一种雾化片驱动架构及驱动方法技术

本发明专利技术公开了一种雾化片驱动架构及驱动方法，包括驱动装置和雾化片，属于雾化片驱动架构技术领域，所述驱动装置以它激震荡的方式推动雾化片达到震动的频率，所述驱动装置中采用单电源驱动雾化片，本发明专利技术科学合理，使用安全方便，驱动装置使用单电源,无需内置开关电源变压器；所述驱动装置包括各式电压保护架构、相位侦测保护架构、过电流保护架构，所述电压保护架构进行电压侦测，所述相位侦测保护架构进行相位侦测，所述过电流保护架构进行电位监控和过电流保护，所述各式电压保护架构、相位侦测保护架构、过电流保护架构可保护加湿器。

【技术实现步骤摘要】
一种雾化片驱动架构及驱动方法
本专利技术涉及雾化片驱动架构
，具体是一种雾化片驱动架构及驱动方法。
技术介绍
加湿器在产品市场上已成为必要的小家电产品,主要在解决冬天时的干燥气候，市场产品是非常多样，使用的环境变化也多，因此加湿器原有的技术架构上有许多问题，现有的2种旧有架构为：1.一般大型加湿器的技术架构,多为三点式自激的传统分离式组件方案,此三点式自激优点是波形输出接近弦波输出,使雾化片的震动流畅,但缺点是零件多且大,功率三极管发热严重,需外加散热片,并考虑风扇与散热片位置，一般大型加湿器电压驱动使用高压30至36V,功率转换效率差,造成功率三极管发热严重,容易温度过高而烧毁,且需提供大功率双电源输出,因此开关电源变压器必须内置于加湿器中,造成需要通过各国制订的开关电源类安规认证,耗费AC电源类安规的认证时间与认证费用；2.另一种加湿器架构为单点式他激检电压追频方案,主要用于小型的雾化器、香氛机上,驱动采用MOS管MCU输出PWM电路驱动，缺点是波形输出不正常,正相电压过高,负相电压低,雾化片动作偏向于正向弯曲,正相电压高于100V极易烧毁,因此只能用于小功率,小型的雾化器上；因此，需要一种雾化片驱动架构及驱动方法解决问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种雾化片驱动架构及驱动方法，以解决现有技术中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种雾化片驱动架构，其特征在于：包括新型雾化片驱动架构，所述新型雾化片驱动架构包括驱动装置和雾化片，所述驱动装置以它激震荡的方式推动雾化片达到震动的频率，所述驱动装置中采用单电源驱动雾化片，所述驱动装置包括各式电压保护架构、相位侦测保护架构、过电流保护架构，所述电压保护架构进行电压侦测，当升压电位超过设定值时,可立即将开关NMOS管开启时间递减缩短,或者关闭所有动作,所述相位侦测保护架构进行相位侦测，当相位异常发生时可立即做各式保护操作或立即关闭所有动作，所述过电流保护架构进行电位监控和过电流保护，当过流异常发生时关闭所有动作；本专利技术之一种雾化片驱动架构及驱动方法，可以使用单一12V的电源驱动,无需内置开关电源变压器,可直接使用已通过各国制订的开关电源类安规认证的适配器,可减少加湿器在AC电源类安规之认证时间与认证费用,新型雾化片驱动设计采用本专利技术之新型雾化片驱动架构及方法,转换效率远胜三点LC自激式,因此只需1颗DaulN-mos(60V)管,即可对雾化片全波输出100～120V,N-mos管以全桥驱动方式,转换效率高,只需小封装SOP8即可,持续工作温度约在60度，功率消耗低于三点LC自激式约省40％能耗；新型雾化片驱动设计各式电压保护架构,采用多组比较器CMP进行电压侦测,当升压电位超过设定值时,可立即透过将N-mos管开启时间递减缩短,或当升压电位超过设定值时,也可选择立即关闭所有动作,以确保加湿器安全无虞。比较器CMP内部电位设置,可选择0V～63阶VCC电位,并可选择连续发生的次数,来决定是否启动保护动作,可选择的次数1,2,4,8…128；新型雾化片驱动设计相位侦测保护架构,亦可依需求采用2组比较器进行相位侦测(PhaseDetector),比对PWM讯号与雾化器相位是否有异常,当相位异常发生时可立即做各式保护操作或立即关闭所有动作以确保加湿器安全无虞；新型雾化片驱动设计过电流保护架构，采用放大器OPA、1组ADC与1组比较器CMP进行电流侦测与保护，放大器OPA将电流侦测到的电位值，透过内部设置放大20倍，X；放大器OPA内部设置依各式开发需求可选20X、25X、30X、35X、100X、105X、110X、115X…等等放大倍数，比较器CMP内部电位设置依各式开发需求可选择0～63阶电位，63阶为VCC电位，并可选择连续发生的次数，来决定是否启动保护动作，可选择的次数依各式开发需求有1,2,4,8…128可灵活运用；该新型雾化片驱动架构整合于单一IC芯片中或者单一IC芯片内部与外部电源线路中，使用频率调变技术,以达到较高之侦测分辨率。优选的，所述电压保护架构包括比较器CMP，所述相位侦测保护架构包括比较器CMP，所述过电流保护架构包括放大器、类比数位转换器和比较器，所述驱动装置还包括开关NMOS管、电容、电感、微控制器、可变脉宽调变输出，所述新型雾化片驱动架构及方法可以通过控制可变脉宽调变输出的占空比,或是可变脉宽调变输出的死区大小控制输出的驱动波形；所述电容和电感的可调节范围为电压输出需求，所述微控制器包括微控制单元，微控制单元驱动可变脉宽调变输出，所述可变脉宽调变输出控制震荡频率；所述放大器提供侦测驱动电流所需,并提供内置放大倍数设定；所述比较器提供侦测驱动电压所需,并提供内置过压次数设定。优选的，所述雾化片驱动架构的电路连接为：二极管D11的正极与地和电阻R20的第二端电性连接，电阻R20的第一端与二极管D11的负极、内置逻辑比较器CMP5的负极和电阻R19的第二端电性连接，所述电阻R19的第一端与电感L12的第二端、开关N-MOS管Q11的D极、电容C10的第一端、雾化片Y11的第一端电性连接，所述电感L12的第一端与+12V输入电压、电感L11的第一端、电阻R1的第一端电性连接，所述电阻R1的第二端与电阻R2的第一端和内置逻辑比较器CMP2的负极电性连接，所述电感L11的第二端与雾化片Y11的第二端、电容C11的第一端、开关NMOS管Q12的D极、电阻R15的第一端电性连接，所述电阻R15的第二端与电阻R16的第一端、二极管D10的负极、内置逻辑比较器CMP3的负极电性连接，所述电阻R16的第二端与地和二极管D10的正极、电阻R14的第一端电性连接，电阻R14的第二端与电容C17的第一端和放大器的第一端电性连接，所述放大器的第二端与内置类比数位转换器的第一端电性连接，所述内置类比数位转换器的第二端与内置逻辑比较器CMP4的负极电性连接，所述开关N-MOS管Q11的S极、开关N-MOS管Q11的S极与地电性连接，所述内置逻辑比较器CMP2、内置逻辑比较器CMP3、内置逻辑比较器CMP4和内置逻辑比较器CMP5经过处理后形成可变脉宽调变输出的驱动架构。优选的，雾化片驱动架构的电路还包括电感L10，所述电感L10的第一端与雾化片Y11的第一端电性连接，所述电感L10的第二端与雾化片Y11的第二端电性连接。一种雾化片驱动方法，其特征在于：该方法可通过控制PWM的占空比,或是PWM的死区大小来控制输出驱动波形，所述死区由PWMP和PWMN的工作状态决定，当PWMP和PWMN同时关闭断开时，即为死区；如图2所示,新型雾化片驱动PWMP和PWMN之输出波形,透过侦测电流值来计算占空比或死区的大小。优选的，该方法包括以下步骤：S100：初始化设定各芯片功能设置：初始化包括：开启比较器功能及比较器中断功能，开启放大器功能，开启类比数位转换器功能，开启可变脉宽调变输出功能和开启LED灯号显示功能，进行比较器及放大器校正程序；S200：类比数位转换本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种雾化片驱动架构，其特征在于：所述雾化片驱动架构包括驱动装置和雾化片，所述驱动装置以它激震荡的方式推动雾化片达到震动的频率，所述驱动装置中采用单电源驱动雾化片，所述驱动装置包括各式电压保护架构、相位侦测保护架构、过电流保护架构，所述电压保护架构进行电压侦测，当升压电位超过设定值时,透过调变驱动频率降低电压或关闭雾化片驱动讯号；所述相位侦测保护架构进行相位侦测，当相位异常发生时可立即做各式保护操作或立即关闭雾化片驱动控制讯号，所述过电流保护架构进行电位监控和过电流保护，当过流异常发生时关闭雾化片驱动控制讯号。/n

【技术特征摘要】
20200714 CN 20201067684811.一种雾化片驱动架构，其特征在于：所述雾化片驱动架构包括驱动装置和雾化片，所述驱动装置以它激震荡的方式推动雾化片达到震动的频率，所述驱动装置中采用单电源驱动雾化片，所述驱动装置包括各式电压保护架构、相位侦测保护架构、过电流保护架构，所述电压保护架构进行电压侦测，当升压电位超过设定值时,透过调变驱动频率降低电压或关闭雾化片驱动讯号；所述相位侦测保护架构进行相位侦测，当相位异常发生时可立即做各式保护操作或立即关闭雾化片驱动控制讯号，所述过电流保护架构进行电位监控和过电流保护，当过流异常发生时关闭雾化片驱动控制讯号。


2.根据权利要求1所述的一种雾化片驱动架构，其特征在于：所述电压保护架构包括比较器CMP，所述相位侦测保护架构包括比较器CMP，所述过电流保护架构包括放大器、类比数位转换器和比较器，所述驱动装置还包括开关NMOS管、电容、电感、微控制器、可变脉宽调变输出，所述新型雾化片驱动架构及方法可以通过控制可变脉宽调变输出的占空比,或是可变脉宽调变输出的死区大小控制输出的驱动波形；
所述电容和电感的可调节范围为电压输出需求，所述微控制器包括微控制单元，所述微控制单元驱动可变脉宽调变输出，所述可变脉宽调变输出控制震荡频率；所述放大器提供侦测驱动电流所需,并提供内置放大倍数设定；所述比较器提供侦测驱动电压所需,并提供内置过压次数设定。


3.根据权利要求1所述的一种雾化片驱动架构，其特征在于：所述雾化片驱动架构的电路连接为：二极管D11的正极与地和电阻R20的第二端电性连接，电阻R20的第一端与二极管D11的负极、内置逻辑比较器CMP5的负极和电阻R19的第二端电性连接，所述电阻R19的第一端与电感L12的第二端、开关N-MOS管Q11的D极、电容C10的第一端、雾化片Y11的第一端电性连接，所述电感L12的第一端与+12V输入电压、电感L11的第一端、电阻R1的第一端电性连接，所述电阻R1的第二端与电阻R2的第一端和内置逻辑比较器CMP2的负极电性连接，所述电感L11的第二端与雾化片Y11的第二端、电容C11的第一端、开关NMOS管Q12的D极、电阻R15的第一端电性连接，所述电阻R15的第二端与电阻R16的第一端、二极管D10的负极、内置逻辑比较器CMP3的负极电性连接，所述电阻R16的第二端与地和二极管D10的正极、电阻R14的第一端电性连接，电阻R14的第二端与电容C17的第一端和放大器的第一端电性连接，所述放大器的第二端与内置类比数位转换器的第一端电性连接，所述内置类比数位转换器的第二端与内置逻辑比较器CMP4的负极电性连接，所述开关N-MOS管Q11的S极、开关N-MOS管Q11的S极与地电性连接，所述内置逻辑比较器CMP2、内置逻辑比较器CMP3、内置逻辑比较器CMP4和内置逻辑比较器CMP5经过处理后形成可变脉宽调变输出的驱动架构。


4.根据权利要求3所述的一种雾化片驱动架构，其特征在于：所述雾化片驱动架构的电路还包括电感L10，所述电感L10的第一端与雾化片Y11的第一端电性连接，所述电感L10的第二端与雾化片Y11的第二端电性连接。


5.一种雾化片驱动方法，其特征在于：所述方法可通过控制可变脉宽调变输出的占空比,作为控制雾化片驱动的功率,新型雾化片驱动PWMP和PWMN之输出波形,透过侦测电流值来计算占空比或死区的大小，占空比越大，开启时间越长，雾化片驱动的功率就越大，占空比越小,开启时间越短，雾化片驱动的功率就越小，或是可变脉宽调变输出的死区大小来控制输出驱动波形,死区的时间越小,相对开启时间就越长,雾化片驱动的功率就越大,死区的时间越大,相对开启时间就越短,雾化片驱动的功率就越小,新型雾...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶书豪，冯辉朝，黄正宏，
申请(专利权)人：海速芯无锡科技有限公司，十速兴业科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32