气流检测电路、芯片和电子雾化设备的制作方法

本技术涉及检测，尤其涉及一种气流检测电路、芯片和电子雾化设备。

背景技术：

1、随着电子技术的迅速发展，电子雾化设备应运而生。电子雾化设备主要通过气流检测电路外接气流传感器实现气流检测，在判断出气流传感器上有气流变化时才触发对待雾化介质的雾化，以实现吸食雾化的目的。

2、现有技术中，气流检测电路具有气流端以连接外部的气流传感器，进而实现气流检测的目的。鉴于在实际应用中，静电无处不在，因而，当气流检测电路内产生静电时有可能损坏气流端，导致气流检测电路的气流检测功能失效，因而，在气流检测电路内需要增设静电释放(electro-static discharge，esd)元件以保护气流端sw不被静电损坏。

3、然而，在气流检测电路内增设esd元件时，由于esd元件与气流传感器的温度特性不同，致使气流检测电路的气流检测数值随环境温度变化而变化，进而导致气流检测电路在高温和低温环境中容易出现误判的问题。

技术实现思路

1、本技术提供一种气流检测电路、芯片和电子雾化设备，用以解决气流检测电路在高温和低温环境中容易出现误判的问题。

2、第一方面，本技术提供一种气流检测电路，包括：电源供电端、电源接地端、气流端、参考电容单元、参考振荡单元、检测振荡单元、第一保护电路、第二保护电路和状态判断单元；

3、其中，所述电源供电端和所述电源接地端用于与电池连接，所述气流端用于与电容式气流传感器连接，所述电容式气流传感器的容值随气流变化，所述气流端还与所述第二保护电路和所述检测振荡单元连接，所述第二保护电路还与所述电源接地端连接，所述气流端的静电通过所述第二保护电路泄放至所述电源接地端，所述第一保护电路和所述参考电容单元的两端均对应与所述参考振荡单元和所述电源接地端连接，所述第一保护电路的寄生电容与所述第二保护电路的寄生电容相匹配；

4、所述检测振荡单元、所述参考振荡单元均与所述状态判断单元连接，所述检测振荡单元根据所述电容式气流传感器上的容值变化输出检测振荡周期信号，所述状态判断单元基于所述参考振荡单元输出的参考振荡周期信号和所述检测振荡周期信号确定是否输出气流信号。

5、在第一方面的一种可能设计中，所述气流检测电路还包括第三保护电路和第四保护电路，所述第三保护电路的寄生电容与所述第四保护电路的寄生电容相匹配；

6、所述第三保护电路的两端对应与所述电源供电端和所述参考振荡单元连接，所述第四保护电路的两端对应与所述电源供电端和所述气流端连接，所述第四保护电路用于将所述气流端的静电泄放至所述电源供电端。

7、在第一方面的另一种可能设计中，所述第一保护电路包括第一保护子电路和第三保护子电路，所述第二保护电路包括第二保护子电路和所述第三保护子电路，所述第一保护子电路的寄生电容和所述第二保护子电路的寄生电容相匹配；

8、所述第一保护子电路的两端对应与所述参考振荡单元和所述电源供电端连接，所述第二保护子电路的两端对应与所述气流端和所述电源供电端连接，所述第三保护子电路的两端对应与所述电源供电端和所述电源接地端连接，所述第二保护子电路用于将所述气流端的静电泄放至所述电源供电端，所述第三保护子电路用于将所述电源供电端的静电泄放至所述电源接地端。

9、可选的，所述第一保护电路、所述第二保护电路包括二极管或三极管或场效应管中的至少一种。

10、在第一方面的再一种可能设计中，所述参考振荡单元包括第一比较器、第一开关单元和第一充电元件；所述第一比较器的第一输入端用于接入参考电压，所述第一比较器的第二输入端电连接所述第一开关单元的第一端、所述第一充电元件的第二端、所述参考电容单元和所述第一保护电路，所述第一充电元件的第一端电连接所述电源供电端，所述第一开关单元的第二端电连接所述电源接地引脚，所述第一比较器的输出端分别与所述第一开关单元的控制端、所述状态判断单元连接；所述第一充电元件用于为所述参考电容单元充电，所述第一比较器根据其第二输入端的电压与所述参考电压周期性的导通、关断所述第一开关单元，以使所述第一比较器输出参考振荡周期信号；

11、所述检测振荡单元包括第二比较器、第二开关单元和第二充电元件；所述第二比较器的第一输入端用于接入所述参考电压，所述第二比较器的第二输入端电连接所述第二开关单元的第一端、所述第二充电元件的第二端、所述第二保护电路和所述气流端，所述第二充电元件的第二端电连接所述电源供电端，所述第二开关单元的第二端电连接所述电源接地引脚，所述第二比较器的输出端分别与所述第二开关单元的控制端、所述状态判断单元连接；所述第二充电元件用于为所述电容式气流传感器充电，所述第二比较器根据其第二输入端的电压与所述参考电压周期性的导通、关断所述第二开关单元，以使所述第二比较器输出检测振荡周期信号。

12、在第一方面的又一种可能设计中，所述状态判断单元包括参考频率计数器、检测频率计数器、锁存单元、数字比较器和采样单元；

13、所述参考频率计数器的输入端与所述参考振荡单元连接，其输出端分别与所述采样单元的使能端、所述锁存单元的使能端连接；所述检测频率计数器的输入端与所述检测振荡单元连接，其第一输出端通过所述锁存单元与所述数字比较器的第一输入端连接，其第一输出端与所述数字比较器的第二输入端连接，所述数字比较器的输出端与所述采样单元连接；

14、所述参考频率计数器在接收到所述参考振荡周期信号中的第一边沿信号时进行累加计数并输出参考频率计数，所述检测频率计数器在接收到所述检测振荡周期信号中的第一边沿信号时进行累加计数并输出检测频率计数，所述数字比较器对所述参考频率计数和所述检测频率计数进行比较并根据比较结果输出对应的电平信号；

15、在第n个检测周期时，所述参考频率计数器在所述参考频率计数到达预设的第二计数阈值时输出锁存触发信号至所述锁存单元，以触发所述锁存单元对接收到的第一检测频率计数进行锁存输出，从第n+1个检测周期开始，所述参考频率计数器在所述参考频率计数到达预设的第一计数值和预设的第二计数值时分别输出采样触发信号至所述采样单元，所述采样单元在接收到所述第一计数值对应的采样触发信号时从所述数字比较器的输出端采样到第一电平信号，并根据所述第一电平信号判断所述电容式气流传感器是否处于第一状态，所述采样单元在接收到所述第二计数值对应的采样触发信号时从所述数字比较器输出端采样到第二电平信号，根据所述第二电平信号判断所述电容式气流传感器是否处于第二状态；

16、其中，n为大于或等于1的整数，所述第一状态为吹气状态，所述第二状态为吸气状态，或者，所述第一状态为吸气状态，所述第二状态为吹气状态，所述第一计数值小于所述第一检测频率计数，所述第一检测频率计数小于所述第二计数值。

17、可选的，所述状态判断单元的输出端还与所述参考电容单元连接；

18、当所述气流检测电路被上电时，所述状态判断单元还用于基于所述参考振荡周期信号和所述检测振荡单元输出的检测振荡周期信号调整所述参考电容单元的容值，以使所述参考振荡单元的参考振荡周期与所述检测振荡单元的检测振荡周期的差值在预设时间范围内。

19、可选的，所述状态判断单元还包括加减计数器；

20、所述参考频率计数器的输出端还与所述数字比较器的第一输入端连接，所述加减计数器的一端与所述采样单元连接，所述加减计数器的另一端与所述参考电容单元连接；

21、当所述气流检测电路被上电时，所述参考频率计数器还用于输出参考频率计数至所述数字比较器，以及在所述参考频率计数到达第一计数阈值时输出采样触发信号至所述采样单元，所述采样单元在接收到采样触发信号时采样所述数字比较器输出的电平信号，根据所述电平信号调整所述加减计数器的输出信号，以调整所述参考电容单元的容值，以使所述参考振荡单元的参考振荡周期和所述检测振荡单元的检测振荡周期的差值变小，直到所述采样单元采样到的电平信号发生变化时停止调整所述加减计数器的输出信号，以停止对所述参考电容单元的容值调整。

22、可选的，所述参考电容单元包括电容阵列，所述电容阵列包括并联连接的固定电容支路和n个可控电容支路，每个可控电容支路包括串联连接的开关ki和固定电容ci，开关ki的控制端与所述状态判断单元连接，所述电容阵列的总容值cc的表示形式如下：

23、

24、其中，n为大于或等于1的整数，ki为0或者1，当ki为1时，开关ki导通，当ki为0时，所述开关ki断开；ci-1＝2ci。

25、可选的，所述加减计数器输出n位调整信号至所述参考电容单元，所述n位调整信号对应控制n个可控电容ci的n个开关ki。

26、可选的，所述气流检测电路还包括修调电路，所述修调电路与所述参考电容单元连接，所述修调电路用于在所述气流检测电路被上电时调整所述参考电容单元的容值，使得所述检测振荡单元的检测振荡周期与所述参考振荡单元的参考振荡周期的差值在预设时间范围内。

27、第二方面，本技术实施例提供一种气流检测芯片，包括根据第一方面及第一方面各可能设计所述的气流检测电路；

28、所述电源供电端为电源供电引脚，所述电源接地端为电源接地引脚，所述气流端为气流引脚。

29、第三方面，本技术实施例提供一种电子雾化设备，包括：

30、电池；

31、电容式气流传感器；

32、根据第一方面及第一方面各可能设计所述的气流检测电路或者根据第二方面所述的气流检测芯片；

33、所述气流检测电路的电源供电端和电源接地端与所述电池电连接，所述气流检测电路的气流端与所述电容式气流传感器连接。

34、可选的，所述电子雾化设备包括电子烟。

35、本技术提供的气流检测电路、芯片和电子雾化设备，在该气流检测电路中，气流端不仅用于与电容式气流传感器连接，还与第二保护电路和检测振荡单元连接，第二保护电路还与电源接地端连接，这样气流端的静电可以通过第二保护电路泄放至电源接地端，相应的，气流检测电路中还设置有第一保护电路，第一保护电路和参考电容单元的两端均对应与参考振荡单元和电源接地端连接，第一保护电路的寄生电容与第二保护电路的寄生电容相匹配，这时气流检测电路的检测振荡单元能够根据电容式气流传感器上的容值变化输出检测振荡周期信号至状态判断单元，以便状态判断单元可以基于参考振荡单元输出的参考振荡周期信号和该检测振荡周期信号确定是否输出气流信号。该技术方案中，由于第一保护电路的寄生电容与第二保护电路的寄生电容相匹配，因而第一保护电路对参考振荡周期的影响大小和第二保护电路对检测振荡周期的影响大小相同，这样气流检测电路的气流检测数值不受温度变化影响，从而解决了气流检测电路在高低温环境中判断结论不准确的问题。此外，通过调节参考电容单元的容值使参考振荡周期与检测振荡周期的差值在预设时间范围内，这样在环境温度变化时，参考振荡周期与检测振荡周期的温度系数也基本保持一致，其对气流检测数值的影响较小，从而在电容式气流传感器上有气流变化时，气流检测数值能够及时、精确的反应出电容式气流传感器的容值变化，提高了气流检测电路对气流传感器的状态判断结果准确性，解决了电子雾化设备的抽吸判断结果存在不准确的问题。