電子煙MOS管

 

電子煙又名虛擬香煙、電子香煙


，主要用於戒煙和替代香煙。它有著與香煙一樣的外觀

、與香煙近似的味道
，甚至比一般香煙的口味要多出很多
，也像香煙一樣能吸出煙、吸出味道跟感覺來。電子煙沒有香煙中的焦油
、懸浮微粒等其他有害成分。在戒煙意識逐漸加強的年代，電子煙憑借高性能、高品質和高市場競爭力在各種香煙替代品中脫穎而出，帶來巨大的經濟效益
，減少了二手煙給身邊的人所帶來的危害。

 

 

電子煙詳細設計

 

 

短路保護：

 

采用芯片本身的低電壓複位功能來實現電子煙的短路保護，把芯片的LVR設定在2.4V，當負載端短路時，芯片的VDD腳瞬間被拉低到2.4V以下，芯片複位，NMOS。管的控製腳回到上電複位的狀態，即為低電平切斷NMOS來保護MOS管。

 

過充保護

 

由於電池直接連到芯片的VDD上

，通過把芯片內部基準電壓作為輸入，用VDD來作參考，因為內部基準電壓是固定的
，所以隻要 VDD上的電壓有變化時
，采到的AD值也會有相應的變化
，利用AD值來反算出電池端的電壓，當芯片檢測到電池電壓高於4.2V時，讓NMOS的控製腳輸出低電平關斷NMOS來切斷充電端與電池之間的充電回路
，防止電池過充。CSU8RP3215芯片采用內部基準，測量電池電壓，除了省去了外部參考源， 同時也節省了分壓電阻。

 

電路特性：

 

1、恒壓充電最高電壓4.2V

 

2、充電電流為405mA。

 

3
、也可以調整充電電流，調整第2管腳到地的電阻，計算公式為：ICH = 1216V / RISET 其中，ICH表示充電電流，單位為安培 RISET表示ISET管腳到地的電阻

，單位為歐姆。例如

，如果需要405mA的充電電流，可按下麵的公式計算：RISET = 1216V/0.405A = 3kΩ 為了保證良好的穩定性和溫度特性，RISET建議使用精度為1%的金屬膜電阻。通過測量ISET管腳的電壓可以檢測充電電流。充電電流可以用下麵的公式計算： ICH = (VISET / RISET) × 1000。

 

 

低電壓報警：

 

利用2.2小節同樣的ADC檢測方式來檢測VDD電壓(即電池電壓)

，當電池電壓低於3.2V時
，讓NMOS管控製腳輸出低電平來關掉NMOS並且通過控製PWM的輸出來驅動LED呼吸燈來提醒用戶電池電壓過低。

 

霧化過流保護：

 

通過外部的AD通道來檢測NMOS管到地的壓降來換算出流過霧化器的電流
，一旦檢測到霧化電流過大時
，芯片會把NMOS管的控製腳置低來關斷NMOS管

，防止霧化過流。CSU8RP3125的AD檢測小信號精準，可電子煙產品的可靠性。

 

呼吸燈的控製：

 

利用芯片本身的PWM輸出功能，LED燈從滅到最亮的過程中
，PWM周期固定的情況下
，PWM從低電平開始
，每3ms遞增一個正寬頻
，一直到PWM輸出為高電平。相反，LED從最亮到滅的過程中
，PWM從高電平開始
，每6ms遞增一個負寬頻，一直到PWM輸出低電平為止，實現呼吸燈的控製。當電池電壓欠壓時，呼吸燈的漸變速度時間會變為正常工作的1/3
，以此提醒用戶需要及時充電。

 

電子煙組成

 

目前，電子煙主要針對的是歐美市場
，而本次設計選用的芯海CSU8RP3125芯片的ESD(芯片級)HBM模型為8KV，工作溫度範圍-40~85℃。經測試芯片高速PWM穩定，ADC采樣效果好
，溫漂小，性能可靠。該型號芯片為MSOP-8封裝
，有利於PCB麵積縮減
，非常適合電子煙的開發。雖然電子煙有款式或者牌子
，一般電子煙主要由盛放尼古丁溶液的煙管、蒸發裝置和電池3部分組成。霧化器由電池杆供電，能夠把煙彈內的液態尼古丁轉變成霧氣，從而讓使用者在吸時有一種類似吸煙的感覺，實現“吞雲吐霧”。它甚至可以根據個人喜好
，向煙管內添加巧克力、薄荷等各種味道的香料。

 

煙杆：

 

煙杆內部構造使用相同的基本組成部分：一個燈PCBA板ban，充chong電dian電dian池chi，各ge種zhong電dian子zi電dian路lu。大da多duo數shu電dian子zi香xiang煙yan是shi使shi用yong鋰li離li子zi及ji二er次ci電dian池chi電dian源yuan元yuan件jian。電dian池chi壽shou命ming則ze取qu決jue於yu電dian池chi類lei型xing和he大da小xiao，使shi用yong的de次ci數shu和he操cao作zuo環huan境jing。並bing且qie許xu多duo不bu同tong的de電dian池chi充chong電dian器qi類lei型xing可ke供gong選xuan擇ze

，例li如ru插cha座zuo直zhi充chong、車充、USB接口的充電器。電池是電子香煙最大的組成部分。

 

有些電子香煙使用電子氣流傳感器啟動該加熱元件，一吸氣就會使電池電路工作。而手動感應的需要用戶按下一個按鈕,然ran後hou吸xi煙yan。氣qi動dong的de使shi用yong方fang便bian

，手shou動dong的de電dian路lu相xiang對dui來lai說shuo比bi氣qi動dong穩wen定ding，出chu煙yan量liang也ye比bi氣qi動dong的de好hao。隨sui著zhe硬ying件jian和he軟ruan件jian的de發fa展zhan，有you些xie廠chang商shang開kai始shi著zhe手shou研yan發fa全quan自zi動dong機ji械xie製zhi造zao電dian子zi煙yan，杜du絕jue使shi用yong人ren工gong自zi己ji布bu線xian、焊接或電子

，以達到更高的安全性和可靠性。

 

霧化器：

 

一yi般ban來lai說shuo煙yan彈dan就jiu是shi吸xi嘴zui部bu分fen
，而er有you些xie工gong廠chang應ying客ke戶hu需xu求qiu把ba霧wu化hua器qi和he煙yan彈dan或huo者zhe煙yan油you一yi起qi粘zhan合he起qi來lai
，做zuo成cheng一yi次ci性xing霧wu化hua器qi。這zhe樣yang做zuo的de好hao處chu就jiu是shi可ke以yi極ji大da提ti高gao電dian子zi煙yan的de口kou味wei和he煙yan霧wu量liang，同tong時shi質zhi量liang更geng穩wen定ding了le

，因yin為wei霧wu化hua器qi是shi最zui容rong易yi壞huai的de
，傳chuan統tong電dian子zi煙yan都dou是shi一yi個ge單dan獨du的de霧wu化hua器qi，沒mei幾ji天tian就jiu壞huai了le。由you工gong廠chang專zhuan業ye人ren員yuan注zhu液ye，避bi免mian了le自zi己ji注zhu液ye過guo多duo或huo過guo少shao導dao致zhi煙yan液ye倒dao流liu進jin嘴zui裏li或huo流liu到dao電dian池chi部bu分fen腐fu蝕shi電dian路lu的de問wen題ti

，存cun煙yan油you量liang也ye比bi一yi般ban煙yan彈dan多duo，密mi封feng性xing能neng好hao，所suo以yi他ta的de使shi用yong時shi間jian比bi其qi他ta煙yan彈dan都dou要yao久jiu。這zhe種zhong技ji術shu現xian隻zhi有you極ji少shao數shu品pin牌pai擁yong有you。霧wu化hua器qi的de構gou造zao就jiu是shi一yi個ge加jia熱re元yuan器qi件jian，通tong過guo電dian池chi供gong電dian發fa熱re，使shi其qi旁pang邊bian的de煙yan油you揮hui發fa，形xing成cheng煙yan霧wu，從cong而er讓rang人ren吸xi的de時shi候hou達da到dao“吞雲吐霧”的效果。

 

電子煙MOS管選型

 

 

 

推薦閱讀：