一、电子烟市场规模与增长
全球电子烟市场规模在2022年达到了347.3亿元人民币,同比增长17.61%,2015年至2022年市场规模年复合增长率接近27.05%。中国市场在2022年的电子烟产值达到625.4亿元人民币,同比增长8.1%,2015年至2022年复合增长率接近29.41%。
二、电子烟市场分布
全球电子烟需求主要集中在欧洲和美洲地区,预计2028年欧洲地区电子烟市场规模约115亿美元,美洲地区2028年电子烟市场规模预计达122亿美元。非洲市场增速快,2022至2028年CAGR为9.5%。
电子烟市场在全球范围内保持着快速增长的势头,特别是在中国市场,电子烟行业正逐渐替代传统卷烟成为烟民的新选择,市场规模和渗透率有望进一步提升。同时,随着政策的逐步出台和监管的加强,电子烟行业的经营将更加规范化。
三、航顺电子烟方案
基于航顺HK32F0301MC设计电子烟,通过高级定时器输出PWM到MOS 驱动,MOS驱动控制MOS管升降压,同时将负载阻值、输出功率等信息送显示,短路保护模块,检测MOSFET工作时两端的压差,压差超过设定阈值时,关闭MOSFET,停止工作,精准的加热丝阻抗测量功能和ADC采集电流,形成过吸保护,让电子烟更智能、用户体验更好。可以从多个方面带来显著的好处,HK32F0301MC方案是对舒适度、烟雾检测准确性、电池续航能力、可靠性及安全性。
产品系统框图
电子烟PCBA板
电子烟实物图
航顺HK32F0301MC系列MCU主要规格
•CPU 内核
ARM® CortexTM-M0
最高时钟频率:48MHz
24 位 System Tick 定时器
支持中断向量重映射(通过 Flash 控制器的寄存器配置)
•工作电压范围:2.4 V ~ 5.5 V产品概述
•工作温度范围:-40°C ~ +105°C
•典型工作电流:
运行(Run)工作模式:2.751 mA@48 MHz@5V
睡眠(Sleep)模式:0.997 mA@48 MHz@5V
停机(Stop)模式:373.354 μA@5V(LDO 正常工作)
低功耗停机(Low-power Stop)模式:6.876μA@5V(LDO 低功耗)
•16 KByte Flash(64 页,每页 256 Byte;32 位数据读,32 位数据写)
Flash 具有数据安全保护功能,可分别设置读保护和写保护
4 KByte SRAM
•CRC 校验硬件单元
•时钟
片内高速时钟(HSI):48MHz
片内慢速时钟(LSI):60 kHz
GPIO 外部输入时钟:32MHz(最大值)
•复位
NRST 引脚上的低电平(外部复位)
窗口看门狗事件(WWDG 复位)
独立看门狗事件(IWDG 复位)
电源复位
软件复位(SW 复位)
低功耗管理复位
•GPIO 端口
最多支持 18 个 GPIO 端口
每个 GPIO 都可作为外部中断输入
内置可开关的上、下拉电阻
支持开漏(Open-Drain)输出
输出驱动能力可配
•IOMUX 引脚功能多重映射控制器
小型封装(如 SOP8/TSSOP16)产品,可通过 IOMUX 可以实现单根引脚对应多个 GPIO 或 外设 IO 的映射控制。
•数据通信接口
2 路高速(最高 6 Mbit/s)UART
1 路高速(最高 400 kbit/s)I2C:MCU 在 Stop 模式下,支持数据接收唤醒
1 路高速(最高 18 Mbit/s)SPI
•定时器及 PWM 发生器
1 个 16 位高级 PWM 定时器(共 4 路 PWM 输出,3 路带死区互补输出)
1 个 16 位通用 PWM 定时器(共 4 路 PWM 输出)
1 个 16 位基本定时器(支持 CPU 中断)
1 个自动唤醒定时器(AWUT),可用于 MCU 停机(Stop)模式下工作
•片内模拟电路产品概述
1 个 12 位 1 MSPS ADC(最多 7 路外部模拟输入通道和 2 路内部通道,支持差分对输入)
1 个上/下电复位电路
1 个欠压复位电路
1 个内部参考电压(内部参考电压在片内被 ADC 采样)
•CPU 跟踪与调试
SWD 调试接口
ARM® CoreSightTM 调试组件(ROM-Table,DWT,BPU)
自定义 DBGMCU 调试控制器(低功耗模式仿真控制、调试外设时钟控制、调试及跟踪接口分配)
•ID 标识
每颗 HK32F0301MxxxxC 芯片提供一个唯一的 96 位 ID 标识
•可靠性
通过 HBM7000V/CDM2000V/LU800mA 等级测试