本发明属于电子烟技术领域，具体涉及到一种电子烟控制装置及其电子烟。
背景技术：
目前，大功率机械电子烟(50W-200W及以上)的控制输出部分，仅通过一个机械开关，控制单节或多节电池正极或负极回路，直接驱动最低内阻仅0.1欧姆(甚至低于0.05欧姆)左右的大功率雾化器输出，且没有任何保护措施或装置。因其工作电流大，输出功率高，会产生较大的安全隐患及风险。具体隐患如下：
1：机械按键或机械装置，在接通以后，受其材质或材料的影响，会产生一定的接通电阻。电阻又会受到按压力度的影响，按压力度越小，其接通阻值就越大。因此，在通过较大电流的时候，长时间按压或者放在口袋里面误压到按键的时候，会产生较大的热量，可能会伤及用户，且有引发火灾的风险。
2：按键本身长时间通过较大电流，超负荷工作的时候，会加速按键的老化，使其内部金属材质因过热，产生形变；
可能导致按键长时间闭合，且不受用户控制。可能会导致电池过热而引发爆炸或起火的安全风险。
3：机械电子烟通常采用较为常见的18650规格的锂电池作为供电装置，这种规格的电池有放电倍率的区别，但外形尺寸又完全一样。如果，用户使用了低放电倍率的电池，就会导致电池完全是超负荷供电，受电池内阻的局限，超负荷供电的时候，也会产生较高的热量。因机械电子烟没有任何保护控制装置，会更容易产生爆炸或起火的风险。
4：电池因为没有保护电路保护，极易产生过度放电的现象，导致电池直接损坏。严重影响锂电池的使用寿命，非常不环保。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供了一种电子烟控制装置，可以有效解决机械电子烟安全问题和提高锂电池使用寿命的控制方法及装置，以提高用户的更好的吸烟体验。
本发明是这样实现的：电子烟控制装置，其特征在于，包括电路板，所述电路板上设有与供电电池连接的升压电路、与升压电路连接的稳压电路、与供电电池连接的防电池反接控制电路、与防电池反接控制电路连接的输出控制电路、与防电池反接控制电路连接的第一检测电路以及与各电路连接的主控MCU芯片U2。
作为本发明的一个优选方案，所述稳压电路包括稳压集成芯片U3。
作为本发明的一个优选方案，所述升压电路包括升压芯片U1。
作为本发明的一个优选方案，所述防电池反接控制电路包括并联设置的NMOS管Q1、Q4和Q6以及集电极与NMOS管Q1、Q4和Q6连接的三极管Q9，所述三极管Q9的集电极还与供电电池连接，所述三极管Q9的发射极与主控MCU芯片U2的引脚连接。
作为本发明的一个优选方案，所述输出控制电路包括并联设置的NMOS管Q2、Q5和Q7、与NMOS管Q2、Q5以及Q7连接的三极管Q8、与三极管Q8的基极连接的电阻R12以及与电阻R12连接的三极管Q10，所述三极管Q10的集电极与电阻R12连接，所述三极管Q10的基极与主控MCU芯片U2连接，所述三极管Q10的发射极接地。
作为本发明的一个优选方案，所述检测电路包括与防电池反接控制电路连接的NMOS管Q3、与NMOS管Q3连接的电阻R1以及连接电阻R1的两端的电阻R7和R8，电阻R7以及电阻R8分别连接所述主控MCU芯片U2的两个引脚。
作为本发明的一个优选方案，所述主控MCU芯片U2的型号为STC12C2052AD，所述稳压集成芯片U3的型号为78L05，所述升压芯片U1的型号为XL2596。
作为本发明的一个优选方案，还包括固件升级接口，所述固件升级接口与所述主控MCU芯片U2的引脚电性连接。
作为本发明的一个优选方案，还包括第二检测电路，所述第二检测电路包括一端与外部的电源连接的且另一端与主控MCU芯片U2的引脚连接的电阻R2，所述第二检测电路还包括一端与所述输出控制电路连接的且另一端与所述主控MCU芯片U2的引脚连接的电阻R4。
本发明还提供了一种电子烟，其包括如上述所述的电子烟控制装置。
本发明提供的一种该电子烟控制装置，具备以下有益效果：
1：电池防反接控制电路：当客户电池正负极装反，控制电路不工作。
2：第二检测电路：工作的过程中，当电池电压下降低到一定程度(3V以下)，主控MCU芯片U2控制后级电路停止输出。以保证电池不会过放电造成电池损坏。
3：第一检测电路：当后级负载过大，或是用户选用低倍率电池供电的时候，MCU可以通过采样电路计算出输入和输出端的电压差，判定当前电池是否适合设备工作？如果，电压差超过预设值的时候，主控MCU芯片U2控制设备不工作。以防止电池超负荷工作，而引发火灾和爆炸的风险。
4：电路采用多颗超低内阻MOS并联回路设计，有效降电流回路内阻，使供电损耗更低。
5：主控MCU芯片U2控制电路输出，使大电流不再经过开关，有效规避了，机械开关因阻抗发热问题。提高了安全性能。
6：主控MCU芯片U2控制输出时间，单次输出可以控制到一定的时间段，如：10秒-20秒，可任意设置最大输出时间。超时后主控MCU芯片U2自动停止输出，有效降低了传统机械烟无法控制的安全隐患。
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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。
图1是本发明实施例提供的电子烟控制装置的电路原理图；
图2是本发明实施例中的升压电路的电路原理图；
图3是本发明实施例中的稳压电路的电路原理图；
图4是本发明实施例中的防电池反接控制电路的电路原理图；
图5是本发明实施例中的输出控制电路的电路原理图；
图6是本发明实施例中的主控MCU芯片的引脚示意图；
图7是本发明实施例中的第一检测电路的电路原理图；
图8是本发明实施例中的第二检测电路的电路原理图；
图9是本发明实施例中的固件升级接口的电路原理图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例
电子烟控制装置，其包括电路板，电路板上设有与供电电池连接的升压电路、与升压电路连接的稳压电路、与供电电池连接的防电池反接控制电路、与防电池反接控制电路连接的输出控制电路、与防电池反接控制电路连接的第一检测电路以及与各电路连接的主控MCU芯片U2。
上述中，该电子烟控制装置，具备以下有益效果：
电池防反接控制电路：当客户电池正负极装反，控制电路不工作。
第一检测电路：当后级负载过大，或是用户选用低倍率电池供电的时候，MCU可以通过采样电路计算出输入和输出端的电压差，判定当前电池是否适合设备工作？如果，电压差超过预设值的时候，主控MCU芯片U2控制设备不工作。以防止电池超负荷工作，而引发火灾和爆炸的风险。
主控MCU芯片U2控制电路输出，使大电流不再经过开关，有效规避了，机械开关因阻抗发热问题。提高了安全性能。
主控MCU芯片U2控制输出时间，单次输出可以控制到一定的时间段，如：10秒-20秒，可任意设置最大输出时间。超时后主控MCU芯片U2自动停止输出，有效降低了传统机械烟无法控制的安全隐患。
作为本发明的一个优选方案，升压电路包括升压芯片U1。
上述中，具体的，升压电路将电池电压升压至10V，防止在用户大功率吸烟的过程中，电池压降过大，而影响后级电路正常工作。升压后的电量，供给后级控制及驱动电路，且升高电压驱动防防电池反接控制电路和输出控制电路,以保证各NMOS管可以最大化导通，降低NMOS管的内阻。
其中，二极管D1防止电池反接，保护升压电路及防止后级元器件损坏，升压芯片U1的LX引脚输出脉冲，电感L1储能，二极管D2整流，电容C4滤波，电阻R9以及R10取样调节电压输出的高低。
作为本发明的一个优选方案，稳压电路包括稳压集成芯片U3。
上述中，具体的，稳压电路可为主控MCU芯片U2提供稳定的工作电压；同时作为主控MCU芯片U2的基准参考电压。
作为本发明的一个优选方案，防电池反接控制电路包括并联设置的NMOS管Q1、Q4和Q6以及集电极与NMOS管Q1、Q4和Q6连接的三极管Q9，三极管Q9的集电极还与供电电池连接，三极管Q9的发射极与主控MCU芯片U2的引脚连接。
上述中，具体的，多颗低内阻NMOS管并联，进一步降低阻抗，提升可通过电流。当用户电池正负极接反，三极管Q9不工作，NMOS管Q1、Q4和Q6也处于开路状态，电池无法形成回路，可起到防供电电池反接池反接的保护功能；当电池正确装入的时候，三极管Q9打开，提供10V电压驱动NMOS管Q1、Q4和Q6的栅极，使Q1、Q4和Q6最大化导通，提供电能给后级输出控制电路。
作为本发明的一个优选方案，输出控制电路包括并联设置的NMOS管Q2、Q5和Q7、与NMOS管Q2、Q5以及Q7连接的三极管Q8、与三极管Q8的基极连接的电阻R12以及与电阻R12连接的三极管Q10，三极管Q10的集电极与电阻R12连接，三极管Q10的基极与主控MCU芯片U2连接，三极管Q10的发射极接地。
上述中，具体的，多颗低内阻NMOS并联，进一步降低阻抗。提升可通过电流，当用户按下吸烟开关的时候，主控MCU芯片U2可控制输出高电平，控制三极管Q10，打开三极管Q8，给NMOS管Q2、Q5和Q7提供栅极电压，控制NMOS管Q2、Q5、Q7输出，驱动雾化器工作。
作为本发明的一个优选方案，检测电路包括与防电池反接控制电路连接的NMOS管Q3、与NMOS管Q3连接的电阻R1以及连接电阻R1的两端的电阻R7和R8，电阻R7以及电阻R8分别连接主控MCU芯片U2的两个引脚。
上述中，当用户按下吸烟开关的时候，MCU会输出高电平控制Q3打开，给后级供电，通过R1(采样电阻)的导通电流产生的电压差，计算雾化器阻值(0.05欧姆-3.0欧姆)的大小是否符合工作要求？判断用户是否有接雾化器、雾化器是否开路、短路？且R7和R8电阻接主控MCU芯片U2的两个A/D检测引脚，通过检测电阻R1两端的电压差，读取数据给主控MCU芯片U2做检测和内部运算。整个检测过程5毫秒以内完成，当检测雾化器连接正常，阻值范围符合要求，主控MCU芯片U2开始控制输出电路工作，驱动雾化器加热。
作为本发明的一个优选方案，还包括第二检测电路，第二检测电路包括一端与外部的电源连接的且另一端与主控MCU芯片U2的引脚连接的电阻R2，第二检测电路还包括一端与输出控制电路连接的且另一端与主控MCU芯片U2的引脚连接的电阻R4。
上述中，具体的，电阻R2和R4为电池电量检测电阻,接主控MCU芯片U2的A/D检测引脚，主控MCU芯片U2通过内部基准电压运算比较后，计算出电池当前剩余电量。
作为本发明的一个优选方案，还包括固件升级接口，固件升级接口与主控MCU芯片U2的引脚电性连接。
上述中，预留固件升级接口，方便软件修改后，烧录固件。
作为本发明的一个优选方案，主控MCU芯片U2的型号为STC12C2052AD，稳压集成芯片U3的型号为78L05，升压芯片U1的型号为XL2596。
综上所述，该电子烟控制装置，具备以下有益效果：
1：电池防反接控制电路：当客户电池正负极装反，控制电路不工作。
2：第二检测电路：工作的过程中，当电池电压下降低到一定程度(3V以下)，主控MCU芯片U2控制后级电路停止输出。以保证电池不会过放电造成电池损坏。
3：第一检测电路：当后级负载过大，或是用户选用低倍率电池供电的时候，MCU可以通过采样电路计算出输入和输出端的电压差，判定当前电池是否适合设备工作？如果，电压差超过预设值的时候，主控MCU芯片U2控制设备不工作。以防止电池超负荷工作，而引发火灾和爆炸的风险。
4：电路采用多颗超低内阻MOS并联回路设计，有效降电流回路内阻，使供电损耗更低。
5：主控MCU芯片U2控制电路输出，使大电流不再经过开关，有效规避了，机械开关因阻抗发热问题。提高了安全性能。
6：主控MCU芯片U2控制输出时间，单次输出可以控制到一定的时间段，如：10秒-20秒，可任意设置最大输出时间。超时后主控MCU芯片U2自动停止输出，有效降低了传统机械烟无法控制的安全隐患。
本实施例还提供了一种电子烟，其包括如上述所述的电子烟控制装置的所有部件以及功能和效果，具体可参考上述，在此不做赘述。
本发明提供的一种电子烟，因为结构简单，由电池直接驱动雾化器工作，满足了用户追求暴力输出的要求。但因为设计简单粗暴，缺少响应的保护控制，引发了较多安全事故，因电路设计采用多颗MOS管并联输出，最大化降低了输出过程中产生的内阻损耗，提升了电量的可利用性。并且，具备了相对较为完善的各项保护措施，可以明显提升用户的使用体验，降低安全事故的发生几率。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：
1.电子烟控制装置，其特征在于，包括电路板，所述电路板上设有与供电电池连接的升压电路、与升压电路连接的稳压电路、与供电电池连接的防电池反接控制电路、与防电池反接控制电路连接的输出控制电路、与防电池反接控制电路连接的第一检测电路以及与各电路连接的主控MCU芯片U2。
2.如权利要求1所述的电子烟控制装置，其特征在于，所述稳压电路包括稳压集成芯片U3。
3.如权利要求2所述的电子烟控制装置，其特征在于，所述升压电路包括升压芯片U1。
4.如权利要求1所述的电子烟控制装置，其特征在于，所述防电池反接控制电路包括并联设置的NMOS管Q1、Q4和Q6以及集电极与NMOS管Q1、Q4和Q6连接的三极管Q9，所述三极管Q9的集电极还与供电电池连接，所述三极管Q9的发射极与主控MCU芯片U2的引脚连接。
5.如权利要求1所述的电子烟控制装置，其特征在于，所述输出控制电路包括并联设置的NMOS管Q2、Q5和Q7、与NMOS管Q2、Q5以及Q7连接的三极管Q8、与三极管Q8的基极连接的电阻R12以及与电阻R12连接的三极管Q10，所述三极管Q10的集电极与电阻R12连接，所述三极管Q10的基极与主控MCU芯片U2连接，所述三极管Q10的发射极接地。
6.如权利要求1所述的电子烟控制装置，其特征在于，所述检测电路包括与防电池反接控制电路连接的NMOS管Q3、与NMOS管Q3连接的电阻R1以及连接电阻R1的两端的电阻R7和R8，电阻R7以及电阻R8分别连接所述主控MCU芯片U2的两个引脚。
7.如权利要求3所述的电子烟控制装置，其特征在于，所述主控MCU芯片U2的型号为STC12C2052AD，所述稳压集成芯片U3的型号为78L05，所述升压芯片U1的型号为XL2596。
8.如权利要求1所述的电子烟控制装置，其特征在于，还包括固件升级接口，所述固件升级接口与所述主控MCU芯片U2的引脚电性连接。
9.如权利要求1所述的电子烟控制装置，其特征在于，还包括第二检测电路，所述第二检测电路包括一端与外部的电源连接的且另一端与主控MCU芯片U2的引脚连接的电阻R2，所述第二检测电路还包括一端与所述输出控制电路连接的且另一端与所述主控MCU芯片U2的引脚连接的电阻R4。
10.电子烟，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的电子烟控制装置。
技术总结
本发明适用于电子烟技术领域，提供了一种电子烟控制装置及其电子烟，其中，电子烟控制装置，包括电路板，所述电路板上设有与供电电池连接的升压电路、与升压电路连接的稳压电路、与供电电池连接的防电池反接控制电路、与防电池反接控制电路连接的输出控制电路、与防电池反接控制电路连接的第一检测电路以及与各电路连接的主控MCU芯片U2，可以有效解决机械电子烟安全问题和提高锂电池使用寿命的控制方法及装置，以提高用户的更好的吸烟体验。
技术研发人员：郭彧;王光照;刘国均;谢旺
受保护的技术使用者：深圳市劳斯韦伯科技有限公司
技术研发日：.06.11
技术公布日：.08.16
