电子火折子的电路原理分析

▲本文要分析的电路

看古装剧时，不时可以看到这样的场景：有人从怀里掏出一个“火折子”，对着吹一吹就点着了火，觉得很神奇：

更加神奇的是，有才的电子工程师们，重新发明了火折子，也就是“电子火折子”。

同样是吹一口气，就会发热，可以作为火种使用，所以又叫“一个靠吹的打火机”：

上面的图片有点夸张，实际没有明火，也不会有到处飘散的火星，我真人演示一下：

可以看到，对着电子火折子吹一口气，发热丝就会通电烧红并发热，持续几秒钟，可以点燃纸巾。

很好奇是怎么通过电子电路实现的，那就拆解看看！

说干就干，先剥皮：（商家说这是黑檀木）

剥皮后露出了一支铁管，电路板就装在里面：

拔出电路板，开始端详，所谓初识庐山真面目：

下面开始一步步分析电路！

一、复原电路原理图

电路板正面，全景图：

电路板正面，标注主要的元器件：

电路板反面，全景图：

电路板反面，标注主要的元器件：

根据电路板实物，复原对应的电路原理图：

二、电路原理分析

1、当插入USB电源线时的相关电路。

USB的+5V电压：对充电管理芯片U2进行供电。

电容C2：对+5V电压进行电源滤波。

USB的+5V电压：连到单片机U1的PA6脚，单片机可以检测USB电源线的插入。这里可以做一个软件的逻辑：PA6设为高阻输入状态，当检测到USB电源线插入时，不管是否有人吹气，都不对发热丝通电加热。因为插着USB电源线来使用，相对没有那么安全。另外要注意，这个PA6脚能承受的耐压要达到5V以上，否则可能会损坏。

电阻R5：在没有USB电源线插入时，将单片机U1的PA6脚拉到低电平。

2、充电管理芯片U2的相关电路。

充电管理芯片U2：型号为LTH7。

电阻R6：设定充电电流的大小。计算公式为充电电流Ibat = 1000 / R6，所以2.2K欧姆对应455mA的充电电流。

充电管理芯片U2的CHRG脚：做充电状态指示，连接到单片机U1的PA5。PA5要设置为输入且带上拉电阻。充电时，CHRG输出低电平给PA5。不充电时，CHRG不对外输出，PA5靠自身的上拉电阻保持为高电平。

发光二极管D1：单片机U1检测到PA5为低电平时，知道正在充电，于是将PA7设为低电平，点亮发光二极管D1，向用户指示正在充电。值得说明的是，电路板实物没有给二极管D1加上限流电阻。

3、在不吹气时，单片机U1检测吹气的电路。

电容C3：对电池电压Vbat进行电源滤波。

单片机U1的PA0脚输出高电平，通过电阻R1，为麦克风的1脚提供一个直流偏置电压。

4、在吹气时，单片机U1检测吹气的电路。

红色信号线：对着电子火折子吹气时，麦克风接收到气流声，其1脚产生交流信号，通过电容C1耦合送到三极管Q1基极，将三极管打开。

紫色信号线：单片机U1的PA1脚设为输入并打开上拉电阻，三级管Q1打开时，将PA1拉到低电平。单片机U1通过检测和分析PA1的高低电平变化，来判断是否有人在吹气。只有在判断为是在吹气，电子火折子的发热丝才会通电加热。（这个判断相当有意思，一定要对着电子火折子吹气才行，对着火折子大声说话，甚至用力吹口哨，火折子都不会响应。）

电阻R2：在没有吹气时，将三极管Q1的基极固定在低电平，令三极管Q1关闭。

5、单片机U1将发热丝通电加热的电路。

红色信号线：单片机U1判断有人吹气时，将PA2脚输出高电平。

紫色信号线：于是MOS管Q2导通，发热丝通电加热。

电阻R3：在PA2没有输出高电平时，将MOS管Q2的g极固定在低电平，令MOS管Q2关闭。

另外，在发热丝通电加热时，红色的发光二极管D1也会同时点亮，让发热丝看起来烧得更红，用户体验更好。

三、最后

至此，电路原理分析完毕。

上述分析中，电路原理图是根据电路板实物复原的，软件相关的逻辑则是根据产品功能和电路原理做的推测，如果有错漏的地方，还请大家指出。

本文分析了电子火折子的电路原理，如果您喜欢这篇文章，请一定要给文章点赞哦！

　　审核编辑：汤梓红