摘要：分享一個可公開查詢的LOXIM Technologies （深圳市樂而信科技服務(wù)有限公司）專利技術(shù)，發(fā)明專利申請?zhí)?02510666601.4，也是其微孔霧化驅(qū)動芯片產(chǎn)品LX8201背后的關(guān)鍵創(chuàng)新技術(shù)之一，專利標題“一種用MCU直接驅(qū)動高壓H橋的微孔霧化片驅(qū)動電路”。

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背景

微孔霧化片驅(qū)動電路廣泛應用于加濕器、噴霧器等設(shè)備中，通過特定頻率的電信號驅(qū)動微孔霧化片產(chǎn)生高頻振動，從而實現(xiàn)液體霧化。隨著市場對霧化效果和能效要求的不斷提高，微孔霧化片驅(qū)動技術(shù)逐漸成為行業(yè)關(guān)注的焦點。傳統(tǒng)的驅(qū)動電路設(shè)計不僅需要滿足高效霧化的需求，還要兼顧成本控制和穩(wěn)定性提升，為相關(guān)產(chǎn)品的普及提供了重要支持。

目前，為解決微孔霧化片的高效驅(qū)動問題，行業(yè)內(nèi)普遍采用電感諧振型驅(qū)動電路或高壓MOS管開關(guān)驅(qū)動方案。參照圖1，其中，電感諧振型驅(qū)動電路通過MCU發(fā)出一路PWM信號控制MOS管開關(guān)，利用電感與微孔霧化片寄生電容形成振蕩回路，生成高壓波形驅(qū)動霧化片 工作。此外，還有采用單端驅(qū)動方式的電路設(shè)計，通過單個MOS管配合電感和采樣電阻實現(xiàn) 驅(qū)動與追頻功能。這些方法雖然在一定程度上滿足了驅(qū)動需求，但仍然存在諸多局限性。

要使用高壓MOS管和大容量電感，導致器件成本高昂;二是受元器件離散性影響，MCU輸出驅(qū) 動頻率與微孔霧化片固有頻率難以匹配，造成驅(qū)動效率低下并增加功耗。這些問題限制了 現(xiàn)有技術(shù)在實際應用中的進一步推廣和發(fā)展。

?發(fā)明內(nèi)容

一種用MCU直接驅(qū)動高壓H橋的微孔霧化片驅(qū)動電路，包括: 主控芯片、升壓電路和霧化驅(qū)動電路; 所述升壓電路連接電源輸入端，用于將輸入電壓升壓至10‐36V的高壓VP; 所述霧化驅(qū)動電路包括由第一MOS管(Q1)、第二MOS管(Q2)、第三MOS管(Q3)、第四MOS管(Q4)構(gòu)成的H橋拓撲結(jié)構(gòu)，其中所述第一MOS管漏極與所述第三MOS管漏極連接形成第一橋臂，所述第二MOS管漏極與所述第四MOS管漏極連接形成第二橋臂，所述第一橋臂和第 二橋臂的共接點分別連接微孔霧化片的兩極; 所述主控芯片直接輸出四路相位差為180°的 PWM控制信號，分別驅(qū)動的所 述第一MOS管至所述第四MOS管源柵極。

技術(shù)特點

通過采用上述技術(shù)方案，實現(xiàn)了用MCU直接驅(qū)動高壓H橋的微孔霧化片驅(qū)動電路。 該方案通過主控芯片輸出四 路 相位差為180°的PWM信號控制H橋拓撲結(jié)構(gòu)中的MOS管，能夠以較低的Vpp值實現(xiàn)與傳統(tǒng)方案相同的霧化效果，從而降低對元器件的要求，顯著減少物料成本，典型應用場景中成本降低25%。同時，內(nèi)置的追頻算法模塊通過采樣微孔霧化片的電 流信號動態(tài)調(diào)整PWM頻率f2，使其趨近于微孔霧化片的固有諧振頻率f0，減少了離散器件對 驅(qū)動效率的影響，大幅提高驅(qū)動效率，典型應用場景中功耗降低20%。

同時，通過采用上述技術(shù)方案，能夠?qū)崿F(xiàn)對微孔霧化片固有頻率的精準追蹤。具體而言， 通過在GNDB點設(shè)置采樣電阻并結(jié)合MCU的ADC功能，系統(tǒng)可以精確檢測電流變化情況。MCU以 最小分頻間距步進在名義頻率+/‐5%范圍內(nèi)搜索最佳頻率點，確保工作頻率始終接近微孔 霧化片的實際固有頻率。此外，每秒一次的定時追頻機制有效補償了因溫度、負載變化等因 素引起的頻率漂移，從而大幅提升驅(qū)動效率并降低能量損耗。

（備注：追頻算法屬于軟件范疇，另有發(fā)明專利進行詳盡闡釋）

另外，

驅(qū)動電壓VP可根據(jù)微孔霧化片的具體參數(shù)靈活調(diào)整，確 保在不同應用場景下實現(xiàn)最佳驅(qū)動效果。獨立的PWM‐V定時器設(shè)計有效減少了與主驅(qū)動信號之間的相互干擾，提升了系統(tǒng)穩(wěn)定性。同時，VP電壓值的存儲與默認設(shè)定簡化了系統(tǒng)初始 化流程，提高了驅(qū)動電路的適應性和可靠性，為微孔霧化片的高效、穩(wěn)定運行提供了有力保障。

權(quán)利要求

基于上述技術(shù)發(fā)明，專利文件也列出了10項詳盡的權(quán)利要求，全方位保障了此創(chuàng)新發(fā)明專利的知識產(chǎn)權(quán)。

（發(fā)明專利權(quán)利要求，部分節(jié)選）


審核編輯 黃宇