CN112273733A - 一种电子烟硅咪的asic芯片及其吸烟过程中asic芯片的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种电子烟硅咪的ASIC芯片及其吸烟过程中ASIC芯片的处理方法，包括：电容检测模块、主控算法模块、放电模块，所述电容检测模块用于获取电子烟硅咪中的微机电***MEMS电容芯片的当前电容值，根据所述当前电容值和原始电容值获取减少量，主控算法模块判断所述减少量是否超过预设的电容变化阈值，如果超过，则控制所述放电模块进行放电，所述放电模块通过放电在宽电压域内对电子烟的烟油进行加热。本发明实施例的电子烟硅咪的检测更加准确，保证用户在使用电子烟时，不会因电压的变化影响吸烟感受，提高了电子烟的使用体验。
Description
技术领域
本申请属于电子烟领域，尤其涉及一种电子烟硅咪的ASIC芯片及其吸烟过程中ASIC芯片的处理方法。
背景技术
电子烟是一种靠电池供电、由内部检测模块检测气流的运动或压力感测器检测压阻式膜片的压力差以判断当前是否处于吸烟状态，并通过芯片控制电流输出及工作状态的电子产品。加热丝将烟油雾化成微粒，通过肺部吸收，同时吐出模拟烟雾。电子烟不含香烟中的焦油和其它有害物质，也不会产生二手烟，更不会弥漫或者缭绕在密闭空间中。因此，使用电子烟的人也越来越多。
现有技术的电子烟通常为驻极体麦克风咪头，其咪头电性等效为一电容。用户吸烟时，咪头电容会产生变化，通过电容的变化来感测用户吸烟的动作。但因驻极体麦克风咪头准确度不够，使用时容易产生误感测的现象，而且传统结构的驻极体麦克风咪头电容受温度影响较大，使用寿命短，容易产生识别不准确的情况。
发明内容
本发明实施例的主要目的在于提供一种电子烟硅咪的ASIC芯片及其吸烟过程中ASIC芯片的处理方法，使得电子烟硅咪的检测更加准确，保证用户在使用电子烟时，不会因电压的变化影响吸烟感受，提高了电子烟的使用体验。
第一方面，提供了一种电子烟硅咪的ASIC芯片，ASIC芯片包括：
电容检测模块、主控算法模块、放电模块，电容检测模块用于获取电子烟硅咪中的微机电***MEMS电容芯片的当前电容值，根据当前电容值和原始电容值获取减少量，主控算法模块判断减少量是否超过预设的电容变化阈值，如果超过，则控制放电模块进行放电，放电模块通过放电在宽电压域内对电子烟的烟油进行加热。
在一个可能的实现方式中， ASIC芯片还包括：
充电模块，用于通过恒压、恒流、涓流三个阶段依序对锂电池进行充电，锂电池用于对电子烟进行供电。
在另一个可能的实现方式中， ASIC芯片还包括：
保护模块，用于在ASIC芯片的负载电流超过预设的电流阈值和/或ASIC芯片的温度超过预设的温度阈值时，停止放电模块的运行。
在另一个可能的实现方式中，电流阈值为4A，温度阈值为140℃。
在另一个可能的实现方式中，电容变化阈值为3%。
第二方面，提供了一种电子烟吸烟过程中ASIC芯片的处理方法，处理方法包括：
获取MEMS电容芯片的当前电容值；
将当前电容值与存储的MEMS电容芯片的原始电容值进行比较，获取MEMS电容芯片的电容值的减少量；
将减少量与预设的电容变化阈值进行比较，判断减少量是否超过电容变化阈值；
如果判断为超过，则通过放电在宽电压域内对电子烟的烟油进行加热。
在另一个可能的实现方式中，处理方法还包括：
通过恒压、恒流、涓流三个阶段依序对锂电池进行充电，锂电池用于对电子烟进行供电。
在另一个可能的实现方式中，处理方法还包括：
实时获取ASIC芯片的负载电流和/或温度，并在负载电流超过预设的电流阈值和/或温度超过预设的温度阈值时，停止放电模块的运行。
在另一个可能的实现方式中，电流阈值为4A，温度阈值为140℃。
在另一个可能的实现方式中，电容变化阈值为3%。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对本申请实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明一个实施例提供的一种电子烟硅咪的ASIC芯片的结构图；
图2为本发明一个实施例提供的一种电子烟吸烟过程中ASIC芯片的处理方法的流程图。
具体实现方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的模块或具有相同或类似功能的模块。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、模块和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、模块、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称模块被“连接”或“耦接”到另一模块时，它可以直接连接或耦接到其他模块，或者也可以存在中间模块。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一模块和全部组合。
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实现方式作进一步地详细描述。
下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如和解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本申请的实施例进行描述。
实施例一
如图1所示为本发明一个实施例提供的一种电子烟硅咪的ASIC芯片的结构图，所述ASIC芯片包括：
电容检测模块1、主控算法模块2、放电模块3，所述电容检测模块1用于获取电子烟硅咪中的微机电***MEMS电容芯片的当前电容值，根据所述当前电容值和原始电容值获取减少量，主控算法模块2判断所述减少量是否超过预设的电容变化阈值，如果超过，则控制所述放电模块3进行放电，所述放电模块3通过放电在宽电压域内对电子烟的烟油进行加热。
在本发明实施例中，电子烟硅咪主要包括：封装壳体、MEMS（Micro ElectroMechanical System，微机电***）电容芯片以及ASIC（Application Specific IntegratedCircuit，专用集成电路）芯片，MEMS电容芯片与ASIC芯片电信连接。
在具体的使用过程中，MEMS电容芯片在刚通电时会产生原始电容值，ASIC芯片的电容检测模块获取并存储该原始电容值，当用户通过电子烟的硅咪进行吸烟或有风吹过等行为发生时，产生的气流会使MEMS电容芯片的电容值减小，生成相对原始电容值的减少量，ASIC芯片的主控算法模块将减少量与预设的电容变化阈值进行比较，如果较少量超过电容变化阈值，则判断是用户通过电子烟的硅咪进行吸烟，主控算法模块控制放电模块进行放电，放电模块产生的电流对电子烟的烟油进行加热，完成一次完整的电子烟吸烟流程。
其中，电容检测模块主要通过检测RC（Resistor Capacitance，电阻电容）时间常数的变化来获取MEMS电容芯片的电容值。MEMS电容芯片在上电之后，会周期性的对ASIC芯片的SW端进行充放电，ASIC芯片的内部计数器通过记录单位时间内充放电的次数来映射MEMS电容芯片的电容值。当有吸烟或风吹过等行为发生时，气流通过电子烟硅咪使MEMS电容发生变化，ASIC芯片的内部计数器在单位时间内记录的充放电次数也会发生变化，进而ASIC芯片获取MEMS电容的减少量。
主控算法模块可以自动适应MEMS电容芯片，即自动检测MEMS芯片是否上电，自动检测并存储MEMS电容芯片的相关电容值，同时主控算法模块还可以对吸烟相对的反吹行为进行包括，提高电子烟硅咪的安全性和可靠性。
放电模块主要由功率MOS管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor，金属场效应管）构成，存储有用于恒压输出的控制算法，通过该控制算法的作用，可以保证在宽电压域内对电子烟的烟油进行加热。放电模块在接收到主控算法模块发送的放电信号之后，检测ASIC芯片的AT端的电压信号，并通过放电模块内部的反馈机制对MOS管进行基于PWM（Pulse width modulation，脉冲宽度调制）的调制，进而使放电模块输出的电压在供电电压范围内保持稳定，保证用户在使用电子烟时，不会因电压的变化影响吸烟感受。
需要指出的是，电容变化阈值可以根据实际应用的需要自行设置，本申请对电容变化阈值不做限定。优选的，所述电容变化阈值为3%。
本发明实施例，ASIC芯片通过电容检测模块获取MEMS电容芯片的当前电容值，将当前电容值与原始电容值进行比较后获取MEMS电容芯片的减少量，主控算法模块判断减少量是否超过预设的电容变化阈值，如果超过，则判断有吸烟行为发生，主控算法模块控制放电模块进行放电，通过放电对电子烟的烟油进行加热。使得电子烟硅咪的检测更加准确，保证用户在使用电子烟时，不会因电压的变化影响吸烟感受，提高了电子烟的使用体验。
作为本发明的一个可选实施例，所述ASIC芯片还包括：
充电模块，用于通过恒压、恒流、涓流三个阶段依序对锂电池进行充电，所述锂电池用于对所述电子烟进行供电。
在本发明实施例中，充电模块主要由功率MOS管、三段式充电管理电路、保护电路三部分构成，其中的三段式充电管理电路可以依序为锂电池提供恒压、恒流、涓流充电，通过三段式充电方式，可以保证锂电池的使用安全。
作为本发明的另一个可选实施例，所述ASIC芯片还包括：
保护模块，用于在ASIC芯片的负载电流超过预设的电流阈值和/或ASIC芯片的温度超过预设的温度阈值时，停止所述放电模块的运行。
在本发明实施例中，ASIC芯片中还设置有保护模块，该保护模块实时监控ASIC芯片的负载电流和/或温度，当负载电流超过预设的电流阈值和/或温度超过预设的温度阈值时，保护模块会停止放电模块的运行，保证电子烟和用户的安全。
其中，电流阈值和温度阈值可以根据实际使用的需要进行设置，本申请对此不做限定。优选的，所述电流阈值为4A，所述温度阈值为140℃。
实施例二
如图2所示为本发明一个实施例提供的一种电子烟吸烟过程中ASIC芯片的处理方法的流程图，所述处理方法包括：
步骤S201，获取MEMS电容芯片的当前电容值。
步骤S202，将所述当前电容值与存储的所述MEMS电容芯片的原始电容值进行比较，获取所述MEMS电容芯片的电容值的减少量。
步骤S203，将所述减少量与预设的电容变化阈值进行比较，判断所述减少量是否超过所述电容变化阈值。
步骤S204，如果超过，则通过放电在宽电压域内对电子烟的烟油进行加热。
在本发明实施例中，电子烟硅咪主要包括：封装壳体、MEMS（Micro ElectroMechanical System，微机电***）电容芯片以及ASIC（Application Specific IntegratedCircuit，专用集成电路）芯片，MEMS电容芯片与ASIC芯片电信连接。
在具体的使用过程中，MEMS电容芯片在刚通电时会产生原始电容值，ASIC芯片的电容检测模块获取并存储该原始电容值，当用户通过电子烟的硅咪进行吸烟或有风吹过等行为发生时，产生的气流会使MEMS电容芯片的电容值减小，生成相对原始电容值的减少量，ASIC芯片的主控算法模块将减少量与预设的电容变化阈值进行比较，如果较少量超过电容变化阈值，则判断是用户通过电子烟的硅咪进行吸烟，主控算法模块控制放电模块进行放电，放电模块产生的电流对电子烟的烟油进行加热，完成一次完整的电子烟吸烟流程。
其中，电容检测模块主要通过检测RC（Resistor Capacitance，电阻电容）时间常数的变化来获取MEMS电容芯片的电容值。MEMS电容芯片在上电之后，会周期性的对ASIC芯片的SW端进行充放电，ASIC芯片的内部计数器通过记录单位时间内充放电的次数来映射MEMS电容芯片的电容值。当有吸烟或风吹过等行为发生时，气流通过电子烟硅咪使MEMS电容发生变化，ASIC芯片的内部计数器在单位时间内记录的充放电次数也会发生变化，进而ASIC芯片获取MEMS电容的减少量。
主控算法模块可以自动适应MEMS电容芯片，即自动检测MEMS芯片是否上电，自动检测并存储MEMS电容芯片的相关电容值，同时主控算法模块还可以对吸烟相对的反吹行为进行包括，提高电子烟硅咪的安全性和可靠性。
放电模块主要由功率MOS管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor，金属场效应管）构成，存储有用于恒压输出的控制算法，通过该控制算法的作用，可以保证在宽电压域内对电子烟的烟油进行加热。放电模块在接收到主控算法模块发送的放电信号之后，检测ASIC芯片的AT端的电压信号，并通过放电模块内部的反馈机制对MOS管进行基于PWM（Pulse width modulation，脉冲宽度调制）的调制，进而使放电模块输出的电压在供电电压范围内保持稳定，保证用户在使用电子烟时，不会因电压的变化影响吸烟感受。
需要指出的是，电容变化阈值可以根据实际应用的需要自行设置，本申请对电容变化阈值不做限定。优选的，所述电容变化阈值为3%。
本发明实施例，ASIC芯片通过电容检测模块获取MEMS电容芯片的当前电容值，将当前电容值与原始电容值进行比较后获取MEMS电容芯片的减少量，主控算法模块判断减少量是否超过预设的电容变化阈值，如果超过，则判断有吸烟行为发生，主控算法模块控制放电模块进行放电，通过放电对电子烟的烟油进行加热。使得电子烟硅咪的检测更加准确，保证用户在使用电子烟时，不会因电压的变化影响吸烟感受，提高了电子烟的使用体验。
作为本发明的一个可选实施例，所述处理方法还包括：
通过恒压、恒流、涓流三个阶段依序对锂电池进行充电，所述锂电池用于对所述电子烟进行供电。
在本发明实施例中，ASIC芯片中还包括充电模块，充电模块主要由功率MOS管、三段式充电管理电路、保护电路三部分构成，其中的三段式充电管理电路可以依序为锂电池提供恒压、恒流、涓流充电，通过三段式充电方式，可以保证锂电池的使用安全。
作为本发明的另一个可选实施例，所述处理方法还包括：
实时获取ASIC芯片的负载电流和/或温度，并在所述负载电流超过预设的电流阈值和/或所述温度超过预设的温度阈值时，停止所述放电模块的运行。
在本发明实施例中，ASIC芯片中还设置有保护模块，该保护模块实时监控ASIC芯片的负载电流和/或温度，当负载电流超过预设的电流阈值和/或温度超过预设的温度阈值时，保护模块会停止放电模块的运行，保证电子烟和用户的安全。
其中，电流阈值和温度阈值可以根据实际使用的需要进行设置，本申请对此不做限定。优选的，所述电流阈值为4A，所述温度阈值为140℃。
应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
以上所述仅是本发明的部分实现方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种电子烟硅咪的ASIC芯片，其特征在于，所述ASIC芯片包括：
电容检测模块、主控算法模块、放电模块，所述电容检测模块用于获取电子烟硅咪中的微机电***MEMS电容芯片的当前电容值，根据所述当前电容值和原始电容值获取减少量，主控算法模块判断所述减少量是否超过预设的电容变化阈值，如果超过，则控制所述放电模块进行放电，所述放电模块通过放电在宽电压域内对电子烟的烟油进行加热。
2.如权利要求1所述的ASIC芯片，其特征在于，所述ASIC芯片还包括：
充电模块，用于通过恒压、恒流、涓流三个阶段依序对锂电池进行充电，所述锂电池用于对所述电子烟进行供电。
3.如权利要求2所述的ASIC芯片，其特征在于，所述ASIC芯片还包括：
保护模块，用于在ASIC芯片的负载电流超过预设的电流阈值和/或ASIC芯片的温度超过预设的温度阈值时，停止所述放电模块的运行。
4.如权利要求3所述的ASIC芯片，其特征在于，所述电流阈值为4A，所述温度阈值为140℃。
5.如权利要求1~4任一项所述的ASIC芯片，其特征在于，所述电容变化阈值为3%。
6.一种电子烟吸烟过程中ASIC芯片的处理方法，其特征在于，所述处理方法包括：
获取MEMS电容芯片的当前电容值；
将所述当前电容值与存储的所述MEMS电容芯片的原始电容值进行比较，获取所述MEMS电容芯片的电容值的减少量；
将所述减少量与预设的电容变化阈值进行比较，判断所述减少量是否超过所述电容变化阈值；
如果所述判断为超过，则通过放电在宽电压域内对电子烟的烟油进行加热。
7.如权利要求6所述的处理方法，其特征在于，所述处理方法还包括：
通过恒压、恒流、涓流三个阶段依序对锂电池进行充电，所述锂电池用于对所述电子烟进行供电。
8.如权利要求7所述的处理方法，其特征在于，所述处理方法还包括：
实时获取ASIC芯片的负载电流和/或温度，并在所述负载电流超过预设的电流阈值和/或所述温度超过预设的温度阈值时，停止所述放电模块的运行。
9.如权利要求8所述的处理方法，其特征在于，所述电流阈值为4A，所述温度阈值为140℃。
10.如权利要求6~9任一项所述的处理方法，其特征在于，所述电容变化阈值为3%。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210129 |
|
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