電子煙中的電源管理芯片(PMIC,Power Management Integrated Circuit)是一種集成化的電子元件,主要負(fù)責(zé)電子煙設(shè)備的電能分配、轉(zhuǎn)換與保護(hù),確保電池高效、安全地為霧化器等部件供電。其核心作用包括以下幾個(gè)方面:
1. 電壓/電流調(diào)節(jié)與穩(wěn)定輸出
適配霧化器需求:根據(jù)霧化芯的電阻值,通過(guò)DC-DC轉(zhuǎn)換電路將電池電壓(通常3.7V鋰電池)穩(wěn)定調(diào)節(jié)至霧化器所需的工作電壓(如3-4.2V),確保發(fā)熱絲產(chǎn)生穩(wěn)定的熱量,實(shí)現(xiàn)煙霧量和口感的一致性。
功率控制:支持用戶調(diào)節(jié)輸出功率(如10-80W),芯片通過(guò)算法實(shí)時(shí)調(diào)整電流,維持設(shè)定功率,避免因電池電量下降導(dǎo)致輸出衰減。
2. 電池保護(hù)功能
過(guò)充/過(guò)放保護(hù):當(dāng)電池充電至滿電電壓(如4.2V)時(shí)切斷充電電路;當(dāng)電量過(guò)低(如2.5V)時(shí)自動(dòng)斷電,防止電池過(guò)度放電損壞或鼓包。
過(guò)流/短路保護(hù):若霧化器短路或電流異常(如超過(guò)芯片額定值),芯片會(huì)瞬間切斷輸出,避免電池過(guò)熱、爆炸風(fēng)險(xiǎn)。
過(guò)溫保護(hù):監(jiān)測(cè)電池或芯片自身溫度,超過(guò)安全閾值(如80℃)時(shí)觸發(fā)保護(hù),防止高溫引發(fā)安全事故。
3. 充電管理
充電協(xié)議適配:支持USB充電接口,集成充電管理模塊,適配5V/1A等常見(jiàn)充電規(guī)格,實(shí)現(xiàn)恒流、恒壓充電過(guò)程,確保電池安全充滿。
充電狀態(tài)指示:通過(guò)LED燈或顯示屏反饋充電進(jìn)度(如紅燈充電、綠燈充滿),部分芯片還支持快充協(xié)議(需搭配兼容充電器)。
4. 功能擴(kuò)展與智能化控制
模式切換:支持多種 vaping 模式(如功率模式、溫控模式、旁路模式),芯片通過(guò)傳感器數(shù)據(jù)(如發(fā)熱絲溫度)動(dòng)態(tài)調(diào)整輸出,提升使用體驗(yàn)。
用戶交互支持:配合按鍵、顯示屏實(shí)現(xiàn)功率調(diào)節(jié)、模式切換、電量顯示等功能,部分高端芯片還支持藍(lán)牙連接,通過(guò)APP自定義參數(shù)。
低功耗管理:在待機(jī)狀態(tài)下自動(dòng)進(jìn)入低功耗模式,減少電池電量損耗,延長(zhǎng)續(xù)航時(shí)間。
總的來(lái)說(shuō),電源管理芯片是電子煙的“大腦”,既是電能的“調(diào)度中心”,也是安全的“守護(hù)者”。它通過(guò)精準(zhǔn)的電能控制和多重保護(hù)機(jī)制,平衡了設(shè)備的性能、續(xù)航與安全性,是電子煙實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定輸出、智能功能和安全使用的核心部件。
霧化器行業(yè)中使用的芯片功能多樣,核心作用是控制霧化過(guò)程、保障安全及提升用戶體驗(yàn)。電子煙專(zhuān)用芯片集成電子煙功能與電池充電功能,支持5V適配器和USB接口充電,具備自適應(yīng)功率控制,并通過(guò)超時(shí)保護(hù)(供電超10秒停止輸出并LED閃爍三次)、短路與過(guò)流保護(hù)(檢測(cè)負(fù)載電阻小于0.5Ω或輸出電流大于3.8A時(shí)切斷電源)、欠壓保護(hù)(電池電壓低于3.2V時(shí)停止供電并LED閃爍十次)等安全機(jī)制防止設(shè)備異常。電子煙霧化器芯片作為核心組件,通過(guò)硅麥感應(yīng)啟動(dòng)(氣流傳感器或按鍵觸發(fā))、供電控制、加熱線圈驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)煙油霧化,并集成溫度控制功能以穩(wěn)定煙霧量,部分高端芯片支持藍(lán)牙連接手機(jī)APP自定義參數(shù),同時(shí)趨向高集成度設(shè)計(jì)以減小體積、降低功耗。
此外,芯片還具備智能與輔助功能,如華芯邦HT4088充電芯片優(yōu)化快充速度與效率,兼容多種電池和快充協(xié)議,并提供過(guò)壓、過(guò)流、過(guò)熱保護(hù)。整體而言,霧化器芯片通過(guò)功能集成、精準(zhǔn)控制及多重保護(hù),推動(dòng)設(shè)備向更安全、智能、高效的方向發(fā)展。
霧化器行業(yè)常用的電源管理芯片包括充電管理芯片和主控MCU等類(lèi)型
HT4088:集成溫度傳感器和電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能,可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池溫度與健康狀況;支持與無(wú)線充電模塊集成實(shí)現(xiàn)無(wú)線充電,并能與電源管理模塊聯(lián)動(dòng),智能調(diào)整充電和供電策略以延長(zhǎng)續(xù)航。其通過(guò)優(yōu)化電路設(shè)計(jì)(如改進(jìn)功率MOSFET降低導(dǎo)通電阻)和充電算法提升充電速度,同時(shí)采用低功耗設(shè)計(jì)(優(yōu)化開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器、智能功率分配技術(shù))提高能效,還具備過(guò)壓、過(guò)流、過(guò)熱、短路等多重安全保護(hù)。
HT4089:專(zhuān)為帶屏霧化器設(shè)計(jì),輸入電源耐壓達(dá)40V,具備OVP保護(hù)功能支持36V熱插拔,可應(yīng)對(duì)高壓快充器避免設(shè)備損壞;通過(guò)電阻分壓在正常5V輸入時(shí)為MCU提供安全電壓,高壓時(shí)管理分壓保護(hù)MCU;過(guò)壓保護(hù)時(shí)能提供狀態(tài)反饋,確保帶屏設(shè)備正確顯示工作狀態(tài)。其采用低電平使能設(shè)計(jì),支持0V充電(電池電量極低時(shí)仍可充電),并支持涓流、恒流、恒壓三段式充電,最大可編程充電電流1.2A,且允許任意電池電壓重啟充電,同時(shí)精簡(jiǎn)外圍電路以降低成本。
主控MCU及專(zhuān)用芯片EN8F5113(英銳恩):8位低功耗8051單片機(jī),集成度高、安全可靠,可實(shí)現(xiàn)硬件短路保護(hù)和加熱絲阻抗測(cè)量功能,無(wú)需外圍器件即可完成短路保護(hù),減小PCB面積和BOM成本。
審核編輯 黃宇
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