电子烟的结构原理与系统设计方案

　　简单的说电子烟是一种低压的微电子雾化设备，把具有烟草香味的溶液通过加热雾化成烟雾状，供吸烟者使用。

　　电子烟是现代微电子技术。实际电子香烟本体是一个综合的结构。由一个烟弹，一雾化室，智能芯片控制锂电池建成。在产品的前端是一个操作模式指示灯，当您使用它时，能像一个真正的香烟发出光。电子烟最有趣的部分是雾化室。这就是发生神奇的一部分，是负责创建像烟雾的蒸汽，像一个真正的香烟。这蒸汽是烟液被加热雾化的结果，即把烟弹里的烟油加热雾化。这时产生如烟雾般蒸汽，在吸入使用者的口中，能满足吸烟者的渴望。

　　电子烟的结构与原理

　　电子香烟也称为“雾化电子烟”，其与香烟有着本质上的不同，它不燃烧、只含提纯的烟碱，不含焦油、不含普通香烟含有的导致呼吸系统与心血管系统疾病的化学物质，去除了普通香烟中的其它致癌物质。

　　电子烟的基本结构如图示，由电池（烟杆）+雾化器（烟弹）+烟嘴构成，烟杆上就有开关，底部会有灯显示是否有电，烟油经过雾化器的加热产生蒸汽烟，而烟油本身是有味道，所以会有各种香气。市面上一般就有烟草、水果、花草、饮料这四种口味为主。

　　

　　

　　这种外形颇象卷烟的电子吸具，其前端装有红色发光二极体，当使用者吸用时，该产品的前端会发出红光，犹如真实的点燃，同时还会产生烟气，在烟雾缭绕中，使用者能够享受到和真实香烟一样的意境。

　　它由不锈钢外壳内置锂电池、气流传感器、控制电路、执行电路、大功率集成电路、高频超声发生器、雾化腔室、烟液芯组成。

　　其工作原理是把配套的烟芯（也称烟弹）里的烟碱溶液（厂家提炼的）经超微泵加压后进入雾化室，再由2.2 MHZ频率的超声波高压雾化成直径0.5-1.5 um左右的雾滴，吸入肺中吸收。内置晶片中有气流感测器，使该器械只有通过嘴吸气时才产生雾化，并由微处理晶片控制各部件的工作状态。

　　该产品和香烟一样，通过抽吸的方式将烟碱吸入肺中，从而使烟碱能在肺中迅速被吸收，抽吸后的过瘾效果与香烟并无二致。而且该产品可以根据每次吸入的烟碱量设置不同的规格，以适应各人的不同需要。

　　此外，内置烟碱罐中的溶液也可根据不同的香精处方、不同的烟碱含量等来调制多种口味的香烟味道，甚至可根据客户的特殊需求定做客户指定的某种品牌香烟的口味。

　　电子烟系统设计

　　电子烟由主控芯片CSU8RP3125、电池、 按键、LED呼吸灯、雾化器组成（见下图）。

　　

　　电子烟详细设计

　　短路保护

　　采用芯片本身的低电压复位功能来实现电子烟的短路保护，把芯片的LVR设定在2.4V，当负载端短路时，芯片的VDD脚瞬间被拉低到2.4V以下，芯片复位，NMOS。管的控制脚回到上电复位的状态，即为低电平切断NMOS来保护MOS管。

　　过充保护

　　由于电池直接连到芯片的VDD上，通过把芯片内部基准电压作为输入，用VDD来作参考，因为内部基准电压是固定的，所以只要 VDD上的电压有变化时，采到的AD值也会有相应的变化，利用AD值来反算出电池端的电压，当芯片检测到电池电压高于4.2V时，让NMOS的控制脚输出低电平关断NMOS来切断充电端与电池之间的充电回路，防止电池过充。CSU8RP3215芯片采用内部基准，测量电池电压，除了省去了外部参考源， 同时也节省了分压电阻。

　

　　电路特性： 1、恒压充电最高电压4.2V 2、充电电流为405mA。 3、也可以调整充电电流，调整第2管脚到地的电阻，计算公式为：ICH = 1216V / RISET 其中，ICH表示充电电流，单位为安培 RISET表示ISET管脚到地的电阻，单位为欧姆 例如，如果需要405mA的充电电流，可按下面的公式计算：RISET = 1216V/0.405A = 3kΩ 为了保证良好的稳定性和温度特性，RISET建议使用精度为1%的金属膜电阻。通过测量ISET管脚的电压可以检测充电电流。充电电流可以用下面的公式计算： ICH = （VISET / RISET） × 1000。