電子煙的結(jié)構(gòu)原理與系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

　　簡(jiǎn)單的說電子煙是一種低壓的微電子霧化設(shè)備，把具有煙草香味的溶液通過加熱霧化成煙霧狀，供吸煙者使用。

　　電子煙是現(xiàn)代微電子技術(shù)。實(shí)際電子香煙本體是一個(gè)綜合的結(jié)構(gòu)。由一個(gè)煙彈，一霧化室，智能芯片控制鋰電池建成。在產(chǎn)品的前端是一個(gè)操作模式指示燈，當(dāng)您使用它時(shí)，能像一個(gè)真正的香煙發(fā)出光。電子煙最有趣的部分是霧化室。這就是發(fā)生神奇的一部分，是負(fù)責(zé)創(chuàng)建像煙霧的蒸汽，像一個(gè)真正的香煙。這蒸汽是煙液被加熱霧化的結(jié)果，即把煙彈里的煙油加熱霧化。這時(shí)產(chǎn)生如煙霧般蒸汽，在吸入使用者的口中，能滿足吸煙者的渴望。

　　電子煙的結(jié)構(gòu)與原理

　　電子香煙也稱為“霧化電子煙”，其與香煙有著本質(zhì)上的不同，它不燃燒、只含提純的煙堿，不含焦油、不含普通香煙含有的導(dǎo)致呼吸系統(tǒng)與心血管系統(tǒng)疾病的化學(xué)物質(zhì)，去除了普通香煙中的其它致癌物質(zhì)。

　　電子煙的基本結(jié)構(gòu)如圖示，由電池（煙桿）+霧化器（煙彈）+煙嘴構(gòu)成，煙桿上就有開關(guān)，底部會(huì)有燈顯示是否有電，煙油經(jīng)過霧化器的加熱產(chǎn)生蒸汽煙，而煙油本身是有味道，所以會(huì)有各種香氣。市面上一般就有煙草、水果、花草、飲料這四種口味為主。

　　這種外形頗象卷煙的電子吸具，其前端裝有紅色發(fā)光二極體，當(dāng)使用者吸用時(shí)，該產(chǎn)品的前端會(huì)發(fā)出紅光，猶如真實(shí)的點(diǎn)燃，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生煙氣，在煙霧繚繞中，使用者能夠享受到和真實(shí)香煙一樣的意境。

　　它由不銹鋼外殼內(nèi)置鋰電池、氣流傳感器、控制電路、執(zhí)行電路、大功率集成電路、高頻超聲發(fā)生器、霧化腔室、煙液芯組成。

　　其工作原理是把配套的煙芯（也稱煙彈）里的煙堿溶液（廠家提煉的）經(jīng)超微泵加壓后進(jìn)入霧化室，再由2.2 MHZ頻率的超聲波高壓霧化成直徑0.5-1.5 um左右的霧滴，吸入肺中吸收。內(nèi)置晶片中有氣流感測(cè)器，使該器械只有通過嘴吸氣時(shí)才產(chǎn)生霧化，并由微處理晶片控制各部件的工作狀態(tài)。

　　該產(chǎn)品和香煙一樣，通過抽吸的方式將煙堿吸入肺中，從而使煙堿能在肺中迅速被吸收，抽吸后的過癮效果與香煙并無二致。而且該產(chǎn)品可以根據(jù)每次吸入的煙堿量設(shè)置不同的規(guī)格，以適應(yīng)各人的不同需要。

　　此外，內(nèi)置煙堿罐中的溶液也可根據(jù)不同的香精處方、不同的煙堿含量等來調(diào)制多種口味的香煙味道，甚至可根據(jù)客戶的特殊需求定做客戶指定的某種品牌香煙的口味。

　　電子煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　電子煙由主控芯片CSU8RP3125、電池、 按鍵、LED呼吸燈、霧化器組成（見下圖）。

　　電子煙詳細(xì)設(shè)計(jì)

　　短路保護(hù)

　　采用芯片本身的低電壓復(fù)位功能來實(shí)現(xiàn)電子煙的短路保護(hù)，把芯片的LVR設(shè)定在2.4V，當(dāng)負(fù)載端短路時(shí)，芯片的VDD腳瞬間被拉低到2.4V以下，芯片復(fù)位，NMOS。管的控制腳回到上電復(fù)位的狀態(tài)，即為低電平切斷NMOS來保護(hù)MOS管。

　　過充保護(hù)

　　由于電池直接連到芯片的VDD上，通過把芯片內(nèi)部基準(zhǔn)電壓作為輸入，用VDD來作參考，因?yàn)閮?nèi)部基準(zhǔn)電壓是固定的，所以只要 VDD上的電壓有變化時(shí)，采到的AD值也會(huì)有相應(yīng)的變化，利用AD值來反算出電池端的電壓，當(dāng)芯片檢測(cè)到電池電壓高于4.2V時(shí)，讓NMOS的控制腳輸出低電平關(guān)斷NMOS來切斷充電端與電池之間的充電回路，防止電池過充。CSU8RP3215芯片采用內(nèi)部基準(zhǔn)，測(cè)量電池電壓，除了省去了外部參考源， 同時(shí)也節(jié)省了分壓電阻。

　　電路特性： 1、恒壓充電最高電壓4.2V 2、充電電流為405mA。 3、也可以調(diào)整充電電流，調(diào)整第2管腳到地的電阻，計(jì)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(jì)算：RISET = 1216V/0.405A = 3kΩ 為了保證良好的穩(wěn)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(cè)量ISET管腳的電壓可以檢測(cè)充電電流。充電電流可以用下面的公式計(jì)算： ICH = （VISET / RISET） × 1000。