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电子烟的工作原理和通用电子烟硬件电路设计方案的分析

来源:网络整理 发布时间::2019-07-26 16:04:43热度:113

电子烟的发展大致可分为两代。第一代电子烟的设计完全模仿普通真实香烟的形状。墨盒为黄色,机身为白色。包括电池杆,雾化器和墨盒。缺点是雾化器容易燃烧,并且当更换滤芯时,很容易损坏雾化器的尖端。经过很长一段时间后,它会完全磨损,最后雾化器不会冒烟。

为了克服第一代的缺点,第二代电子烟采用一体化设计,扩大了雾化面积,避免了雾化器长时间使用时不吸烟的问题。但其缺点是一次性设计,雾化器和墨盒不能反复使用,长期使用成本较高。

电子万循环雾化器采用全新设计形式,采用不锈钢圆柱形内胆和透明加强壳设计。雾化面积较大,效果更均匀。可以观察到残留的烟液量随时添加烟油。反复使用。大大降低了消费者的长期使用成本。

电子烟主要由气流监测器,控制电路,雾化头,LED和锂电池组成。控制芯片可以检测吸烟过程中的空气流量,控制雾化头的加热以发出模拟烟雾,当没有气流流过身体内部时,控制芯片进入待机状态。

外壳由不锈钢制成,镀铜部分是香烟主体的螺纹接口。中心是气孔,边缘有气孔。气流从界面的边缘进入烟雾体,从而在烟雾体内提供气流。边缘的通风口也会冒烟。内部是缠绕在圆柱形黑色材料周围的电热丝,内部电阻约为30×7d0。接口外部连接到VSS,中央控制芯片的驱动芯片很好。

1)高级雾化方法:用超微雾化泵加压进入雾化室,在高频超声振动下雾化成0.5-1.5um烟雾,通过吸入气流形成气溶胶,形成模拟烟雾。多雾路段。加热临界雾化带以将表面张力降低至最容易雾化。模拟烟雾还模拟普通烟雾的温度(50-60摄氏度)。

2)最简单和最经济的是使用缠绕在柱状耐热材料周围的加热丝,加热产生尼古丁的气体,该气体侵入耐热材料。目前,市场上大多数电子烟都是以这种方式使用的,这就是我们将在本文中介绍的解决方案。

一般电子烟的工作流程是当有气流(吸气或呼气)气流通过锄头时,锄头产生模拟信号。头骨的模拟信号达到一定水平以引起中断,唤醒MCU,然后驱动PMOS,加热电热丝以发出烟雾,并照亮LED。当MCU检测到模拟信号减弱或消失时,停止驱动PMOS和LED,然后监控电池电压。如果它没有达到最小值,它就会睡觉。当它达到最低值时,它会闪烁LED以进行低电压提醒。

由于电路和MCU都不受LDO调节,因此在电池运行时需要参考电压来监控电池电压,因此在电路中使用tl431电路来提供参考电压。

方框图中锂电池的电压为3.3V~4.2V,气流监测可与麦克风一起使用或直接使用按钮。框图中的OLED用于显示电池电压和电源状态。此外,除了上述气流监测功能外,该按钮还可用于唤醒烟雾并调节烟雾量(电热丝功率)。作为主控制单元MCU,EFM8为锂电池提供过压和欠压保护,充电过程监控和显示,过充保护,短路监控等。以下是基于EFM8的电子烟电路示意图。

2)唤醒后,首先监控电池电压。如果电池电压正常,则根据设定值或默认值将PWM输出到电源电路,选择功率输出,并通过反馈校准输出功率。如果电池电压低于最小电压,则通过OLED显示提醒。

4)插入USB端口后,判断端口是否插入,确定是否给电池充电。

7)在无程序电源输出方案中,电热丝直接连接到电池,没有线性电源输出。当电量充足且功率较低时,功率差异很大,导致烟雾量变化太大,严重影响用户的口味。 EFM8方案是从全功率到低功率输出功率基本相同。

8)用户对烟雾量的敏感性不同。固定输出功率并不适合所有人。 EFM8程序允许用户设置用户发出的烟雾量范围。

9)EFM8解决方案不需要专用充电器,电池充电器或电脑USB可以为电池充电。

1)ADC精度:EFM8SB10F8嵌入了一个10位ADC,与其他电子烟方案中使用的8位ADC相比,它更精确地监测磁头气流变化和电压判断。

2)电压监控:EFM8SB10F8内置LDO,无需外部参考电压。

3)MCU功耗:使用芯片内部RTC时,平均休眠电流为300nA。

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