BR112019020434B1 - Sistema e método para controle de temperatura em um dispositivo gerador de aerossol aquecido eletricamente - Google Patents
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Abstract
uma unidade de controle (1) para um dispositivo gerador de aerossol (2), o dispositivo gerador de aerossol (2) compreendendo um aquecedor resistivo (3) e uma bateria (4), em que a bateria (4) está configurada para gerar uma tensão de bateria (vbat), em que a referida unidade de controle (1) compreende: um conversor cc/cc (11) disposto para receber como entrada a tensão da bateria (vbat) a partir da bateria e para emitir uma tensão de saída (vaquecedor) para o aquecedor resistivo (3); um microcontrolador (12) configurado para controlar o referido conversor cc/cc (11) para ajustar a tensão de saída com base em um perfil de temperatura predeterminado para o aquecedor resistivo (3). o uso de um conversor cc/cc para ajustar a tensão cc aplicada ao aquecedor resistivo tem vantagens significativas em relação ao uso somente da modulação por largura de pulso (pwm), principalmente quando a massa do aquecedor resistivo é baixa.
Description
[001] A invenção refere-se a dispositivos geradores de aerossol aquecidos e, particularmente, ao controle de temperatura de um aquecedor dentro de um dispositivo gerador de aerossol alimentado por bateria.
[002] Tipicamente, em um dispositivo gerador de aerossol aquecido e alimentado por bateria, um elemento de aquecimento eletricamente resistivo é usado para aquecer um substrato formador de aerossol. O substrato formador de aerossol compreende um ou mais compostos voláteis que são vaporizados pelo elemento de aquecimento resistivo e depois resfriados para formar um aerossol. A temperatura do elemento de aquecimento resistivo desempenha um papel significativo na determinação da quantidade e da qualidade do aerossol produzido. Portanto, existe uma necessidade que tais dispositivos forneçam controle da temperatura dos elementos de aquecimento dentro do dispositivo.
[003] Além disso, é desejável poder controlar a temperatura do elemento de aquecimento para seguir um perfil de temperatura específico ao longo do tempo. Alterações nas condições do substrato formador de aerossol e mudanças no fluxo de ar através do dispositivo podem significar que o simples controle do elemento de aquecimento para estar a uma temperatura-alvo única não fornece resultados ideais.
[004] Normalmente, a modulação por largura de pulso (pulse width modulation, PWM) da tensão fornecida aos elementos de aquecimento é usada para controlar a temperatura do elemento de aquecimento. Isso fornece um controle simples e altamente reativo da temperatura do elemento de aquecimento. No entanto, existem várias limita- ções no uso da modulação por largura de pulso como o único método para controle de temperatura. Seria desejável fornecer um método e sistema alternativos para controlar a temperatura de um elemento de aquecimento dentro de um sistema gerador de aerossol.
[005] Em um primeiro aspecto da invenção, é fornecida uma unidade de controle para um dispositivo gerador de aerossol, o dispositivo gerador de aerossol compreendendo um aquecedor resistivo para aquecer um substrato formador de aerossol e uma bateria, em que a bateria está configurada para gerar uma tensão de bateria, em que a referida unidade de controle compreende: um conversor CC/CC disposto para receber como uma entrada a tensão da bateria a partir da bateria e emitir uma tensão de saída para o aquecedor resistivo; e um microcontrolador configurado para controlar o referido conversor CC/CC para ajustar a tensão de saída com base em um perfil de temperatura predeterminado para o aquecedor resistivo.
[006] O uso de um conversor CC/CC para ajustar a tensão CC aplicada ao aquecedor resistivo tem vantagens significativas em relação ao uso somente da modulação por largura de pulso (PWM), principalmente quando a massa do aquecedor resistivo é baixa. Embora o controle da PWM seja relativamente simples e barato de implementar e seja altamente reativo, existe um perigo no controle da PWM de que um aquecedor resistivo superaqueça durante os períodos em que está ligado (ON), se a massa da estrutura do aquecedor resistivo não for suficiente para calcular efetivamente a média da temperatura entre os períodos desligado e ligado (ON e OFF). Não é desejável simplesmente aumentar a frequência de PWM para mitigar esse problema, porque a eficiência do dispositivo diminuirá quando a frequência de PWM se tornar muito alta. Da mesma forma, o aumento da massa da estrutura do aquecedor pela incorporação de uma grande estrutura de transfe- rência de calor entre os elementos aquecedores resistores e o substrato formador de aerossol para reduzir picos de temperatura no substrato formador de aerossol causa seus próprios problemas. Se a massa da estrutura do aquecedor for muito grande, o aquecedor levará muito tempo para aquecer até a temperatura de operação necessária.
[007] Portanto, pode ser muito difícil encontrar o equilíbrio correto entre os parâmetros de controle da PWM e a estrutura do aquecedor resistivo. O uso do controle da PWM efetivamente limita a liberdade de projeto da estrutura do aquecedor.
[008] Por outro lado, o uso de um conversor CC/CC para controlar a tensão aplicada ao aquecedor resistivo de acordo com um perfil de temperatura-alvo permite uma flexibilidade muito maior no projeto do aquecedor e particularmente permite uma baixa massa do aquecedor.
[009] Há outro problema no controle da PWM quando usada com aquecedores resistivos que têm uma resistência elétrica baixa quando estão frios. A PWM significa que a tensão total da bateria é fornecida durante os períodos ligados. Em baixa temperatura, quando o dispositivo é ligado pela primeira vez, há baixa resistência do aquecedor e, portanto, uma corrente alta, cuja bateria pode não conseguir fornecer, especialmente quando a bateria está fria também. Isso pode levar à falha completa do dispositivo.
[0010] O uso de um conversor CC/CC permite o controle da tensão através do aquecedor e, assim, o controle da corrente máxima extraída da bateria.
[0011] Como utilizado neste documento, o termo conversor CC/CC significa um circuito eletrônico ou dispositivo eletromecânico que converte uma fonte de corrente direta (CD) de um nível de tensão para outro. O conversor CC/CC pode ser, por exemplo, um conversor buck, um conversor boost ou um conversor buck-boost. O conversor CC/CC pode compreender mais de uma fase do conversor de energia. Vanta-josamente, o conversor CC/CC é um conversor programável CC/CC.
[0012] A unidade de controle pode ainda compreender um poten- ciômetro digital conectado entre o microcontrolador e o conversor CC/CC. O potenciômetro digital pode ser usado para definir a tensão de saída do conversor CC/CC. O potenciômetro digital pode ser programável.
[0013] A unidade de controle pode ainda compreender uma memória não volátil que armazena o perfil de temperatura predeterminado ou o perfil de resistência elétrica. O perfil predeterminado de temperatura ou tensão pode ser armazenado em uma tabela de consulta. A memória pode armazenar outras tabelas ou rotinas de consulta relacionadas aos parâmetros do aquecedor ou do conversor CC/CC entre si.
[0014] Vantajosamente, o microcontrolador é configurado para controlar o referido conversor CC/CC com base em uma resistência ou temperatura medida ou calculada do aquecedor resistivo. Em uma modalidade, o aquecedor eletricamente resistivo tem uma resistência elétrica que depende de sua temperatura. Nesse caso, o microcontro- lador pode ser configurado para controlar o referido conversor CC/CC com base em uma resistência elétrica calculada do aquecedor eletricamente resistivo. A unidade de controle pode ser configurada para calcular a resistência elétrica do aquecedor eletricamente resistivo a partir de medições de tensão e corrente.
[0015] Em outra modalidade, a unidade de controle pode compreender um sensor de temperatura conectado ao microcontrolador e posicionado próximo ao aquecedor eletricamente resistivo. Nesse caso, o microcontrolador pode ser configurado para controlar o referido conversor CC/CC com base nos sinais do sensor de temperatura.
[0016] O microcontrolador pode ser configurado para operar um esquema de controle de circuito fechado. O esquema de controle de circuito fechado pode ser implementado como uma rotina no firmware do microcontrolador. Um esquema de controle de circuito fechado pode ser apropriado para controlar a temperatura do aquecedor durante um período relativamente longo de, por exemplo, alguns minutos, conforme é necessário em sistemas geradores de aerossol aquecidos continuamente. O esquema de controle de circuito fechado pode ser disposto para controlar o conversor CC/CC para ajustar a temperatura do aquecedor eletricamente resistivo em direção a uma temperatura- alvo. A temperatura-alvo pode variar com o tempo, de acordo com um perfil de temperatura-alvo armazenado. O perfil de temperatura-alvo pode ser convertido em um perfil de resistência alvo com base em um coeficiente de temperatura de resistência do aquecedor eletricamente resistivo. A unidade de controle pode armazenar o perfil de resistência alvo em uma memória não volátil ou pode gerar o perfil de resistência alvo a partir de um perfil de temperatura-alvo armazenado em uma memória não volátil.
[0017] O microcontrolador pode ser configurado para operar como um controlador proporcional integral derivativo (proportional integral derivative, PID) para ajustar a temperatura do aquecedor eletricamente resistivo em direção a uma temperatura-alvo em um esquema de controle de circuito fechado. Alternativamente, o microcontrolador pode ser configurado para usar lógica preditiva para ajustar a temperatura do aquecedor eletricamente resistivo em direção a uma temperatura- alvo em um esquema de controle de circuito fechado.
[0018] Alternativamente, o microcontrolador pode ser configurado para operar um esquema de controle de circuito fechado. Nesse caso, a unidade de controle pode armazenar um perfil alvo para uma entrada de valor de controle no conversor CC/CC. O valor de controle pode determinar o nível de saída do Vaquecedor do conversor CC/CC. O microcontrolador pode ser configurado para fornecer ao referido conversor CC/CC um valor de controle de acordo com o perfil alvo para o valor de controle. Um esquema de controle de circuito aberto pode ser apropriado para controlar o aquecedor eletricamente resistivo por períodos de tempo relativamente curtos, como alguns segundos, em um sistema gerador de aerossol acionado por tragada no qual o aquecedor é fornecido apenas com energia durante as tragadas do usuário.
[0019] O microcontrolador pode ainda ser configurado para ajustar uma corrente média fornecida ao aquecedor resistivo do conversor CC/CC, pelo controle da operação de um comutador conectado em série com o aquecedor resistivo e o conversor CC/CC. O microcontro- lador pode ser configurado para usar o controle de modulação por largura de pulso do comutador. Portanto, o microcontrolador pode ser configurado para operar um esquema de controle de PWM, além de controlar usando o conversor CC/CC. O controle de temperatura básico pode ser realizado usando o conversor CC/CC e, como ele fornece uma resposta mais rápida, o esquema de controle de PWM pode ser usado para ajustar a temperatura.
[0020] O microcontrolador pode ser configurado para monitorar uma corrente através do aquecedor resistivo e controlar o conversor CC/CC para garantir que a corrente através do aquecedor resistivo não exceda um limite máximo de corrente. Isso evita a sobrecarga da bateria, o que pode causar falhas no dispositivo.
[0021] O microcontrolador pode controlar o conversor CC/CC para garantir que a tensão da bateria seja mantida igual ou acima da tensão mínima da bateria. A tensão mínima da bateria pode ser uma tensão mínima necessária para a operação de componentes específicos dentro do dispositivo, como o microcontrolador. Isso garante que os componentes e particularmente o microcontrolador, estejam sempre prontos para operação.
[0022] Alternativamente ou adicionalmente, o dispositivo pode compreender uma segunda fonte de tensão para o microcontrolador. A segunda fonte de tensão pode ser uma segunda bateria ou pode ser um regulador de tensão, como um segundo conversor CC/CC ou um regulador de queda linear (linear dropout regulator, LDO), conectado entre a bateria e o microcontrolador. Isso pode ser usado para garantir que o microcontrolador e outros componentes eletrônicos recebam a tensão mínima necessária.
[0023] O microcontrolador pode ser qualquer microcontrolador adequado, mas é preferencialmente programável.
[0024] Em um segundo aspecto da invenção, é fornecido um dispositivo gerador de aerossol para geração do aerossol inalável, o dispositivo compreendendo: um aquecedor resistivo para aquecimento de um substrato formador de aerossol, uma bateria, em que a bateria está configurada para gerar uma tensão da bateria e uma unidade de controle de acordo com o primeiro aspecto da invenção.
[0025] O dispositivo gerador de aerossol pode ser configurado para receber um substrato formador de aerossol.
[0026] O aquecedor resistivo pode compreender um material eletricamente resistivo. Os materiais eletricamente resistivos adequados incluem, mas não estão limitados a: semicondutores, tais como cerâmicas dopadas, cerâmicas eletricamente "condutoras" (tais como, por exemplo, dissiliceto de molibdênio), carbono, grafite, metais, ligas metálicas e materiais compostos feitos de um material cerâmico e de um material metálico. Tais materiais compostos podem compreender cerâmicas dopadas ou não dopadas. Exemplos de cerâmicas dopadas adequadas incluem carbonetos de silício dopados. Exemplos de me- tais adequados incluem titânio, zircônio, tântalo, platina, ouro e prata. Exemplos de ligas metálicas adequadas incluem aço inoxidável, ligas contendo níquel, cobalto, cromo, alumínio, titânio, zircônio, háfnio, nió- bio, molibdênio, tântalo, tungstênio, estanho, gálio, manganês, ouro e ferro, e superligas à base de níquel, ferro, cobalto, aço inoxidável, Ti- metal® e ligas à base de ferro, manganês e alumínio. Nos materiais compostos, o material eletricamente resistivo pode estar, opcionalmente, incorporado, encapsulado ou revestido com material isolante ou vice-versa, dependendo da cinética da transferência de potência e das propriedades fisioquímicas externas exigidas.
[0027] O dispositivo gerador de aerossol pode compreender um aquecedor resistivo interno ou um aquecedor resistivo externo ou ambos, onde "interno" e "externo" se referem ao substrato formador de aerossol. Um aquecedor resistivo interno pode assumir qualquer forma adequada. Por exemplo, um aquecedor resistivo interno pode assumir a forma de uma lâmina de aquecimento. Alternativamente, o aquecedor resistivo interno pode assumir a forma de um revestimento ou substrato com diferentes porções eletrocondutoras ou um tubo metálico eletricamente resistivo. Como outra opção, aquecedor resistivo interno pode ser uma ou mais agulhas ou colunas de aquecimento que passam através do centro do substrato formador de aerossol. Outras alternativas incluem um fio ou filamento de aquecimento, por exemplo, um fio de Ni-Cr (níquel-cromo), platina, tungstênio ou fio de liga ou uma placa de aquecimento. Opcionalmente, o aquecedor resistivo interno pode ser colocado dentro de um material de transporte rígido ou sobre ele. Em tal modalidade, o aquecedor resistivo interno pode ser formado usando um metal que tenha uma relação definida entre a temperatura e a resistividade. Em um exemplo de tal dispositivo, o metal pode ser formado como uma faixa de um material isolante adequado, como um material cerâmico e então colocado entre outro material isolante, como um vidro. Os aquecedores formados desse modo podem ser utilizados tanto para aquecer quanto para monitorar a temperatura dos elementos de aquecimento durante o funcionamento.
[0028] Um aquecedor resistivo externo pode assumir qualquer forma adequada. Por exemplo, um aquecedor resistivo externo pode assumir a forma de uma ou mais folhas de aquecimento flexíveis em um substrato dielétrico, tal como poli-imida. As folhas de aquecimento flexíveis podem ser moldadas para se ajustar ao perímetro da cavidade de recebimento de substrato. Como alternativa, um elemento de aquecimento externo pode assumir a forma de uma ou mais grades metálicas, uma placa de circuito impresso flexível, um dispositivo de interconexão moldado (Moulded Interconnect Device - MID), aquecedor de cerâmica, aquecedor de fibra de carbono flexível, ou pode ser formado utilizando uma técnica de revestimento, tal como deposição de vapor por plasma, em um substrato de forma adequada. Outras técnicas, como evaporação, gravação química, gravação a laser, seri- grafia, impressão de rotogravura e impressão a jato de tinta também podem ser usadas para formar o aquecedor. Um aquecedor resistivo externo também pode ser formado usando um metal que tenha uma relação definida entre a temperatura e a resistividade. Em um exemplo de tal dispositivo, o metal pode ser formado como uma faixa entre duas camadas de materiais isolantes adequados. Um aquecedor resisti- vo externo formado desse modo pode ser usado tanto para aquecer quanto para monitorar a temperatura do elemento de aquecimento ex-terno durante o funcionamento.
[0029] O aquecedor resistivo aquece vantajosamente o substrato formador de aerossol por meio de condução. O aquecedor resistivo pode estar pelo menos parcialmente em contato com o substrato ou com o transportador em que o substrato é depositado. Alternativamente, o calor de um elemento interno ou externo pode ser conduzido ao substrato por meio de um elemento condutor de calor.
[0030] O aquecedor resistivo pode ter uma massa entre 0,1 g e 0,5 g e mais preferencialmente entre 0,15 g e 0,25 g. A bateria pode ser uma bateria recarregável. A bateria pode ser uma bateria de íons à base de lítio, por exemplo, lítio-cobalto, lítio-ferro-fosfato, titanato de lítio ou uma bateria de polímero de lítio. Alternativamente, a bateria pode ser outra forma de bateria recarregável, como uma bateria de níquel-hidreto metálico ou uma bateria de níquel-cádmio.
[0031] O microcontrolador pode ser configurado para fornecer continuamente corrente ao aquecedor resistivo do conversor CC/CC por um período de mais de 5 segundos. O microcontrolador pode ser configurado para controlar o conversor CC/CC com base em um perfil de temperatura-alvo que varia com o tempo após a ativação do dispositivo.
[0032] Conforme usado neste documento, um "dispositivo gerador de aerossol" se refere a um dispositivo que interage com um substrato formador de aerossol para gerar um aerossol. O substrato formador de aerossol pode ser parte de um artigo gerador de aerossol. Um dispositivo gerador de aerossol pode ser um dispositivo que interage com um substrato formador de aerossol de um artigo gerador de aerossol para gerar um aerossol que seja diretamente inalável nos pulmões de um usuário através da boca do usuário. O substrato formador de aerossol pode estar total ou parcialmente contido no dispositivo.
[0033] O substrato formador de aerossol pode ser um substrato formador de aerossol sólido. Alternativamente, o substrato formador de aerossol pode ser um líquido ou pode compreender componentes sólidos e líquidos. O substrato formador de aerossol pode compreender um material contendo tabaco, contendo compostos flavorizantes de tabaco voláteis, que são liberados do substrato mediante aquecimento. Alternativamente, o substrato formador de aerossol pode compreender um material sem tabaco. O substrato formador de aerossol pode compreender ainda um formador de aerossol. Exemplos de formadores de aerossol adequados são a glicerina e o propilenoglicol.
[0034] Se o substrato formador de aerossol for um substrato formador de aerossol sólido, o substrato formador de aerossol poderá compreender, por exemplo, um ou mais destes: pó, grânulos, péletes, pedaços, filamentos, tiras ou folhas contendo um ou mais destes: folha de ervas, folha de tabaco, fragmentos de galhos de tabaco, tabaco reconstituído, tabaco homogeneizado, tabaco extrudado, tabaco reconstituído e tabaco expandido. O substrato formador de aerossol sólido pode estar na forma solta ou pode ser fornecido em um recipiente ou cartucho adequado. Opcionalmente, o substrato formador de aerossol sólido pode conter compostos aromatizantes adicionais voláteis de tabaco ou sem tabaco, para serem liberados mediante o aquecimento do substrato. O substrato formador de aerossol sólido pode também conter cápsulas que, por exemplo, incluem os compostos aromatizantes adicionais voláteis de tabaco ou sem tabaco e tais cápsulas podem derreter durante o aquecimento do substrato formador de aerossol sólido.
[0035] Opcionalmente, o substrato formador de aerossol sólido pode ser fornecido ou incorporado em um carreador termicamente estável. O transportador pode ter a forma de pó, grânulos, péletes, filamentos, pedaços, tiras ou folhas. Alternativamente, o transportador pode ser um transportador tubular e conter uma fina camada do substrato sólido depositada em sua superfície interna ou em sua superfície externa ou em suas superfícies interna e externa. Tal transportador tubular pode ser formado, por exemplo, por um papel, ou material semelhante a papel, uma manta de fibra de carbono não tecida, uma tela metálica de malha aberta de massa baixa, uma folha metálica perfurada ou qualquer outra matriz polimérica termicamente estável.
[0036] O substrato formador de aerossol sólido pode ser depositado sobre a superfície do transportador na forma de, por exemplo, uma folha, espuma, gel ou pasta. O substrato formador de aerossol sólido pode ser depositado sobre toda a superfície do carreador ou, alternativamente, pode ser depositado em um padrão para proporcionar uma distribuição de aroma não uniforme durante o uso.
[0037] Embora tenha sido feita referência a substratos de formação de aerossol sólidos anteriormente nesta divulgação, será evidente para aquele versado na técnica que outras formas de substrato formador de aerossol podem ser utilizadas com outras modalidades. Por exemplo, o substrato formador de aerossol pode ser um substrato formador de aerossol líquido. Se um substrato formador de aerossol líquido é fornecido, o dispositivo gerador de aerossol compreende, preferencialmente, meios para reter o líquido. Por exemplo, o substrato formador de aerossol líquido pode ser retido em um recipiente. Alternativamente ou adicionalmente, o substrato formador de aerossol líquido pode ser absorvido em um material transportador poroso. O material transportador poroso pode ser feito de qualquer plugue ou corpo absorvente adequado, por exemplo, um material de espuma de metal ou de espuma de plástico, polipropileno, terileno, fibras de náilon ou cerâmica. O substrato formador de aerossol líquido pode ser retido no material transportador poroso antes da utilização do dispositivo gerador de aerossol ou, como alternativa, o material do substrato formador de aerossol líquido pode ser liberado no material transportador poroso durante ou imediatamente antes da utilização. Por exemplo, o substrato formador de aerossol líquido pode ser fornecido em uma cápsula. O cartucho da cápsula derrete preferencialmente mediante aquecimento liberando o substrato formador de aerossol líquido no material transportador poroso. A cápsula pode conter, opcionalmente, um sólido em combinação com o líquido. Alternativamente, o transportador pode ser um tecido não tecido ou um feixe de fibras no qual foram incorporados componentes do tabaco. O tecido não tecido ou feixe de fibras pode compreender, por exemplo, fibras de carbono, fibras de celulose natural ou fibras derivadas de celulose.
[0038] Durante o funcionamento, o substrato formador de aerossol pode ser completamente contido no interior do dispositivo gerador de aerossol. Nesse caso, um usuário pode tragar pelo bocal de um dispositivo gerador de aerossol. Alternativamente, durante o funcionamento, um artigo formador de aerossol contendo o substrato formador de aerossol pode estar parcialmente contido dentro do dispositivo gerador de aerossol. Nesse caso, o usuário pode tragar diretamente no artigo formador de aerossol.
[0039] O artigo formador de aerossol pode ser substancialmente cilíndrico em sua forma. O artigo formador de aerossol pode ser substancialmente alongado. O artigo formador de aerossol pode ter um comprimento e uma circunferência substancialmente perpendiculares ao comprimento. O substrato formador de aerossol pode ser substancialmente cilíndrico em sua forma. O substrato formador de aerossol pode ser substancialmente alongado. O substrato formador de aerossol pode também ter um comprimento e uma circunferência substancialmente perpendiculares ao comprimento.
[0040] Por exemplo, o artigo formador de aerossol pode ter um comprimento total entre aproximadamente 30 mm e aproximadamente 100 mm. O artigo formador de aerossol pode ter um diâmetro externo entre aproximadamente 5 mm e aproximadamente 12 mm. O artigo formador de aerossol pode compreender um plugue de filtro. O plugue de filtro pode estar localizado na extremidade a jusante do artigo formador de aerossol. O plugue de filtro pode ser um plugue de filtro de acetato de celulose. O plugue do filtro possui tem aproximadamente 7 mm de comprimento, em uma modalidade, mas pode ter um compri-mento entre aproximadamente 5 mm e aproximadamente 10 mm.
[0041] Em uma modalidade, o artigo formador de aerossol tem um comprimento total de aproximadamente 45 mm. O artigo formador de aerossol pode ter um diâmetro externo de aproximadamente 7,2 mm. Além disso, o substrato formador de aerossol pode ter um comprimento de aproximadamente 10 mm. Alternativamente, o substrato formador de aerossol pode ter um comprimento de aproximadamente 12 mm. Adicionalmente, o diâmetro do substrato formador de aerossol pode ser entre aproximadamente 5 mm e aproximadamente 12 mm. O artigo formador de aerossol pode compreender um invólucro de papel externo. Além disso, o artigo formador de aerossol pode compreender uma separação entre o substrato formador de aerossol e o plugue de filtro. A separação pode ser de cerca de 18 mm, mas pode estar no intervalo de cerca 5 mm e cerca de 25 mm.
[0042] O dispositivo é, preferencialmente, um dispositivo portátil ou de mão, que possa ser segurado entre os dedos de uma mão de forma confortável. O dispositivo pode ter uma forma basicamente cilíndrica e ter um comprimento de 70 a 200 mm. O diâmetro máximo do dispositivo está, preferencialmente, entre 10 a 30 mm. Em uma modalidade, o dispositivo apresenta uma seção transversal poligonal e um botão saliente em uma face. Nesta modalidade, o diâmetro do dispositivo está entre 12,7 e 13,65 mm medido de uma face plana até uma face plana oposta; entre 13,4 e 14,2 medido de uma borda até uma borda oposta (ou seja, da intersecção de duas faces de um lado do dispositivo até uma intersecção correspondente no outro lado), e entre 14,2 e 15 mm medido de uma parte superior do botão até uma face plana inferior oposta.
[0043] Em um terceiro aspecto da invenção, é fornecido um método para controlar um dispositivo gerador de aerossol, o dispositivo gerador de aerossol compreendendo um aquecedor resistivo, uma bate- ria, em que a bateria está configurada para gerar uma voltagem da bateria e uma unidade de controle, a unidade de controle compreendendo um conversor CC/CC disposto para receber como entrada a tensão da bateria a partir da bateria e emitir uma tensão de saída para o aquecedor resistivo, o método compreendendo:
[0044] controlar o referido conversor CC/CC para ajustar a tensão de saída com base em um perfil de temperatura predeterminado para o aquecedor resistivo.
[0045] Vantajosamente, o método pode compreender o controle do referido conversor CC/CC com base em uma resistência ou temperatura medida ou calculada do aquecedor resistivo. Em uma modalidade, o aquecedor eletricamente resistivo tem uma resistência elétrica que depende de sua temperatura. Nesse caso, o método pode compreender o controle do referido conversor CC/CC com base em uma resistência elétrica calculada do aquecedor eletricamente resistivo. O método pode compreender ainda o cálculo da resistência elétrica do aquecedor eletricamente resistivo a partir de medições de tensão e corrente.
[0046] O método pode compreender a operação de um esquema de controle de circuito fechado. O esquema de controle de circuito fechado pode ser implementado como uma rotina no firmware de um microcontrolador. Um esquema de controle de circuito fechado pode ser apropriado para controle da temperatura do aquecedor durante um período relativamente longo de, por exemplo, alguns minutos, conforme é necessário em sistemas geradores de aerossol aquecidos continuamente. O esquema de controle de circuito fechado pode ser disposto para controlar o conversor CC/CC para ajustar a temperatura do aquecedor eletricamente resistivo em direção a uma temperatura-alvo. A temperatura-alvo pode variar com o tempo, de acordo com um perfil de temperatura-alvo armazenado. O perfil de temperatura-alvo pode ser convertido em um perfil de resistência alvo com base em um coefi- ciente de temperatura de resistência do aquecedor eletricamente resis- tivo.
[0047] O método pode compreender a operação de um controlador proporcional integral derivativo (PID) para ajustar a temperatura do aquecedor eletricamente resistivo em direção a uma temperatura-alvo em um esquema de controle de circuito fechado. Alternativamente, o método pode compreender o uso de lógica preditiva para ajustar a temperatura do aquecedor eletricamente resistivo em direção a uma temperatura-alvo em um esquema de controle de circuito fechado.
[0048] Alternativamente, o método pode compreender a operação de um esquema de controle de circuito aberto. Um esquema de controle de circuito aberto pode ser apropriado para controlar o aquecedor eletricamente resistivo por períodos de tempo relativamente curtos, tal como em um sistema gerador de aerossol acionado por tragada no qual o aquecedor é fornecido apenas com energia durante as tragadas do usuário.
[0049] O método pode compreender ainda o ajuste de uma corrente média fornecida ao aquecedor resistivo do conversor CC/CC pelo controle da operação de um comutador conectado em série com o aquecedor resistivo e o conversor CC/CC. O método pode compreender a operação do comutador para fornecer modulação por largura de pulso da corrente fornecida ao aquecedor resistivo. Esta técnica pode ser usada para fornecer um ajuste fino do controle de tensão fornecido pelo conversor CC/CC.
[0050] O método pode compreender o monitoramento de uma corrente através do aquecedor resistivo e controlar o conversor CC/CC para garantir que a corrente através do aquecedor resistivo não exceda um limite máximo de corrente. Isso evita a sobrecarga da bateria, o que pode causar falhas no dispositivo.
[0051] O método pode compreender o controle do conversor CC/CC para garantir que a tensão da bateria seja mantida igual ou acima da tensão mínima da bateria. A tensão mínima da bateria pode ser uma tensão mínima necessária para operação de componentes específicos dentro do dispositivo, tal como um microcontrolador. Alternativamente ou adicionalmente, o método pode compreender a operação de uma segunda fonte de tensão para o microcontrolador. A segunda fonte de tensão pode ser uma segunda bateria ou pode ser um regulador de tensão, como um segundo conversor CC/CC ou um regulador de queda baixa (low dropout regulator, LDO), conectado entre a bateria e o microcontrolador.
[0052] Em um quarto aspecto da invenção, é fornecido um programa de computador que, quando executado em circuitos elétricos programáveis em uma unidade de controle de um dispositivo gerador de aerossol operado eletricamente, o dispositivo gerador de aerossol compreendendo um aquecedor resistivo, uma bateria, em que a bateria está configurada para gerar uma tensão de bateria e uma unidade de controle, a unidade de controle compreendendo um conversor CC/CC disposto para receber como entrada a tensão da bateria a partir da bateria e emitir uma tensão de saída para o aquecedor resistivo, faz com que o circuito elétrico programável realize um método de acordo com o terceiro aspecto da invenção.
[0053] Embora a presente divulgação tenha sido descrita como referência a diferentes aspectos, é preciso ficar claro que as características descritas em relação a um aspecto da presente divulgação podem ser aplicadas aos outros aspectos da divulgação. Particularmente, aspectos descritos em relação ao primeiro aspecto da invenção podem ser aplicáveis ao segundo e terceiro aspectos da invenção.
[0054] Exemplos da invenção serão, então, descritos detalhadamente tendo como referência os desenhos anexos nos quais:
[0055] a Figura 1 mostra uma ilustração esquemática de um dis-positivo de acordo com uma modalidade adicional da invenção;
[0056] a Figura 2 é um diagrama esquemático que ilustra os componentes do dispositivo envolvidos no controle da temperatura do aquecedor;
[0057] a Figura 3 ilustra um exemplo de perfil de temperatura para o aquecedor resistivo e perfis correspondentes de resistência e tensão gerada;
[0058] a Figura 4 ilustra um circuito de controle baseado em PID para a tensão do aquecedor;
[0059] a Figura 5 ilustra um circuito de controle usando lógica pre- ditiva para a tensão do aquecedor; e
[0060] a Figura 6 ilustra outro exemplo de perfil de temperatura para o aquecedor resistivo e um perfil de tensão correspondente, adequado para um dispositivo que ativa o aquecedor apenas durante as inalações do usuário.
[0061] Na Figura 1, os componentes de uma modalidade de um dispositivo gerador de aerossol aquecido eletricamente 1 são mostrados de forma simplificada. Os elementos do dispositivo gerador de aerossol aquecido eletricamente 1 não são desenhados em escala na Figura 1. Os elementos que não são relevantes para a compreensão desta modalidade foram omitidos para simplificar a Figura 1.
[0062] O dispositivo gerador de aerossol aquecido eletricamente 1 é formado por um compartimento 10 e um substrato formador de aerossol 12, por exemplo um artigo formador de aerossol tal como um cigarro. O substrato formador de aerossol 12 é empurrado para dentro do compartimento 10 para ficar em proximidade térmica com o aquecedor 4. Neste exemplo, o aquecedor é uma lâmina que se estende para o substrato formador de aerossol. O substrato formador de aerossol 12 liberará uma variedade de compostos voláteis a diferentes temperaturas. Ao controlar a temperatura de operação do aquecedor para estar abaixo da temperatura de liberação de alguns dos compostos voláteis, a liberação ou formação destes constituintes de fumaça podem ser evitadas. Normalmente, o substrato formador de aerossol é aquecido a uma temperatura entre 170 e 450 graus centígrados. Em uma modalidade, o substrato formador de aerossol é aquecido a uma temperatura entre 170 e 250 graus centígrados e, preferencialmente, entre 180 e 240 graus centígrados. Em outra modalidade, o substrato formador de aerossol é aquecido a uma temperatura entre 240 e 450 graus centígrados e, preferencialmente, entre 250 e 350 graus centígrados. Dentro do compartimento 10 há uma bateria 2, por exemplo, uma bateria de íons de lítio recarregável. Uma unidade de controle 3 está conectada ao elemento de aquecimento 4, à bateria elétrica 2 e à uma interface de usuário 6, por exemplo, um botão ou visor. Este tipo de sistema é descrito em EP2800486, por exemplo.
[0063] A unidade de controle 3 controla a energia fornecida ao elemento de aquecimento 4, para regular sua temperatura. Pode ser desejável variar a temperatura ao longo de uma única utilização do dispositivo. Em um exemplo, é desejável aumentar a temperatura rapidamente imediatamente após a ativação do dispositivo para minimizar o tempo necessário para que uma primeira tragada esteja disponível e, em seguida, reduzir a temperatura do aquecedor, de modo que o substrato seja mantido a temperatura constante pelas próximas tragadas. Pode então ser desejável aumentar a temperatura do aquecedor à medida que o substrato formador de aerossol se esgota, a fim de garantir que aerossol suficiente ainda seja entregue ao usuário. Este tipo de perfil de aquecimento é descrito em detalhes no documento WO2014/102091.
[0064] A Figura 2 ilustra os componentes do dispositivo envolvido no controle da temperatura do aquecedor. Particularmente, a Figura 2 mostra o arranjo da bateria 2, unidade de controle 3 e aquecedor 4. A unidade de controle compreende um microcontrolador 30 e um conversor CC/CC controlado digitalmente 32. O conversor CC/CC controlado digitalmente 32 é conectado entre a bateria 2 e o aquecedor 4 e é controlado pelo microcontrolador 30. O conversor CC/CC recebe na sua entrada a tensão de saída da bateria (Vbat) e emite uma tensão de saída (Vaquecedor). Neste exemplo, o conversor CC/CC é um conversor buck ou step-down, de modo que a Vaquecedor seja menor ou igual à Vbat. Mas a invenção pode ser implementada usando, por exemplo, um conversor boost ou um conversor de buck-boost ou uma combinação de fases do conversor de energia.
[0065] O aquecedor 4 compreende uma pluralidade de faixas eletricamente resistivas em um substrato. As faixas do aquecedor podem ser formadas a partir de platina e o substrato pode ser um material cerâmico, como a zircônia. O substrato é moldado como uma lâmina para permitir que ele penetre facilmente e seja removido de um substrato formador de aerossol.
[0066] O microcontrolador controla o conversor CC/CC controlado digitalmente para que o aquecedor siga o perfil de temperatura desejado. Nesta modalidade, um esquema de controle de circuito fechado é usado com base na resistência do aquecedor. A resistência elétrica das faixas do aquecedor de platina está diretamente relacionada à temperatura do aquecedor pelo coeficiente de temperatura da resistência da platina. O microcontrolador recebe uma medição da Vaque- cedor e uma medição da corrente através do aquecedor. Um bloco de medição de corrente 34 é mostrado conectado entre o aquecedor e a terra, com uma saída conectada ao microcontrolador 30. O bloco de medição de corrente 34 pode compreender um resistor de derivação (com uma resistência muito baixa) em série com o aquecedor 4. A corrente através do resistor de derivação, que também é a corrente através do aquecedor, pode ser medida usando um amplificador conecta- do em paralelo ao resistor de derivação. A resistência do aquecedor foi calculada usando a lei de Ohm.
[0067] Referindo-se à Figura 3, o microcontrolador armazena um perfil de temperatura desejado, ilustrado no gráfico 40 e armazenado como uma tabela de consulta 41. O gráfico 40 ilustra a temperatura- alvo do aquecedor versus o tempo após a ativação do dispositivo. Neste exemplo, o perfil de temperatura compreende cinco fases distintas. Em uma primeira fase, o aquecedor é elevado de uma temperatura ambiente T0 para uma temperatura-alvo inicial T1. Esta primeira fase tem uma duração de 30 segundos. Em uma segunda fase, com duração de um minuto, a temperatura do aquecedor é mantida em T1. Em uma terceira fase, a temperatura cai e é mantida a uma segunda temperatura-alvo T2. A terceira fase tem duração de dois minutos. Em uma quarta fase, com uma duração de 20 segundos, a temperatura é aumentada gradualmente para uma terceira temperatura-alvo T3. Em uma fase final de mais 2 minutos, o aquecedor é mantido à temperatura T3. Após a fase final, a energia do aquecedor é desligada.
[0068] Para executar um esquema de controle de circuito fechado com base nesse perfil de temperatura, o microcontrolador converte o perfil de temperatura-alvo em um perfil de resistência elétrica alvo correspondente, com base na relação entre temperatura e resistência elétrica do aquecedor. O perfil de resistência é ilustrado como gráfico 42 e como tabela de consulta 43. Uma tabela de consulta 44 pode ser armazenada no microprocessador para converter o perfil de temperatura em um perfil de resistência elétrica.
[0069] Nem sempre é necessário armazenar um perfil de temperatura desejado na forma de valores de temperatura. Em algumas modalidades, pode ser benéfico armazenar um perfil de resistência elétrica desejado. Este é um perfil de temperatura, simplesmente convertido em um perfil de resistência antes de ser armazenado no dispositivo.Se o aquecedor não for substituível, pode ser preferível armazenar um perfil de resistência, pois reduz os requisitos de armazenamento de dados e as etapas de processamento no dispositivo. No entanto, principalmente se o aquecedor for substituível, pode ser benéfico armazenar um perfil de temperatura no dispositivo e depois convertê-lo em um perfil de resistência no dispositivo, pois é a temperatura que deve finalmente ser controlada. Quando um aquecedor é substituído, o novo aquecedor pode ter um coeficiente de temperatura da resistência diferente do aquecedor anterior.
[0070] O esquema de controle de circuito fechado é então usado para trazer a resistência do aquecedor em direção à resistência alvo. A saída de tensão resultante Vaquecedor é ilustrada no gráfico 46.
[0071] A Figura 4 ilustra um primeiro exemplo de um esquema de controle de circuito fechado que pode ser implementado pelo microprocessador. Em uma primeira etapa 50, a medição da corrente através do aquecedor e a medição da Vaquecedor são recebidas. Em uma segunda etapa 52, as medições são usadas para calcular a resistência elétrica do aquecedor. A resistência calculada do aquecedor é comparada com a resistência alvo na etapa 53 e a diferença é emitida para um controlador proporcional integral derivativo (PID) na etapa 54. A saída do controlador PID é um valor necessário para que a Vaquece- dor traga a resistência elétrica do aquecedor para a resistência alvo. O uso de um controlador PID é uma técnica bem conhecida para controle de circuito fechado. O controlador PID possui parâmetros fixos, inde-pendentemente da temperatura ou resistência do aquecedor. Antes de a saída do controlador PID ser usada para controlar o conversor CC/CC, é primeiro verificado se a corrente ou a tensão através do aquecedor ou a saída necessária do conversor CC/CC é maior que os limites máximos predeterminados. Se a corrente através do aquecedor for maior que a corrente máxima que a bateria pode fornecer, na etapa 55 o valor necessário para a Vaquecedor será definido como o produto da corrente máxima permitida e da resistência calculada do aquecedor. Se o valor da Vaquecedor calculado pelo controlador PID for maior do que o fornecido pelo conversor CC/CC, a Vaquecedor será definida para a tensão máxima de saída do conversor CC/CC.
[0072] O conversor CC/CC controlado digitalmente inclui conversor CC/CC programável e um potenciômetro digital. O microcontrola- dor está conectado ao potenciômetro digital e é o potenciômetro digital que define a tensão de saída do conversor CC/CC programável. O pino de feedback CC/CC do conversor CC/CC é conectado ao potenci- ômetro digital e é o valor desse pino de feedback que determina o nível de saída do Vaquecedor do conversor CC/CC. Referindo-se novamente à Figura 3, o perfil de tensão mostrado no gráfico 46 é convertido em um valor a ser aplicado ao pino de feedback CC/CC usando a tabela de consulta 48. A tabela de consulta 48 pode relacionar a Va- quecedor a um valor a ser aplicado ao pino de feedback CC/CC em etapas de 0,05V, por exemplo. Pela alteração do valor do potenciôme- tro digital, o CC/CC ajusta automaticamente o valor da Vaquecedor para o nível desejado. Com esse arranjo, é possível ajustar o valor da Vaquecedor em menos de 10 milissegundos. O potenciômetro digital é controlado pelo microcontrolador através de uma Interface Periférica Serial (SPI) neste exemplo, mas também pode ser controlado por I2C ou um barramento paralelo, por exemplo.
[0073] A Figura 5 ilustra um exemplo alternativo de um esquema de controle de circuito fechado que pode ser implementado pelo microprocessador. Em uma primeira etapa 60, a medição da corrente através do aquecedor e a medição da Vaquecedor são recebidas e, em seguida, uma segunda etapa 62 é usada para calcular a resistência elétrica do aquecedor. A resistência calculada do aquecedor é comparada com a resistência alvo na etapa 63 e a diferença é emitida para um controlador de lógica preditiva na etapa 64. O controlador lógico preditivo pode basear-se em um modelo ou comportamento ideal do aquecedor com base em uma pluralidade de parâmetros, como temperatura Vaquecedor, corrente de tempo e erro entre a resistência alvo e a resistência calculada. Como no circuito de controle da Figura 4, antes da saída do controlador de lógica preditiva ser usada para controlar o conversor CC/CC, é primeiro verificado se a corrente ou a tensão através do aquecedor ou a saída necessária do conversor CC/CC é maior que os limites máximos predeterminados. Se a corrente através do aquecedor for maior que a corrente máxima que a bateria pode fornecer, na etapa 65 o valor necessário para a Vaquecedor será definido como o produto da corrente máxima permitida e da resistência calculada do aquecedor. Se o valor da Vaquecedor calculado pelo controlador de lógica preditiva for maior do que o fornecido pelo conversor CC/CC, então a Vaquecedor será definida para a tensão máxima de saída do conversor CC/CC.
[0074] Pode ser observado que o controle do conversor CC/CC pode ser feito para garantir que a corrente não exceda uma corrente máxima permitida acima da qual a bateria seria sobrecarregada e que pode causar falha no dispositivo. A unidade de controle também pode garantir que o microcontrolador sempre receba tensão suficiente da bateria. Um microcontrolador normalmente requer uma tensão mínima para operar, tal como 2,5 Volts.
[0075] É desejável elevar o aquecedor até a primeira temperatura- alvo rapidamente de modo que o usuário não precise esperar muito tempo antes de uma primeira tragada. Quanto maior a energia aplicada ao aquecedor, mais rápido sua temperatura aumentará. Quando o dispositivo é ativado pela primeira vez, o aquecedor normalmente está à temperatura ambiente. Para um aquecedor com um coeficiente de temperatura positivo, isso significa que ele tem uma resistência elétrica relativamente baixa em comparação a sua resistência durante a operação. Em baixa temperatura, a bateria também possui uma energia de saída mais baixa porque sua tensão de saída é reduzida e porque sua resistência interna é aumentada, o que reduz a corrente de saída. Essa combinação de fatores significa que, a baixas temperaturas, se a energia máxima for extraída da bateria, a tensão da bateria poderá ser reduzida para um nível abaixo da tensão operacional mínima do mi- crocontrolador.
[0076] Como ilustrado na Figura 2, o dispositivo inclui um regulador de tensão 36 para regular a tensão fornecida da bateria ao micro- controlador. O regulador de tensão neste exemplo é um regulador de queda linear (LDO), mas pode, por exemplo, ser um segundo conversor CC/CC. O LDO neste exemplo está configurado para fornecer um 2,5V estável ao microcontrolador o tempo todo. No entanto, se a tensão da bateria cair abaixo de 2,5V, o LDO não funcionará corretamente.
[0077] Este problema pode ser evitado pelo controle do conversor CC/CC durante a primeira fase do perfil de temperatura. O microcon- trolador pode ser configurado para monitorar continuamente a tensão da bateria e compará-la a uma voltagem de referência, normalmente de 2,5V. Se a tensão da bateria for maior que a tensão de referência, o sinal de controle altera o valor do potenciômetro digital de modo que este aumente a tensão de saída CC/CC. Se a tensão da bateria for menor que a tensão de referência, o sinal de controle altera o valor do potenciômetro digital de modo que este diminua a tensão de saída CC/CC. Isso corresponde a um sistema de circuito controlado no qual a tensão de saída CC/CC está sempre no valor máximo que pode estar garantindo que a tensão da bateria nunca caia abaixo da tensão mínima de 2,5V. Este método fornece o aquecimento mais rápido do aquecedor para uma determinada temperatura da bateria.
[0078] Em algumas modalidades, um esquema de controle de circuito aberto para o conversor CC/CC pode ser preferível. Por exemplo, o dispositivo gerador de aerossol da Figura 1 pode funcionar fornecendo energia a um aquecedor apenas em resposta a inalações do usuário. Entre as inalações do usuário, não é fornecida energia ao aquecedor. Nesse caso, o perfil de temperatura do aquecedor é muito menor, cerca de 2 ou 3 segundos. Não há necessidade de um perfil de temperatura complexo. O aquecedor deve atingir a temperatura de vaporização o mais rápido possível, mantê-lo por 2 ou 3 segundos e depois desligar. Um perfil de temperatura desse tipo é mostrado na Figura 6 como gráfico 70. A relação entre temperatura e resistência do aquecedor pode ser conhecida ou calibrada durante a fabricação e o perfil de temperatura ou resistência pode ser convertido em um perfil para o valor de controle a ser aplicado ao pino de feedback CC/CC, como mostrado no gráfico 72. O perfil é armazenado em uma tabela de consulta no microcontrolador. O microcontrolador controla o conversor CC/CC através do potenciômetro digital diretamente em circuito aberto. O microcontrolador ainda pode receber e monitorar a Vaque- cedor e as medições de corrente para detectar condições anormais ou de falha, como um substrato esgotado.
[0079] Além de controlar o conversor CC/CC em um esquema de controle de circuito aberto ou fechado, o microcontrolador pode usar modulação por largura de pulso (PWM) para ajustar o controle de temperatura do aquecedor. Um comutador, como um MOSFET, pode ser conectado em série ao aquecedor e pode ser controlado pelo micro- controlador para modular a corrente fornecida ao aquecedor. A PWM pode ser usada, por exemplo, quando o erro entre a resistência do aquecedor alvo e a resistência calculada do aquecedor for menor que um valor limite. Alternativamente ou adicionalmente, a PWM pode ser usada para fornecer um tempo de resposta rápido, por exemplo, quando a temperatura está subindo muito rápido.
[0080] O uso de um conversor CC/CC controlado de acordo com um perfil predeterminado de temperatura ou tensão tem várias vantagens. O perfil de temperatura do aquecedor é mais suave do que com o controle da PWM e há uma probabilidade muito menor de que o aquecedor superaqueça instantaneamente. A corrente instantânea necessária da bateria, particularmente imediatamente após a ativação do dispositivo, é menor do que quando se usa o controle da PWM, reduzindo o potencial de problemas de baixa tensão da bateria a baixas temperaturas. Além disso, o uso de um conversor CC/CC permite uma flexibilidade muito maior no projeto do aquecedor. Por exemplo, se um conversor CC/CC de boost é usado, um aquecedor de resistência mais alta pode ser usado, o que pode atenuar o impacto de outras resistências no sistema, como resistências parasitárias e resistências de contato.
Claims (14)
1. Dispositivo gerador de aerossol (1) para geração de aerossol inalável, o dispositivo (1) caracterizado pelo fato de que compreende: um aquecedor resistivo (4), uma bateria (2), em que a bateria (2) está configurada para gerar uma tensão de bateria (Vbat) e uma unidade de controle (3), em que a referida unidade de controle (3) compreende: um conversor CC/CC (32) disposto para receber como uma entrada a tensão da bateria (Vbat) a partir da bateria e emitir uma tensão de saída (Vaquecedor) para o aquecedor resistivo (4); e um microcontrolador (30) configurado para controlar o referido conversor CC/CC (32) para ajustar a tensão de saída com base em um perfil de temperatura predeterminado para o aquecedor resisti- vo (4) que varia com o tempo.
2. Dispositivo gerador de aerossol, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma memória que armazena o perfil de temperatura predeterminado.
3. Dispositivo gerador de aerossol, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o microcontrolador está configurado para controlar o referido conversor CC/CC com base em uma resistência ou temperatura medida ou calculada do aquecedor resistivo.
4. Dispositivo gerador de aerossol, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o microcontrolador está configurado para operar um esquema de controle de circuito fechado.
5. Dispositivo gerador de aerossol, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que compreende ainda meios para medir a temperatura ou a resistência do aque- cedor.
6. Dispositivo gerador de aerossol, de acordo com a reivindicação 1, 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que o microcontrolador está configurado para operar um esquema de controle de circuito fechado.
7. Dispositivo gerador de aerossol, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o micro- controlador está configurado para ajustar uma corrente média fornecida ao aquecedor resistivo do conversor CC/CC pelo controle da operação de um comutador conectado em série com o aquecedor resistivo e o conversor CC/CC.
8. Dispositivo gerador de aerossol, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um potenciômetro digital conectado entre o microcontrola- dor e o conversor CC/CC.
9. Dispositivo gerador de aerossol, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o micro- controlador está configurado para monitorar uma corrente através do aquecedor resistivo e controlar o conversor CC/CC para garantir que a corrente através do aquecedor resistivo não exceda um limite máximo de corrente.
10. Dispositivo gerador de aerossol, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o microcontrolador controla o conversor CC/CC para garantir que a tensão da bateria seja mantida igual ou acima da tensão mínima da bateria.
11. Dispositivo gerador de aerossol, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o aquecedor resistivo tem uma massa entre 0,1 g e 0,5 g.
12. Dispositivo gerador de aerossol, de acordo com qual- quer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que a bateria é uma bateria de íons de lítio.
13. Dispositivo gerador de aerossol, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que o microcontrolador está configurado para fornecer continuamente corrente ao aquecedor resistivo do conversor CC/CC por um período de mais de 5 segundos.
14. Método para controle de um dispositivo gerador de aerossol (1), o dispositivo gerador de aerossol (1) caracterizado pelo fato de que compreende um aquecedor resistivo (4), uma bateria (2), em que a bateria (2) é configurada para gerar uma tensão de bateria (Vbat), e uma unidade de controle (3), a unidade de controle compreendendo um conversor CC/CC (32) disposto para receber como entrada a tensão de bateria (Vbat) a partir da bateria e para emitir uma tensão de saída (Vaquecedor) para o aquecedor resistivo (4), o método compreendendo:controlar o referido conversor CC/CC (32) para ajustar a tensão de saída com base em um perfil de temperatura predeterminado para o aquecedor resistivo (4) que varia com o tempo.
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