[发明专利]一种恒功率输出控制方法、控制芯片及装置

说明书

本发明提供一种恒功率输出控制方法、控制芯片及装置，所述控制方法包括步骤1：分别采样供电电压以及负载电流；步骤2：对采样的供电电压以及负载电流分别进行运算处理，将运算处理后的供电电压以及负载电流作为控制信号控制PWM方波信号输出，步骤2中将采样的供电电压以及负载电流作为控制RC电路充电时间的条件，进而控制PWM的输出周期以及ON时间，调节PWM的占空比，实现恒功率输出。本发明无需通过控制器类元件实现恒功率输出，其通过巧妙的电路设计，利用极低的成本即可实现恒功率输出，通过设置不同的常数参数选择相应规格的元件即可实现预期功率的恒功率输出，功率输出过程中的功率输出值与负载大小、温度、供电电压等参数均无关。

技术领域

本发明涉及电子技术领域，具体涉及一种恒功率输出控制方法、控制芯片及装置。

背景技术

对于采用电池供电的线性放电闭环控制装置，如电子烟、点烟器、电风扇、电动牙刷、电动剃须刀等，常见的控制输出方式有恒压输出控制、恒有效电压输出控制以及恒功率输出控制，其中恒压输出控制和恒有效电压输出控制方式，输出功率会随着负载大小、温度、电池供电电压等外部参数的变化而变化，因此会导致用户的使用体验不一致的情况，恒功率输出控制方式多采用控制类元件如MCU、微处理器等实现，导致控制电路部分成本高昂、电路复杂。

以电子烟为例，电子烟为一种由电池供电的线性放电闭环控制装置，其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。目前电子烟的控制芯片采用的控制方式有恒压输出控制方式、恒有效电压输出控制方式和恒功率输出控制方式。

恒压输出控制方式为输出过程中的平均电压保持恒定，如图1所示为3.4V恒压输出控制示意图，在电池电压高于3.4V时，控制芯片控制输出3.4V的恒定电压，当电池电压低于3.4V时，因为占空比已经达到了100%，所以输出电压随着电池电压的下降而下降。根据功率计算公式：功率=（供电电压*供电电压）/负载电阻*占空比，可以发现，在整个电池供电范围内，输出功率会随着供电电压的下降而减少，进而带给客户前后不一致的吸烟口感，影响使用感受。

恒有效电压输出控制方式是指在输出过程中有效电压保持恒定，这种输出控制方式相对于恒压输出控制方式的优点是在负载电阻不变的情况下，输出功率会保持一致，其输出示意图如图2所示，但是一旦负载阻值发生变化，其输出功率就会随着发生变化，若要保持给用户前后一致的吸烟口感，就需要对负载材质有较高的要求。

申请号为201910912811.1的发明专利申请公开了一种具有自动闭环控制输出电压的电子烟芯片及其工作方法，该芯片包括内置MCU模块、全桥升降压模块、输出电压反馈电路模块、内部供电模块、运放单元模块和若干信号端，VOUT信号端用于向电子烟的发热元件输出电压，输出电压反馈电路模块将VOUT信号端的输出电压反馈给内置MCU模块，运放单元模块用于检测电子烟的发热元件的阻值并传送给内置MCU模块，内置MCU模块根据外部芯片的设置信号、输出电压反馈电路模块的反馈信号进行高精度运算并自动控制全桥升降压模块以便通过VOUT信号端输出可调的精准电压。该发明可实现闭环自动控制的精准的电压输出或恒功率输出，从而实现电子烟吸烟过程中雾化量的稳定和吸烟口感的稳定。但是该发明需要借助控制类元件MCU实现功能，其成本较高且电路结构复杂。