振動網(wǎng)狀霧化器(VMN)技術是一種先進的氣溶膠輸送方法，利用高頻振動推動液體通過精確的微孔網(wǎng)格，形成精細的可吸入霧。

它因其對敏感藥物的有效和溫和治療而受到高度重視。它還廣泛用于氣味擴散和加濕器，并結合其他功能，如吹風機、窗戶清潔器、玩具和電子煙。

壓電片作為核心功能材料，只有在驅動板產(chǎn)生特定電壓、頻率和波形的模擬信號驅動下才能實現(xiàn)高速振動。

設計VMN驅動電路

因此，設計振動網(wǎng)格霧化器的挑戰(zhàn)之一是產(chǎn)生足夠可靠的驅動信號，以驅動相應的壓電網(wǎng)格盤。傳統(tǒng)LC振蕩電路由于電感等離散元件不可避免的參數(shù)變化，霧化速率波動較大。

壓電網(wǎng)盤需要在特定諧振頻率下的高電壓波形。由于制造公差，最佳頻率可能因設備而異。此外，諧振頻率作為動態(tài)因子受工作溫度、液差、壓電片受力/負載等因素的影響而發(fā)生變化。保證動態(tài)諧振頻率的監(jiān)測和匹配是控制系統(tǒng)的基本要求。頻率掃描/調優(yōu)的粒度至關重要。

芯片選型建議

在工業(yè)實踐中，使用通用的MCU(如ti， Microchip等)來處理邏輯和控制，結合升壓級和輸出級/LC振蕩器電路已經(jīng)有一段時間了。

考慮到以上兩個關鍵因素，即LC振蕩器電路離散元件的差異性和自動頻率調諧的粒度，建議采用LX8201作為VMN驅動電路的芯片型號。

LX8201提供了幾個特別有利于驅動VMN的功能：

?頻率跟蹤：芯片采用頻率跟蹤算法，自動調整輸出PWM頻率以匹配霧化片的諧振頻率。這補償了由溫度或負載變化引起的制造公差和頻率漂移，確保了最佳效率和一致的氣溶膠輸出。該專利算法可對粒度<100HZ的頻率進行跟蹤匹配。

?集成設計和保護：作為一個高度集成的解決方案，它需要最少的外部組件。它還包括內(nèi)置保護，如對霧化器的開路和短路檢測，具有快速響應時間，以防止損壞。

?多種控制模式：有幾種控制模式，包括獨立操作和從機模式，其中主機MCU可以啟動/停止霧化并通過GPIO引腳接收報警反饋，為系統(tǒng)設計提供了靈活性。

它可以覆蓋VMN的典型規(guī)格如下：

?頻率范圍：90khz至220khz

?最大輸出功率：2w

?最大驅動電壓(VP)： 27v

?最大驅動電流(Is)： 100ma

?待機電流：< 20μA

詳細解決方案

建議的驗證

以上設計與LX8201芯片配合效果非常好，可以很好地覆蓋VMN參數(shù)，包括：

?輸入電壓范圍：3.3-5V

?波形：方形波形

?頻率：90-220kHZ (108KHZ與16mm直徑的壓電盤在實際情況驗證)，自動掃頻和調諧

?功率：最高2W

?提高霧化速率的一致性

本文編譯自hackster.io