一种电子烟、用于电子烟的烟杆、烟弹和密钥控制芯片的制作方法

    专利2022-07-08  119


    本发明涉及电子烟技术领域,尤其涉及一种电子烟、用于电子烟的烟杆、烟弹和密钥控制芯片。



    背景技术:

    现有技术中,电子烟是由烟杆和烟弹组成,二者组合使用,并且烟杆可以长期使用,烟弹则是一次性的消耗品,其中内置有烟油,烟油消耗完之后,该烟弹将会被弃置,用新的烟弹与烟杆再结合使用。

    烟杆与烟弹之间的接口包括机械接口和电气接口,电气接口主要是向烟弹供电的两个电极,现有技术中,当烟杆与烟弹结合后,二者直接可以进行供电连接并可以配合使用。这种方式为各种假冒的烟弹提供了可趁之机,由此大大侵占了正规烟弹的市场占有率。

    对此,为了实现烟弹防伪,电气接口中需增加烟弹与烟杆之间的信息通信接口,通常包括电源连接端、接地连接端、信号连接端等,通过这种信息通信接口,烟弹与烟杆之间进行相互认证,从而确保了烟弹不被假冒产品替代。但是,由于在烟弹与烟杆之间额外增加了信息通信接口,该接口又包括多个连接端,改变了现有的烟弹与烟杆之间的电气连接方式,不仅增加了接口的硬件成本,还使得烟弹和烟杆的物理结构发生了改变而变得复杂,二者在接插连接时损坏率上升,通用性也不强,不能兼容现有的电子烟产品,用户消费体验的满意度降低。



    技术实现要素:

    本发明主要解决的技术问题是提供一种电子烟、用于电子烟的烟弹和密钥控制芯片,解决现有技术中的电子烟的烟弹与烟杆之间以低复杂度、低成本方式相互进行安全认证的问题,并且与现有的电子烟的构造能够兼容的问题。

    为解决上述技术问题,本发明提供了一种电子烟,包括烟杆和烟弹,所述烟杆包括电池、正驱动电极、负驱动电极和主控模块,在电池的正极与正驱动电极之间设置有第二开关管,所述第二开关管接通或断开受主控模块的发送端控制,所述主控模块的接收端电连接正驱动电极,接地端电连接负驱动电极;所述烟弹包括正电极、负电极和控制模块,在所述烟弹的正电极和负电极之间还设置有第一开关管,所述控制模块的接收端与所述烟弹的正电极电连接,所述控制模块的发送端控制第一开关管接通或断开;在烟杆与烟弹对应连接使用时,所述烟杆的正驱动电极和负驱动电极对应分别与所述烟弹的正电极和负电极电连接;所述烟杆与烟弹对应连接后,所述第一开关管断开,主控模块的发送端发出验证信号,所述验证信号控制所述第二开关管导通或断开,并通过正驱动电极和正电极将所述验证信号传输给控制模块,由控制模块的接收端接收后,控制模块进行密钥验证;验证有效后,所述控制模块向所述主控模块进行验证反馈,所述第二开关管接通,所述控制模块的发送端发出反馈信号,所述反馈信号控制所述第一开关管导通或断开,并通过正电极和正驱动电极将所述反馈信号传输给主控模块,由主控模块的接收端接收后,完成验证反馈。

    优选的,所述烟杆中的第二开关管为p型mos管或n型mos管。

    优选的,所述烟弹中的第一开关管为n型mos管或p型mos管。

    优选的,所述烟杆中的主控模块的接收端与所述烟杆的正驱动电极之间还设置有比较器,所述比较器的输出端与所述主控模块的接收端电连接,所述比较器的一个输入端输入参考电压,另一个输入端电连接所述烟杆的正驱动电极。

    优选的,所述烟弹中还包括与正电极电连接的内部电源,用于向控制模块供电。

    一种用于电子烟的烟杆,所述烟杆包括电池、正驱动电极、负驱动电极和主控模块,在电池的正极与正驱动电极之间设置有第二开关管,所述第二开关管接通或断开受主控模块的发送端控制,所述主控模块的接收端电连接正驱动电极,接地端电连接负驱动电极;当主控模块向烟杆外部发送验证信号进行密钥验证时,主控模块的发送端发出验证信号,所述验证信号控制所述第二开关管导通或断开,并通过正驱动电极向烟杆外部传输验证信号;当接收反馈信号时,所述第二开关管接通,主控模块的接收端通过正驱动电极从烟杆外部接收反馈信号,接收后,主控模块完成验证反馈。

    优选的,所述烟杆中的第二开关管为p型mos管或n型mos管。

    优选的,所述烟杆中的主控模块的接收端与所述烟杆的正驱动电极之间还设置有比较器,所述比较器的输出端与所述主控模块的接收端电连接,所述比较器的一个输入端输入参考电压,另一个输入端电连接所述烟杆的正驱动电极。

    一种用于电子烟的烟弹,所述烟弹包括正电极、负电极和控制模块,在所述烟弹的正电极和负电极之间还设置有第一开关管,所述控制模块的接收端与所述烟弹的正电极电连接,所述控制模块的发送端控制第一开关管接通或断开;当控制模块从烟弹外部接收验证信号进行密钥验证时,所述第一开关管断开,所述正电极从烟弹外部接收验证信号,由控制模块的接收端接收后,控制模块进行密钥验证;验证有效后,所述控制模块的发送端发出反馈信号,所述反馈信号控制所述第一开关管导通或断开,并通过正电极向烟弹外部发送反馈信号。

    优选的,所述烟弹中的第一开关管为n型mos管或p型mos管。

    优选的,所述烟弹中还包括与正电极电连接的内部电源,用于向控制模块供电。

    一种密钥控制芯片,包括控制模块、第一开关管、信号引脚和接地引脚,所述第一开关管包括两个接入端和一个受控端,两个接入端分别与信号引脚和接地引脚电连接,受控端与所述控制模块的发送端电连接,所述控制模块的接收端与所述信号引脚电连接;所述控制芯片接收验证信号时,所述第一开关管断开,信号引脚从外部接收验证信号后,通过接收端输入到所述控制模块,所述密钥控制芯片进行密钥验证后,所述控制模块的发送端发出反馈信号,所述反馈信号控制所述第一开关管导通或断开,并通过所述信号引脚向外发送反馈信号。

    优选的,第一开关管为n型mos管或p型mos管。

    优选的,还包括还包括与信号引脚电连接的内部电源,用于向控制模块供电。

    本发明的技术效果是:本发明公开了用于一种电子烟、用于电子烟的烟杆、烟弹和密钥控制芯片。烟杆与烟弹对应连接后,主控模块向控制模块发送信号进行密钥验证,第一开关管断开,第二开关管受主控模块的发送端控制通过正驱动电极和正电极向控制模块发送信号,由控制模块的接收端接收后,控制模块进行密钥验证;验证有效后控制模块向主控模块发送信号进行验证反馈,第二开关管接通,第一开关管受控制模块的发送端控制,通过正电极和正驱动电极向主控模块发送信号,由主控模块的接收端接收后,主控模块完成密钥验证。通过密钥验证防止假冒伪劣烟弹,实现结构简单,兼容现有电子烟。

    附图说明

    图1是根据本发明电子烟的一实施例的组成示意图;

    图2是根据本发明电子烟的另一实施例的组成示意图;

    图3是根据本发明电子烟中烟杆和烟弹的工作原理的示意图;

    图4是根据本发明用于电子烟中的烟杆一实施例的组成示意图;

    图5是根据本发明用于电子烟中的烟杆另一实施例的组成示意图;

    图6是根据本发明用于电子烟中的烟弹一实施例的组成示意图;

    图7是根据本发明用于电子烟中的烟弹另一实施例的组成示意图;

    图8是根据本发明一种密钥控制芯片的组成示意图。

    具体实施方式

    为了便于理解本发明,下面结合附图和具体实施例,对本发明进行更详细的说明。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本说明书所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

    需要说明的是,除非另有定义,本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

    如图1所示,电子烟包括烟杆和烟弹,烟杆包括电池bat、正驱动电极out、负驱动电极gnd和主控模块zk,在电池bat的正极与正驱动电极out之间设置有第二开关管k2,第二开关管k2接通或断开受主控模块zk的发送端zku控制,该发送端zku用于向烟杆外部发出信号,主控模块zk的接收端zki电连接正驱动电极out,接收端zki用于从烟杆外部接收信号,接地端zkd电连接负驱动电极gnd,主控模块zk的电源端zkc电连接电池bat的正极,电池bat的负极与负驱动电极gnd电连接。

    烟弹包括雾化器whq、正电极p 、负电极p-和控制模块mk,雾化器whq的两个供电端电连接烟弹的正电极p 和负电极p-,在烟弹的正电极p 和负电极p-之间还设置有第一开关管k1,控制模块mk的接收端mki与烟弹的正电极p 电连接,该接收端mki用于从烟弹外部接收信号,控制模块mk的发送端mku控制第一开关管k1接通或断开,该发送端mku用于向烟弹外部发送信号。

    在烟杆与烟弹对应连接使用时,烟杆的正驱动电极out和负驱动电极gnd对应分别与烟弹的正电极p 和负电极p-电连接;烟杆与烟弹对应连接后,所述第一开关管k1断开,主控模块zk的发送端zku发出验证信号,所述验证信号控制所述第二开关管k2导通或断开,并通过正驱动电极out和正电极p 将所述验证信号传输给控制模块,由控制模块mk的接收端mki接收后,控制模块mk进行密钥验证;验证有效后,所述控制模块mk向所述主控模块zk进行验证反馈,所述第二开关管k2接通,所述控制模块mk的发送端mku发出反馈信号,所述反馈信号控制所述第一开关管k1导通或断开,并通过正电极p 和正驱动电极out将所述反馈信号传输给主控模块zk,由主控模块zk的接收端接收后zki,完成验证反馈。

    这里的第一开关管和第二开关管主要是利用mos管为主体实现的,主要是利用mos管的开关特性和导通特性,其中包括mos管的多种实现方式。

    通过图1所示的实施例可以看出,这里利用了烟杆和烟弹原有的供电接口实现了密钥信息交互,并且这里的第一开关管和第二开关管是基于mos管实现的开关,这种开关管导通时也具有较小的电阻值,因此第一开关管尽管并联在雾化器whq两端,在进行密钥信息交互时,电池供电在雾化器两端产生的电压主要用于驱动第一开关管,电流也主要流经第一开关管,雾化器本身没有产生大的功耗或产生雾化效应,因为流经雾化器的电流很小、时间也很短,在很短的时间内主要是用于密钥验证。如果验证有效的话,就会使得第一开关管处于常开的状态,这样就不会对雾化器的供电加热产生影响。如果验证密钥无效的话,就会使得第二开关管处于常开的状态,这样电池就无法向烟弹供电。另外,第一开关管是通过并联的方式设置在雾化器的两端,因此不必改变雾化器的连接方式,可以在原有的雾化器的两端并联以上电路,因此可以在现有的烟弹结构上加装本发明中的电路。

    优选的,结合图2,烟杆中的第二开关管k2为p型mos管,p型mos管的栅极电连接主控模块zk的发送端zku,p型mos管的源极电连接电池bat的正极,p型mos管的漏极电连接烟杆的正驱动电极out。当发送端zku输出高电压时,该p型mos管栅极与源极之间截止,因此该p型mos管漏极与源极之间也是断开的,当发送端zku输出低电压时,该p型mos管栅极与源极之间导通,因此该p型mos管漏极与源极之间也是导通的。由此可以看出,主控模块zk的发送端zku产生高电压时,由于p型mos管的漏极与源极之间断开,基于正电极p 和正驱动电极out电连接,由于雾化器的另一端接地,正电极p 的电压为0,因此输入到控制模块mk的接收端mki是0电压,可以代表信号“0”或“1”;主控模块zk的发送端zku产生低电压时,由于p型mos管的漏极与源极之间接通,基于正电极p 和正驱动电极out电连接,正电极p 的电压接近电池电压,也就是一个高电压,因此输入到控制模块的接收端的mki是高电压,可以代表信号“1”或“0”,由此可以实现对验证信号传输到控制模块mk的接收端mki。优选的,烟杆中的第二开关管k2也可以是n型mos管,n型mos管的栅极电连接主控模块zk的发送端zku,该n型mos管的源极电连接电池bat的正极,该n型mos管的漏极电连接烟杆的正驱动电极out。当发送端zku输出低电压时,该n型mos管栅极与源极之间截止,因此该n型mos管漏极与源极之间也是断开的,当发送端zku输出高电压时,要比电池电压高一些,该n型mos管栅极与源极之间导通,因此该n型mos管漏极与源极之间也是导通的。

    优选的,烟弹中的第一开关管k1为n型mos管,n型mos管的栅极电连接控制模块mk的发送端mku,n型mos管的源极电连接烟弹的负电极p-,n型mos管的漏极电连接烟弹的正电极p 。当发送端mku输出低电压时,该n型mos管栅极与源极之间截止,因此该n型mos管漏极与源极之间也是断开的,当发送端mku输出高电压时,该n型mos管栅极与源极之间导通,因此该n型mos管漏极与源极之间也导通。

    优选的,烟弹中的第一开关管k1也可是p型mos管,该p型mos管的栅极电连接控制模块mk的发送端mku,p型mos管的源极电连接烟弹的正电极p ,p型mos管的漏极电连接烟弹的负电极p-。当发送端mku输出低电压时,该p型mos管栅极与源极之间导通,因此该p型mos管漏极与源极之间也导通,当发送端mku输出高电压时,该p型mos管栅极与源极之间截止,因此该p型mos管漏极与源极之间也断开。

    优选的,在烟弹的正电极p 和控制模块mk的接收端mki之间设置有放大器rx,主控模块zk的发送信号经过放大后再传输至控制模块mk进行密钥验证,有利于提高信号的准确度,能够更好的进行密钥验证。

    优选的,烟杆中的主控模块zk的接收端与烟杆的正驱动电极out之间还设置有比较器,比较器的输出端与主控模块zk的接收端zki电连接,比较器的一个输入端输入参考电压,例如该参考电压低于电池电压vdd,另一个输入端电连接烟杆的正驱动电极out。设置比较器是为了对烟弹中控制模块mk的发送端mku发出的信号进行识别,从而有效区分出代表0和1的电压信号。这是因为,烟弹中控制模块mk发送信号时,第二开关管导通,当第一开关管受控于发送端mku发出的信号,当第一开关管受控断开时,烟杆的正驱动电极out电压接近电池电压,也就是等于电池电压减去第二开关管源极和漏极之间的导通电压,该导通电压很小,因此此时正驱动电极out电压接近电池电压;而当第一开关管受控导通时,烟杆的正驱动电极out电压是电池电压在第一开关管导通阻抗的分压,也就是说此时第一开关管和第二开关管等效为串联连接,由于这两个开关管的导通阻抗通常是相等或接近的,因此此时正驱动电极out电压接近电池电压的二分之一。因此,参考电压优选设置在电池电压和电池电压的二分之一之间,由此可以明显区分出这两个电压。

    结合图3。图3为电子烟中烟杆和烟弹的原理示意图。当控制模块mk进行密钥验证有效后,控制模块mk向主控模块zk发送信号进行验证反馈,p型mos管接通,n型mos管受控制模块mk的发送端mku控制,通过正电极p 和正驱动电极out向主控模块zk发送信号。烟弹的正电极p 在n型mos管没有导通之前的电压接近于电池bat的电压vdd,而n型mos管导通之后,由于n型mos管的导通电阻远远小于雾化器电阻r1,大概在雾化器电阻r1的1/10左右,并且n型mos管的导通电阻与p型mos管的导通电阻接近,因此n型mos管导通后,烟弹的正电极p 的电压(即通过烟杆的正驱动电极out输入到比较器的电压)接近于电池bat电压vdd的一半,具体取决于n型mos管导通电阻与p型mos管的导通电阻的比例。

    所以在选择参考电压时,参考电压小于电池电压vdd减去作为第二开关管的p型mos管的源极与漏极之间导通电压的电压差,由于导通电压较小,该电压差接近vdd。同时还要大于电池电压经过p型mos管的源极与漏极之间的导通阻抗,以及经过第一开关管的n型mos管的源极与漏极之间的导通阻抗的串联连接后,在p型mos管的漏极与与n型mos管的漏极连接处的电压值,该电压值优选为vdd/2。在本发明中,电池电压vdd为4v,参考电压选择为vdd-1v=3v,这样明显有4v大于3v,以及2v小于3v,通过比较器能够有效识别出高低电压的信号进入到主控模块的接收端。

    优选的,烟弹中还包括与正电极电连接的内部电源,用于向控制模块mk供电。内部电源由二极管d1和电容c1组成,二极管d1的正极电连接烟弹的正电极p ,二极管d1的负极电连接电容c1后接地。当烟杆与烟弹对应连接后,烟杆中的正驱动电极out和正电极p 向控制模块mk发送信号,并通过二极管d1向电容c1充电,由电容c1存储电量向烟弹中的控制模块mk供电,电容c1的一端电连接控制模块mk的电源端mkc。

    通过该内部电源,当主控模块向控制模块发送信号时,就可以通过发送信号的脉冲对该内部电源充电,使得供电电容c1被充电后向控制模块供电,因此烟弹内部完全可以不需要额外的供电,而是利用通信信号实现供电和信息传输的共用。因此,也可以由主控模块向控制模块先发送一组脉冲信号进行内部电源充电,然后再发送信号进行密钥验证。

    这里的密钥验证主要是烟杆的控制器和控制模块之间对密钥进行识别检验。优选的,如果验证有效并完成验证反馈后,就会使得第一开关管处于常开的状态,这样就不会对雾化器的供电加热产生影响。如果验证密钥无效的话,就会使得第二开关管处于常开的状态,这样电池就无法向烟弹供电。

    优选的,例如,烟杆的主控模块zk从控制模块mk中读取其中存储的密钥,若该密钥是属于正常有效的密钥,则主控模块zk就会识别认为该烟弹是正规合格的产品。否则,若发现不能读取密钥,或者读取的密钥是过期密钥或重复密钥或是错误密钥,则该密钥属于无效密钥,则主控模块zk就会识别认为该烟弹是仿冒的烟弹,对应会采取控制动作,例如控制使得该烟弹不能加电使用,不能对其中的雾化器进行供电加热等。

    还可以看出,这里为了实现密钥认证,是通过烟弹的正电极p 和烟杆的正驱动电极out连接后,进而在控制模块mk和主控模块zk之间建立信号传输通道,也就是说,烟弹的正电极和烟杆的正驱动电极连接所构成的电气连接通道具有密钥信息交互所需的信号传输通道的作用。

    而由烟弹的正电极p 和烟杆的正驱动电极out连接构成的该电气连接通道,也能够作为烟弹内部电源的连接通道使用,因此,这里为了节省电气连接接口,将烟弹和烟杆之间的连接接口实现了复用。

    这种复用是属于分时复用,就是在不同的时间段利用同一个接口来实现不同的功能,具体就是利用该接口,当烟杆和烟弹连接后,首先就是进行信号传输进行密钥验证,内部电源短暂充电,也为控制模块mk供电。验证有效后,再通过该接口进行供电连接,向内部电源进行持续充电。若验证无效,则通过该接口将无法进行供电。因此,该接口通道既可以用于密钥信息的信号传输连接接口,也可以用于供电连接接口,这样就可以节省接口数量,对烟弹和烟杆无需改变电气连接方式,仅需要对烟杆和烟弹中的电路进行更替就可以实现安全防伪的目的,这样有利于降低成本,兼容既有的电子烟产品。

    进一步的,基于同一构思并结合前述内容,本发明还提供一种用于电子烟的烟杆,如图4所示,烟杆包括电池bat、正驱动电极out、负驱动电极gnd和主控模块zk,在电池bat的正极与正驱动电极out之间设置有第二开关管k2,第二开关管k2接通或断开受主控模块zk的发送端zku控制,主控模块zk的接收端zki电连接正驱动电极out,接地端zkd电连接负驱动电极gnd,主控模块zk的电源端zkc电连接电池bat的正极,电池的负极与负驱动电极gnd电连接。

    当主控模块zk向烟杆外部发送验证信号进行密钥验证时,主控模块zk的发送端zku发出验证信号,所述验证信号控制所述第二开关k2管导通或断开,并通过正驱动电极out向烟杆外部传输验证信号;当接收反馈信号时,所述第二开关管k2接通,主控模块zk的接收端zki通过正驱动电极out从烟杆外部接收反馈信号,接收后,主控模zk块完成验证反馈。

    结合图5,烟杆中的第二开关管k2为p型mos管,p型mos管的栅极电连接主控模块zk的发送端zku,p型mos管的源极电连接电池bat的正极,p型mos管的漏极电连接烟杆的正驱动电极out。

    优选的,烟杆中的主控模块zk的接收端与烟杆的正驱动电极out之间还设置有比较器,该比较器的输出端与主控模块zk的接收端zki电连接,该比较器的一个输入端输入参考电压,例如该参考电压低于电池电压vdd,另一个输入端电连接烟杆的正驱动电极out。

    设置该比较器是为了对烟弹中控制模块mk的发送端mku发出的信号进行识别,从而有效区分出代表0和1的电压信号。这是因为,烟弹中控制模块mk发送信号时,第二开关管导通,当第一开关管受控于发送端mku发出的信号,当第一开关管受控断开时,烟杆的正驱动电极out电压接近电池电压,也就是等于电池电压减去第二开关管源极和漏极之间的导通电压,该导通电压很小,因此此时正驱动电极out电压接近电池电压;而当第一开关管受控导通时,烟杆的正驱动电极out电压是电池电压在第一开关管导通阻抗的分压,也就是说此时第二开关管和第一开关管等效为串联连接,而进一步的,第一开关管的导通阻抗与第二开关管的导通阻抗通常是相等或接近的,因此此时正驱动电极out电压接近电池电压的二分之一。因此,参考电压优选设置在电池电压和电池电压的二分之一之间,由此可以明显区分出这两个电压。

    进一步的,基于同一构思并结合前述内容。本发明还提供一种用于电子烟的烟弹,烟弹包括雾化器whq、正电极p 、负电极p-和控制模块mk,雾化器whq的两个供电端电连接烟弹的正电极p 和负电极p-,在烟弹的正电极p 和负电极p-之间还设置有第一开关管k1,控制模块mk的接收端mki与烟弹的正电极p 电连接,控制模块mk的发送端mku控制第一开关管k1接通或断开。

    当控制模块mk从烟弹外部接收验证信号进行密钥验证时,所述第一开关管k1断开,所述正电极p 从烟弹外部接收验证信号,由控制模块mk的接收端mki接收后,控制模块mk进行密钥验证;验证有效后,所述控制模块mk的发送端mku发出反馈信号,所述反馈信号控制所述第一开关管k1导通或断开,并通过正电极p 向烟弹外部发送反馈信号。

    优选的,结合图7,烟弹中的第一开关管k1为n型mos管,n型mos管的栅极电连接控制模块mk的发送端mku,n型mos管的源极电连接烟弹的负电极p-,n型mos管的漏极电连接烟弹的正电极p 。

    优选的,在烟弹的正电极p 和控制模块mk的接收端mki之间设置有放大器,因此经过放大后再传输信号至控制模块mk进行密钥验证,能够更好的进行密钥验证。

    优选的,烟弹中还包括与正电极p 电连接的内部电源,用于向控制模块mk供电。内部电源由二极管d1和电容c1组成,二极管d1的正极电连接烟弹的正电极p ,二极管d1的负极电连接电容c1后接地。当烟杆与烟弹对应连接后,烟杆中的正驱动电极out和正电极p 向控制模块mk发送信号,并通过二极管d1向电容c1充电,由电容c1存储电量向烟弹中的控制模块mk供电,电容c1的一端电连接控制模块mk的电源端mkc。

    通过该内部电源,当主控模块向控制模块发送信号时,就可以通过发送信号的脉冲对该内部电源充电,使得供电电容c1被充电后向控制模块供电,因此烟弹内部完全可以不需要额外的供电,而是利用通信信号实现供电和信息传输的共用。因此,也可以由主控模块向控制模块先发送一组脉冲信号进行内部电源充电,然后再发送信号进行密钥验证。

    进一步的,基于同一构思并结合前述内容。本发明还提供一种密钥控制芯片x,包括控制模块mk、第一开关管k1、信号引脚i/o和接地引脚gnd,第一开关管k1包括两个接入端(kb和kc)和一个受控端ka,两个接入端(kb和kc)分别与信号引脚i/o和接地引脚gnd电连接,受控端ka与控制模块mk的发送端mku电连接,控制模块mk的接收端mki与信号引脚i/o电连接。

    所述控制芯片mk接收验证信号时,所述第一开关管k1断开,信号引脚i/o从外部接收验证信号后,通过接收端mki输入到所述控制模块mk,所述密钥控制芯片进行密钥验证后,所述控制模块mk的发送端mku发出反馈信号,所述反馈信号控制所述第一开关管k1导通或断开,并通过所述信号引脚i/o向外发送反馈信号。

    优选的,第一开关管k1为n型mos管,n型mos管的栅极电连接控制模块mk的发送端mku,n型mos管的源极电连接接地引脚gnd,n型mos管的漏极电连接信号引脚i/o。

    优选的,还包括与信号引脚i/o电连接的内部电源,用于向控制模块mk供电。内部电源由二极管d1和电容c1组成,二极管d1的正极电连接烟弹的正电极p ,二极管d1的负极电连接电容c1后接地。当烟杆与烟弹对应连接后,烟杆中的正驱动电极out和正电极p 向控制模块mk发送信号,并通过二极管d1向电容c1充电,由电容c1存储电量向烟弹中的控制模块mk供电,电容c1的一端电连接控制模块mk的电源端mkc。

    优选的,内部电源还可以是电池,直接向控制模块mk进行供电。

    密钥控制芯片x将控制模块mk、第一开关管k1和内部电源集成在同一个芯片中,使成为一个整体进行使用,不仅可以应用到电子烟的烟弹中,还可以应用到其他需要密钥验证的场景,提高了该芯片应用范围。

    通过以上方式,本发明公开了用于一种电子烟、用于电子烟的烟杆、烟弹和密钥控制芯片。烟杆与烟弹对应连接后,主控模块向控制模块发送信号进行密钥验证,第一开关管断开,第二开关管受主控模块的发送端控制通过正驱动电极和正电极向控制模块发送信号,由控制模块的接收端接收后,控制模块进行密钥验证;验证有效后控制模块向主控模块发送信号进行验证反馈,第二开关管接通,第一开关管受控制模块的发送端控制,通过正电极和正驱动电极向主控模块发送信号,由主控模块的接收端接收后,主控模块完成密钥验证。通过密钥验证防止假冒伪劣烟弹,实现结构简单,兼容现有电子烟。

    以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。


    技术特征:

    1.一种电子烟,包括烟杆和烟弹,其特征在于,所述烟杆包括电池、正驱动电极、负驱动电极和主控模块,在电池的正极与正驱动电极之间设置有第二开关管,所述第二开关管接通或断开受主控模块的发送端控制,所述主控模块的接收端电连接正驱动电极,接地端电连接负驱动电极,电池的负极与负驱动电极电连接;

    所述烟弹包括正电极、负电极和控制模块,在所述烟弹的正电极和负电极之间还设置有第一开关管,所述控制模块的接收端与所述烟弹的正电极电连接,所述控制模块的发送端控制第一开关管接通或断开;

    在烟杆与烟弹对应连接使用时,所述烟杆的正驱动电极和负驱动电极对应分别与所述烟弹的正电极和负电极电连接;

    所述烟杆与烟弹对应连接后,所述第一开关管断开,主控模块的发送端发出验证信号,所述验证信号控制所述第二开关管导通或断开,并通过正驱动电极和正电极将所述验证信号传输给控制模块,由控制模块的接收端接收后,控制模块进行密钥验证;验证有效后,所述控制模块向所述主控模块进行验证反馈,所述第二开关管接通,所述控制模块的发送端发出反馈信号,所述反馈信号控制所述第一开关管导通或断开,并通过正电极和正驱动电极将所述反馈信号传输给主控模块,由主控模块的接收端接收后,完成验证反馈。

    2.根据权利要求1所述的电子烟,其特征在于,所述烟杆中的第二开关管为p型mos管或n型mos管。

    3.根据权利要求2所述的电子烟,其特征在于,所述烟弹中的第一开关管为n型mos管或p型mos管。

    4.根据权利要求3所述的电子烟,其特征在于,所述烟杆中的主控模块的接收端与所述烟杆的正驱动电极之间还设置有比较器,所述比较器的输出端与所述主控模块的接收端电连接,所述比较器的一个输入端输入参考电压,另一个输入端电连接所述烟杆的正驱动电极。

    5.根据权利要求1-4任一项所述的电子烟,其特征在于,所述烟弹中还包括与正电极电连接的内部电源,用于向控制模块供电。

    6.一种用于电子烟的烟杆,其特征在于,所述烟杆包括电池、正驱动电极、负驱动电极和主控模块,在电池的正极与正驱动电极之间设置有第二开关管,所述第二开关管接通或断开受主控模块的发送端控制,所述主控模块的接收端电连接正驱动电极,接地端电连接负驱动电极;

    当主控模块向烟杆外部发送验证信号进行密钥验证时,主控模块的发送端发出验证信号,所述验证信号控制所述第二开关管导通或断开,并通过正驱动电极向烟杆外部传输验证信号;当接收反馈信号时,所述第二开关管接通,主控模块的接收端通过正驱动电极从烟杆外部接收反馈信号,接收后,主控模块完成验证反馈。

    7.根据权利要求6所述的用于电子烟的烟杆,其特征在于,所述烟杆中的第二开关管为p型mos管或n型mos管。

    8.根据权利要求7所述的用于电子烟的烟杆,其特征在于,所述烟杆中的主控模块的接收端与所述烟杆的正驱动电极之间还设置有比较器,所述比较器的输出端与所述主控模块的接收端电连接,所述比较器的一个输入端输入参考电压,另一个输入端电连接所述烟杆的正驱动电极。

    9.一种用于电子烟的烟弹,其特征在于,所述烟弹包括正电极、负电极和控制模块,在所述烟弹的正电极和负电极之间还设置有第一开关管,所述控制模块的接收端与所述烟弹的正电极电连接,所述控制模块的发送端控制第一开关管接通或断开;

    当控制模块从烟弹外部接收验证信号进行密钥验证时,所述第一开关管断开,所述正电极从烟弹外部接收验证信号,由控制模块的接收端接收后,控制模块进行密钥验证;验证有效后,所述控制模块的发送端发出反馈信号,所述反馈信号控制所述第一开关管导通或断开,并通过正电极向烟弹外部发送反馈信号。

    10.根据权利要求9所述的用于电子烟的烟弹,其特征在于,所述烟弹中的第一开关管为n型mos管或p型mos管。

    11.根据权利要求10所述的用于电子烟的烟弹,其特征在于,所述烟弹中还包括与正电极电连接的内部电源,用于向控制模块供电。

    12.一种密钥控制芯片,其特征在于,包括控制模块、第一开关管、信号引脚和接地引脚,所述第一开关管包括两个接入端和一个受控端,两个接入端分别与信号引脚和接地引脚电连接,受控端与所述控制模块的发送端电连接,所述控制模块的接收端与所述信号引脚电连接;

    所述控制芯片接收验证信号时,所述第一开关管断开,信号引脚从外部接收验证信号后,通过接收端输入到所述控制模块,所述密钥控制芯片进行密钥验证后,所述控制模块的发送端发出反馈信号,所述反馈信号控制所述第一开关管导通或断开,并通过所述信号引脚向外发送反馈信号。

    13.根据权利要求12所述的密钥控制芯片,其特征在于,第一开关管为n型mos管或p型mos管。

    14.根据权利要求12所述的密钥控制芯片,其特征在于,还包括还包括与信号引脚电连接的内部电源,用于向控制模块供电。

    技术总结
    本发明公开了用于一种电子烟、用于电子烟的烟杆、烟弹和密钥控制芯片。烟杆与烟弹对应连接后,主控模块向控制模块发送信号进行密钥验证,第一开关管断开,第二开关管受主控模块的发送端控制通过正驱动电极和正电极向控制模块发送信号,由控制模块的接收端接收后,控制模块进行密钥验证;验证有效后控制模块向主控模块发送信号进行验证反馈,第二开关管接通,第一开关管受控制模块的发送端控制,通过正电极和正驱动电极向主控模块发送信号,由主控模块的接收端接收后,主控模块完成密钥验证。通过密钥验证防止假冒伪劣烟弹,实现结构简单,兼容现有电子烟。

    技术研发人员:宋利军;贺玉婷
    受保护的技术使用者:西安稳先半导体科技有限责任公司
    技术研发日:2020.12.11
    技术公布日:2021.03.12

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