申请/专利权人：湖南中烟工业有限责任公司

申请日：2018-03-21

公开（公告）日：2024-04-23

公开（公告）号：CN110299904B

主分类号：A24F40/40

分类号：A24F40/40;A24F40/50;A24F40/53;A24F40/05;H03K17/687;H03K17/041;H03B5/12;B05B17/06

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.23#授权;2019.11.01#实质审查的生效;2019.10.01#公开

摘要：本发明公开了一种超声雾化片工作控制电路及超声波电子烟，其中超声雾化片工作控制电路包括第一供电电路、第二供电电路、控制器、MOS管开关电路和LC振荡电路，其中第一供电电路与控制器的电源端电连接，第二供电电路与LC振荡电路的电源端电连接，控制器的输出端依次通过MOS管开关电路、LC振荡电路与超声雾化片电连接，还包括与LC振荡电路电连接的吸收电路、与LC振荡电路电连接的泄放电路。本发明能够使高电压脉冲峰值变得平缓，有利于保护MOS管不被高压击穿，避免MOS管因空载误操作工作而被高压击穿，延长使用寿命，降低使用成本；同时结构简单、占用空间小。

主权项：1.一种超声雾化片工作控制电路，包括第一供电电路1、第二供电电路2、控制器3、MOS管开关电路4和LC振荡电路5，其中第一供电电路1与控制器3的电源端电连接，第二供电电路2与LC振荡电路5的电源端电连接，控制器3的输出端依次通过MOS管开关电路4、LC振荡电路5与超声雾化片J电连接，其特征在于，还包括与LC振荡电路5电连接的吸收电路6；所述MOS管开关电路4包括MOS管Q、第一电阻R1和第二电阻R2，控制器3的输出端通过第一电阻R1与MOS管Q的栅极电连接，第二电阻R2的一端接在第一电阻R1与MOS管Q的栅极之间，第二电阻R2的另一端接地；MOS管Q的漏极通过LC振荡电路5与超声雾化片J电连接；MOS管Q的源极接地；所述LC振荡电路5包括电感L和第一电容C1，MOS管Q的漏极通过电感L与第二供电电路2电连接，MOS管Q的漏极还通过第一电容C1与超声雾化片J的一端电连接，超声雾化片J的另一端接地；所述吸收电路6包括第一二极管D1、第二电容C2和第三电阻R3，第一二极管D1的阳极接在MOS管Q的漏极与第一电容C1之间，第二电容C2与第三电阻R3的一端均接在第二供电电路2与电感L之间，第二电容C2与第三电阻R3的另一端均与第一二极管D1的阴极电连接。

全文数据：一种超声雾化片工作控制电路及超声波电子烟技术领域本发明特别涉及一种超声雾化片工作控制电路及超声波电子烟。背景技术现有的超声雾化片工作控制电路包括第一供电电路、第二供电电路、控制器、MOS管开关电路和LC振荡电路，其中第一供电电路与控制器的电源端电连接，第二供电电路与LC振荡电路的电源端电连接，控制器的输出端依次通过MOS管开关电路、LC振荡电路与超声雾化片电连接。工作时，首先由控制器输出PWM信号至MOS管开关电路，再由MOS管开关电路驱动LC振荡电路带动超声雾化片振荡工作。现有的超声雾化片工作控制电路具有以下缺点：LC振荡电路产生的高电压脉冲峰值（尤其在空载工作时）易对MOS管开关电路中的MOS管造成冲击，造成MOS管被高压击穿而损坏，影响使用寿命和成本。发明内容现有的超声雾化片工作控制电路中，LC振荡电路产生的高电压脉冲峰值（尤其在空载工作时）易对MOS管开关电路中的MOS管造成冲击，造成MOS管被高压击穿而损坏，影响使用寿命和成本。本发明的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种超声雾化片工作控制电路及超声波电子烟，能够使高电压脉冲峰值变得平缓，有利于保护MOS管不被高压击穿，避免MOS管因空载工作而被高压击穿，延长使用寿命，降低使用成本。为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种超声雾化片工作控制电路，包括第一供电电路、第二供电电路、控制器、MOS管开关电路和LC振荡电路，其中第一供电电路与控制器的电源端电连接，第二供电电路与LC振荡电路的电源端电连接，控制器的输出端依次通过MOS管开关电路、LC振荡电路与超声雾化片电连接，其结构特点是还包括与LC振荡电路电连接的吸收电路。借由上述结构，由于设置了与LC振荡电路电连接的吸收电路，从而吸收电路能够吸收LC振荡电路产生的高电压脉冲峰值（尤其在空载工作时），能够使高电压脉冲峰值拉低且变得平缓，有利于保护MOS管不被高压击穿，避免MOS管因空载工作而被高电压击穿，延长使用寿命，降低使用成本。进一步地，还包括与LC振荡电路电连接的泄放电路。借由上述结构，泄放电路能够将瞬变电压短接到地，从而保护MOS管开关电路。作为一种优选方式，所述MOS管开关电路包括MOS管、第一电阻和第二电阻，控制器的输出端通过第一电阻与MOS管的栅极电连接，第二电阻的一端接在第一电阻与MOS管的栅极之间，第二电阻的另一端接地；MOS管的漏极通过LC振荡电路与超声雾化片电连接；MOS管的源极接地。作为一种优选方式，所述LC振荡电路包括电感和第一电容，MOS管的漏极通过电感与第二供电电路电连接，MOS管的漏极还通过第一电容与超声雾化片的一端电连接，超声雾化片的另一端接地。作为一种优选方式，所述吸收电路包括第一二极管、第二电容和第三电阻，第一二极管的阳极接在MOS管的漏极与第一电容之间，第二电容与第三电阻的一端均接在第二供电电路与电感之间，第二电容与第三电阻的另一端均与第一二极管的阴极电连接。作为一种优选方式，所述泄放电路包括第二二极管，第二二极管的阴极接在MOS管的漏极与第一电容之间，第二二极管的阳极与MOS管的源极电连接；第二二极管为瞬变电压抑制二极管。进一步地，还包括电流检测电路，电流检测电路的检测端与MOS管开关电路电连接，电流检测电路的输出端与控制器的输入端电连接。电流检测电路用于检测超声雾化片的工作电流，控制器对两相邻时刻接收到的电流值进行比较，抓出最大电流值作为超声雾化片的完全谐振点，然后控制器控制MOS管开关电路以该完全谐振点所需的频率输出，从而使得超声雾化片处于一个完全谐振状态。电流检测电路不断检测，从而超声雾化片一直高效工作。当检测到的电流值大于控制器内部预设的信号值时，控制器控制整个电路停止工作，电路被保护。超声雾化片一直处于谐振状态，超声雾化片的工作效率高、烟雾量大、电路损耗低，从而避免因电路板发热而损坏相应的电子元器件，电路稳定，可靠安全。进一步地，还包括电流检测电路，电流检测电路的检测端与MOS管开关电路电连接，电流检测电路的输出端与控制器的输入端电连接；所述电流检测电路包括第四电阻、第五电阻和第三电容，MOS管的源极通过第五电阻接地，第四电阻的一端接在MOS管的源极与第五电阻之间，第四电阻的另一端通过第三电容接地，控制器的输入端接在第四电阻与第三电容之间。在上述电流检测电路中，第五电阻为电流检测电阻，第三电容和第四电阻组成滤波电路，电流检测精确度高。作为一种优选方式，所述超声雾化片为实心压电陶瓷雾化片。本发明可运用在压电陶瓷雾化片或类似压电陶瓷结构的元器件或电路上。基于同一个发明构思，本发明还提供了一种超声波电子烟，包括所述的超声雾化片工作控制电路。与现有技术相比，本发明能够使高电压脉冲峰值变得平缓，有利于保护MOS管不被高压击穿，避免MOS管因空载误操作工作而被高电压击穿，延长使用寿命，降低使用成本；同时结构简单、占用空间小。附图说明图1为超声雾化片工作控制电路的方框图。图2为超声雾化片工作控制电路一实施例的电路示意图。其中，1为第一供电电路，2为第二供电电路，3为控制器，4为MOS管开关电路，5为LC振荡电路，6为吸收电路，7为泄放电路，8为电流检测电路，J为超声雾化片，Q为MOS管，R1为第一电阻，R2为第二电阻，R3为第三电阻，R4为第四电阻，R5为第五电阻，L为电感，C1为第一电容，C2为第二电容，C3为第三电容，D1为第一二极管，D2为第二二极管。具体实施方式如图1和图2所示，本发明超声波电子烟中的超声雾化片工作控制电路包括第一供电电路1、第二供电电路2、控制器3、MOS管开关电路4和LC振荡电路5，其中第一供电电路1与控制器3的电源端电连接，第二供电电路2与LC振荡电路5的电源端电连接，控制器3的输出端依次通过MOS管开关电路4、LC振荡电路5与超声雾化片J电连接，还包括与LC振荡电路5电连接的吸收电路6。超声雾化片工作控制电路还包括与LC振荡电路5电连接的泄放电路7。所述MOS管开关电路4包括MOS管Q、第一电阻R1和第二电阻R2，控制器3的输出端通过第一电阻R1与MOS管Q的栅极电连接，第二电阻R2的一端接在第一电阻R1与MOS管Q的栅极之间，第二电阻R2的另一端接地；MOS管Q的漏极通过LC振荡电路5与超声雾化片J电连接；MOS管Q的源极接地。所述LC振荡电路5包括电感L和第一电容C1，MOS管Q的漏极通过电感L与第二供电电路2电连接，MOS管Q的漏极还通过第一电容C1与超声雾化片J的一端电连接，超声雾化片J的另一端接地。所述吸收电路6包括第一二极管D1、第二电容C2和第三电阻R3，第一二极管D1的阳极接在MOS管Q的漏极与第一电容C1之间，第二电容C2与第三电阻R3的一端均接在第二供电电路2与电感L之间，第二电容C2与第三电阻R3的另一端均与第一二极管D1的阴极电连接。所述泄放电路7包括第二二极管D2，第二二极管D2的阴极接在MOS管Q的漏极与第一电容C1之间，第二二极管D2的阳极与MOS管Q的源极电连接；第二二极管D2为瞬变电压抑制二极管。还包括电流检测电路8，电流检测电路8的检测端与MOS管开关电路4电连接，电流检测电路8的输出端与控制器3的输入端电连接。所述电流检测电路8包括第四电阻R4、第五电阻R5和第三电容C3，MOS管Q的源极通过第五电阻R5接地，第四电阻R4的一端接在MOS管Q的源极与第五电阻R5之间，第四电阻R4的另一端通过第三电容C3接地，控制器3的输入端接在第四电阻R4与第三电容C3之间。所述超声雾化片J为实心压电陶瓷雾化片。本发明的工作原理如下：MOS管开关电路4导通时，LC振荡电路5中的电感L充电储能，当MOS管开关电路4断开时，电感L放电产生高电压，在电感L放电的同时，电流分经过两路电路，第一路是吸收电路6，第二路是泄放电路7：当电感L放电的电流经过吸收电路6时，首先经过第一二极管D1，再经过由第二电容C2与第三电阻R3组成的RC电路，最后再回到电感L,这样形成一个回路。根据公式F=12πRC,当驱动信号的频率低于F=12πR3C2时，吸收电路6的阻抗为R3，吸收一部分能量；当驱动信号的频率高于F=12πR3C2时，吸收电路6的阻抗为第二电容C2和第三电阻R3的阻抗，吸收电路6吸收的能量更多。总之，吸收电路6不管在什么情况下都能吸收空载电路或负载电路中的一部分能量，特别是在空载误触发使电路导通时，通过第二吸收电路6使LC振荡电路5产生的高电压峰值拉低且更加平缓一些，减少高电压对MOS管开关电路4中MOS管Q的冲击。当空载的电感L放电的电流经过泄放电路7的瞬变电压抑制二极管时，由于瞬变电压抑制二极管响应时间非常迅速，当高压超过瞬变电压抑制二极管的抑制电压时，瞬变电压抑制二极管会发生雪崩击穿，同时提供给瞬间电流一个超低阻抗通路，使瞬间电流通过瞬变电压抑制二极管短路连接到地，从而避开被保护的元器件。同时高电压在消失之前，泄放电路7一直保护在一个截止电压。当瞬间高脉冲消失后，瞬变电压抑制二极管又回复高阻状态。通过以上两个电路后，LC振荡电路5正常工作，且峰值也是在电路设计范围之内。经实验证明，空载时，按下电源按键，大概几纳秒的时间内出现峰峰值为105V~400V的高压，MOS管Q所承受的高压值为90V~100V，所以这个高压已经超过MOS管Q的承受电压值。若没有吸收电路6和泄放电路7，该MOS管Q被击穿即烧坏；若设置有吸收电路6和泄放电路7，吸收电路6中的电阻电容吸收一部分能量，泄放电路7中的瞬变电压抑制二极管的耐压值为70V~90V，当LC振荡电路5中有高电压时，瞬变电压抑制二极管快速反应并使自身的阻抗最低，从而直接把高电压导通到地线，从而起到保护MOS管Q的作用。上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是局限性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种超声雾化片工作控制电路，包括第一供电电路（1）、第二供电电路（2）、控制器（3）、MOS管开关电路（4）和LC振荡电路（5），其中第一供电电路（1）与控制器（3）的电源端电连接，第二供电电路（2）与LC振荡电路（5）的电源端电连接，控制器（3）的输出端依次通过MOS管开关电路（4）、LC振荡电路（5）与超声雾化片（J）电连接，其特征在于，还包括与LC振荡电路（5）电连接的吸收电路（6）。2.如权利要求1所述的超声雾化片工作控制电路，其特征在于，还包括与LC振荡电路（5）电连接的泄放电路（7）。3.如权利要求2所述的超声雾化片工作控制电路，其特征在于，所述MOS管开关电路（4）包括MOS管（Q）、第一电阻（R1）和第二电阻（R2），控制器（3）的输出端通过第一电阻（R1）与MOS管（Q）的栅极电连接，第二电阻（R2）的一端接在第一电阻（R1）与MOS管（Q）的栅极之间，第二电阻（R2）的另一端接地；MOS管（Q）的漏极通过LC振荡电路（5）与超声雾化片（J）电连接；MOS管（Q）的源极接地。4.如权利要求3所述的超声雾化片工作控制电路，其特征在于，所述LC振荡电路（5）包括电感（L）和第一电容（C1），MOS管（Q）的漏极通过电感（L）与第二供电电路（2）电连接，MOS管（Q）的漏极还通过第一电容（C1）与超声雾化片（J）的一端电连接，超声雾化片（J）的另一端接地。5.如权利要求4所述的超声雾化片工作控制电路，其特征在于，所述吸收电路（6）包括第一二极管（D1）、第二电容（C2）和第三电阻（R3），第一二极管（D1）的阳极接在MOS管（Q）的漏极与第一电容（C1）之间，第二电容（C2）与第三电阻（R3）的一端均接在第二供电电路（2）与电感（L）之间，第二电容（C2）与第三电阻（R3）的另一端均与第一二极管（D1）的阴极电连接。6.如权利要求4所述的超声雾化片工作控制电路，其特征在于，所述泄放电路（7）包括第二二极管（D2），第二二极管（D2）的阴极接在MOS管（Q）的漏极与第一电容（C1）之间，第二二极管（D2）的阳极与MOS管（Q）的源极电连接；第二二极管（D2）为瞬变电压抑制二极管。7.如权利要求1至6任一项所述的超声雾化片工作控制电路，其特征在于，还包括电流检测电路（8），电流检测电路（8）的检测端与MOS管开关电路（4）电连接，电流检测电路（8）的输出端与控制器（3）的输入端电连接。8.如权利要求3至6任一项所述的超声雾化片工作控制电路，其特征在于，还包括电流检测电路（8），电流检测电路（8）的检测端与MOS管开关电路（4）电连接，电流检测电路（8）的输出端与控制器（3）的输入端电连接；所述电流检测电路（8）包括第四电阻（R4）、第五电阻（R5）和第三电容（C3），MOS管（Q）的源极通过第五电阻（R5）接地，第四电阻（R4）的一端接在MOS管（Q）的源极与第五电阻（R5）之间，第四电阻（R4）的另一端通过第三电容（C3）接地，控制器（3）的输入端接在第四电阻（R4）与第三电容（C3）之间。9.如权利要求1至6任一项所述的超声雾化片工作控制电路，其特征在于，所述超声雾化片（J）为实心压电陶瓷雾化片。10.一种超声波电子烟，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的超声雾化片工作控制电路。

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