一端连接，第十四电阻R14的第二端与第四放大器A4的输出端连接，第十五电阻R15的第一端与第三预设电源VCC3连接，第十五电阻R15的第二端分别与第四放大器A4的负向输入端及第十六电阻R16的第一端连接，第十六电阻R16的第二端接地，第四放大器A4的输出端与信号汇总模块1003的第一输入端连接；第十三电阻R13的第二端与第一外部检测传感器的输出端连接。

第二采集模块1002的原理与第一采集模块的原理相同，在此不再赘述。第三预设电源VCC3的电压值参考第二外部检测传感器的检测对象根据需要进行设置，本实施方式对其不加以限制。

在本实施例中，信号汇总模块1003包括第二放大器A2、第五电阻R5、第六电阻R6和第七电阻R7；第五电阻R5的第一端与第一采集模块1001的输出端连接，第五电阻R5的第二端分别与第二放大器A2的正向输入端及第七电阻R7的第一端连接，第六电阻R6的第一端与第二采集模块1002的输出端连接，第六电阻R6的第二端分别与第二放大器A2的正向输入端及第七电阻R7的第一端连接，第七电阻R7的第二端与第二放大器A2的输出端连接，第二放大器A2的负向输入端接地，第二放大器A2的输出端与控制模块200的输入端连接。

可以理解的是，为了同时兼容对多个目标的检测，需要对检测信号进行汇总。本实施方式将第一采集信号与第二采集信号相加获得总采集信号，并将总采集信号作为参考信号传输至控制模块200。

同时，为了保证第二放大器A2的安全，第二放大器A2的正相输入端与负向输入端之间设置有第一二极管D1和第二二极管D2，两个二极管对输入输出电压的起钳位作用。

在第二实施例中，信号采集模块设置有多个采集模块以及用于将信号进行合并的信号汇总模块。本实施例可实现同时对多个对象的检测，如同时对丙烯醛含量及雾化汽浓度进行检测，从而更全面地对电子烟的温度进行调节，将加热温度稳定在设置值。

参照图4，图4为本发明电子烟加热控制电路第三实施例的电路结构示意图。基于上述第一实施例和第二实施例，提出本发明电子烟加热控制电路第三实施例。本实施例以第一实施例为基础进行说明。

在第三实施例中，控制模块200包括信号调节模块2001和驱动信号生成模块2002，信号调节模块2001的输入端与信号采集模块100的输出端连接，信号调节模块2001的输出端与驱动信号生成模块2002的输入端连接。信号调节模块2001，用于对参考信号进行调节，获得调节信号，并将调节信号传输至驱动信号生成模块2002。驱动信号生成模块2002，用于根据调节信号生成驱动信号，并将驱动信号传输至电子烟加热电路，以使电子烟加热电路根据驱动信号进行加热。

需要说明的是，为了便于后续信号处理，本实施方式在生成驱动信号之前，先对参考信号进行调整。例如，可调整过程可包括调压、滤波等；调整后的信号更便于清晰，消除了噪声。

为了使温度调节更为快速和稳定，在本实施例引入了PID调节。在具体实现时，信号调节模块2001包括PID调节电路，PID调节电路的输入端与信号采集模块100的输出端连接，PID调节电路的输出端与驱动信号生成模块2002的输入端连接；PID调节电路，用于对参考信号进行信号变换，获得调节信号，并将调节信号传输至驱动信号生成模块2002。

可以理解的是，PID调节电路可对参考信号进行比例、积分和微分调节，从而降低整体调节过程所述时间，提高响应速度，改善温度控制的动态性能。PID调节电路已经有成熟、稳定的电路结构，其内部结构不在本发明的改进范畴，在此不在赘述。

参照图5，图5为本发明驱动信号生成模块一实施例的电路结构示意图。

在本实施例中，驱动信号为PEM信号，为了更准确地生成合适的PWM信号，驱动信号生成模块2001包括第三放大器A3、定时器B、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第一电容C1和第二电容C2；第八电阻R8的第一端与信号调节模块2001的输出端连接，第八电阻R8的第二端分别与第三放大器A3的正向输入端、第九电阻R9的第一端以及第十电阻R10的第一端连接，第九电阻R9的第一端与第二预设电源VCC2连接，第十电阻R10的第二端与第三放大器A3的输出端连接，第三放大器A3的负向输入端连接，第三放大器A3的输出端分别与十一电阻R11的第一端、定时器B的供电端Vcc及复位端Rd连接，第十一电阻R11的第二端与第十二电阻R12的第一端连接，第十二电阻R12的第二端与第一电容C1的第一端连接，第一电容C1的第二端接地，定时器B的放电端DIS与第十一电阻R11的第二端连接，定时器的触发端TR和阈值端TH均匀第一电容C1的第一端连接，定时器的控制端CO与第二电容C2的第一端连接，第二电容C2的第二端接地，定时器的接地端GND接地，定时器的输出端OUT与电子烟加热电路连接。

需要说明的是，定时器可以为555定时器，555定时器常用于作为PWM信号的生成器。在本实施中，输入至555定时器的的电压岁参考信号的电压变化而变化，使输出的PWM信号也随之变化，从而控制电子烟加热电路的供电电压。

第二预设电源VCC2为基准电压，在参考信号为0时，555定时器的输入电压有第二预设电源VCC2提供；随着参考信号的输入，555定时器的输入电压可能会增大或减少，从而使PWM信号的占空比增大或减少。

在第三实施例中，控制模块包括信号调节模块和驱动信号生成模块。在生成驱动信号之前，先对参考信号进行调整，使驱动信号生成模块的输入信号更纯洁。具体的，信号调节模块可采用PID调节，提供整体调节速度；驱动信号生成模块基于555定时器构建，使输出的PWM信号更稳定，提高温度控制的稳定性。

参照图6，图6为本发明电子烟加热控制方法第一实施例的流程示意图。

为实现上述目的，本发明还提出一种电子烟加热控制方法，电子烟加热控制方法应用于如上文所述的电子烟加热控制电路，所述电子烟加热控制电路包括信号采集模块和控制模块，所述电子烟加热控制方法包括以下步骤：

步骤S10：信号采集模块接收外部检测传感器输入的检测信号，并根据检测信号生成参考信号，将参考信号传输至控制模块；

步骤S20：控制模块根据参考信号生成驱动信号，并将驱动信号传输至电子烟加热电路，以使电子烟加热电路根据驱动信号进行加热。

在第本实施例中，通过设置信号采集模块和控制模块构成电子烟加热控制电路；信号采集模块的输出端与控制模块的输入端连接；信号采集模块，用于接收外部检测传感器输入的检测信号，并根据检测信号生成参考信号，将参考信号传输至控制模块；控制模块，用于根据参考信号生成驱动信号，并将驱动信号传输至电子烟加热电路，以使电子烟加热电路根据驱动信号进行加热。本实施例能够根据外部检测传感器输入的检测信号调整用于控制电子烟加热电路的驱动信号，从而实现对电子烟加热的灵活控制，以实现对温度的准确控制。

为实现上述目的，本发明还提出一种集成电路，集成电路包括基片以及设置于基片上的如上文所述的电子烟加热控制电路。由于本集成电路采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述

为实现上述目的，本发明还提出一种电子烟，电子烟包括上文所述的集成电路，或执行如上文所述的电子烟加热控制方法。由于本电子烟采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。