电子烟分析报告讲课教案

電路分析
芯片腳位功能說明:
Pin1 & Pin8 : VDD & VSS Pin2 & Pin5: 為驅動PMOS & LED輸出pin Pin3 & Pin4: 電池電壓輸入偵測pin & 氣流感測器輸入偵測pin Pin6: 2.5V參考電源輸入pin, 做為AD轉換參考電源. Pin7: 輸出pin,驅動TL431，工作時輸出high，待機為low
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電路分析(續)
電池電壓檢測(一):
MCU具備有檢測電池電壓的能力，借助TL431的電壓搭配ADC來完成。 比如客戶採用的SH69P862方案中，ADC參考電壓既可以接到VDD， 也可以接到外部VREF引腳：
設置ADC參考電壓為VDD，採樣AN1、也就是TL431的2.5V電壓，即 可判定VDD出電壓。
MCU型號可能為中穎SH69P862X 或PIC12F615. 依據腳位分析，主控MCU接近PIC 的12F615,華榮匯提供資 料，有客戶採用中穎SH69P862X、作爲控制芯片。
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電路分析(續)
咪頭氣流傳感器式動作說明(圖一):
當有氣流(吸氣或呼氣)透過煙嘴接口部分進入煙体，會迫 使煙体内氣流流動，氣流穿過咪頭，咪頭即產生模擬信 號輸出，在VDD=3.6V時咪頭可產生幅度最大為2.8V的脈 衝電壓輸出給MCU的 pin4 ，沒有氣流時為低電平。 當咪頭電壓輸出持續超過約1.2V時, MCU pin4視爲檢測到 有效信號並喚醒MCU，pin5即輸出約250Hz佔空比變化的 PWM信號點亮LED，pin2輸出約150Hz ， 3/4Duty的信號 驅動PMOS，當氣流減弱或消失， pin2 輸出high截止 PMOS， pin3 電平為low。
產品簡介(續)
主要品牌
電子煙主要品牌: 大陸地區：如煙，爵士煙，天下無煙。 電子煙為“如煙”集團首創。
電子煙生産的基地: 主要位於珠三角地區，採貼牌或自創品牌生産 各類電子煙產品。
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工作原理
電子煙主要由氣流感測器、控制電路、霧化頭、LED、内置鋰離子電 池組成， 吸煙時MCU感測到氣流流動，控制加熱霧化頭使發出模擬 煙霧, 沒有氣流流過煙体内部時MCU進入待機狀態。 電子煙的架構：
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產品簡介(續)
電子煙種類
雪茄型電子烟 與普通香煙外形相似。煙體形狀、顔色多樣。每套價格數百 元至數千元不等。
烟斗型電子烟 屬於高檔品種，煙斗材質多樣，顔色各異，價格昂貴，每套 數千元至數萬元不等。
在煙堿油中添加產生不同氣味的原料可細分爲多種類型，
比如水果味、薄荷味、巧克力味等。
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電路分析(續)
機械開關氣流傳感器式動作說明(圖二):
當煙嘴有吸氣的動作時機械開關閉合， MCU的 pin4 將有 高電平(約為VDD)，吹氣或沒有氣流時MCU的 pin 4為低電 平。
當 pin4為高電平，MCU被喚醒， pin2 輸出low導通PMOS， 同時 pin5 輸出約250Hz佔空比變化的PWM信號點亮LED， 當氣流減弱或消失， pin2 輸出high截止PMOS， pin3電平 為low。
2.最簡單而經濟的是用細銅絲纏繞在一個圓柱形的耐熱材料 上，加熱銅絲使浸潤在耐熱材料上的煙堿液產生煙氣，樣 品即採用此種方式。
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工作原理(續)
霧化頭
樣品霧化頭外觀如下：
外殼為不銹鋼材料包裹，鍍銅部分為與煙身的螺絲接口，中心為氣 孔，邊沿也有氣孔。氣流可從接口邊緣部分進入煙体，從而促使煙 体内部有氣流流動。邊沿的氣孔也可噴發出煙霧。 内部為一細銅絲纏繞在一圓柱狀黑色材料上，内阻約3歐姆加熱絲。 接口外面與VSS相接，中心接主控芯片的驅動信號。
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電路分析(續)
電池電壓檢測(二):
PIC12F615的ADC參考電壓也是類似架構，同樣可以檢 測VDD電壓，也就是電池電壓。
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電路分析(續)
电子烟分析报告
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產品簡介
電子煙是一種新型電子產品, 有著與香煙一樣的外觀和味道, 也 和香煙一樣能吸出煙的味道和感覺來! 電子煙主要是由氣流感測器、控制電路、較大功率積體電路、霧 化裝置、鋰離子電池等元件組成. 電子煙是煙類替代型產品，最先由中國如煙集團研發，電子煙不 燃燒、不含焦油、不含普通煙含有的導致呼吸系統與心血管系統 疾病的460多種化學物質，去除了大部分普通煙中的致癌物質 ， 消滅了二手煙對周圍人群的危害，但多數仍然含有尼古丁。 電子煙宣傳可輔助戒煙，通過由高到低調配霧化裝置内煙堿量的 濃度，可達到逐步戒煙的目的。
* 入氣口位於煙身煙嘴接口處
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工作原理(續)
霧化方式
霧化頭内預裝有不同濃度的煙堿液，其霧化方式:
1.較高級的霧化方法: 經超微霧化泵加壓后進入霧化室，在 由高頻超聲波的震動場内霧化成0.5-1.5um左右的霧滴，再 由吸入的氣流分散成氣溶膠的形式，形成模擬煙氣的氣霧， 臨界霧化條是用加熱的方式使液體表面張力減低至最易霧 化的程度，模擬煙霧的同時也模擬了普通煙氣的溫度（5060攝氏度）。
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硬體方塊圖
説明： 1.鋰粒子電池電壓3.3V~4.2V； 2.氣流感測可採用咪頭或吸附式機械開關； 3.LED指示吸煙時煙頭的紅光； 4.霧化頭内含煙油，用MOS驅動,發出模擬煙霧。
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電子煙電路(一)
圖(一): 咪頭開關式
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電子煙電路(二)
圖(二)機械開關式
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* 機械開關式對氣流強度有要求，且使用壽命較短，故目前不如咪頭應用廣泛， 但咪頭式對氣流很敏感，容易誤判，軟件上需要做處理。
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電路分析(續)
耗電保護和電池電百度文库檢測功能:
紅色LED顯示模擬普通香煙煙頭燃燒過程，當吸氣時LED 隨氣流開啟逐漸變亮進而持續點亮，當氣流變弱或消失 而逐漸熄滅，但當吸氣或者吹氣時間過長(超過5秒)， LED在長亮約5秒后即閃爍，同時關閉PMOS， LED每隔約 250ms點亮250ms熄滅，閃爍五次后即回到待機模式。亦 即加熱持續時間限制不超過5sec. 當電池電壓低於3.3V，感測到氣流後僅閃爍LED 8次， 不導通PMOS驅動霧化頭。