一种流量传感器芯片及其应用电路的制作方法

本发明涉及流量传感器芯片，具体涉及一种流量传感器芯片及其应用电路。

背景技术：

1、目前，在电子雾化设备例如电子烟上，会使用气流传感器芯片来检测气流变化，从而能在气流变化时来控制对应负载动作。

2、对于现有的气流传感器芯片，其大多只能实现气流检测和驱动控制等功能，不能输出相关信号来表征自己的工作状态，例如当前是充电状态、气流检测是否有效状态，另外除了驱动控制对应负载外，也不能输出额外的驱动信号进行交互，整体结构单一，功能简单，可拓展性差，不能满足实际需求。

技术实现思路

1、鉴于背景技术的不足，本发明是提供了一种流量传感器芯片及其应用电路，所要解决的技术问题是现有的气流传感器芯片只能实现气流检测和驱动控制，整个结构单一，功能简单，可拓展性差。

2、为解决以上技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种流量传感器芯片，包括芯片本体，所述芯片本体上设有输出驱动单元和气体检测信号输入引脚，所述芯片本体上还设有逻辑处理单元、欠压保护单元、过温保护单元、过流保护单元、输出短路保护单元、充电控制单元、led驱动单元和充电判断单元；

3、所述逻辑处理单元分别与所述气体检测信号输入引脚和输出驱动单元电连接，用于在所述气体检测信号输入引脚输入有检测信号时向所述输出驱动单元发送使能信号，所述使能信号用于控制所述输出驱动单元是否输出；

4、所述充电判断单元与所述逻辑处理单元电连接，用于在所述芯片接入充电电源时向所述逻辑处理单元发送充电器接入信号；

5、所述逻辑处理单元与所述充电控制单元电连接，通过充电控制单元控制与芯片外接的供电电源的充放电；

6、所述欠压保护单元与所述逻辑处理单元电连接，用于在所述供电电源的电压低于低压阈值时向所述逻辑处理单元发送欠压信号；

7、所述逻辑处理单元与所述输出短路保护单元电连接，通过所述输出短路保护单元检测所述输出驱动单元的输出是否短路，并在短路和/或接收到所述欠压信号时停止向所述输出驱动单元输入使能信号；

8、所述逻辑处理单元分别与所述过温保护单元、过流保护单元和led驱动单元电连接，通过所述过温保护单元检测芯片内部在驱动时是否过温，通过所述过流保护单元检测所述输出驱动单元的输出是否过流，并在所述输出驱动单元的输出出现过温和/或过流时停止向所述输出驱动单元输入使能信号，通过所述led驱动单元控制所述芯片外接的led灯的亮灭；

9、所述逻辑处理单元还包括信号输出单元，所述信号输出单元基于输入的使能信号、充电器接入信号、电池充满信号、检测信号和输出驱动信号来输出有效状态充电信号、有效气流信号或输出功率管控制信号。

10、在第一方面的某种实施方式中，所述逻辑处理单元在所述气体检测信号输入引脚输入有检测信号时先通过所述欠压保护单元检测所述供电电源是否欠压，并在所述供电电源不欠压时通过所述输出短路保护单元检测所述输出驱动单元的输出是否短路，在所述输出驱动单元的输出不短路时向所述输出驱动单元输入使能信号。

11、在第一方面的某种实施方式中，所述逻辑处理单元在所述供电电源欠压时通过所述led驱动单元控制所述芯片外接的led灯发出欠压灯光信号；

12、所述逻辑处理单元在所述输出驱动单元的输出短路时通过所述led驱动单元控制所述芯片外接的led灯发出短路灯光信号。

13、在第一方面的某种实施方式中，所述逻辑处理单元在通过充电控制单元控制与芯片外接的供电电源充电时，

14、如果所述逻辑处理单元在所述气体检测信号输入引脚输入有检测信号，

15、则先通过所述欠压保护单元检测所述供电电源是否欠压，如果所述供电电源欠压，则不向所述输出驱动单元输入使能信号，如果所述供电电源不欠压时通过所述输出短路保护单元检测所述输出驱动单元的输出是否短路，如果所述输出驱动单元的输出短路，则不向所述输出驱动单元输入使能信号，如果所述输出驱动单元的输出不短路时停止充电；

16、接着所述逻辑处理单元通过所述过温保护单元检测所述芯片是否过温，如果芯片过温则不向所述输出驱动单元输入使能信号，如果所述芯片不过温，则通过所述过流保护单元检测所述输出驱动单元的输出是否过流，如果所述输出驱动单元不过流，则向所述输出驱动单元输入使能信号，如果所述输出驱动单元过流，则不向所述输出驱动单元输入使能信号。

17、在第一方面的某种实施方式中，所述信号输出单元包括反相器inv1，反相器inv1的输入端用于输入使能信号，反相器inv1的输出端和与非门nand1的第一输入端电连接，与非门nand1的第二输入端输入充电器接入信号，与非门nand1的输出端与反相器inv2的输入端电连接，反相器inv2的输出端和与非门nand2的第一输入端电连接，与非门nand2的第二输入端与反相器inv3的输出端电连接，反相器inv3的输入端用于输入电池充满信号，与非门nand2的输出端与反相器inv5的输入端电连接，反相器inv5的输出端与两路选择器mux1的第一输入端电连接，两路选择器mux1的第二输入端与反相器inv4的输出端电连接，反相器inv4的输入端用于输入有效气流信号，两路选择器mux1的输出端与反相器inv6的输入端电连接，反相器inv6的输出端与反相器inv7的输入端电连接，反相器inv7的输出端与两路选择器mux2的第二输入端电连接，两路选择器mux2的第一输入端与反相器inv8的输出端电连接，反相器inv8的输入端与pmos管p1的栅极电连接，pmos管p1的源极用于接入电源，pmos管p1的漏极通过电阻r1接地，两路选择器mux2的输出端与反相器inv9的输入端电连接，反相器inv9的输出端与反相器inv10的输入端电连接，反相器inv10的输出端与nmos管n1的栅极电连接，nmos管n1的漏极分别与二极管d1的阳极和二极管d2的阴极电连接，nmos管n1的源极接地，二极管d1的阴极用于接入电源，二极管d2的阳极接地。

18、在第一方面的某种实施方式中，所述芯片本体上还设有童锁控制信号输入引脚，所述童锁控制信号输入引脚分别与电阻r20一端、二极管d20的阳极和二极管d21的阴极电连接，二极管d20的阴极用于接入电源，电阻r20另一端分别与nmos管m20的漏极、nmos管m23的漏极和施密特触发器smin的输入端电连接，nmos管m20的栅极分别与nmos管m21的栅极和nmos管m22的栅极电连接，用于接入电源，nmos管m20的源极与nmos管m21的漏极电连接，nmos管m21的源极与nmos管m22的漏极电连接，nmos管m22的源极接地，nmos管m23的栅极分别与施密特触发器smin的输出端和反相器inv20的输入端电连接，nmos管m23的源极接地，反相器inv20的输出端与信号处理单元电连接，所述信号处理单元用于在反相器inv20的输出端输出的信号时长大于时间阈值时输出同等电平的童锁控制信号，所述童锁控制信号输入到或非门nor20的第一输入端，所述或非门nor20的第二输入端与气体检测信号输入引脚电连接，或非门nor20的输出端与反相器inv21的输入端电连接，所述逻辑处理单元与反相器inv21的输出端电连接，基于反相器inv21的输出信号来控制输出驱动单元的输出。

19、在第一方面的某种实施方式中，所述芯片本体上还设有vcc引脚、at引脚、led引脚、sign引脚和gnd引脚，所述vcc引脚与所述充电判断单元电连接，所述vdd引脚与所述充电控制单元电连接，所述led引脚与所述led驱动单元电连接，所述sign引脚与所述二极管d1的阳极电连接。

20、第二方面，本发明提供了一种流量传感器芯片应用电路，包括上述的流量传感器芯片，所述vdd引脚分别与电池的正极和电容c104一端电连接，所述电池的阴极和电容c104另一端均接地；所述at引脚通过电热丝接地，所述gnd引脚接地，sign引脚与外部led灯led2的负极电连接，外部led灯led2的正极与vdd引脚电连接，所述led引脚通过发光二极管接地。

21、第三方面，本发明提供了第二种流量传感器芯片应用电路，包括上述的流量传感器芯片，所述vdd引脚分别与电池的正极和电容c104一端电连接，所述电池的阴极和电容c104另一端均接地；所述at引脚通过电热丝接地，且与pmos管p30的漏极电连接，pmos管p30的栅极分别与sign引脚和电阻r31一端电连接，电阻r31另一端和pmos管p30的源极与vdd引脚电连接，所述gnd引脚接地。

22、第四方面，本发明提供了第三种流量传感器芯片应用电路，包括上述的流量传感器芯片，所述vdd引脚分别与电池的正极和电容c104一端电连接，所述电池的阴极和电容c104另一端均接地；所述at引脚通过电热丝接地，所述gnd引脚接地，所述led引脚与第一发光二极管led1的阳极电连接，第一发光二极管led1的阴极接地，所述sign引脚通过电阻r30与vdd引脚电连接。

23、本发明与现有技术相比所具有的有益效果是：本发明通过设置信号输出单元，通过对输入的使能信号、充电器接入信号、电池充满信号、检测信号和输出驱动信号进行逻辑处理，从而可以引出有效状态充电信号、有效气流信号或输出功率管控制信号，拓展性好，另外通过设置在芯片本体上设置童锁控制信号输入引脚，加上对童锁控制信号输入引脚的信号进行处理，可以实现童锁功能，避免儿童使用相关产品。