[资料干货] LX8201微孔雾化驱动芯片应用笔记二电池供电

前言

LX8201是深圳市乐⽽信科技服务有限公司最新⾃研的⼀款微孔雾化⽚专⽤驱动芯⽚，结合标准外围电路，能有效驱动控制市⾯上各种微孔雾化⽚，基于独特的电路设计和软件算法，其在功耗以及成本上均具有明显的优势。

本应用笔记将帮助用户了解典型应用二（电池）测试板的功能细节，以及如何根据用户自己的需求调整参数，从而实现快速着手开发产品。

概述

典型应用二（电池）是一个基于电池供电方案的测试板，包括了芯片的标准外部电路，升压电路，充电管理，边充边用，以及必要的按键、指示灯、供电、烧录、频率设定电路。具体原理图如下：

工作模式

• 短按按键开机，进入连续雾化模式；再次短按按键，进入间隙雾化模式（雾化5S暂停5S）；再次短按按键关机。

• 指示灯：

  • LED1：雾化时常亮，暂停时灯灭，开路/短路告警时快闪2S后灯灭。
  • LED2：电池充电时呼吸闪烁，充满电后常亮，电池低电量告警时快闪。

供电

• 5V-IN的电压范围为4.5-5.5V；
• 充电电流：额定为1A，雾化工作时减半；
  • 可以通过R15，R16来设定充电电流和雾化时的充电电流，具体参照充电芯片的规格书；
  • 通过PROG来调节雾化和暂停时的充电电流，具体逻辑为PROG在雾化工作时为高阻态，在雾化暂停时为低电平。
• 边充边用：外部供电时，使用外部供电给升压电路供电；
  • 需要注意外部供电的最大电流，必须大于雾化时的充电电流加雾化所需要的功率。计算雾化所需要的功率时，VCC2按照4.3V计算，并留一定的安全余量；
  • 也可以按照以上逻辑，自行设计其他供电/充电方案。例如高压保护，输入短路保护以及其他的电池充电方案。
• 当BAT+电压低于3.2V时不能开机，开机后当BAT+电压低于3.1V时会自动关机；
• 关机后，休眠电流小于15uA（LX8201+升压电路的静态电流）；
• 测试休眠电流时的注意事项：
  • 需要断开指示灯LED1、LED2和频率设定电阻R1。

频率调整

• 通过配置电阻R1，R2可以设定中心频率，计算公式为（单位KHz）

Fs = 100*(1+R2/(R1+R2)) *

测试板的默认设置为R1=115K，R2=10K，Fs=108KHz；

• 提示：

  • R1、R2需要选择±1%的电阻；
  • 频率设定电路的目的是为了用户快速入门。用户正式商用的版本，可以联系乐而信官方客服，定制芯片的软件版本，去掉这部分电路。
  • 可以参考下表的典型频率和R1/R2电阻值设定。

追频范围

• 追频范围为Fs ±5%。测试板会自适应雾化片的最佳频率，在Fs的上下5%范围内自动追频。
• 提示：
  • 阻抗分析仪测试的中心频率Fs并不一定准确；
  • 实际安装也会影响中心频率，尤其是用硅胶圈压紧安装的场景下影响十分显著；
  • 建议咨询雾化片供应商具体Fs参数；
  • 如有疑问，请联系乐而信官方客服协助测试雾化片的Fs。

电压调整

• 测试板默认电压为22.5V。
• 可以通过调整R4，R5来实现电压设定，计算公式为（单位V）：

VP=0.6*(1+R4/R5)

• 提示：
  • R4，R5需要选择±1%的电阻；
  • R4不需要并滤波电容；
  • 如果VP电压高于22.5V，需要考虑C1改为10uF/50V，但是这样会导致成本上升。
  • VP最大设定值27V，超过这个电压值可能烧毁芯片；
  • R9下拉电阻必须为100K，不可以变小。

电流调整

• 通过修改采样电阻R3，可以调整雾化驱动电流。计算公式（单位mA）：

Is =100/R3

测试板上R3默认为2.7欧，也就是雾化驱动电流为37mA.

• 提示：R3最小为1欧，小于1欧会有烧毁芯片的风险。

电压电流设定经验

• 一般结构为硅胶圈压紧安装雾化片的，先设定电压26.4V（R1=430K），而结构为用弹簧顶住雾化片的，选择默认电压22.5V。玩具类产品建议设定电压21.5V（R1=348K）以保证低于24V安全电压要求。
• 先设定电压，再按照预期输出功率反算电流值，设定R3；
• 测试雾化量。如雾化量偏小，先调高电流；如果调高电流效果不明显，则进一步调高电压；如雾化量偏大，则调低电流，但R3一般建议最大5欧，如果此时雾化量仍然偏大，则调低电压。
• 注意：输出功率（电压*电流）不得大于2W且电流值不得大于100mA；
• 如果测试中雾化片发出滋滋声，则调低电压；
• 注意雾化片的一致性，建议至少测试10pcs，综合后设定电压和电流。
• 输入功率：可以按照80-85%的效率来推算输入功率。VP越高，效率越低。

开路和短路

测试板带开路和短路保护和告警功能：

• 开机前，必须插上雾化片并按照雾化片规格书设定正确的中心频率，否则测试板可能不会开机，具体表现为：短按按键后，LED1快闪2S；
• 雾化工作期间，如果检测到开路或者短路，则LED1快闪2S后关机；
• 提示：
  • 短路告警的响应时间为1-5mS，开路告警的响应时间为100mS。