本實用新型屬于霧化器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種微孔霧化器的控制電路。

背景技術(shù)：

霧化器應(yīng)用于人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€領(lǐng)域，如家庭、醫(yī)療、環(huán)保等等，其中用于空氣增濕、美容補水的霧化器為人們?nèi)粘Ｉ钏Ｓ谩?/p>

近年來，由于生活水平的提升，美容保健類電子產(chǎn)品如臉部加濕器、辦公室袖珍霧化器(如常見的玫瑰形狀霧化器)、臥室香薰機、車載空氣加濕器、藍牙音箱霧化器等得到越來越多消費者的青睞。上述產(chǎn)品均帶有微孔霧化功能，微孔霧化器體積小節(jié)省空間、造型多樣、價格低廉、供電要求低、功耗低。目前市面上的微孔霧化器有兩種供電模式：一種采用USB接口進行5V供電；一種內(nèi)帶電池和電源管理電路。

上述兩種供電形式，現(xiàn)多數(shù)采用三腳電感進行升壓的方式，如專利申請201420065559.8，該電路直接通過電感進行升壓，由于三腳電感升壓比固定，當(dāng)三腳電感自身磁芯參數(shù)不一致或者輸入電壓不同，若5V供電，有的為4.8V、有的為5V，經(jīng)過三腳電感后最終到達霧化片兩端的電壓會有所差異，導(dǎo)致每一臺霧化器的霧量不一致；采用鋰電池直接進行供電的場合，隨著耗電量的增加，電池電壓由充滿的4.2V會逐步下降，導(dǎo)致同一臺霧化器在諧振點工作時噴霧量不一致的現(xiàn)象。在部分應(yīng)用場合，使用者用于霧化的液體的霧化量有嚴格的要求，市場需要一種新的電路，來滿足對不同電壓下微孔霧化器噴霧狀態(tài)的一致性。

同時，人們需要經(jīng)常使用的是供電狀態(tài)指示電路。供電狀態(tài)的指示電路可包含VDD電壓的狀態(tài)，如電壓被拉低；可包含霧化電流的狀態(tài)，如過流；可包含電池電量的顯示等。在部分產(chǎn)品中，存在模具的體積較小、芯片的IO引腳不夠使用、不愿增加成本在模具表面打孔或做減薄透光處理等限制因素，導(dǎo)致在設(shè)計產(chǎn)品電路的過程中，供電狀態(tài)的指示電路常被省略。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，因此本實用新型的首要目地是提供一種微孔霧化器控制電路，該電路能夠不增加LED指示電路、不用增加芯片的太多的芯片引腳或不需要額外增加引腳、不需要在模具表面做特殊處理，同樣能完成供電狀態(tài)的指示。

本實用新型的另一個目地在于提供一種微孔霧化器控制電路，該電路在保證產(chǎn)品的安全性的情況下，具有體積小、低成本的特點，同時工作狀態(tài)的可監(jiān)視性將大幅度的提升、也優(yōu)化了用戶體驗。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案為：

一種微孔霧化器控制電路，包括微控制器、電源及電源信號檢測模塊、一級升壓模塊、二級升壓模塊、霧化驅(qū)動指示模塊及霧化信號監(jiān)測模塊，其中，所述微控制器作為控制核心，電源及電源信號檢測模塊、二級升壓模塊、霧化驅(qū)動指示模塊及霧化信號監(jiān)測模塊均連接于微控制器，

所述微控制器支持ADC信號的測量，負責(zé)進行輔助電池充電管理、檢測電源模塊的電壓情況、二級升壓與霧化控制、霧化工作狀態(tài)信號的檢測；

電源及電源信號檢測模塊，負責(zé)為整機進行供電，同時也給微控制器提供電源狀態(tài)，為供電狀態(tài)的指示提供可能，反饋外部供電電壓給微控制器；

所述一級升壓模塊，接于電源及電源信號檢測模塊，將供電電壓升壓至18～20V；一級升壓模塊連接二級升壓模塊，將一級升壓的結(jié)果作為二級升壓的初級電壓；

所述二級升壓模塊，連接于一級升壓模塊后，將一級升壓的結(jié)果進行二次升壓并驅(qū)動霧化片；微控制器連接二級升壓，對二級升壓提供控制信號；

所述霧化驅(qū)動指示模塊，當(dāng)處于供電狀態(tài)指示工作過程，微孔霧化片按照一定的規(guī)律進行噴霧，指示相關(guān)的供電狀態(tài)；霧化驅(qū)動指示模塊連接霧化信號檢測模塊，為霧化信號檢測模塊提供電流或電壓信號，用于評估霧化驅(qū)動是否過流、存在安全隱患；

所述霧化信號監(jiān)測模塊，用于反饋霧化狀態(tài)給微控制器；霧化信號檢測模塊連接微控制器，將霧化器的工作狀態(tài)反饋給微控制器，微控制器根據(jù)該信號評估霧化狀態(tài)是否正常。

由此，該控制電路在微孔霧化器工作的過程中保證驅(qū)動電壓的穩(wěn)定性和一致性，讓不同供電電源下(通常電壓范圍為[3.3V～5.5V])的微孔霧化器擁有相同的驅(qū)動電壓，使得諧振狀態(tài)下的微孔霧化器擁有一致的噴霧效果。

所述控制電路，進一步包括有開關(guān)信號模塊，所述開關(guān)信號模塊接于微控制器，用于輸出整機工作功能的選擇。

所述控制電路，進一步包括有電池充電管理模塊，所述電池充電管理模塊，在電源采用電池供電的電路中，可接外部電源對電池進行充電；電池充電管理模塊連接微控制器，讓微控制器能獲得充電過程的相關(guān)信息同時微控制器可協(xié)助進行電池充電控制；電池充電管理連接電源及電源信號監(jiān)視模塊，當(dāng)有充電信號接入時，可對電池進行充電控制。

所述電源及電源信號檢測模塊包括電源模塊及電源信號檢測模塊，其中電源模塊為微控制器、一級升壓模塊供電，通常供電范圍為[3.3V,5.5V]。若電路采用外部USB供電，則供電電壓為5V；若電路采用鋰電池供電，則供電電壓為4.2V～3.3V。同時電源信號檢測模塊為微控制器提供電壓信息，電壓信息范圍∈[3mV,微控制器供電電壓]，用于判斷電源電壓是否在正常的范圍。

所述一級升壓模塊持續(xù)將電源及電源信號檢測模塊中電源模塊提供的電壓進行升壓，升壓至18V～20V，并保持恒壓輸出。當(dāng)一級升壓模塊輸出的電壓確定時，則一級升壓模塊將持續(xù)進行升壓，保證恒壓輸出，如確輸出電壓為19V，則一級升壓模塊將持續(xù)、自動將電源電壓(∈[3.3V,5.5V])升壓到穩(wěn)定的19V，無論USB供電是4.9V或者5.1V等，無論電池供電是4.2V或者是3.8V等。

具體地說，通過USB供電時，USB為信號輸入接口，MC34063是一級升壓電路的電源芯片，R1、R2是升壓限流電阻，接于MC34063與USB為信號輸入接口之間；MC34063內(nèi)部達林頓管集電極接有輸入電阻R3，同時，還接有一級升壓電感L1，一級升壓電感L1后接有一級升壓整流二極管D1，防止電壓倒灌；升壓反饋電阻R5、R6并聯(lián)接于MC34063，其中，R6接有反饋信號濾波電容C10；C9是升壓轉(zhuǎn)換頻率匹配電容接于MC34063，C4是二級升壓電路的輸入濾波電容，接于一級升壓整流二極管D1和二級電壓升壓電感L2之間，用于平滑一級升壓輸出的電壓；二級電壓升壓電感L2和是二級升壓開關(guān)NMOS Q1構(gòu)成二級升壓模塊，進行二級升壓，R7、R8接于NMOS Q1，是NMOS G極的偏置電阻，微控制器的PWM口連接R7為開關(guān)NMOS提供諧振開關(guān)信號(如，110KHz)；二級升壓后的電壓經(jīng)過C6、C13電容提供給微孔霧化片Y1，霧化片正常起振，開始噴霧。

進一步，采樣電阻R9用于采集微孔霧化器振蕩過程的信號，用于做過流的依據(jù)，R11、C13、R10、C12將R9采集到的信號進行二階RC濾波，對信號進行平滑，增加測量的穩(wěn)定性和精確度，保障霧化信號監(jiān)測的精準度，平滑后的信號連接微控制器的IDET引腳供微控制器進行信號的測量。

進一步，微控制器MCU1接有電源濾波電容C11，C11同時也是USB信號采樣的濾波電容，通過VDD，微控制器MCU1可以采用內(nèi)部ADC反測的方式進行VDD信號的準確測量。

微控制器MCU1還接有R12、KEY，R12、KEY是開關(guān)信號模塊，電阻R12用于抵制來自地線端的干擾，KEY按鍵提供開關(guān)控制信號給微控制器，微控制器根據(jù)該信號進行霧化驅(qū)動的相關(guān)控制。

進一步，C2、C3是信號濾波電容，接于信號輸入端，用于增強輸入電壓的穩(wěn)定性，降低紋波。

進一步，MC34063芯片電源端接有C7、C8濾波電容，用于去除輸入電源信號的毛刺。

本實用新型所實現(xiàn)的微孔霧化器的控制電路，可以在微孔霧化器工作的過程中保證驅(qū)動電壓的穩(wěn)定性和一致性，讓不同供電電源下(通常電壓范圍為[3.3V～5.5V])的微孔霧化器擁有相同的驅(qū)動電壓，使得諧振狀態(tài)下的微孔霧化器擁有一致的噴霧效果。

且可以在芯片控制引腳緊缺、模具有限制、成本要求嚴格的情況下，不通過LED，而通過霧化片進行狀態(tài)的指示，提升了小體積、低成本產(chǎn)品的安全性和工作狀態(tài)的可監(jiān)視性。

附圖說明

圖1是本實用新型所實施的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實用新型所實施的電路圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

圖1所示，本實用新型所實現(xiàn)的微孔霧化器控制電路，包括微控制器、電源及電源信號檢測模塊、一級升壓模塊、二級升壓模塊、霧化驅(qū)動指示模塊及霧化信號監(jiān)測模塊，其中，所述微控制器作為控制核心，電源及電源信號檢測模塊、二級升壓模塊、霧化驅(qū)動指示模塊及霧化信號監(jiān)測模塊均連接于微控制器。

所述微控制器支持ADC信號的測量，負責(zé)進行輔助電池充電管理、檢測電源模塊的電壓情況、二級升壓與霧化控制、霧化工作狀態(tài)信號的檢測。

電源及電源信號檢測模塊，負責(zé)為整機進行供電，同時也給微控制器提供電源狀態(tài)，為供電狀態(tài)的指示提供可能，反饋外部供電電壓給微控制器。

所述一級升壓模塊，接于電源及電源信號檢測模塊，將供電電壓升壓至18～20V；一級升壓模塊連接二級升壓模塊，將一級升壓的結(jié)果作為二級升壓的初級電壓。

所述二級升壓模塊，連接于一級升壓模塊后，將一級升壓的結(jié)果進行二次升壓并驅(qū)動霧化片；微控制器連接二級升壓，對二級升壓提供控制信號。

所述霧化驅(qū)動指示模塊，當(dāng)處于供電狀態(tài)指示工作過程，微孔霧化片按照一定的規(guī)律進行噴霧，指示相關(guān)的供電狀態(tài)；霧化驅(qū)動指示模塊連接霧化信號檢測模塊，為霧化信號檢測模塊提供電流或電壓信號，用于評估霧化驅(qū)動是否過流、存在安全隱患。

所述霧化信號監(jiān)測模塊，用于反饋霧化狀態(tài)給微控制器；霧化信號檢測模塊連接微控制器，將霧化器的工作狀態(tài)反饋給微控制器，微控制器根據(jù)該信號評估霧化狀態(tài)是否正常。

由此，該控制電路在微孔霧化器工作的過程中保證驅(qū)動電壓的穩(wěn)定性和一致性，讓不同供電電源下(通常電壓范圍為[3.3V～5.5V])的微孔霧化器擁有相同的驅(qū)動電壓，使得諧振狀態(tài)下的微孔霧化器擁有一致的噴霧效果。

所述控制電路，還包括有開關(guān)信號模塊，所述開關(guān)信號模塊接于微控制器，用于輸出整機工作功能的選擇。

所述控制電路，還包括有電池充電管理模塊，所述電池充電管理模塊，在電源采用電池供電的電路中，可接外部電源對電池進行充電；電池充電管理模塊連接微控制器，讓微控制器能獲得充電過程的相關(guān)信息同時微控制器可協(xié)助進行電池充電控制；電池充電管理連接電源及電源信號監(jiān)視模塊，當(dāng)有充電信號接入時，可對電池進行充電控制。

其中，電源及電源信號檢測模塊包括電源模塊及電源信號檢測模塊，其中電源模塊為微控制器、一級升壓模塊供電，通常供電范圍為[3.3V,5.5V]。若電路采用外部USB供電，則供電電壓為5V；若電路采用鋰電池供電，則供電電壓為4.2V～3.3V。同時電源信號檢測模塊為微控制器提供電壓信息，電壓信息范圍∈[3mV,微控制器供電電壓]，用于判斷電源電壓是否在正常的范圍。

一級升壓模塊持續(xù)將電源及電源信號檢測模塊中電源模塊提供的電壓進行升壓，升壓至18V～20V，并保持恒壓輸出。當(dāng)一級升壓模塊輸出的電壓確定時，則一級升壓模塊將持續(xù)進行升壓，保證恒壓輸出，如確輸出電壓為19V，則一級升壓模塊將持續(xù)、自動將電源電壓(∈[3.3V,5.5V])升壓到穩(wěn)定的19V，無論USB供電是4.9V或者5.1V等，無論電池供電是4.2V或者是3.8V等。

開關(guān)信號模塊的信號可由按鍵或霍爾開關(guān)等形式產(chǎn)生。若檢測到開啟信號，則先判斷電源電壓是否在正常的范圍：若為電池供電，當(dāng)電池電壓低于3.3V，霧化功能不啟動；若為USB供電，當(dāng)USB供電電壓小于設(shè)定的閥值時，如4.7V或4.3V等，或者USB供電電壓超過設(shè)定的閥值，如5.5V等，霧化功能不啟動。若檢測到關(guān)閉信號，則關(guān)閉霧化功能。

參見圖2所示，以110KHz USB供電的微孔霧化器電路為例，Micro-USB是5V USB信號輸入接口，C2、C3是5V USB信號濾波電容，用于增強輸入電壓的穩(wěn)定性，降低紋波。MC34063是一級升壓電路的電源芯片，R1、R2是升壓限流電阻，兩者的等效電阻(Rsc)與電流的關(guān)系如下：

C7、C8是MC34063芯片電源端的濾波電容，用于去除輸入電源信號的毛刺，R3是MC34063內(nèi)部達林頓管集電極輸入電阻，L1是一級升壓電感，D1是一級升壓整流二極管，防止電壓倒灌，R5、R6是升壓反饋電阻，C10是反饋信號濾波電容，一級升壓20V為V1，則V1與R5、R6的關(guān)系如下公式：

C9是升壓轉(zhuǎn)換頻率匹配電容，C4是二級升壓電路的輸入濾波電容，用于平滑一級升壓輸出的電壓，L2是二級電壓升壓電感，Q1是二級升壓開關(guān)NMOS，R7、R8是NMOS G極的偏置電阻，微控制器的PWM口連接R7為開關(guān)NMOS提供110KHz開關(guān)信號。二級升壓后的電壓經(jīng)過C6、C13電容提供給微孔霧化片Y1，霧化片正常起振，開始噴霧。采樣電阻R9用于采集微孔霧化器振蕩過程的信號，用于做過流的依據(jù)，R11、C13、R10、C12將R9上采集到的信號進行二階RC濾波，對信號進行平滑，增加測量的穩(wěn)定性和精確度，保障霧化信號監(jiān)測的精準度，平滑后的信號連接微控制器的IDET引腳供微控制器進行信號的測量。

C11是微控制器MCU1的電源濾波電容，同時也是USB 5V信號采樣的濾波電容，通過VDD，微控制器MCU1可以采用內(nèi)部ADC反測的方式進行VDD信號的準確測量。R12、KEY是開關(guān)信號模塊，電阻R12用于抵制來自地線端的干擾，KEY按鍵提供開關(guān)控制信號給微控制器，微控制器根據(jù)該信號進行霧化驅(qū)動的相關(guān)控制。

工作時，首先，電路接入USB 5V信號，5V信號給MCU供電，同時也作為MC34063升壓的輸入電壓，MC34063開始升壓，持續(xù)輸出20V。

然后，微控制器檢測開關(guān)信號，當(dāng)檢測按鍵KEY單擊按下，則啟動霧化，PWM引腳輸出110KHz驅(qū)動信號，二級升壓電路開始工作并為微孔霧化片提供大于等于霧化片驅(qū)動電壓Vpp的電壓信號，微孔霧化片開始噴霧。

其次，在噴霧的過程中，微控制器CSU8RP3115B通過電源引腳反測內(nèi)部參考電壓測量USB 5V信號，若USB 5V電壓小于4.8V又大于4.5V，或者USB 5V電壓大于5.2V又小于5.4V，微控制器控制噴霧2s，停1s，通過控制噴霧有規(guī)律的變化提示用戶設(shè)備處于臨界狀態(tài)，提示用戶當(dāng)前USB 5V信號不穩(wěn)定，若使用者已收到提示并希望微控制器繼續(xù)正常工作，則雙擊按鍵KEY，微控制器檢測到雙擊后，微控制器恢復(fù)持續(xù)噴霧狀態(tài)。

再之，在噴霧的過程中，若微控制器檢測到USB 5V信號小于4.5V、或大于5.4V、或霧化狀態(tài)信號Idet超過限定的閥值，則直接對噴霧功能進行關(guān)閉處理，保障整機的安全，等下次檢測到開關(guān)信號再重新開啟噴霧，依此循環(huán)。

本實用新型所實現(xiàn)的電路，可以讓微孔霧化器在不同電池電壓下或不同的USB供電狀態(tài)下保證驅(qū)動電壓的穩(wěn)定性，讓每一臺微孔霧化器的霧化狀態(tài)更加一致；能夠在不增加燈控的條件下對霧化器的供電狀態(tài)進行指示，有效降低成產(chǎn)成本并提升了微孔霧化器工作的安全性，使得使用者可以及早發(fā)現(xiàn)并遏制電路中存在的安全隱患，對于帶電池的產(chǎn)品，使用者還能通過非指示燈的方式了解到電池電量，增加了小結(jié)構(gòu)或特殊表面材料的微孔霧化器的功能。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。