电压输出电路以及电子烟
技术领域
本发明涉及电子设备领域，特别涉及一种电压输出电路以及电子烟。
背景技术
电子烟作为香烟的替代品，因其在一定程度上具有使用安全、方便、健康、环保等特点，在市场上越来越受欢迎。
目前，电子烟仅通常单一的提供咪头或按键供用户进行点烟操作，电子烟的点烟方式单一。
发明内容
为了解决现有技术中电子烟的点烟方式单一的问题，本发明实施例提供了一种电压输出电路以及电子烟。所述技术方案如下：
第一方面，提供了一种电压输出电路，所述电压输出电路包括：
控制芯片U6，所述控制芯片U6包括第一控制信号输入端20、第二控制信号输入端21、调制信号输出端23，所述第一控制信号输入端20与抽吸检测元件J3的第一控制信号输出端24电连接，所述第二控制信号输入端21与触控感应芯片U8的第二控制信号输出端37相连接，所述触控感应芯片U8的触摸输入引脚25与触控板相连接；
降压开关芯片U2，所述降压开关芯片U2包括第一通路端26、第一控制端27及第二通路端28，所述降压开关芯片U6的第一通路端26接收系统供电电压，所述降压开关芯片U6的第一控制端27与所述控制芯片U6的调制信号输出端23相连；
其中，当所述第一控制信号输入端20接收到有效电平和/或所述第二控制信号输入端21接收到有效电平时，所述控制芯片U6的调制信号输出端23输出脉冲调制信号至所述降压开关芯片U6的第一控制端27，从而使得所述降压开关芯片U6的第一控制端27在接收到有效电平的脉冲宽度调制信号时，控制所述第一通路端26及所述第二通路端28导通，进而使得所述第二通路端28输出电压值小于所述系统供电电压的电压值的驱动电压。
可选的，所述控制芯片U6的第一使能信号输出端29与第二开关元件Q11的第二控制端30电连接，所述第二开关元件Q11的第三通路端19接地，所述第二开关元件Q11的第四通路端18与马达的负极电性连接，所述马达的正极接收系统供电电压；
其中，当所述第二控制信号输入端21接收到有效电平时，所述第二开关元件Q11根据所述控制芯片U6的所述第一使能信号输出端29提供的使能信号控制所述第三通路端19与所述第四通路端18导通，从而使马达通电进行工作。
可选的，所述控制芯片U6的第一控制信号输入端20通过第一限流电阻R5与所述抽吸检测元件J3的第一控制信号输出端24电连接；和/或，
所述控制芯片U6的第二控制信号输入端21通过第二限流电阻R11与所述触控感应芯片U8的第二控制信号输出端37相连接；和/或，
所述降压开关芯片U2的第一通路端26通过第三限流电阻R10与所述控制芯片U6的调制信号输出端23相连；和/或，
所述抽吸检测元件J3的第一控制信号输出端24通过第四限流电阻R8接地。
可选的，所述控制芯片U6的第一电源接收端32通过第一滤波电容C2接地且通过第五限流电阻R14接收系统供电电压；和/或，
所述降压开关芯片U2的第一通路端26还通过第二滤波电容C3接地；和/或，
所述触控感应芯片U8的触摸输入引脚25还通过第三滤波电容C6接地；和/或，
所述触控感应芯片U8的第二电源输入端33接收系统供电电压且通过第四滤波电容C7接地。
可选的，所述降压开关芯片U2的第二通路端28与发热丝相连，以输出所述驱动电压驱动所述发热丝发热。
可选的，所述控制芯片U6还包括第二使能信号输出端34、第一电流接收端35、第二电流接收端36，所述电压输出电路还包括阻值检测电路110，所述控制芯片U6的第二使能信号输出端34与所述阻值检测电路110相连；
其中，所述阻值检测电路110包括第六限流电阻R23、第七限流电阻R22、第一检测电阻R18、第二检测电阻R21、第三检测电阻R20、第五滤波电容C25、第六滤波电容C24及第三开关元件Q5；
所述第三开关元件Q5的第五通路端38接收所述系统供电电压，并通过所述第六限流电阻R23与所述控制芯片U6的第二使能信号输出端34相连，所述第三开关元件Q5的第三控制端40通过所述第七限流电阻R22与所述控制芯片U6的第二使能信号输出端34相连，所述第三开关元件Q5的第六通路端39通过所述第一检测电阻R18与所述降压开关芯片U6的第二通路端28相连；
所述第二检测电阻R21的一端通过所述第五滤波电容C25接地，且与所述控制芯片U6的第一电流接收端35相连，所述第二检测电阻R21的另一端与所述降压开关芯片U6的第二通路端28相连；
所述第三检测电阻R20的一端通过所述第六滤波电容C24接地，且与所述控制芯片U6的第二电流接收端36相连，所述第三检测电阻R20的另一端与所述第三开关元件Q5的第六通路端39相连。
可选的，所述控制芯片U6还包括至少一个指示灯控制端，每个指示灯控制端均与指示电路200相连；
其中，所述指示电路200包括至少一个第八限流电阻R17、至少一个发光二极管D4，每个发光二极管D4的阴极通过一个第八限流电阻R17与所述控制芯片U6的一个指示灯控制端相连，每个发光二极管D4的阳极接收所述系统供电电压。
可选的，所述第二控制信号输入端与按键电连接。
可选的，所述电压输出电路还包括所述触控感应芯片U8和/或所述抽吸检测元件J3。
第二方面，提供了一种电子烟，所述电子烟包括第一方面以及第一方面任一可选实施方式所涉及的电压输出电路。
可选的，所述电子烟还包括可充电电池，所述可充电电池用于提供所述系统供电电压。
可选的，所述电子烟还包括充电电路300，所述充电电路300包括连接器J2、充电芯片U4；
所述充电芯片U4包括第二电源接收端41、充电电压输出端42，所述第二电源接收端41通过所述连接器J2与外部电源相连，所述充电电压输出端42用于输出充电电压至可充电电池的正极。
可选的，所述充电电路300还包括电池保护芯片U1，所述电池保护芯片U1包括第三电源接收端51、第二接地端52、散热块端53、充电检测端54；
所述电池保护芯片U1的第三电源接收端51与所述可充电电池的正极相连，所述电池保护芯片U1的第二接地端与所述可充电电池的负极相连，所述电池保护芯片U1的散热块端53与所述电池保护芯片U1的第二接地端52相连，所述电池保护芯片U1的充电检测端54接地。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
通过提供一种电压输出电路，电压输出电路包括：控制芯片U6，控制芯片U6包括第一控制信号输入端20、第二控制信号输入端21、调制信号输出端23，第一控制信号输入端20与抽吸检测元件J3的第一控制信号输出端24电连接，第二控制信号输入端21与触控感应芯片U8的第二控制信号输出端37相连接，触控感应芯片U8的触摸输入引脚25与触控板相连接；降压开关芯片U2，降压开关芯片U2包括第一通路端26、第一控制端27及第二通路端28，降压开关芯片U6的第一通路端26接收系统供电电压，降压开关芯片U6的第一控制端27与控制芯片U6的调制信号输出端23相连；其中，在抽吸检测元件J3检测到抽吸信号以及触控感应芯片U8接收到触摸信号时，控制芯片U6利用控制芯片U1输出脉冲宽度调制信号至降压开关芯片U2，从而使得降压开关芯片U2根据脉冲宽度调制信号来实现降压，能输出电压值小于系统供电电压VCC_BAT的驱动电压VOUT至负载例如发热丝，以向用户提供多种点烟方式；解决了相关技术中电子烟的点烟方式单一的问题；达到了丰富电子烟点烟方式的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明第一实施例中所提供的一种电压输出电路100的电路连接图；
图2是本发明中第二实施例提供的一种电压输出电路100的电路结构示意图；
图3是本发明一个实施例提供的一种马达连接示意图；
图4是本发明一个实施例提供的指示电路200的示意图；
图5是本发明一个实施例提供的充电电路300的示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的电压输出电路100及电子烟的具体实施方式、结构、特征及功效，详细说明如后。
有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例详细说明中将可清楚的呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所示附图仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。
第一实施例
图1是本发明第一实施例中所提供的一种电压输出电路100的电路连接图。如图1所示，本实施例的电压输出电路100包括控制芯片U6及降压开关芯片U2。
具体地，控制芯片U6包括第一控制信号输入端20、第二控制信号输入端21、调制信号输出端23，控制芯片U6的第一控制信号输入端20与抽吸检测元件J3的第一控制信号输出端24相连接，抽吸检测元件J3的接地端GND接地，抽吸检测元件J3的电源接收端VDD接收系统供电电压VCC_BAT。其中，抽吸检测元件可以为诸如咪头、气流传感器、气压传感器等能够用于检测用户是否进行抽吸的检测元件。
控制芯片U6的第二控制信号输入端21与触控感应芯片U8的第二控制信号输出端37相连接，触控感应芯片U8的触摸输入引脚25与触控板(图中未示出)相连接，触控感应芯片U8的触摸输入引脚25还通过第三滤波电容C6接地，触控感应芯片U8的第二电源输入端33接收系统供电电压VCC_BAT且通过第四滤波电容C7接地。
具体地，降压开关芯片U2包括第一通路端26、第一控制端27及第二通路端28，降压开关芯片U6的第一通路端26接收系统供电电压VCC_BAT，降压开关芯片U6的第一控制端27与控制芯片U6的调制信号输出端23相连。
在其中一个实施方式中，控制芯片U6可以但不限于是型号为N76E003-TSSOP14*ICP集成芯片，当控制芯片U6为N76E003-TSSOP14*ICP集成芯片时，第一控制信号输入端20为AIN5/STADC/IC3/PWM3/P0.4引脚，调制信号输出端23为PWM1/FB/SDA/P1.4引脚，第二控制信号输入端21为AIN6/IC5/PWN5/P0.3。
在其中一个实施方式中，降压开关芯片U2可以但不限于是型号为AOS7423的PMOS(positive channel Metal Oxide Semiconductor)管集成芯片。当降压开关芯片U2是型号为AOS7423的PMOS管时，降压开关芯片U2的第一通路端26为源极，第二通路端28为漏极，第一控制端27为栅极。在其它实施方式中，降压开关芯片U2也可以为其它型号或其它类型的集成芯片，例如DTQ3205，本实施例对此不做限定。
具体地，当抽吸检测元件J3检测到抽吸信号时，通过第一控制信号输出端24输出有效电平(由系统开发人员设定，可以为高电平，也可以为低电平)；当触控感应芯片U8的触摸输入引脚25检测到触摸信号时，通过第二控制信号输出端37输出有效电平(由系统开发人员设定，可以为高电平，也可以为低电平)；使得控制芯片U6根据接收到的有效电平控制其调制信号输出端23输出脉冲调制信号至降压开关芯片U2的第一控制端27，从而使得降压开关芯片U2的第一控制端27在接收到有效电平(例如PMOS管的有效电平为低电平)的脉冲宽度调制信号时，控制第一通路端26及第二通路端28导通，进而使得第二通路端28输出电压值小于系统供电电压VCC_BAT的电压值的驱动电压VOUT。
可选的，控制芯片U6的复位信号输入端与复位键电连接。在控制芯片U6为N76E003-TSSOP14*ICP集成芯片时，控制芯片U6的复位信号输入端可以为P0.7/RXDAIN2引脚。
在其中一个实施方式中，控制芯片U6的第一控制信号输入端20通过第一限流电阻R5与抽吸检测元件J3的第一控制信号输出端24电连接，抽吸检测元件J3的第四电源接收端VDD接收系统供电电压VCC_BAT；抽吸检测元件J3的第一控制信号输出端24通过第四限流电阻R8接地。
在其中一个实施方式中，控制芯片U6的第二控制信号输入端21通过第二限流电阻R11与触控感应芯片U8的第二控制信号输出端37相连接。
在其中一个实施方式中，降压开关芯片U2的第一通路端26通过第三限流电阻R10与控制芯片U6的调制信号输出端23相连；第一通路端26还通过第二滤波电容C3接地。
在其中一个实施方式中，控制芯片U6还包括第一电源接收端32和接地端。控制芯片U6的第一电源接收端32通过第一滤波电容C2接地且通过第五限流电阻R14接收系统供电电压VCC_BAT。可选的，控制芯片U6的第一电源接收端32及接地端可以但不限于分别为N76E003-TSSOP14*ICP集成芯片的VDD引脚及GND引脚。
在其中一个实施方式中，降压开关芯片U2的第二通路端28与发热丝(图中未示出)相连，以输出驱动电压VOUT驱动发热丝发热，以实现雾化功能。
可选的，本申请提供的电压输出电路包括上述抽吸检测元件J3和/或触控感应芯片U8。
本实施例提供的电压输出电路100包括抽吸检测元件J3以及触控感应芯片U8，在抽吸检测元件J3检测到抽吸信号和/或触控感应芯片U8接收到触摸信号时，控制芯片U6利用控制芯片U1输出脉冲宽度调制信号至降压开关芯片U2，从而使得降压开关芯片U2根据脉冲宽度调制信号来实现降压，能输出电压值小于系统供电电压VCC_BAT的驱动电压VOUT至负载例如发热丝，以向用户提供多种点烟方式；解决了相关技术中电子烟的点烟方式单一的问题；达到了丰富电子烟点烟方式的效果。
此外，在本实施例中，可以利用第一限流电阻R5、第二限流电阻R11、第三限流电阻R10进行限流保护，以防止电路损坏，使得电压输出电路100的稳定性增强。
第二实施例
图2是本发明中第二实施例提供的一种电压输出电路100的电路结构示意图。如图2所示，本实施例的电压输出电路100与第一实施例基本相同，其不同之处在于：控制芯片U6还包括第二使能信号输出端34、第一电流接收端35、第二电流接收端36，电压输出电路还包括阻值检测电路110，控制芯片U6的第二使能信号输出端34与阻值检测电路110相连。
在其中一个实施方式中，第二使能信号输出端34、第一电流接收端35、第二电流接收端36可以但不限于分别为N76E003-TSSOP14*ICP集成芯片的P1.5/PWM5/IC7/SS引脚、AIN7IC1/PWM1/P1.1引脚、P3.0/INT0/OSCIN/AIN1引脚。
其中，阻值检测电路110包括第六限流电阻R23、第七限流电阻R22、第一检测电阻R18、第二检测电阻R21、第三检测电阻R20、第五滤波电容C25、第六滤波电容C24及第三开关元件Q5。
第三开关元件Q5的第五通路端38接收系统供电电压VCC_BAT，并通过第六限流电阻R23与控制芯片U6的第二使能信号输出端34相连；第三开关元件Q5的第三控制端40通过第七限流电阻R22与控制芯片U6的第二使能信号输出端34相连，第三开关元件Q5的第六通路端39通过第一检测电阻R18与降压开关芯片U6的第二通路端28相连。
第二检测电阻R21的一端通过第五滤波电容C25接地，且与控制芯片(U6)的第一电流接收端35相连，第二检测电阻R21的另一端与降压开关芯片U6的第二通路端28相连；第三检测电阻R20的一端通过第六滤波电容C24接地，且与控制芯片U6的第二电流接收端36相连，第三检测电阻R20的另一端与第三开关元件Q5的第六通路端39相连。
在其中一个实施方式中，第三开关元件Q5可以为PNP型三极管，第三开关元件Q5的第五通路端38为发射极，第三开关元件Q5的第三控制端40为基极，第三开关元件Q5的第六通路端39为集电极。在其它实施方式中，第三开关元件Q5也可以为其它类型的晶体管(例如PMOS管)等等。
以下以第三开关元件Q5为PNP型三极管为例进行说明。具体地，当第一控制信号输入端20、第二控制信号输入端21均未接收到有效电平且电子烟内安装有雾化器(或者，发热丝)时，控制芯片U6的第一使能信号输出端29输出低电平信号，从而使得第三开关元件Q5导通，且控制芯片U6的第一电流接收端35、第二电流接收端36分别接收到流经第二检测电阻R21及第三检测电阻R20的电流，并根据第一电流接收端35和第二电流接收端36接收到的电流差值获取发热丝的阻值。
本实施例的电压输出电路100包括阻值检测电路110，因此能根据阻值检测电路110输出的电流差值获取发热丝的阻值，从而能根据发热丝的阻值调整输出的脉冲宽度调制信号的占空比，从而调整输出至发热丝的驱动电压VOUT的电压值，灵活性进一步增强。
在上述任一实施例的一个示例中，请参见图1至图3，图3为本发明实施例提供的一种马达连接示意图。控制芯片U6的第一使能信号输出端29与第二开关元件Q11的第二控制端30电连接，第二开关元件Q11的第三通路端19接地，第二开关元件Q11的第四通路端18与马达的负极MA-电性连接，马达的正极MA+接收系统供电电压VCC_BAT。
其中，当第二控制信号输入端21接收到有效电平时，第二开关元件Q11根据控制芯片U6的第一使能信号输出端29提供的使能信号控制第三通路端19与第四通路端18导通，从而使马达通电进行工作，以提示用户对触控板的触摸有效并且模拟实体按键的手感。
可选的，在上述任一个实施例提供的电压输出电路100中，控制芯片U6还包括第二控制信号输入端与按键电连接；使得用户可通过操作按键、操作触控板、进行抽吸中任一种方式进行点烟。
可选的，在上述任一个实施例提供的电压输出电路100中，控制芯片U6还包括至少一个指示灯控制端，每个指示灯控制端均与指示电路相连。
其中，指示电路200包括至少一个第八限流电阻R17、至少一个发光二极管D4，每个发光二极管D4的阴极通过一个第八限流电阻R17与控制芯片U6的一个指示灯控制端相连，每个发光二极管D4的阳极接收系统供电电压VCC_BAT。
请参考图1、图2以及图4，图4为本发明一个实施例提供的指示电路200的示意图，以控制芯片U6包括三个指示灯控制端(控制芯片的引脚5、引脚9以及引脚12)、指示电路包括3个发光二极管来进行举例说明。可选的，这3个发光二极管的发光颜色可以为分别红、蓝、绿三色。可选的，这3个发光二极管临近设置形成灯组。
可选的，控制芯片U6可在第二控制信号输入端输入有效电平时，控制该灯组显示第一颜色，或者，点亮其中一个发光二极管，以提示用户对触控板的触摸有效。
可选的，控制器芯片U6可在第一控制信号输入端输入有效电平时，控制该灯组显示第二颜色，或者，点亮其中一个发光二极管，以提示用户正在抽吸。
可选的，控制芯片U6还可通过指示灯控制端控制该至少一个发光二极管D4的点亮，以提示可充电电池的电量或提示电子烟的输出功率。例如，可充电电池的电量与发光二极管D4的亮度呈正相关；可充电电池的电量与指示电路中发光二极管D4的点亮数量呈正相关。再例如，电子烟的输出功率与发光二极管D4的亮度呈正相关，电子烟的输出功率与指示电路中发光二极管D4的点亮数量呈正相关。
可选的，控制器U6可在第一控制信号输入端、第二控制信号输入端中任一端接收到有效电平时，控制该灯组显示第三颜色，或者，点亮其中一个发光二极管，以提示用户电子烟内雾化器正在进行雾化工作。
可选地，控制芯片U6还可以通过控制至少一个发光二极管D4的显示颜色来指示电子烟的电池电量、输出功率大小、抽吸时间长短、抽吸力度大小等等，显示颜色由研发人员出厂时设定，或者由用户自行设定。
此外，控制芯片U6还可以结合发光二极管的点亮数目、亮度、颜色这三种参数来指示电子烟的电池电量、输出功率大小、抽吸时间长短、抽吸力度大小等等，本实施例对此不做限定。
在上述任一实施例的一个示例中，电子烟还包括充电电路300。如图5所示，充电电路300包括连接器J2、充电芯片U4。
具体地，充电芯片U4包括第二电源接收端41、充电电压输出端42，第二电源接收端41通过连接器J2与外部电源相连，充电电压输出端42用于输出充电电压至可充电电池的正极BAT﹢。
在其中一个实施方式中，第二电源接收端41、充电电压输出端42分别为的充电芯片U4的VCC引脚和OUT引脚。
在其中一个实施方式中，充电电路300还包括电池保护芯片U1，电池保护芯片U1包括第三电源接收端51、接地端52、散热块端53、充电检测端54。
具体地，电池保护芯片U1的第三电源接收端51与可充电电池的正极BAT﹢相连，电池保护芯片U1的接地端52与可充电电池的负极BAT﹣相连，电池保护芯片U1的散热块端53与电池保护芯片U1的接地端52相连，电池保护芯片U1的充电检测端54接地。电池保护芯片U1的散热块用于降低电池保护芯片U1的温度，避免高温烧坏。电池保护芯片U1的散热块端53与电池保护芯片U1的接地端52相连，增加了电池保护芯片U1的接地面积，从而电压输出电路100的过电流能力。
具体地，本实施例的电池保护芯片U1可以用于防止可充电电池的过充或过放电，电池保护芯片U1的接地端52与可充电电池的负极BAT﹣相连，电池保护芯片U1的充电检测端54接地，则可充电电池的负极BAT﹣不直接接地，电池保护芯片U1设置在可充电电池的负极BAT﹣于系统地之间，而可充电电池需要充电或放电时，需要可充电电池的负极BAT﹣通过导通的电池保护芯片U1与地相连，因此，电压输出电路100内的电池保护芯片U1可通过检测自身的管脚或元件上的电流或电压，判断电路状态是否处于过充或过放电状态，进而在过充或过放电状态断开可充电电池的负极BAT﹣与系统地之间的连接，从而可以保护可充电电池。
在其中一个实施方式中，电池保护芯片U1的第三电源接收端51与第七滤波电容C4的第一端相连，第七滤波电容C4的第二端与可充电电池的负极BAT﹣相连。第五滤波电容第七可以用来对可充电电池的正极BAT﹢输出的系统供电电压VCC_BAT进行滤波。
在其中一个实施方式中，电池保护芯片U1的型号为XB6006A2。如图2所示，电池保护芯片U1的第三电源接收端51为VDD端，接地端52为GND端，散热块端53为EPAD/GND端，充电检测端54为VM端。
本发明的电子烟可通过电池保护芯片U1，自动断开可充电电池与充电芯片U4或放电电路间的连接，防止了对可充电电池的过充或过放电的发生，从而保护了可充电电池及电子烟。
本发明的电压输出电路100及电子烟利用控制芯片U6输出脉冲宽度调制信号至降压开关芯片U2，从而使得降压开关芯片U2根据脉冲宽度调制信号来实现降压，能输出电压值小于系统供电电压VCC_BAT的驱动电压VOUT至负载例如发热丝，因此灵活性好，且由于仅仅采用控制芯片U6及降压开关芯片U2就能输出驱动电压VOUT，因此结构简单。
此外，在本发明实施例中，电子烟可以包括可充电电池，也可包括不可充电电池，本实施例对此不做限定。电子烟中电池的类型可以为锂电池、碱性干电池、镍氢电池、铅酸蓄电池、铁镍蓄电池、金属氧化物蓄电池、锌银蓄电池、锌镍蓄电池、氢氧燃料电池、太阳能电池等等能提供电能的可充电或不可充电电池。
以上，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
