電子菸系統電路設計詳解 —電路圖天天讀(147)

2020-12-07 電子發燒友

電子菸系統電路設計詳解 —電路圖天天讀（147）

Dick 發表於 2015-04-22 11:28:10

　　你的香菸，我的石油，註定我們不能相愛。我們都知道吸菸有害健康，但我們都是一隻腳踩在泥潭，無法自拔依舊渴望健康。在戒菸意識逐漸加強的年代，電子菸憑藉高性能、高品質和高市場競爭力在各種香菸替代品中脫穎而出，帶來巨大的經濟效益，減少了二手菸給身邊的人所帶來的危害。

　　一、 系統設計

　　電子菸由主控晶片CSU8RP3125、電池、 按鍵、LED呼吸燈、霧化器組成（見下圖）。

　　

　　二、 詳細設計

　　短路保護

　　採用晶片本身的低電壓復位功能來實現電子菸的短路保護，把晶片的LVR設定在2.4V，當負載端短路時，晶片的VDD腳瞬間被拉低到2.4V以下，晶片復位，NMOS。管的控制腳回到上電復位的狀態，即為低電平切斷NMOS來保護MOS管。

　　過充保護

　　由於電池直接連到晶片的VDD上，通過把晶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，所以只要 VDD上的電壓有變化時，採到的AD值也會有相應的變化，利用AD值來反算出電池端的電壓，當晶片檢測到電池電壓高於4.2V時，讓NMOS的控制腳輸出低電平關斷NMOS來切斷充電端與電池之間的充電迴路，防止電池過充。CSU8RP3215晶片採用內部基準，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、恆壓充電最高電壓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，可按下面的公式計算：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。充電電流可以用下面的公式計算： 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管控制腳輸出低電平來關掉NMOS並且通過控制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，晶片會把NMOS管的控制腳置低來關斷NMOS管，防止霧化過流。CSU8RP3125的AD檢測小信號精準，可電子菸產品的可靠性。

　　呼吸燈的控制

　　利用晶片本身的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，實現呼吸燈的控制。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。

　　目前，電子菸主要針對的是歐美市場，而本次設計選用的芯海CSU8RP3125晶片的ESD（晶片級）HBM模型為8KV，工作溫度範圍-40~85℃。經測試晶片高速PWM穩定，ADC採樣效果好，溫漂小，性能可靠。該型號晶片為MSOP-8封裝，有利於PCB面積縮減，非常適合電子菸的開發。

打開APP閱讀更多精彩內容

聲明：本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人，不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用，如有內容圖片侵權或者其他問題，請聯繫本站作侵刪。 侵權投訴

相關焦點

  • 熱電阻測溫電路設計詳解—電路圖天天讀(297)
    打開APP 熱電阻測溫電路設計詳解—電路圖天天讀（297） 佚名 發表於 2015-12-14 13:45:02 　　本文分析了測溫系統中恆流源信號調理模數轉換等功能電路的工作原理和設計依據，並給出電路參數。
  • 詳解汽車倒車雷達的電路設計—電路圖天天讀(291)
    打開APP 詳解汽車倒車雷達的電路設計—電路圖天天讀（291） Ida 發表於 2015-11-27 11:48:38 　　系統硬體電路設計 　　系統結構 　　系統框圖如圖1所示。
  • 電流檢測電路設計圖詳解 —電路圖天天讀(150)
    打開APP 電流檢測電路設計圖詳解 —電路圖天天讀（150） Dick 發表於 2015-04-27 16:30:37 其中常用的直流電流檢測方法主要是通過串聯電阻或者基於霍爾效應原理進行，在通常情況下被測電流信號較大，串聯電阻對輸入電流信號的影響可以忽略不計，但隨著科技發展的需要，被檢測信號日漸減小，在系統電路中如果直接串聯電阻，會影響前級電路工作，導致被測電流信號的大小發生改變，此時這一影響已經不能再被忽略。
  • GPS定位系統電路設計 —電路圖天天讀(242)
    打開APP GPS定位系統電路設計 —電路圖天天讀（242） Ida 發表於 2015-09-10 13:50:02 　　3.1 GPS接收部分 　　圖3為可攜式GPS接收機的GPS接收部分的電路，由於該系統設計是手持式便攜設備，所有器件選型都應考慮節省成本，節能。圖3中，MCU選用 PIC18F2520，它是採用納瓦技術的低功耗8位單片機，具有一系列能在工作時顯著降低功耗的功能，非常適合手持可攜式設備使用。
  • 射頻無線門禁系統電路設計方案詳解 —電路圖天天讀(114)
    通過採用Microchip公司專為RKE系統設計的使用DES算法的安全密鑰晶片HCS300來實現系統數據的安全加密，防止發送的數據被惡意盜取拷貝；同時在接收端使用MC9RS08KA2進行解密和繼電器控制。HCS300的操作電壓為2.0~6.3 V，是一個可編程28位串行碼、64位加密鍵值、66位發送長度、32位跳頻碼、4位按鍵碼、2位狀態碼，具有鍵值讀保護措施的晶片。
  • 溫度採集系統電子電路設計攻略 —電路圖天天讀(171)
    打開APP 溫度採集系統電子電路設計攻略 —電路圖天天讀（171） Dick 發表於 2015-05-27 11:55:14
  • 詳解帶通濾波器的電路分析—電路圖天天讀(271)
    打開APP 詳解帶通濾波器的電路分析—電路圖天天讀（271） Ida 發表於 2015-10-29 17:05:23 　　傳統的帶通濾波器設計方法中涉及了很多複雜的理論分析和計算
  • 電路圖天天讀(23):可攜式設備充電電源電路設計
    打開APP 電路圖天天讀（23）：可攜式設備充電電源電路設計 Dick 發表於 2014-10-14 10:17:11 　　介紹一種通用性較強
  • 詳解遙控電路設計分析—電路圖天天讀(270)
    紅外遙控電路設計　　系統硬體的實現方案　　紅外遙控系統如圖1所示：　　　　圖1 紅外遙控系統　　（1）發射系統　　發射系統一般用電池供電，這就要求晶片的功耗要很低，晶片大多都設計成可以處於休眠狀態　　（2）接收系統　　紅外信號接收系統的典型電路如圖3a所示：　　　　圖3a 紅外線接收頭內部電路　　該電路包括紅外監測二極體，放大器
  • 幾種電源晶片應用電路設計盤點 —電路圖天天讀(175)
    打開APP 幾種電源晶片應用電路設計盤點 —電路圖天天讀（175） Dick 發表於 2015-06-02 11:03:45
  • 透射式能見度測量裝置系統電路設計 —電路圖天天讀(60)
    打開APP 透射式能見度測量裝置系統電路設計 —電路圖天天讀（60） Dick 發表於 2014-12-04 09:48:41
  • 液晶顯示溫度計電路設計解析—電路圖天天讀(262)
    液晶顯示溫度計電路設計解析—電路圖天天讀（262）
  • 汽車車門控制模塊電路設計—電路圖天天讀(287)
    汽車車門控制模塊電路設計—電路圖天天讀（287） Ida 發表於 2015-11-23 14:40:26 　　車窗防夾功能是車門控制系統的難點之一。
  • ZigBee路燈遠程控制電路設計詳解—電路圖天天讀(308)
    圖2 UCC28810電路圖　　此電路使用雙級設計，第一級是UCC28810的轉換模的PWM調光。　　本設計使用光敏三極體作為感光元件測量周圍環境的亮度，處理器實時將周圍環境的亮度通過ZigBee無線模塊反饋給控制中心，由控制中心決定是否打開GND路燈。電路圖如圖3所示。
  • 無人機系統電路設計圖集錦TOP5 —電路圖天天讀(149)
    但是對於常用的USB存儲設備，CH375的內置固件可以自動處理Mass-Storage海量存儲設備的專用通信協議，通常情況下，外部單片機不需要編寫固件程序．就可以直接讀寫USB存儲設備中的數據。CH375和單片機的通信有2種方式：並行方式和串行方式。USB擴展電路原理圖如圖3所示，CH375晶片設置為內置固件模式，使用12 MHz晶體。
  • 詳解智能型漏電斷路器電路設計—電路圖天天讀(255)
    2.2 整體硬體設計　　智能型漏電斷路器主要由電源電路、單片機PIC24FJ64、三相交流電電壓電流檢測電路、剩餘電流檢測電路、串行通信接口電路、人機接口電路及報警器等幾部分構成的，如圖2所示。　　傳統的電壓檢測方法是採用電壓互感器或者線性光隔器，採用電壓互感器進行電壓檢測的缺點是互感器體積偏大，而很多時候設計的產品要求控制器的體積小巧，從而安裝使用方便，而採用線性光隔的缺點是電壓檢測精度不高。本系統採用電流互感器與電阻串聯的方法對電壓進行檢測，既大大減小了控制器的體積，也可以保證電壓檢測的高精度。其原理圖如圖4所示。
  • 智能電錶硬體電路設計圖詳解 —電路圖天天讀(225)
    住宅的智能化抄表系統在建築智能化中是必不可少的。在我國，對用戶的電錶仍採用人工抄表的方法。這種原始的查表方法不僅造成了人力、物力的浪費，打擾居民正常生活 ，而且其精度差，電量數據需要人為讀數不能實時傳輸 。為了從根本上解決這個問題，因此一種基於設計單片機的智能電錶。
  • 二次迴路電路原理圖及講解(一)——電路天天讀
    二次迴路電路原理圖及講解（一）——電路天天讀 Timmy 發表於 2017-08-11 14:21:27 二次迴路（secondary
  • 車載娛樂系統電路設計圖集錦 —電路圖天天讀(139)
    圖5：推挽DC-DC變換器主電路圖　　原理設計　　圖5為簡化後的主電路。該設計系統採用雙CPU設計思路：選用AT89S52作為主CPU，主要完成對數據採集系統的數據處理，控制，電動車的實時顯示，以及主從CPU的通信功能；選用 AT89C2051作為從CPU，控制電機的轉速。該設計系統中採用脈衝寬度調製技術（PWM）實現對直流電動機的準確與靈活調速。
  • 幾款電源電路模塊設計詳解—電路圖天天讀(266)
    只需精心選取少量組件的值，並稍稍改動電路，降壓控制器便可在負輸出降壓-升壓拓撲中起到雙重作用。　　二、LMZ14203H 電源模塊應用電路　　此篇主要介紹了LMZ14203H特性、應用範圍、參考設計電路以及電路分析，幫助大家縮短設計時間。