基于CSU8RP3125芯片的電子煙解決方案

你的香煙，我的石油，注定我們不能相愛(ài)。我們都知道吸煙有害健康，但我們都是一只腳踩在泥潭，無(wú)法自拔依舊渴望健康。在戒煙意識逐漸加強的年代，電子煙憑借高性能、高品質(zhì)和高市場(chǎng)競爭力在各種香煙替代品中脫穎而出，帶來(lái)巨大的經(jīng)濟效益，減少了二手煙給身邊的人所帶來(lái)的危害。

一、 系統設計

電子煙由主控芯片CSU8RP3125、電池、 按鍵、LED呼吸燈、霧化器組成(見(jiàn)下圖)。

二、 詳細設計

2.1 短路保護

●采用芯片本身的低電壓復位功能來(lái)實(shí)現電子煙的短路保護，把芯片的LVR設定在2.4V,當負載端短路時(shí)，芯片的VDD腳瞬間被拉低到2.4V以下，芯片復位，NMOS。

●管的控制腳回到上電復位的狀態(tài)，即為低電平切斷NMOS來(lái)保護MOS管。

2.2 過(guò)充保護

由于電池直接連到芯片的VDD上，通過(guò)把芯片內部基準電壓作為輸入，用VDD來(lái)作參考，因為內部基準電壓是固定的，所以只要VDD上的電壓有變化時(shí)，采到的AD值也會(huì )有相應的變化，利用AD值來(lái)反算出電池端的電壓，當芯片檢測到電池電壓高于4.2V時(shí)，讓NMOS的控制腳輸出低電平關(guān)斷NMOS來(lái)切斷充電端與電池之間的充電回路，防止電池過(guò)充。CSU8RP3215芯片采用內部基準，測量電池電壓，除了省去了外部參考源， 同時(shí)也節省了分壓電阻。

2.3 低電壓報警

利用2.2小節同樣的ADC檢測方式來(lái)檢測VDD電壓(即電池電壓)，當電池電壓低于3.2V時(shí)，讓NMOS管控制腳輸出低電平來(lái)關(guān)掉NMOS并且通過(guò)控制PWM的輸出來(lái)驅動(dòng)LED呼吸燈來(lái)提醒用戶(hù)電池電壓過(guò)低。

2. 4 霧化過(guò)流保護

通過(guò)外部的AD通道來(lái)檢測NMOS管到地的壓降來(lái)?yè)Q算出流過(guò)霧化器的電流，一旦檢測到霧化電流過(guò)大時(shí)，芯片會(huì )把NMOS管的控制腳置低來(lái)關(guān)斷NMOS管，防止霧化過(guò)流。CSU8RP3125的AD檢測小信號精準，可電子煙產(chǎn)品的可靠性。

2.5 呼吸燈的控制

利用芯片本身的PWM輸出功能，LED燈從滅到最亮的過(guò)程中，PWM周期固定的情況下，PWM從低電平開(kāi)始，每3ms遞增一個(gè)正寬頻，一直到PWM輸出為高電平。相反，LED從最亮到滅的過(guò)程中，PWM從高電平開(kāi)始，每6ms遞增一個(gè)負寬頻，一直到PWM輸出低電平為止，實(shí)現呼吸燈的控制。當電池電壓欠壓時(shí)，呼吸燈的漸變速度時(shí)間會(huì )變?yōu)檎９ぷ鞯?/3,以此提醒用戶(hù)需要及時(shí)充電。

目前，電子煙主要針對的是歐美市場(chǎng)，而本次設計選用的芯海CSU8RP3125芯片的ESD(芯片級)HBM模型為8KV,工作溫度范圍-40~85℃。經(jīng)測試芯片高速PWM穩定，ADC采樣效果好，溫漂小，性能可靠。該型號芯片為MSOP-8封裝，有利于PCB面積縮減，非常適合電子煙的開(kāi)發(fā)。