振動網(wǎng)狀霧化器(VMN)技術(shù)是一種先進(jìn)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(xì)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(kuò)散和加濕器，并結(jié)合其他功能，如吹風(fēng)機(jī)、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(qū)動板產(chǎn)生特定電壓、頻率和波形的模擬信號驅(qū)動下才能實(shí)現(xiàn)高速振動。

設(shè)計(jì)VMN驅(qū)動電路

因此，設(shè)計(jì)振動網(wǎng)格霧化器的挑戰(zhàn)之一是產(chǎn)生足夠可靠的驅(qū)動信號，以驅(qū)動相應(yīng)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(shè)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(fù)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(diào)優(yōu)的粒度至關(guān)重要。

芯片選型建議

在工業(yè)實(shí)踐中，使用通用的MCU(如ti， Microchip等)來處理邏輯和控制，結(jié)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(guān)鍵因素，即LC振蕩器電路離散元件的差異性和自動頻率調(diào)諧的粒度，建議采用LX8201作為VMN驅(qū)動電路的芯片型號。

LX8201提供了幾個特別有利于驅(qū)動VMN的功能：

?頻率跟蹤：芯片采用頻率跟蹤算法，自動調(diào)整輸出PWM頻率以匹配霧化片的諧振頻率。這補(bǔ)償了由溫度或負(fù)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(jìn)行跟蹤匹配。

?集成設(shè)計(jì)和保護(hù)：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(hù)，如對霧化器的開路和短路檢測，具有快速響應(yīng)時間，以防止損壞。

?多種控制模式：有幾種控制模式，包括獨(dú)立操作和從機(jī)模式，其中主機(jī)MCU可以啟動/停止霧化并通過GPIO引腳接收報(bào)警反饋，為系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(qū)動電壓(VP)： 27v

?最大驅(qū)動電流(Is)： 100ma

?待機(jī)電流：< 20μA

詳細(xì)解決方案

建議的驗(yàn)證

以上設(shè)計(jì)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(shí)際情況驗(yàn)證)，自動掃頻和調(diào)諧

?功率：最高2W

?提高霧化速率的一致性

本文編譯自hackster.io