[发明专利]一种加热烟具电路及其控制方法

说明书

本发明公开了一种加热烟具电路及其控制方法，本发明通过获取所述采样电阻的压降和所述发热器件的压降并计算压降比值，从预先存储的温度对照表中查表找到所述压降比值所对应的烟具温度，如此减少计算延迟，提高检测精度；进一步地，采用两个0dB增益的差分运算放大器采样技术，既有效抑制电源引起的共模电压干扰，又避免高增益放大引入的误差；提供两种校准方式来对温度对照表进行校准，保证测温的准确性；根据烟具温度变化判断发生一口抽吸，精确判读抽吸参数，可以监测参数优化烟具控制，实现改善抽吸烟气感受，智能匹配使用者抽吸习惯的改进效果，特别是本发明通过查表方式直接确定抽吸容量值，利用找到的抽吸容量值对烟具的温控参数进行优化。

技术领域

本发明涉及日用电子产品领域，尤其涉及一种加热烟具电路及其控制方法。

背景技术

加热烟具的温度控制对消费者的抽吸感受影响很大，温度控制的精度和稳定性是烟具控制的核心。此外，使用者的抽吸口数、抽吸持续时间、抽吸间隔时间、抽吸容量等参数信息，可为烟具的精确控制提供相关参数信息。

当前对于烟具加热的温度控制策略多是对发热体电阻阻值变化进行检测，根据发热体的温度电阻关系计算出发热体的温度，再与设定目标温度进行比较，通过控制器对加热单元的输出功率进行相应调节以期达到调控温度的目的。这种温度计算需要进行较为复杂的运算，由于成本规制因素下烟具芯片的算力较差，计算过程存在延迟，因此难以实时检测出精确的温度值，检测精度只能达到±2.5℃。

另外，发热体材料的TCR曲线(temperature coefficient of resistance简称TCR，表示电阻当温度改变1摄氏度时，电阻值的相对变化，单位为ppm/℃)多是非线性的。有些发热体材料温度阻值变化曲线斜率较小，导致在整个加热过程中其阻值变化量很小，很难被检测到，需要应用高增益差分运放大器，但其会引入较大的误差，不适合用在外围环形加热。另外，MCU直接读取加在发热器件的电压值，会引入电源的共模电压干扰，影响MCUADC的采样精度。

基于温度检测值的烟具加热温度控制在延迟和误差的双重影响下，温度控制精度存在较大偏离，给烟具使用者带来不良的抽吸体验，严重影响消费者对产品的评价。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的温度检测和控温精度存在的上述缺陷，提供一种加热烟具电路及其控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种加热烟具电路，包括控制电路和电压采样电路，所述电压采样电路包括采样电阻，所述采样电阻与烟具的发热器件共同串接于加热电源之间；所述控制电路中预存有温度对照表，所述温度对照表中记录了以固定的温度梯度增加的多个温度值以及各个温度值所对应的所述发热器件和采样电阻的压降比值，所述控制电路用于控制所述发热器件发热以及执行测温操作；

所述测温操作包括：获取所述采样电阻的压降和所述发热器件的压降并计算压降比值，从预先存储的温度对照表中查表找到所述压降比值所对应的烟具温度。

优选地，所述控制电路包括MCU，所述电压采样电路包括两个0dB增益的差分运算放大器，其中一个所述差分运算放大器的两个输入端连接于所述采样电阻的两端，另一个所述差分运算放大器的两个输入端连接于所述发热器件的两端，两个所述差分运算放大器的输出端分别连接所述MCU的两个ADC引脚。

优选地，还包括分时加热和测温电路，所述分时加热和测温电路包括受控于所述MCU周期性的交替工作的加热开关和测温开关，所述发热器件的第一端连接所述加热电源的正极，所述发热器件的第二端连接所述采样电阻的第一端，所述发热器件的第二端还经由所述加热开关连接所述加热电源的负极，所述采样电阻的第二端经由所述测温开关连接所述加热电源的负极，所述加热开关和测温开关的控制端连接所述MCU。

优选地，所述MCU用于在接收到启动信号时交替进入加热周期和测温周期，在加热周期时发送PWM信号给所述加热开关工作、并断开所述测温开关，在测温周期时断开所述加热开关并导通所述测温开关；