導(dǎo)讀：本文介紹了芯?？萍加邢薰綩TP芯片CSU8RP3125應(yīng)用于電子煙上的解決方案，該方案采用芯片內(nèi)置的±1%的16MHZ的高速PWM時(shí)鐘源，可在寬頻率范圍內(nèi)靈活控制LED呼吸燈的變化，同時(shí)內(nèi)置的12 Bit 1%測(cè)量誤差的高ADC搭配的內(nèi)部參考源，為監(jiān)測(cè)電池電壓、防止電池過(guò)充或欠壓、測(cè)量霧化電流、防止霧化過(guò)流提供強(qiáng)有力的保障。

      你的香煙，我的石油，注定我們不能相愛。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(shí)逐漸加強(qiáng)的年代，電子煙憑借高性能、高品質(zhì)和高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力在各種香煙替代品中脫穎而出，帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益，減少了二手煙給身邊的人所帶來(lái)的危害。

　　一、 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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

　　二、 詳細(xì)設(shè)計(jì)

　　2.1 短路保護(hù)

　　●采用芯片本身的低電壓復(fù)位功能來(lái)實(shí)現(xiàn)電子煙的短路保護(hù)，把芯片的LVR設(shè)定在2.4V,當(dāng)負(fù)載端短路時(shí)，芯片的VDD腳瞬間被拉低到2.4V以下，芯片復(fù)位，NMOS。

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

　　2.2 過(guò)充保護(hù)

　　由于電池直接連到芯片的VDD上，通過(guò)把芯片內(nèi)部基準(zhǔn)電壓作為輸入，用VDD來(lái)作參考，因?yàn)閮?nèi)部基準(zhǔn)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(yīng)的變化，利用AD值來(lái)反算出電池端的電壓，當(dāng)芯片檢測(cè)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(nèi)部基準(zhǔn)，測(cè)量電池電壓，除了省去了外部參考源， 同時(shí)也節(jié)省了分壓電阻。

　　2.3 低電壓報(bào)警

　　利用2.2小節(jié)同樣的ADC檢測(cè)方式來(lái)檢測(cè)VDD電壓（即電池電壓），當(dāng)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(qū)動(dòng)LED呼吸燈來(lái)提醒用戶電池電壓過(guò)低。

　　2. 4 霧化過(guò)流保護(hù)

　　通過(guò)外部的AD通道來(lái)檢測(cè)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(cè)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(cè)小信號(hào)精準(zhǔn)，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燈從滅到亮的過(guò)程中，PWM周期固定的情況下，PWM從低電平開始，每3ms遞增一個(gè)正寬頻，一直到PWM輸出為高電平。相反，LED從亮到滅的過(guò)程中，PWM從高電平開始，每6ms遞增一個(gè)負(fù)寬頻，一直到PWM輸出低電平為止，實(shí)現(xiàn)呼吸燈的控制。當(dāng)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,以此提醒用戶需要及時(shí)充電。

　　目前，電子煙主要針對(duì)的是歐美市場(chǎng)，而本次設(shè)計(jì)選用的芯海CSU8RP3125芯片的ESD（芯片級(jí)）HBM模型為8KV,工作溫度范圍-40~85℃。經(jīng)測(cè)試芯片高速PWM穩(wěn)定，ADC采樣效果好，溫漂小，性能可靠。該型號(hào)芯片為MSOP-8封裝，有利于PCB面積縮減，非常適合電子煙的開發(fā)。