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CN106572703B - 一种电子烟及其发热件温度控制方法 - Google Patents

一种电子烟及其发热件温度控制方法 Download PDF

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CN106572703B
CN106572703B CN201580000077.1A CN201580000077A CN106572703B CN 106572703 B CN106572703 B CN 106572703B CN 201580000077 A CN201580000077 A CN 201580000077A CN 106572703 B CN106572703 B CN 106572703B
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Abstract

一种电子烟及其发热件温度控制方法，电子烟包括：用于雾化烟油且电阻值随温度增高而变大的发热件(1)；用于为发热件(1)供电的供电电路(2)；用于检测发热件(1)的电阻值，以获取发热件(1)的当前温度的电压调整电路(3)；电压调整电路(3)还用于在当前温度大于第一预设值或小于第二预设值时，调整发热件(1)的供电电压，以使其发热温度维持在预设温度范围内；实现了在发热件(1)加热时通过检测发热件(1)的发热电阻，以对发热件(1)的温度进行监测控制，以使其温度保持在适宜的温度范围内的技术效果。

Description

一种电子烟及其发热件温度控制方法
技术领域
本发明涉及电子烟技术领域，尤其涉及一种电子烟及其发热件温度控制方法。
背景技术
电子烟是一种较为常见的仿真香烟电子产品，主要用于戒烟和替代香烟。雾化发热丝是电子烟中用于雾化烟油的发热器件，在电子烟工作时，电池给雾化发热丝供电，发热丝通电发热，并在温度升至烟油的雾化温度时，雾化烟油形成模拟烟雾，从而让使用者在吸电子烟时有一种类似吸真烟的感觉。
目前，电子烟中用于雾化烟油的发热丝多采用发热合金，如镍铬合金、铁铬铝合金等，发热合金的耐热性较好、使用寿命较长。但是，无论发热丝采用何种材料，其在持续通电的过程中，温度均是在一定范围内不断上升的，若发热丝温度高出烟油雾化的温度时，烟油会发生裂化，产生焦味，影响吸烟口感，尤其在电子烟烟油剩余量较少时，发热丝上的温度会急剧上升，最终导致电子烟烧棉的不良后果。所以在电子烟工作的过程中需要检测发热丝的温度，并对其发热温度进行控制。
又由于现有电子烟中所采用的发热合金材料的电阻温度系数比较低，以镍铬合金和铁铬铝合金为例，镍铬合金的电阻温度系数为1.3×10-6/℃，铁铬铝合金的电阻温度系数为0.8×10-6/℃，在电子烟正常工作时，虽然雾化发热丝的发热电阻会随着温度的升高而升高，但变化不明显，所以通过检测发热丝的发热电阻以获知发热丝的温度变化，进而在温度较高时，对发热丝进行温度控制的方案不可行。进而，在现有技术中，大多通过在电子烟中设置温度感应器，通过温度感应器直接检测发热丝的温度变化，并输出到微处理器中，以使微处理器判断发热丝的当前温度是否过高，并在其温度过高时，控制调整发热丝的供电电压，以使发热丝的温度维持在合适的温度范围内。但是，这种方案需要在电子烟中增设温度感应器，增加了电子烟内部电路的体积和设计复杂度。
也就是说，现有技术中存在电子烟无法通过检测雾化发热丝的电阻以获知发热丝温度变化，以在其温度过高时控制发热丝温度的技术问题，还存在通过在电子烟中设置温度感应器来检测发热丝的温度变化，以控制发热丝温度，使得电子烟内部电路的体积和设计复杂度增加的技术问题。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的，电子烟无法通过检测发热丝的电阻以获知发热丝温度变化，以在其温度过高时控制发热丝温度，以及通过在电子烟中设置温度感应器来检测发热丝的温度变化，以控制发热丝温度，使得电子烟内部电路的体积和设计复杂度增加的技术问题，提供了一种电子烟及其发热件温度控制方法，实现了在雾化器发热件加热时通过检测发热件的发热电阻，以对其温度进行监测控制，进而使其温度不会过高，同时无需在电子烟中增设温度感应器，不会增加电子烟内部电路的体积和设计复杂度的技术效果。
一方面，本发明提供了一种电子烟，包括发热件、供电电路和电压调整电路；
所述发热件用于雾化烟油，且所述发热件的电阻值随着温度的增高而变大；
所述供电电路用于为所述发热件供电；
所述电压调整电路用于检测所述发热件的电阻值，以获取所述发热件的当前温度，并在所述当前温度大于第一预设值或小于第二预设值时，调整所述发热件的供电电压，以使所述发热件的发热温度维持在预设温度范围内；
其中，所述发热件的材料以重量百分比计，包括：
0.02％～0.08％的碳，0.05％～1％的硅，1％～2％的锰，0.015％～0.045％的磷，0.01％～0.03％的硫，16.5％～20％的铬，8.5％～15％的镍，以及铁。
可选的，在0℃～350℃之间时，所述发热件的电阻温度系数为0.3×10-3/℃～3×10-3/℃。
可选的，以重量百分比计，所述发热件还包括：2％～3.5％的钼。
可选的，以重量百分比计，所述发热件具体包括：
0.02％～0.08％的碳，0.05％～1％的硅，1％～2％的锰，0.015％～0.045％的磷，0.01％～0.03％的硫，16.5％～18.1％的铬，8.5％～15％的镍，以及使所述发热件整体的重量百分比达到100％的铁。
可选的，以重量百分比计，所述发热件具体包括：
0.02％～0.08％的碳，0.05％～1％的硅，1％～2％的锰，0.015％～0.045％的磷，0.01％～0.03％的硫，16.5％～20％的铬，10.5％～14.5％的镍，以及使所述发热件整体的重量百分比达到100％的铁。
可选的，以重量百分比计，所述发热件具体包括：
0.02％～0.08％的碳，0.05％～1％的硅，1％～2％的锰，0.015％～0.045％的磷，0.01％～0.03％的硫，16.5％～18.1％的铬，10.5％～13.5％的镍，2％～2.5％的钼，以及使所述发热件整体的重量百分比达到100％的铁。
可选的，以重量百分比计，所述发热件具体包括：
0.02％～0.08％的碳，0.05％～1％的硅，1％～2％的锰，0.015％～0.045％的磷，0.01％～0.03％的硫，16.5％～18.1％的铬，12.5％～14.5％的镍，2％～2.5％的钼，以及使所述发热件整体的重量百分比达到100％的铁。
可选的，所述发热件为丝状或片状。
可选的，所述发热件具体为丝状，其直径为0.08mm～0.4mm。
可选的，所述电压调整电路包括：
电压电流采样子电路，用于检测所述发热件的当前供电电压和当前供电电流；
与所述电压电流采样子电路连接的微处理器，用于基于所述当前供电电压和当前供电电流获取所述发热件的电阻值，并基于所述电阻值获取所述发热件的当前温度，以及在所述当前温度大于所述第一预设值或小于所述第二预设值时，发出控制信号；
与所述微处理器连接的驱动子电路，用于基于所述控制信号，调整所述发热件的供电电压，以使所述发热件的发热温度维持在所述预设温度范围内。
可选的，所述驱动子电路具体用于基于所述控制信号发出第一驱动信号和第二驱动信号；所述电压调整电路还包括：
与所述驱动子电路连接的振荡开关子电路和同步整流子电路，所述振荡开关子电路接收并基于所述第一驱动信号启动工作或停止工作，所述同步整流子电路接收并基于所述第二驱动信号启动工作或停止工作；
所述微处理器还用于在获取所述发热件的当前温度后，判断所述发热件的当前温度是否大于所述第一预设值或小于所述第二预设值，并在所述当前温度大于所述第一预设值或小于所述第二预设值时，发出所述控制信号；所述驱动子电路用于基于所述第一驱动信号驱动所述振荡开关子电路启动工作，以使所述振荡开关子电路充电储能，同时所述驱动子电路用于基于所述第二驱动信号驱动所述同步整流子电路停止工作；所述驱动子电路还用于在所述振荡开关子电路充电储能完毕之后，基于所述第一驱动信号驱动所述振荡开关子电路停止工作，以使所述振荡开关子电路向所述同步整流子电路放电，同时所述驱动子电路还用于基于所述第二驱动信号驱动所述同步整流子电路启动工作，以使所述同步整流子电路对所述振荡开关子电路的放电电流进行同步整流，并基于同步整流后的电压为所述发热件供电。
可选的，所述发热件的所述当前供电电压具体为：所述驱动子电路基于所述微处理器输出的第一占空比的脉冲宽度调制信号，驱动所述振荡开关子电路和所述同步整流子电路获得的电压；
所述控制信号具体为所述微处理器输出的第二占空比的脉冲宽度调制信号，其中，所述第一占空比与所述第二占空比不同。
另一方面，本发明还提供了一种电子烟发热件温度控制方法，包括步骤：
S1、在电子烟的用于雾化烟油的发热件通电工作的过程中，检测所述发热件的电阻值，以获取所述发热件的当前温度；
S2、在所述当前温度大于第一预设值或小于第二预设值时，调整所述发热件的供电电压，以使所述发热件的发热温度维持在预设温度范围内。
可选的，所述步骤S1具体为：
在电子烟的用于雾化烟油的发热件通电工作的过程中，检测所述发热件的当前供电电压和当前供电电流，并基于所述当前供电电压和所述当前供电电流获取所述发热件的电阻值，并基于所述电阻值获取所述发热件的当前温度。
本发明提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
由于在本发明方案的电子烟中，采用的用于雾化烟油的发热件的材料以重量百分比计包括：0.02％～0.08％的碳，0.05％～1％的硅，1％～2％的锰，0.015％～0.045％的磷，0.01％～0.03％的硫，16.5％～20％的铬，8.5％～15％的镍，以及铁；所述电子烟还包括供电电路，用于在检测到用户吸烟动作时为所述发热件供电，以使所述发热件加热，并且在此过程中，所述发热件的电阻值随着温度的增高而变大；进一步，所述电子烟还包括电压调整电路，用于检测所述发热件的电阻值，以获取所述发热件的当前温度，并在所述当前温度大于第一预设值或小于第二预设值时，调整所述发热件的供电电压，以使所述发热件的发热温度维持在预设温度范围内；有效地解决了现有技术中电子烟无法通过检测发热丝的电阻以获知发热丝温度变化，以在其温度过高时控制发热丝温度，以及通过在电子烟中设置温度感应器来检测发热丝的温度变化，以控制发热丝温度，使得电子烟内部电路的体积和设计复杂度增加的技术问题，实现了在雾化器发热件(如发热丝)加热时通过检测发热件的发热电阻，以对其温度进行监测控制，进而使其温度不会过高，同时无需在电子烟中增设温度感应器，不会增加电子烟内部电路的体积和设计复杂度的技术效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的第一种电子烟的电路结构框图；
图2a为本发明实施例提供的一种丝状发热件的结构示意图；
图2b为本发明实施例提供的丝状发热件与烟油吸附件配合时的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的第二种电子烟的电路结构框图；
图4为本发明实施例提供的一种电压调整电路的微处理器及其外围电路原理图；
图5为本发明实施例提供的一种电压调整电路的部分电路原理图；
图6为本发明实施例提供的一种电子烟的电池保护电路原理图；
图7为本发明实施例提供的一种电子烟发热件温度控制方法流程图。
具体实施方式
本发明实施例通过提供一种电子烟，用于解决现有技术中电子烟无法通过检测发热件的电阻以获知发热件温度变化，以在其温度过高时控制发热件温度，以及通过在电子烟中设置温度感应器来检测发热件的温度变化，以控制发热件温度，使得电子烟内部电路的体积和设计复杂度增加的技术问题，实现了在雾化器发热件加热时通过检测发热件的发热电阻，以对其温度进行监测控制，进而使其温度不会过高，同时无需在电子烟中增设温度感应器，不会增加电子烟内部电路的体积和设计复杂度的技术效果。
本发明实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
本发明实施例提供了一种电子烟，包括发热件、供电电路和电压调整电路；所述发热件用于雾化烟油，且所述发热件的电阻值随着温度的增高而变大；所述供电电路用于为所述发热件供电；所述电压调整电路用于检测所述发热件的电阻值，以获取所述发热件的当前温度，并在所述当前温度大于第一预设值或小于第二预设值时，调整所述发热件的供电电压，以使所述发热件的发热温度维持在预设温度范围内；其中，所述发热件的材料以重量百分比计，包括：0.02％～0.08％的碳，0.05％～1％的硅，1％～2％的锰，0.015％～0.045％的磷，0.01％～0.03％的硫，16.5％～20％的铬，8.5％～15％的镍，以及铁。
可见，在本发明实施例中，通过采用特定材质的发热件(其组成材料以重量百分比计，包括：0.02％～0.08％的碳，0.05％～1％的硅，1％～2％的锰，0.015％～0.045％的磷，0.01％～0.03％的硫，16.5％～20％的铬，8.5％～15％的镍，以及铁)，其电阻温度系数较大，使得发热件在通电发热的过程中，其发热电阻会随温度的变化而发生明显的变化，并通过电压调整电路获取发热件的发热电阻便可获知发热件的温度变化，并基于该温度变化控制发热件的温度维持在适当的温度范围内；有效地解决了现有技术中电子烟无法通过检测发热丝的电阻以获知发热丝温度变化，以在其温度过高时控制发热丝温度，以及通过在电子烟中设置温度感应器来检测发热丝的温度变化，以控制发热丝温度，使得电子烟内部电路的体积和设计复杂度增加的技术问题，实现了在雾化器发热件(如发热丝)加热时通过检测发热件的发热电阻，以对其温度进行监测控制，进而使其温度不会过高，同时无需在电子烟中增设温度感应器，不会增加电子烟内部电路的体积和设计复杂度的技术效果。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
实施例一
请参考图1，本发明实施例提供了一种电子烟，包括发热件1、供电电路2和电压调整电路3；
发热件1用于雾化烟油，且发热件1的电阻值随着温度的增高而变大；
供电电路2用于为发热件1供电；
电压调整电路3用于检测发热件1的电阻值，以获取发热件1的当前温度，并在所述当前温度大于第一预设值或小于第二预设值时，调整发热件1的供电电压，以使发热件1的发热温度维持在预设温度范围内；例如，烟油雾化的最佳温度在200℃～270℃，在发热件1的当前温度大于270℃或小于200℃时，电压调整电路3调整发热件1的供电电压，以使发热件1的发热温度维持在200℃～270℃温度范围内。
具体的，发热件1通常为合金材料，由于发热件1在电子烟中的特定用途，其必须具备一定的耐热性、可塑性、可焊接性和韧性等。镍是优良的耐腐蚀材料，是重要合金化元素，镍可在发热合金中形成奥氏体元素；铬作为发热合金中的合金元素，促使其内部的矛盾运动向有利于抵腐蚀破坏的方面发展，铬使铁基固溶体的电极电位提高，铬吸收铁的电子使铁钝化，同时镍在发热合金中的作用是在与铬配合后才发挥出来的；碳是稳定奥氏体的元素，并且作用的程度很大(约为镍的30倍)，另外碳和铬的亲和力很大，与铬形成一系列复杂的碳化物，能有效提高发热合金的强度和耐腐烛性；硅能显著提高发热合金的弹性极限、屈服点和抗拉强度，硅和钼、铬等结合，有提高发热合金抗腐蚀性和抗氧化的作用，同时可提高发热合金的耐热性；另外，磷和硫在一些合金中为必不可少的有害杂物，如磷会导致合金出现“冷脆性”、硫会导致合金出现“热脆性”，由于降低二者含量会提高工艺成本，通常在具体实施过程中不能完全消除二者，只能在一定范围内尽可能低的降低其含量，或通过添加其它的元素来缓解二者带来的负面影响；锰能消弱和消除硫的不良影响，锰对于奥氏体的作用与镍相似，但锰的作用不在于形成奥氏体，而是在于降低发热合金的临界淬火速度，在冷却时增加奥氏体的稳定性，抑制奥氏体的分解，使高温下形成的奥氏体得以保持到常温并能提高合金的淬透性，含锰量很高的合金具有良好的耐磨性和其它的物理性能；铁是许多合金的必须元素。上述构成合金的元素各有其作用和用途(或弊端)，为了使发热合金最终能够实现特定的应用性能，每种元素的含量必须满足一定的配比，在本方案中，发热件1的材料以重量百分比计，包括：0.02％～0.08％的碳(C)，0.05％～1％的硅(Si)，1％～2％的锰(Mn)，0.015％～0.045％的磷(P)，0.01％～0.03％的硫(S)，16.5％～20％的铬(Cr)，8.5％～15％的镍(Ni)，以及铁(Fe)。
在具体实施过程中，发热件1的组成成分具有以下几种情况：
1)发热件1具体包括：0.02％～0.08％的碳，0.05％～1％的硅，1％～2％的锰，0.015％～0.045％的磷，0.01％～0.03％的硫，16.5％～18.1％的铬，8.5％～15％的镍，以及使发热件1整体的重量百分比达到100％的铁。如0.03％的碳、0.08％的硅、2％的锰、0.045％的磷、0.03％的硫、17％的铬、14％的镍。
2)发热件1具体包括：0.02％～0.08％的碳，0.05％～1％的硅，1％～2％的锰，0.015％～0.045％的磷，0.01％～0.03％的硫，16.5％～20％的铬，10.5％～14.5％的镍，以及使发热件1整体的重量百分比达到100％的铁。如0.08％的碳、1％的硅、2％的锰、0.045％的磷、0.03％的硫、19％的铬、14％的镍。
3)除上述材料之外，发热件1还包括其它材料，如2％～3.5％的钼(Mo)，钼可明显的提高合金的淬透性和热强性，防止回火脆性，提高剩磁和娇顽力，此时铁(Fe)的含量可使组合物整体的重量比达到100％。具体的，发热件1包括：0.02％～0.08％的碳，0.05％～1％的硅，1％～2％的锰，0.015％～0.045％的磷，0.01％～0.03％的硫，16.5％～18.1％的铬，10.5％～13.5％的镍，2％～2.5％的钼，以及使发热件1整体的重量百分比达到100％的铁；如0.08％的碳、1％的硅、2％的锰、0.045％的磷、0.03％的硫、17％的铬、12％的镍和2.5％的钼。或者，发热件1具体包括：0.02％～0.08％的碳，0.05％～1％的硅，1％～2％的锰，0.015％～0.045％的磷，0.01％～0.03％的硫，16.5％～18.1％的铬，12.5％～14.5％的镍，2％～2.5％的钼，以及使发热件1整体的重量百分比达到100％的铁；如0.03％的碳、1％的硅、2％的锰、0.045％的磷、0.03％的硫、17％的铬、14％的镍和2.5％的钼。在这两种配比下，发热件1的电阻温度系数约为1.1×10-3/℃。
总之，通过上述关于发热件1的多种配比方案或类似配比方案，使得在0℃～350℃之间时，发热件1的电阻温度系数为0.3×10-3/℃～3×10-3/℃，使得在发热件1在温度上升的过程中，发热件1的发热电阻会发生明显变化。
进一步，在具体实施过程中，通过上述材料配比获得的发热件1具有良好的耐热性、可塑性、可焊接性和韧性等，发热件1可为丝状或片状。其中，当发热件1为丝状时，设定其直径为0.08mm～0.4mm，因本方案中发热件1的韧性和硬度比传统的镍铬合金及铁铬铝合金要好，在装配丝状发热件1时，不会出现发热丝挤压变形的情况，较好的保证了发热件1的正常工作。另外，请参考图2a及图2b，图2a为丝状发热件1的一种具体结构图，发热件1为设置有螺旋状雾化部的器件，所述雾化部的端部设置有两个与供电模块相连的连接端(11、12)，再结合图2b，所述雾化部用于接触烟油吸附件13(例如由棉质材料卷绕成的吸油棉套)，以使烟油吸附件13吸附烟油，且发热件1工作发热时进行雾化烟油。
在具体实施过程中，供电电路2中的供电器件(如电池)的原始供电电压较小(如4.2V)，为了能够在检测到用户吸烟且电池与发热件1电连通之后，能够快速地对发热件1加热，以使发热件1的温度快速地上升到雾化烟油所需的温度水平，在电子烟中通常需要设置与供电电路2相连的升压电路，目的是将电池输出的原始电压进行升压，以在电池输出电能和负载一定的情况下，增大输出功率，进而快速加热发热件1；在这个过程中，为了增大雾化烟雾量以提高用户的使用体验，现有的电子烟中升压电路会向发热件1输出尽量大的功率，但是如果盲目增大加热功率又会造成发热件1的温度过高，最终导致电子烟烧焦的不好后果。对此，本实施例所提供了一种具体的电压调整电路3，能够在升压的过程中，在不导致烧棉(即发热件1的发热温度维持在预设温度范围内)的前提下，为发热件1提供尽可能大的加热功率。
具体的，请参考图3，电压调整电路3包括：电压电流采样子电路31，用于检测发热件1的当前供电电压和当前供电电流；与电压电流采样子电路31连接的微处理器32，用于基于所述当前供电电压和所述当前供电电流获取发热件1的电阻值，并基于所述电阻值获取发热件1的当前温度，以及在所述当前温度大于所述第一预设值或小于所述第二预设值时，发出控制信号；与微处理器32连接的驱动子电路33，用于基于所述控制信号，调整发热件1的供电电压，以使发热件1的发热温度维持在所述预设温度范围内。
进一步，为了基于驱动子电路33输出驱动信号获得调整后的电压为发热件1供电，驱动子电路33具体用于基于所述控制信号发出第一驱动信号和第二驱动信号，仍请参考图3，电压调整电路3还包括：与驱动子电路33连接的振荡开关子电路34和同步整流子电路35，振荡开关子电路34接收并基于所述第一驱动信号启动工作或停止工作，同步整流子电路35接收并基于所述第二驱动信号启动工作或停止工作；微处理器32还用于在获取发热件1的当前温度后，判断发热件1的当前温度是否大于所述第一预设值或小于所述第二预设值，并在所述当前温度大于所述第一预设值或小于所述第二预设值时，发出所述控制信号；驱动子电路33用于基于所述第一驱动信号驱动振荡开关子电路34启动工作，以使振荡开关子电路34充电储能，同时用于基于所述第二驱动信号驱动同步整流子电路35停止工作；驱动子电路33还用于在振荡开关子电路34充电储能完毕之后，基于所述第一驱动信号驱动振荡开关子电路34停止工作，以使振荡开关子电路34向同步整流子电路35放电，同时用于基于所述第二驱动信号驱动同步整流子电路35启动工作，以使同步整流子电路35对振荡开关子电路34的放电电流进行同步整流，并基于同步整流后的电压为发热件1供电。
其中，发热件1的所述当前供电电压具体为：驱动子电路33基于微处理器32输出的第一占空比的脉冲宽度调制信号，驱动振荡开关子电路34和同步整流子电路35获得的电压；所述控制信号具体为微处理器32输出的第二占空比的脉冲宽度调制信号，其中，所述第一占空比与所述第二占空比不同。
针对上述“发热件供电电压调整方案”，本申请实施例还提供了一种电子烟的具体电压调整电路原理图，图4和图5共同构成电压调整电路3，图4中型号为STM32F030的微处理器U8及其外围电路对应图3中的微处理器32，图5中型号为LM5106的驱动器U1及其外围电路对应图3中驱动子电路33，图5中电感L1和型号为RU30E60M2的MOS管Q1等器件所组成的电路对应图3中的振荡开关子电路34，图5中型号为RU30E60M2的MOS管Q2等器件所组成的电路对应图3中的同步整流子电路35，图5中电阻R2、电容C6和电容C7等器件所组成的电路对应图3中的电压电流采样子电路31。在图4和图5中标识相同的两个或多个引脚或接线端相连，例如，图4中微处理器U8的用于输出PWM信号的引脚12-PA6，与图5中驱动器U1的用于接收PWM信号的引脚8-IN相连，对于其它类似连接，这里不一一赘述；另外，接线端B+表示接供电电路中电池的正极，接线端VOT为电压采样点，接线端VCT为电流采样点，接线端VO+和VO-之间接发热件1。
图4和图5所示电路的工作原理为：当电子烟检测到用户吸烟动作时，微处理器U8通过信号输出引脚12-PA6，向驱动器U1的信号接收引脚8-IN，输出第一占空比的脉冲宽度调制信号(简称PWM)，以使驱动器U1驱动电感L1、MOS管Q1和MOS管Q2等器件工作，并对电池的原始输出电压进行调整，以通过调整后的电压为连接于接线端VO+和VO-之间接发热件1供电。进一步，在发热件1加热的过程中，微处理器U8通过分别与电压采样点VOT和电流采样点VCT连接的引脚7-PA1和引脚8-PA2，获取发热件1的当前供电电压和当前供电电流，并基于所述当前供电电压和当前供电电流计算出发热件1的当前发热电阻，在微处理器U8中存储有发热件1的发热电阻和发热温度的对应表，以及发热件1雾化烟油的最佳温度范围，可基于计算出的发热件1的当前发热电阻获知其当前发热温度，并判断所述当前发热温度是否在所述最佳温度范围内，若判断结果为是，微处理器U8仍以第一占空比的PWM控制驱动器U1等向发热件1进行电压输出，若判断结果为否，微处理器U8调整向驱动器U1输出的控制信号，并向驱动器U1输出第二占空比的PWM，以使驱动器U1基于第二占空比的PWM驱动电感L1、MOS管Q1和MOS管Q2等器件工作，以调整向发热件1的供电电压。
其中，在驱动器U1基于来自微处理器U8的PWM控制信号(如第一占空比或第二占空比的PWM)驱动电感L1、MOS管Q1和MOS管Q2等器件工作时，驱动器U1分别通过引脚10-LO和引脚3-HO输出发出第一驱动信号和第二驱动信号，驱动器U1的引脚10-LO与MOS管Q1的栅极相连，引脚3-HO与MOS管Q2的栅极相连；在接收到PWM控制信号时，驱动器U1首先通过第一驱动信号驱动MOS管Q1导通，以及通过第二驱动信号驱动MOS管Q2截止，以使电感L1发生振荡，进而充电储能；在电感L1充电储能完成之后，驱动器U1再通过第一驱动信号驱动MOS管Q1截止，以及通过第二驱动信号驱动MOS管Q2导通，此时电感L1放电，并通过MOS管Q2进行整流以得到稳定的直流电压，最后传递到型号为AON7423的MOS管Q3，通过微处理器U8的引脚14-PB0输出控制信号VO_EN经过三极管Q4控制MOS管Q3的通断，来实现对发热件1输出电压的控制，以实现发热件1的发热温度维持在所述预设温度范围内。比如雾化烟油的最佳温度为200℃～270℃，当发热件1温度低于200℃时，调节微处理器U8输出的PWM信号的占空比，通过引脚12-PA6将PWM信号传递到LM5106的引脚8-IN，LM5106再通过引脚10-LO把信号传递到振荡开关子电路，对电压进行升压，当电子烟发热件1工作温度过高超出270℃时，可以调节微处理器U8输出的PWM信号的占空比进行降压，保证烟油一直处于较好的雾化温度，当烟油量较少时，微控器U8检测到发热件1温度急剧升高时会发出报警信号，微控器U8控制MOS管Q3断开，可以避免烟油烧焦和烧棉的情况发生。
另外，图6为本方案中电子烟的电池保护电路，采用型号为MM3280的IC进行电池保护，MM3280系列IC是采用高耐压CMOS制造工艺，对于2次用锂电池/聚合物电池在过充电、过放电及放电过电流时能起到保护作用。当单节锂电池/聚合物电池在发生过充电、过放电、放电过电流、短路、充电过电流，及过大电压充电器时起到一定的保护作用。
总而言之，通过实施本申请方案，采用特定材质的发热件(其组成材料以重量百分比计，包括：0.02％～0.08％的碳，0.05％～1％的硅，1％～2％的锰，0.015％～0.045％的磷，0.01％～0.03％的硫，16.5％～20％的铬，8.5％～15％的镍，以及铁)，其电阻温度系数较大，使得发热件在通电发热的过程中，其发热电阻会随温度的变化而发生明显的变化，并通过电压调整电路获取发热件的发热电阻便可获知发热件的温度变化，并基于该温度变化控制发热件的温度维持在适当的温度范围内；有效地解决了现有技术中电子烟无法通过检测发热丝的电阻以获知发热丝温度变化，以在其温度过高时控制发热丝温度，以及通过在电子烟中设置温度感应器来检测发热丝的温度变化，以控制发热丝温度，使得电子烟内部电路的体积和设计复杂度增加的技术问题，实现了在雾化器发热件(如发热丝)加热时通过检测发热件的发热电阻，以对其温度进行监测控制，进而使其温度不会过高，同时无需在电子烟中增设温度感应器，不会增加电子烟内部电路的体积和设计复杂度的技术效果。
另外，采用本实施例中发热件的配比方案，发热件的耐腐蚀和高温的强度高，耐高温可达到1200℃～1300℃，且化学性质比较稳定，不易被烟油腐蚀，不会污染烟油。在发热件内部形成奥氏体晶体结构，从而改善诸如可塑性、可焊接性和韧性等合金属性，因其韧性和硬度比传统的镍铬合金及铁铬铝合金要好，在装配发热件的情况下，不会出现发热件挤压变形的情况，较好的保证了发热件的正常工作。
实施例二
基于同一发明构思，请参考图7，本发明实施例还提供了一种电子烟发热件1温度控制方法，包括步骤：
S1、在电子烟的用于雾化烟油的发热件1通电工作的过程中，检测所述发热件1的电阻值，以获取所述发热件1的当前温度；
S2、在所述当前温度大于第一预设值或小于第二预设值时，调整所述发热件1的供电电压，以使所述发热件1的发热温度维持在预设温度范围内。
具体的，所述步骤S1具体为：
在电子烟的用于雾化烟油的发热件1通电工作的过程中，检测所述发热件1的当前供电电压和当前供电电流，并基于所述当前供电电压和当前供电电流获取所述发热件1的电阻值，并基于所述电阻值获取所述发热件1的当前温度。
根据上面的描述，上述电子烟发热件温度控制方法应用于上述电子烟，所以，该方法的一个或多个实施例与上述电子烟的一个或多个实施例相同，在此就不再一一赘述了。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (12)

1.一种电子烟，其特征在于，包括发热件(1)、供电电路(2)和电压调整电路(3)；
所述发热件(1)用于雾化烟油，且所述发热件(1)的电阻值随着温度的增高而变大；
所述供电电路(2)用于为所述发热件(1)供电；
所述电压调整电路(3)用于检测所述发热件(1)的电阻值，以获取所述发热件(1)的当前温度，并在所述当前温度大于第一预设值或小于第二预设值时，调整所述发热件(1)的供电电压，以使所述发热件(1)的发热温度维持在预设温度范围内；
其中，所述发热件(1)的材料以重量百分比计，包括：
0.02％～0.08％的碳，0.05％～1％的硅，1％～2％的锰，0.015％～0.045％的磷，0.01％～0.03％的硫，16.5％～20％的铬，8.5％～15％的镍，以及铁；
所述电压调整电路(3)包括：
电压电流采样子电路(31)，用于检测所述发热件(1)的当前供电电压和当前供电电流；
与所述电压电流采样子电路(31)连接的微处理器(32)，用于基于所述当前供电电压和所述当前供电电流获取所述发热件(1)的电阻值，并基于所述电阻值获取所述发热件(1)的当前温度，以及在所述当前温度大于所述第一预设值或小于所述第二预设值时，发出控制信号；
与所述微处理器(32)连接的驱动子电路(33)，用于基于所述控制信号，调整所述发热件(1)的供电电压，以使所述发热件(1)的发热温度维持在所述预设温度范围内；
所述驱动子电路(33)具体用于基于所述控制信号发出第一驱动信号和第二驱动信号；所述电压调整电路(3)还包括：
与所述驱动子电路(33)连接的振荡开关子电路(34)和同步整流子电路(35)，所述振荡开关子电路(34)接收并基于所述第一驱动信号启动工作或停止工作，所述同步整流子电路(35)接收并基于所述第二驱动信号启动工作或停止工作；
所述微处理器(32)还用于在获取所述发热件(1)的当前温度后，判断所述发热件(1)的当前温度是否大于所述第一预设值或小于所述第二预设值，并在所述当前温度大于所述第一预设值或小于所述第二预设值时，发出所述控制信号；所述驱动子电路(33)用于基于所述第一驱动信号驱动所述振荡开关子电路(34)启动工作，以使所述振荡开关子电路(34)充电储能，同时所述驱动子电路(33)用于基于所述第二驱动信号驱动所述同步整流子电路(35)停止工作；所述驱动子电路(33)还用于在所述振荡开关子电路(34)充电储能完毕之后，基于所述第一驱动信号驱动所述振荡开关子电路(34)停止工作，以使所述振荡开关子电路(34)向所述同步整流子电路(35)放电，同时所述驱动子电路(33)还用于基于所述第二驱动信号驱动所述同步整流子电路(35)启动工作，以使所述同步整流子电路(35)对所述振荡开关子电路(34)的放电电流进行同步整流，并基于同步整流后的电压为所述发热件(1)供电。
2.如权利要求1所述的电子烟，其特征在于，在0℃～350℃之间时，所述发热件(1)的电阻温度系数为0.3×10-3/℃～3×10-3/℃。
3.如权利要求1所述的电子烟，其特征在于，以重量百分比计，所述发热件(1)还包括：2％～3.5％的钼。
4.如权利要求1所述的电子烟，其特征在于，以重量百分比计，所述发热件(1)具体包括：
0.02％～0.08％的碳，0.05％～1％的硅，1％～2％的锰，0.015％～0.045％的磷，0.01％～0.03％的硫，16.5％～18.1％的铬，8.5％～15％的镍，以及使所述发热件(1)整体的重量百分比达到100％的铁。
5.如权利要求1所述的电子烟，其特征在于，以重量百分比计，所述发热件(1)具体包括：
0.02％～0.08％的碳，0.05％～1％的硅，1％～2％的锰，0.015％～0.045％的磷，0.01％～0.03％的硫，16.5％～20％的铬，10.5％～14.5％的镍，以及使所述发热件(1)整体的重量百分比达到100％的铁。
6.如权利要求1所述的电子烟，其特征在于，以重量百分比计，所述发热件(1)具体包括：
0.02％～0.08％的碳，0.05％～1％的硅，1％～2％的锰，0.015％～0.045％的磷，0.01％～0.03％的硫，16.5％～18.1％的铬，10.5％～13.5％的镍，2％～2.5％的钼，以及使所述发热件(1)整体的重量百分比达到100％的铁。
7.如权利要求1所述的电子烟，其特征在于，以重量百分比计，所述发热件(1)具体包括：
0.02％～0.08％的碳，0.05％～1％的硅，1％～2％的锰，0.015％～0.045％的磷，0.01％～0.03％的硫，16.5％～18.1％的铬，12.5％～14.5％的镍，2％～2.5％的钼，以及使所述发热件(1)整体的重量百分比达到100％的铁。
8.如权利要求1～7任一权项所述的电子烟，其特征在于，所述发热件(1)为丝状或片状。
9.如权利要求1～7任一权项所述的电子烟，其特征在于，所述发热件(1)具体为丝状，其直径为0.08mm～0.4mm。
10.如权利要求1所述的电子烟，其特征在于，所述发热件(1)的所述当前供电电压具体为：所述驱动子电路(33)基于所述微处理器(32)输出的第一占空比的脉冲宽度调制信号，驱动所述振荡开关子电路(34)和所述同步整流子电路(35)获得的电压；
所述控制信号具体为所述微处理器(32)输出的第二占空比的脉冲宽度调制信号，其中，所述第一占空比与所述第二占空比不同。
11.一种电子烟发热件温度控制方法，其特征在于，利用如权利要求1所述的电子烟进行温度控制，包括步骤：
S1、在电子烟的用于雾化烟油的发热件(1)通电工作的过程中，检测所述发热件(1)的电阻值，以获取所述发热件(1)的当前温度；
S2、在所述当前温度大于第一预设值或小于第二预设值时，调整所述发热件(1)的供电电压，以使所述发热件(1)的发热温度维持在预设温度范围内。
12.如权利要求11所述的发热件(1)温度控制方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：
在电子烟的用于雾化烟油的发热件(1)通电工作的过程中，检测所述发热件(1)的当前供电电压和当前供电电流，并基于所述当前供电电压和所述当前供电电流获取所述发热件(1)的电阻值，并基于所述电阻值获取所述发热件(1)的当前温度。
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