一种电磁加热烟具的控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种电磁加热烟具的控制系统，包括主控制电路、功率控制电路、控制反馈电路，控制反馈电路的输出端与主控制电路连接，主控制电路的输出端与功率控制电路连接，功率控制电路的输出端与控制反馈电路连接，所述功率控制电路包括两个MOS管驱动电路、两个MOS管、两个桥臂、两个二极管、两个谐振电容和加热线圈，每个MOS管驱动电路用于驱动对应的一个MOS管，两个二极管、两个谐振电容和加热线圈构成谐振电路，采用P+N推挽式半桥驱动，两个桥臂交替导通为谐振电路供电。本实用新型专利技术采用P+N推挽式半桥驱动双谐振电容的形式实现，具有更高的功率密度，能在更短时间实现指定温升，提高升温效率，而且无需上桥臂驱动自举电路，电路更简化。电路更简化。电路更简化。

【技术实现步骤摘要】
一种电磁加热烟具的控制系统


[0001]本技术涉及新型烟草制品
，特别涉及一种电磁加热烟具的控制系统。

技术介绍

[0002]电加热卷烟通过电能转化为热量以加热而非燃烧烟草的方式向消费者递送含尼古丁的烟气，其有害成分的释放量相较燃烧型卷烟可降低90％及以上，且在抽吸感受、吸食方式等方面接近传统卷烟，已成为最具发展潜力的新型烟草制品之一。其中，电磁加热技术由于具有热转化快、发热体温场分布均匀及发热元件制作工艺相较简单等优势，成为该领域的研发重点，但目前在产业化方面仍存在亟需突破的技术问题，特别是对升温效率、电路设计等还需优化提升。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于解决现有技术中的上述不足，提供一种电磁加热烟具的控制系统，以提高升温效率及简化电路。
[0004]为了解决上述技术问题，本技术提供了以下技术方案：
[0005]一种电磁加热烟具的控制系统，包括主控制电路、功率控制电路、控制反馈电路，控制反馈电路的输出端与主控制电路连接，主控制电路的输出端与功率控制电路连接，功率控制电路的输出端与控制反馈电路连接，所述功率控制电路包括两个MOS管驱动电路、两个MOS管、两个桥臂、两个二极管、两个谐振电容和加热线圈，每个MOS管驱动电路用于驱动对应的一个MOS管，通过共用所述加热线圈，两个二极管、两个谐振电容和加热线圈构成两个谐振电路，其中一个桥臂与其中一个二极管的负极连接，另一个桥臂与另一个二极管的负极连接，采用P+N推挽式半桥驱动，两个桥臂交替导通使得同一时间仅为一个谐振电路供电。<br/>[0006]在进一步优化的方案中，所述MOS管驱动电路采用单通道栅极驱动器 UCC27517。采用UCC27517可以降低开关损耗以及提高抗扰度。
[0007]在进一步优化的方案中，所述功率控制电路还包括谐振波峰值检测电路，谐振波峰值检测电路包括一个二极管、两个分压电阻和一个电容，所述二极管的正极连接于两个谐振电容之间，二极管的负极连接其中一个分压电阻，所述电容与另一个分压电阻并联。本方案中，通过设置谐振波峰值检测电路进行谐振峰值检测，可以更有利于进行功率控制。
[0008]在进一步优化的方案中，所述主控制电路采用N76E003作为核心控制器，输出两路PWM信号分别驱动两个MOS管驱动电路。采用N76E003作为核心控制器为双管驱动电路带来极大的便利。
[0009]在进一步优化的方案中，所述控制反馈电路采用K型热电偶作为温度反馈检测器件。K型热电偶采用MAX6675芯片。
[0010]在进一步优化的方案中，还包括充放电电路和电源管理电路，所述充放电电路的
输出端连接所述电源管理电路的输入端，电源管理电路的输出端连接主控制电路。
[0011]在进一步优化的方案中，还包括用户接口电路，所述用户接口电路连接主控制电路。本方案中通过设置用户接口电路以接收用户给出的指令，相比于固定模式的工作增强了烟具使用的灵活性，方便用户使用。
[0012]在进一步优化的方案中，还包括按键输入电路，按键输入电路包括按键、三色指示灯和模式判决电路，所述按键和所述三色指示灯分别与所述模式判决电路连接。本方案中按键与三色指示灯配合使用，可以方便于使用者直观地查看烟具当前的状态，以及方便于操作使用。
[0013]与现有技术相比，本技术的有益效果：本技术采用控制反馈电路进行温度反馈，使得主控制电路可以动态调节温控指令，继而使得温度尽可能快地达到目标温度，缩短快速预热阶段所需的时间；而且采用P+N推挽式半桥驱动双谐振电容的形式实现，具有更高的功率密度，能在更短时间实现指定温升，进一步提高升温效率，而且无需上桥臂驱动自举电路，电路更简化。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
[0015]图1为本电磁加热烟具的控制系统的电路组成框图；
[0016]图2是实施例中控制反馈电路原理图；
[0017]图3为实施例中电源管理电路原理图；
[0018]图4是实施例中主控制电路结构框图；
[0019]图5是实施例中功率控制电路原理图；
[0020]图6为实施例中充放电电路原理图；
[0021]图7是实施例中MAX6675时序图；
[0022]图8为实施例中按键输入电路原理图。
具体实施方式
[0023]下面将结合本技术实施例中附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0024]如图1所示，本实施例中提供的电磁加热烟具的控制系统，包括充放电电路、电源管理电路、主控制电路、功率控制电路、控制反馈电路和用户接口电路。其中，充放电电路用于电池充电保护及电池电量平衡；电源管理电路用于提供稳定准确电压；用户接口电路用
于接收用户输入的控制指令并传输给主控制电路，以及接收主控制电路发送的指令以控制状态指示灯的亮灭；功率控制电路用于接收主控制电路给出的温控指令并根据该温控指令实现指定温升；控制反馈电路用于采集功率控制电路的实时温度信息并将采集的实时温度生成反馈信息传输给主控制电路；主控制电路主要用于根据控制反馈电路的反馈信息调节温控指令，并将温控指令发送至功率控制电路。
[0025]上述控制系统中，通过设置控制反馈电路采集功率控制电路的实时温度，并反馈给主控制电路，使得主控制电路可以根据实时温度动态调节温控指令，继而使得温度尽可能快地达到目标温度，缩短快速预热阶段所需的时间，减少吸烟者等待吸烟时间；而且具有稳定的加热温度，能够提供无差别的良好口感。
[0026]另外，本实施例中对功率控制电路也采用了特殊的设计，进一步提高温升效率，且简化电路结构。
[0027]如图2所示，功率控制电路采用半桥驱动双谐振电容的形式实现，双谐振电容驱动电路相比较于单谐振电容具有更高的功率密度，能在更短时间实现指定温升。具体地，功率控制电路包括两个MOS管驱动电路(U6、U7)、两个MOS 管、两个桥臂(Q4、Q5)、两个二极管(D5、D6)、两个谐振电容(Cr1、Cr2) 和加热线圈，一个MOS管驱动电路(U6)连接其中一个MOS管，另一个MOS管驱动电路(U7)连接另一个MOS管，即每个MOS管驱动电路用于驱动对应的一个MOS管，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电磁加热烟具的控制系统，包括主控制电路、功率控制电路、控制反馈电路，控制反馈电路的输出端与主控制电路连接，主控制电路的输出端与功率控制电路连接，功率控制电路的输出端与控制反馈电路连接，其特征在于，所述功率控制电路包括两个MOS管驱动电路、两个MOS管、两个桥臂、两个二极管、两个谐振电容和加热线圈，每个MOS管驱动电路用于驱动对应的一个MOS管，通过共用所述加热线圈，两个二极管、两个谐振电容和加热线圈构成两个谐振电路，其中一个桥臂与其中一个二极管的负极连接，另一个桥臂与另一个二极管的负极连接，采用P+N推挽式半桥驱动，两个桥臂交替导通使得同一时间仅为一个谐振电路供电。2.根据权利要求1所述的电磁加热烟具的控制系统，其特征在于，所述MOS管驱动电路采用单通道栅极驱动器UCC27517。3.根据权利要求1所述的电磁加热烟具的控制系统，其特征在于，所述功率控制电路还包括谐振波峰值检测电路，谐振波峰值检测电路包括一个二极管、两个分压电阻和一个电容，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志强，朱东来，秦云华，李廷华，尤俊衡，李寿波，张霞，韩熠，吕茜，王汝，张金磊，
申请(专利权)人：云南中烟工业有限责任公司，
类型：新型
国别省市：