采用Loxim Technologies最新的LX8201芯片：直接驱动振动网格，无需LC振荡电路

振动网状雾化器(VMN)技术是一种先进的气溶胶输送方法，利用高频振动推动液体通过精确的微孔网格，形成精细的可吸入雾。

它因其对敏感药物的有效和温和治疗而受到高度重视。它还广泛用于气味扩散和加湿器，并结合其他功能，如吹风机、窗户清洁器、玩具和电子烟。

压电片作为核心功能材料，只有在驱动板产生特定电压、频率和波形的模拟信号驱动下才能实现高速振动。

设计VMN驱动电路

因此，设计振动网格雾化器的挑战之一是产生足够可靠的驱动信号，以驱动相应的压电网格盘。传统LC振荡电路由于电感等离散元件不可避免的参数变化，雾化速率波动较大。

压电网盘需要在特定谐振频率下的高电压波形。由于制造公差，最佳频率可能因设备而异。此外，谐振频率作为动态因子受工作温度、液差、压电片受力/负载等因素的影响而发生变化。保证动态谐振频率的监测和匹配是控制系统的基本要求。频率扫描/调优的粒度至关重要。

芯片选型建议

在工业实践中，使用通用的MCU(如ti， Microchip等)来处理逻辑和控制，结合升压级和输出级/LC振荡器电路已经有一段时间了。

考虑到以上两个关键因素，即LC振荡器电路离散元件的差异性和自动频率调谐的粒度，建议采用LX8201作为VMN驱动电路的芯片型号。

LX8201提供了几个特别有利于驱动VMN的功能：

•频率跟踪：芯片采用频率跟踪算法，自动调整输出PWM频率以匹配雾化片的谐振频率。这补偿了由温度或负载变化引起的制造公差和频率漂移，确保了最佳效率和一致的气溶胶输出。该专利算法可对粒度<100HZ的频率进行跟踪匹配。

•集成设计和保护：作为一个高度集成的解决方案，它需要最少的外部组件。它还包括内置保护，如对雾化器的开路和短路检测，具有快速响应时间，以防止损坏。

•多种控制模式：有几种控制模式，包括独立操作和从机模式，其中主机MCU可以启动/停止雾化并通过GPIO引脚接收报警反馈，为系统设计提供了灵活性。

它可以覆盖VMN的典型规格如下：

•频率范围：90khz至220khz

•最大输出功率：2w

•最大驱动电压(VP)： 27v

•最大驱动电流(Is)： 100ma

•待机电流：< 20µA

详细解决方案

建议的验证

以上设计与LX8201芯片配合效果非常好，可以很好地覆盖VMN参数，包括：

•输入电压范围：3.3-5V

•波形：方形波形

•频率：90-220kHZ (108KHZ与16mm直径的压电盘在实际情况验证)，自动扫频和调谐

•功率：最高2W

•提高雾化速率的一致性

本文编译自hackster.io