技术领域
[0001] 本
发明涉及
电子烟应用设备领域，特别一种低温烘烤不燃烧型电子烟发热体及恒温控制装置。
背景技术
[0002] 低温烘烤不燃烧型电子烟，主要用于戒烟和替代香烟。它有着与香烟一样的外观、与香烟近似的
味道，甚至比一般香烟的口味要多出很多，也像香烟一样能吸出烟、吸出味道跟感觉来。电子烟没有香烟中的焦油、悬浮微粒等其他有害成分，因此对人的身体健康影响相对较小，应用较为广泛。
[0003] 电子烟的发热体作为电子烟的主要部件，其工作的可靠性直接关系着电子烟的使用效果以及使用寿命。为了保证电子烟的发热体可靠工作，电子烟的发热体处安装有
热电偶，热电偶对发热体
温度进行实时监测，并将温度
信号反馈给电子烟的控制
电路。现有的电子烟热电偶和发热体分属于两个不同部件，热电偶在实际应用中，由于需要单独和发热体的
基板连接，因此不便于发热体的小型化，这样会导致电子烟整体外形体积变大，使用者携带较为不便；且由于多了连接点也相应增加了出现故障的几率。
发明内容
[0004] 为了克服现有电子烟的发热体和热电偶因结构所限存在的各种弊端，本发明提供了将发热体和热电偶合为一体，发热体工作时，不但能起到发热作用，还能输出热电偶信号进入加热恒温电路信号输入端，在各电路共同作用下，加热恒温电路能间隔监测发热体的热电偶信号，并能根据发热体热电偶信号适时调整输入至发热体的电源，使发热体工作在恒定的温度下，由此达到结构紧凑、成本低，相应减少了故障几率和提高了发热体使用寿命的低温烘烤不燃烧型电子烟发热体及恒温控制装置。
[0005] 本发明决其技术问题所采用的技术方案是：
[0006] 低温烘烤不燃烧型电子烟发热体及恒温控制装置，包括电子烟发热体，其特征在于还具有双稳态
开关电路、加热恒温电路、转换电路，电子烟发热体的发热丝还作为热电偶使用，双稳态开关电路、加热恒温电路、转换电路安装在电子烟内部
电路板上，电子烟本体内的锂
蓄电池正极和双稳态开关电路、转换电路正极电源输入端经
导线连接，转换电路正极电源输出端和加热恒温电路的第二正极电源输入端经导线连接，双稳态开关电路电源信号输出端和转换电路的电源信号输入端、加热恒温电路的第一电源输入端经导线连接，双稳态开关电路的基准
电压输出端和加热恒温电路的信号输入端经导线连接，加热恒温电路的正极电源输出端和电子烟发热体正极经导线连接，加热恒温电路的正极反馈信号输入端和电子烟发热体正极电源输入端经导线连接，加热恒温电路的负极反馈信号输入端和电子烟发热体负极电源输入端经导线连接，电子烟本体内的锂
蓄电池负极和双稳态开关电路、加热恒温电路、转换电路、电子烟发热体负极电源输入端经导线连接。
[0007] 所述电子烟发热体的发热丝正极是镍铬
合金，负极是镍
硅合金，还可是其它任意可作为热电偶的材料。
[0008] 所述双稳态开关电路包括
电阻、三端稳压模
块、按键开关、场效应管、NPN
三极管、无极性电容，其间经电路板布线连接，三端稳压模块型号是XC6206P252M，第一只电阻一端和场效应管的源极连接，第一只电阻另一端和第二只电阻一端、场效应管栅极、NPN三极管集
电极连接，第二只电阻另一端和第一只无极性电容一端、按键开关一端连接，按键开关另一端和第二只无极性电容一端、第三只电阻一端、第四只电阻一端、NPN三极管基极连接，第三只电阻另一端和场效应管的漏极、三端稳压模块VIN端口3脚、第三只无极性电容一端连接，三端稳压模块VOUT端口2脚和第四只无极性电容一端连接，第一只无极性电容另一端和第二只无极性电容另一端、第三只无极性电容另一端、第四只无极性电容另一端、第四只电阻另一端、NPN三极管发射极、三端稳压模块VSS端口2脚连接。
[0009] 所述加热恒温电路包括可调电阻、电阻、
二极管、无极性电容、
发光二极管、NPN三极管、场效应管和运放集成电路，其间经电路板布线连接，运放集成电路型号是LM358-SOP8，可调电阻一端和第三只电阻一端、第四只电阻一端、第五只电阻一端连接，可调电阻另一端和第一只电阻一端连接，第一只电阻另一端和第十四只电阻一端、第一只无极性电容一端、运放集成电路IN1-端口2脚连接，第二只电阻一端和第二只无极性电容一端、运放集成电路IN+端口3脚连接，第二只电阻另一端和第九只电阻一端、场效应管漏极、第五只无极性电容一端连接，二极管负极和运放集成电路OUT1端口1脚连接，第三只电阻另一端和第八只电阻一端、第七只电阻一端、运放集成电路IN2+端口5脚连接，第七只电阻另一端和第十一只电阻一端、运放集成电路OUT2端口7脚连接，运放集成电路VCC端口8脚和第三只无极性电容一端连接，运放集成电路IN2-端口6脚和第四只无极性电容一端、第六只电阻另一端、第四只电阻另一端、第五只电阻另一端连接，第六只电阻一端和二极管正极连接，第九只电阻另一端和发光二极管正极连接，第十一只电阻另一端和第十二只电阻一端、NPN三极管基极连接，NPN三极管发射极和第十三只电阻一端连接，NPN三极管集电极和第十只电阻另一端、场效应管栅极连接，第十四只电阻另一端和第一只无极性电容另一端、第二只无极性电容另一端、第三只无极性电容另一端、第八只电阻另一端、第四只无极性电容另一端、第十二只电阻另一端、第十三只电阻另一端、第五只无极性电容另一端、发光二极管负极、运放集成电路GND端口4脚连接。
[0010] 所述转换电路包括直流转直流升压模块、无极性电容、电感、二极管和电阻，其间经电路板布线连接，直流转直流升压模块型号是HM9229，第一只无极性电容一端和第二只无极性电容一端、第三只无极性电容一端、电感一端连接，电感另一端和第一只电阻一端、二极管正极、直流转直流升压模块LX端口1及2脚连接，第一只电阻另一端和第四只无极性电容一端连接，第五只无极性电容一端和直流转直流升压模块VCC端口3脚连接，第二只电阻一端和直流转直流升压模块EN端口4脚连接，二极管负极和第三只电阻一端、第四只电阻一端、第六只无极性电容一端、第七只无极性电容一端、第八只无极性电容一端连接，直流转直流升压模块HVDD端口8脚和第三只电阻另一端、第九只无极性电容一端连接，直流转直流升压模OC端口7脚和第五只电阻一端连接，直流转直流升压模COMP端口6脚和第六只电阻一端、第十一只无极性电容一端连接，第六只电阻另一端和第十只无极性电容另一端连接，第四只电阻另一端和第七只电阻一端、直流转直流升压模块FB端口5脚连接，第九只无极性电容另一端和第五只电阻另一端、第十只无极性电容一端、第十一只无极性电容另一端、第一只无极性电容另一端、第二只无极性电容另一端、第三只无极性电容另一端、第四只无极性电容另一端、第五只无极性电容另一端、第六只无极性电容另一端、第七只无极性电容另一端、第八只无极性电容另一端、直流转直流升压模块GND端口9脚连接。
[0011] 本发明有益效果是：本发明将发热体的发热丝和热电偶合为一体，发热丝和热电偶合
串联体积减小、结构紧凑、成本低(不再另单独使用热电偶)，因为发热丝基板上的连接点减少，也相应减少了故障几率。工作时，使用者按下双稳态开关电路的按键开关后，于是，双稳态开关电路在其内部电路作用下，输出2.5V 100mA电源进入加热恒温电路，作为加热恒温电路的基准电压，同时转换电路在其内部电路作用下，输出4.2V6A电源进入加热恒温电路作为发热体的电热丝工作电源，发热体工作时，作为热电偶会
输出信号进入加热恒温电路，当发热体温度过高输入至加热恒温电路的电压信号过高时，加热恒温电路会控制发热体失电不再发热，当发热体温度过低输入至加热恒温电路的电压信号过低时，加热恒温电路会控制发热体得电发热，从而发热体再次得电工作，通过上述，就能保证发热体工作在恒定的350℃左右温度。基于上述，所以本发明具有好的应用前景。
附图说明
[0012] 以下结合附图和
实施例将本发明做进一步说明。
[0013] 图1是本发明结构电路图。
[0014] 图2是本发明螺旋状电子烟发热体的发热丝结构示意图。
[0015] 图3是本发明螺旋状电子烟发热体的发热丝和
外壳之间结构示意图。
[0016] 图4是本发明扁平状电子烟发热体的发热丝和外壳之间结构示意图。
[0017] 图5是本发明双稳态开关电路的电路图。
[0018] 图6是本发明加热恒温电路的电路图。
[0019] 图7是本发明转换电路的电路图。
具体实施方式
[0020] 图1中所示，低温烘烤不燃烧型电子烟发热体及恒温控制装置，包括电子烟发热体，还具有双稳态开关电路Q4,Q5、加热恒温电路U1、转换电路U2，电子烟发热体的发热丝RT还作为热电偶使用，双稳态开关电路Q4,Q5、加热恒温电路U1、转换电路U2安装在电子烟内部电路板上，电子烟本体内的锂蓄电池G正极和双稳态开关电路Q4,Q5、转换电路U2正极电源输入端经导线连接，转换电路U2正极电源输出端和加热恒温电路U1的第二正极电源输入端经导线连接，双稳态开关电路Q4,Q5电源信号输出端和转换电路U2的电源信号输入端、加热恒温电路U1的第一电源输入端经导线连接，双稳态开关电路Q4,Q5的基准电压输出端和加热恒温电路U1的信号输入端经导线连接，加热恒温电路U1的正极电源输出端和电子烟发热体的发热丝RT正极经导线连接，加热恒温电路U1的正极反馈信号输入端和电子烟发热体的发热丝RT正极电源输入端经导线连接，加热恒温电路U1的负极反馈信号输入端和电子烟发热体的发热丝RT负极电源输入端经导线连接，电子烟本体内的锂蓄电池G负极和双稳态开关电路Q4,Q5、加热恒温电路U1、转换电路U2、电子烟发热体的发热丝RT负极电源输入端经导线连接。图2中所示，电子烟发热体1的发热丝正极1-1是镍铬合金，负极1-2是镍硅合金，还可是其它任意可作为热电偶的材料；2是电子烟发热体的发热丝1的基板，4是电子烟发热体1的测温点，位于正极和负极连接点。图3所示，1是电子烟发热体的发热丝，3是电子烟发热体的外壳，为陶瓷材料，也可以是金属材料，金属外壳内套陶瓷管绝缘。发热丝1套在外壳3内，以陶瓷胶封装。4是电子烟发热体的测温点，位于正极和负极连接点。图4所示，5是电子烟发热体的发热丝，7是电子烟发热体的片状外壳，为陶瓷材料，也可以是金属材料，金属外壳内套
云母片绝缘，6是电子烟发热体的测温点，位于正极和负极连接点。
[0021] 图5中所示，双稳态开关电路包括电阻R5、R9、R11、R16，按键开关SW1，场效应管Q5，NPN三极管Q4、，无极性电容C15、C16，其间经电路板布线连接；三端稳压模块U3型号是XC6206P252M，第一只电阻R5一端和场效应管Q5的源极连接，第一只电阻R5另一端和第二只电阻R9一端、场效应管Q5栅极、NPN三极管Q4集电极连接，第二只电阻R9另一端和第一只无极性电容C15一端、按键开关SW1一端连接，按键开关SW1另一端和第二只无极性电容C16一端、第三只电阻R11一端、第四只电阻R16一端、NPN三极管Q4基极连接，第三只电阻R11另一端和场效应管Q5的漏极、三端稳压模块U3的VIN端口3脚、第三只无极性电容C6一端连接，三端稳压模块U3的VOUT端口2脚和第四只无极性电容C14一端连接，第一只无极性电容C15另一端和第二只无极性电容C16另一端、第三只无极性电容另一端C6、第四只无极性电容C14另一端、第四只电阻R16另一端、NPN三极管Q4发射极、三端稳压模块U3的VSS端口2脚连接，按键开关的SW1操作按钮位于电子烟本体的壳体外部，方便使用者的操作。
[0022] 图6中所示，加热恒温电路包括可调电阻VR2、电阻TR、R15、R13、R12、R22、R6、R21、R8、R4、R10、R20、R18、R17、R19，二极管D1，无极性电容C3、C9、C1、C2、C5，发光二极管LED3，NPN三极管Q1，场效应管Q2和运放集成电路U1，其间经电路板布线连接，运放集成电路U1型号是LM358-SOP8，可调电阻VR2一端和第三只电阻R12一端、第四只电阻R22一端、第五只电阻R6一端连接，可调电阻VR2另一端和第一只电阻TR一端连接，第一只电阻TR另一端和第十四只电阻R13一端、第一只无极性电容C3一端、运放集成电路U1的IN1-端口2脚连接，第二只电阻R15一端和第二只无极性电容C9一端、运放集成电路U1的IN+端口3脚连接，第二只电阻R15另一端和第九只电阻R10一端、场效应管Q2漏极、第五只无极性电容C5一端连接，二极管D1负极和运放集成电路U1的OUT1端口1脚连接，第三只电阻R12另一端和第八只电阻R4一端、第七只电阻R8一端、运放集成电路U1的IN2+端口5脚连接，第七只电阻R8另一端和第十一只电阻R17一端、运放集成电路U1的OUT2端口7脚连接，运放集成电路U1的VCC端口8脚和第三只无极性电容C1一端连接，运放集成电路U1的IN2-端口6脚和第四只无极性电容C2一端、第六只电阻R21另一端、第四只电阻R22另一端、第五只电阻R6另一端连接，第六只电阻R21一端和二极管D1正极连接，第九只电阻R10另一端和发光二极管LED3正极连接，第十一只电阻R17另一端和第十二只电阻R18一端、NPN三极管Q1基极连接，NPN三极管Q1发射极和第十三只电阻R10一端连接，NPN三极管Q1集电极和第十只电阻R20另一端、场效应管Q2栅极连接，第十四只电阻R13另一端和第一只无极性电容C3另一端、第二只无极性电容C9另一端、第三只无极性电容C1另一端、第八只电阻R4另一端、第四只无极性电容C2另一端、第十二只电阻R18另一端、第十三只电阻R19另一端、第五只无极性电容C5另一端、发光二极管LED3负极、运放集成电路U1的GND端口4脚连接。
[0023] 图7中所示，转换电路包括直流转直流升压模块U2、无极性电容C24、C23、C7、C21、C22、C31、C11、C12、C26、C28、C30，电感L1，二极管D2和电阻R23、R1、R24、R35、R25、R26、R39，其间经电路板布线连接，直流转直流升压模块U2型号是HM9229，第一只无极性电容C24一端和第二只无极性电容C23一端、第三只无极性电容C7一端、电感L1一端连接，电感L1另一端和第一只电阻R23一端、二极管D2正极、直流转直流升压模块U2的LX端口1及2脚连接，第一只电阻R23另一端和第四只无极性电容C21一端连接，第五只无极性电容C22一端和直流转直流升压模块U2的VCC端口3脚连接，第二只电阻R1一端和直流转直流升压模块U2的EN端口4脚连接，二极管D2负极和第三只电阻R24一端、第四只电阻R35一端、第六只无极性电容C31一端、第七只无极性电容C11一端、第八只无极性电容C12一端连接，直流转直流升压模块U2的HVDD端口8脚和第三只电阻R24另一端、第九只无极性电容C26一端连接，直流转直流升压模U2的OC端口7脚和第五只电阻R25一端连接，直流转直流升压模U2的COMP端口6脚和第六只电阻R26一端、第十一只无极性电容C30一端连接，第六只电阻另R26一端和第十只无极性电容C28另一端连接，第四只电阻R35另一端和第七只电阻R39一端、直流转直流升压模块U2的FB端口5脚连接，第九只无极性电容C26另一端和第五只电阻R25另一端、第十只无极性电容C28一端、第十一只无极性电容C30另一端、第一只无极性电容C24另一端、第二只无极性电容C23另一端、第三只无极性电容C7另一端、第四只无极性电容C21另一端、第五只无极性电容C22另一端、第六只无极性电容C31另一端、第七只无极性电容C11另一端、第八只无极性电容C12另一端、直流转直流升压模块U2的GND端口9脚连接。
[0024] 图5、6、7中所示，电子烟本体内的锂蓄电池G正极和双稳态开关电路正极电源输入端电阻R5一端、转换电路正极电源输入端电感L1一端经导线连接，转换电路正极电源输出端无极性电容C12一端和加热恒温电路的第二正极电源输入端场效应管Q2的源极经导线连接，双稳态开关电路电源信号输出端电阻R11一端和转换电路的电源信号输入端电阻R1另一端、加热恒温电路的第一电源输入端无极性电容C1一端连接，双稳态开关电路的基准电压输出端无极性电容C14一端和加热恒温电路的信号输入端可调电阻VR2一端经导线连接，加热恒温电路的正极电源输出端场效应管Q2的漏极和电子烟发热体的发热丝RT正极经导线连接，加热恒温电路的正极反馈信号输入端电阻R15另一端和电子烟发热体的发热丝RT正极电源输入端经导线连接，加热恒温电路的负极反馈信号输入端无极性电容C3另一端和电子烟发热体的发热丝RT负极电源输入端经导线连接，电子烟本体内的锂蓄电池G负极和双稳态开关电路负极电源输入端电阻R16另一端、加热恒温电路负极电源输入端电阻R18另一端、转换电路负极电源输入端电阻R39另一端、电子烟发热体的发热丝RT负极电源输入端经导线连接。
[0025] 图5、6、7中所示，实际使用中，电子烟本体内部的锂蓄电池G输出的电源(3.2-4.2V)进入双稳态开关电路正极电源输入端、转换电路正极电源输入端后，双稳态开关电路、转换电路处于待机状态(双稳态开关电路、转换电路负极电源输入端和锂蓄电池G负极相通)，电子烟发热体的发热丝RT处于失电状态。当使用者需要使用电子烟时，按下双稳态开关电路的按键开关SW1后，锂蓄电池G输出的正极电源会经电阻R5、R9降压进入NPN三极管Q4的基极，NPN三极管Q4在其外围元件无极性电容C15、C16、电阻R16、R11共同作用下处于导通状态，于是，NPN三极管Q4集电极输出低电平，由于NPN三极管Q4的集电极与场效应管Q5的栅极连接，所以此时，场效应管Q5会反偏导通其漏极输出4V左右电源进入三端稳压模块U3的VIN口3脚，于是，三稳压模块U3在其内部电路以及外围元件无极性电容C6、C14共同作用下，其VOUT端口2脚输出稳定的2.5V 100mA电源进入加热恒温电路的可调电阻VR2一端，并经可调电阻VR2、电阻TR进入运放集成电路U1的IN1-端口2脚作为运放集成电路U1的基准电压。锂蓄电池G输出的电源进入转换电路后，直流转直流升压模块U2在其内部电路以及外围元件电阻R23，无极性电容C23、C7、C21、C24、C22，电感L1共同作用下(起到滤波作用)处于待机状态，当双稳态开关电路的场效应管Q5漏极输出4V左右电源后，电源会经电阻R1降压限流进入直流转直流升压模块U2的EN端口4脚，直流转直流升压模块U2在其内部电路以及外围元件电阻R24、R25、R26、R35、R39和无极性电容C26、C28、C30、C31、C11、C12共同作用下，直流转直流升压模块U2的1及2脚输出4.2V6A电源、电源经二极管D2单向导通进入加热恒温电路的场效应管Q2的源极和电阻R20另一端(场效应管Q2的源极和电阻R20另一端连接)，为加热恒温电路提供第二正极电源(发热丝RT工作电源)。加热恒温电路中，当双稳态开关电路的场效应管Q5漏极输出4V左右电源后，4V左右电源会进入加热恒温电路的运放集成电路U1的第一电源输入端VCC端口8脚，于是，运放集成电路U1处于得电工作状态，运放集成电路U1的5、6、7脚和外围元件电阻R12、R4、R22、R6、R21、R8，以及无极性电容C1、C2，二极管D1组成单稳态电路，单稳态电路处于稳态，运放集成电路U1的7脚输出高电位经电阻R17降压限流、进入NPN三极管Q1的基极，NPN三极管Q1在外围元件电阻R18、R19、R20共同作用下导通、集电极输出低电平进入场效应管Q2的栅极G，于是，场效应管Q2导通其漏极输出高电平进入电子烟发热体的发热丝RT正极电源输入端，由于，电子烟发热体得发热丝RT负极电源输入端和锂蓄电池G负极相通，所以此刻电子烟发热体的发热丝RT会得电发热，工作中，电子烟发热体的发热丝RT同时作为热电偶会
输出电压信号经电阻R15降压限流输入至运放集成电路U1的IN1+端口3脚(无极性电容C9、C3、电阻R13是运放集成电路U1的外围元件)，运放集成电路U1在其内部电路作用下，将电子烟发热体的发热丝RT作为热电偶输出的电压信号和三端稳压模块U3的2脚经可调电阻VR2、电阻TR，进入运放集成电路U1的IN1-端口2脚的基准电压作比较，当电子烟发热体的发热丝RT发热温度高时(高于350℃)，也就是电子烟发热体的发热丝RT作为热电偶输出的电压信号高于运放集成电路U1的IN1-端口2脚电压时，单稳态电路翻转，不再处于稳态，运放集成电路U1的7脚不再输出高电平，进而，NPN三极管Q1、场效应管Q2截止，场效应管Q2的漏极不再输出高电平进入发热丝RT正极电源输入端，电子烟发热体的发热丝RT不再发热；当电子烟发热体的发热丝RT发热温度低时(低于350℃)，也就是电子烟发热体的发热丝RT作为热电偶输出的电压信号低于运放集成电路U1的IN1-端口2脚电压时，单稳态电路再次处于稳态，运放集成电路U1的7脚再次输出高电平，进而，NPN三极管Q1、场效应管Q2导通，场效应管Q2的漏极输出高电平进入发热丝RT正极电源输入端，电子烟发热体的发热丝RT再次得电发热，上述过程不断循环就能一直保持发热丝RT处于恒定的350℃工作状态。使用者使用完后，关闭按键开关SW1就可。发热丝RT工作时，发光二极管LED3经电阻R10获得电源得电发光提示使用者电子烟发热体的发热丝RT处于工作状态。本发明各元件型号在电路图中已经全部标示，此处不再做赘述。本
申请的发热体发热丝RT电阻值为
0.5到1欧姆。
[0026] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附
权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0027] 此外，应当理解，虽然本
说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
