BR112021003926A2

BR112021003926A2 - dispositivo gerador de aerossol, sistema e kit de peças

Info

Publication number: BR112021003926A2
Application number: BR112021003926-0A
Authority: BR
Inventors: Terrence MILLIGAN; Thomas Paul Blandino; Anton KORUS; Patrick Moloney; Walid Abi Aoun
Original assignee: Nicoventures Trading Limited
Priority date: 2018-08-31
Filing date: 2019-08-30
Publication date: 2021-05-18
Also published as: IL281128A; CA3111072A1; EP3843566B1; AU2019328534A1; PL3843566T3; US20210186109A1; PT3843566T; CA3111072C; EP3843566A1; RU2770618C1; GB201814202D0; WO2020047417A1; KR20210044878A; HUE059989T2; ES2925262T3; AU2019328534B2; LT3843566T; JP2021536238A; CN112911955A; JP7208358B2

Abstract

DISPOSITIVO GERADOR DE AEROSSOL, SISTEMA E KIT DE PEÇAS Um circuito ressonante para um sistema gerador de aerossol compreende um elemento indutivo para aquecer indutivamente um arranjo susceptor para aquecer um material gerador de aerossol para assim gerar um aerossol. O circuito também compreende um arranjo de comutação que, em uso, alterna entre um primeiro estado e um segundo estado para permitir que uma corrente variável seja gerada a partir de uma fonte de voltagem DC e seu fluxo através do elemento indutivo para causar aquecimento indutivo do arranjo susceptor. O arranjo de comutação é configurado para alternar entre o primeiro estado e o segundo estado em resposta às oscilações de voltagem dentro do circuito ressonante que operam em uma frequência de ressonância do circuito ressonante, pelo que a corrente variável é mantida na frequência de ressonância do circuito ressonante.

Description

DISPOSITIVO GERADOR DE AEROSSOL, SISTEMA E KIT DE PEÇAS Campo técnico

[0001] A presente invenção refere-se a um circuito ressonante para um sistema gerador de aerossol, mais especificamente um circuito ressonante para aquecimento indutivo de um arranjo susceptor para gerar um aerossol.

Estado da técnica

[0002] Artigos de fumo, como cigarros, charutos e semelhantes, queimam o tabaco durante o uso para criar fumaça de tabaco. Têm sido feitas tentativas para fornecer alternativas a esses artigos, criando produtos que liberam compostos sem combustão. Exemplos de tais produtos são os chamados produtos de “calor, sem queima” ou dispositivos ou produtos de aquecimento de tabaco, que liberam compostos por aquecimento, mas não queimando material. O material pode ser, por exemplo, tabaco ou outros produtos diferentes do tabaco, que podem ou não conter nicotina.

Sumário

[0003] De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, é fornecido um circuito ressonante para um sistema gerador de aerossol, o circuito ressonante compreendendo: um elemento indutivo para aquecer indutivamente um arranjo susceptor para aquecer um material gerador de aerossol para desse modo gerar um aerossol; e um arranjo de comutação que, em uso, alterna entre um primeiro estado e um segundo estado para permitir que uma corrente variável seja gerada a partir de uma fonte de voltagem DC e seu fluxo através do elemento indutivo para causar aquecimento indutivo do arranjo susceptor; em que o arranjo de comutação é configurado para alternar entre o primeiro estado e o segundo estado em resposta às oscilações de voltagem dentro do circuito ressonante que opera a uma frequência de ressonância do circuito ressonante, pelo que a corrente variável é mantida na frequência de ressonância do circuito ressonante.

[0004] O circuito ressonante pode ser um circuito LC compreendendo o elemento indutivo e um elemento capacitivo.

[0005] O elemento indutivo e o elemento capacitivo podem ser dispostos em paralelo e as oscilações de voltagem podem ser oscilações de voltagem através do elemento indutivo e do elemento capacitivo.

[0006] O arranjo de comutação pode compreender um primeiro transistor e um segundo transistor, dispostos de modo que, quando o arranjo de comutação está no primeiro estado, o primeiro transistor está DESLIGADO e o segundo transistor está LIGADO e quando o arranjo de comutação está no segundo estado, o primeiro transistor está LIGADO e o segundo transistor está DESLIGADO.

[0007] O primeiro transistor e o segundo transistor podem compreender, cada um, um primeiro terminal para LIGAR e DESLIGAR esse transistor, um segundo terminal e um terceiro terminal e o arranjo de comutação pode ser configurado de modo que o primeiro transistor seja adaptado para mudar de LIGADO para DESLIGADO quando a voltagem no segundo terminal do segundo transistor é igual ou abaixo de uma voltagem limite de comutação do primeiro transistor.

[0008] O primeiro transistor e o segundo transistor podem compreender, cada um, um primeiro terminal para LIGAR e DESLIGAR esse transistor, um segundo terminal e um terceiro terminal, e o arranjo de comutação pode ser configurado de modo que o segundo transistor seja adaptado para mudar de LIGADO para DESLIGADO quando a voltagem no segundo terminal do primeiro transistor é igual ou abaixo de uma voltagem limite de comutação do segundo transistor.

[0009] O circuito ressonante pode compreender também um primeiro diodo e um segundo diodo e o primeiro terminal do primeiro transistor pode ser conectado ao segundo terminal do segundo transistor através do primeiro diodo e o primeiro terminal do segundo transistor pode ser conectado ao segundo terminal do primeiro transistor via o segundo diodo, pelo qual o primeiro terminal do primeiro transistor é preso em baixa voltagem quando o segundo transistor está LIGADO e o primeiro terminal do segundo transistor é preso em baixa voltagem quando o primeiro transistor está LIGADO.

[0010] O primeiro diodo e/ou o segundo diodo podem ser diodos Schottky.

[0011] O arranjo de comutação pode ser configurado de modo que o primeiro transistor seja adaptado para passar de LIGADO para DESLIGADO quando a voltagem no segundo terminal do segundo transistor for igual ou abaixo de uma voltagem limite de comutação do primeiro transistor mais uma voltagem de polarização do primeiro diodo.

[0012] O arranjo de comutação pode ser configurado de modo que o segundo transistor seja adaptado para passar de LIGADO para DESLIGADO quando a voltagem no segundo terminal do primeiro transistor é igual ou abaixo de uma voltagem limite de comutação do segundo transistor mais uma voltagem de polarização do segundo diodo.

[0013] O primeiro transistor e o segundo transistor podem compreender, cada um, um primeiro terminal para LIGAR e DESLIGAR esse transistor, um segundo terminal e um terceiro terminal, e o circuito pode compreender também um terceiro transistor e um quarto transistor. O primeiro terminal do primeiro transistor pode ser conectado ao segundo terminal do segundo transistor por meio do terceiro transistor e o primeiro terminal do segundo transistor pode ser conectado ao segundo terminal do primeiro transistor através do quarto transistor. O terceiro e o quarto transistores podem ser transistores de efeito de campo.

[0014] Cada um dos terceiro transistor e quarto transistor pode ter um primeiro terminal para ligar e desligar esse transistor, e cada um do terceiro transistor e do quarto transistor pode ser configurado para ser ligado quando uma voltagem maior ou igual a uma voltagem limite é aplicado ao seu respectivo primeiro terminal.

[0015] O circuito ressonante pode ser configurado para ser ativado pela aplicação de uma voltagem maior ou igual à voltagem limite aos primeiros terminais do terceiro transistor e do quarto transistor para, assim, LIGAR o terceiro e o quarto transistor.

[0016] Em alguns exemplos, o circuito ressonante não compreende um controlador configurado para acionar o arranjo de comutação.

[0017] A frequência de ressonância do circuito ressonante pode mudar em resposta à energia sendo transferida do elemento indutivo para o arranjo susceptor.

[0018] O circuito ressonante pode compreender uma voltagem de controle de transistor para fornecer uma voltagem de controle aos primeiros terminais do primeiro transistor e do segundo transistor.

[0019] O circuito ressonante pode compreender um primeiro resistor de levantamento conectado em série entre o primeiro terminal do primeiro transistor e a voltagem de controle do transistor e um segundo resistor de levantamento conectado em série entre o primeiro terminal do segundo transistor e a voltagem de controle do transistor.

[0020] O terceiro transistor pode ser conectado entre a voltagem de controle e o primeiro terminal do primeiro transistor e o quarto transistor pode ser conectado entre a voltagem de controle e o segundo transistor.

[0021] O primeiro transistor e/ou o segundo transistor podem ser transistores de efeito de campo.

[0022] Um primeiro terminal da fonte de voltagem DC pode ser conectado ao primeiro e segundo pontos no circuito ressonante, em que o primeiro ponto e o segundo ponto estão eletricamente localizados em cada lado do elemento indutivo.

[0023] Um primeiro terminal da fonte de voltagem DC pode ser conectado a um primeiro ponto no circuito ressonante, em que o primeiro ponto está eletricamente conectado a um ponto central do elemento indutivo de modo que a corrente fluindo do primeiro ponto possa fluir em uma primeira direção através de uma primeira parte do elemento indutivo e em uma segunda direção através de uma segunda parte do elemento indutivo.

[0024] O circuito ressonante pode compreender pelo menos um indutor de estrangulamento posicionado entre a fonte de voltagem DC e o elemento indutivo.

[0025] O circuito ressonante pode compreender um primeiro indutor de estrangulamento e um segundo indutor de estrangulamento, em que o primeiro indutor de estrangulamento é conectado em série entre o primeiro ponto e o elemento indutivo e o segundo indutor está conectado em série entre o segundo ponto e o elemento indutivo.

[0026] O circuito ressonante pode compreender um primeiro indutor de estrangulamento, em que o primeiro indutor de estrangulamento é conectado em série entre o primeiro ponto no circuito ressonante e o ponto central do elemento indutivo.

[0027] De acordo com um segundo aspecto da presente invenção, é fornecido um dispositivo gerador de aerossol compreendendo o circuito ressonante de acordo com o primeiro aspecto.

[0028] O dispositivo gerador de aerossol pode ser configurado para receber um primeiro componente consumível contendo um primeiro arranjo susceptor e o dispositivo gerador de aerossol pode ser configurado para receber um segundo componente consumível contendo um segundo arranjo susceptor, em que a corrente variável é mantida em uma primeira frequência de ressonância do circuito ressonante quando o primeiro componente consumível é acoplado ao dispositivo e em uma segunda frequência de ressonância do circuito ressonante quando o segundo componente consumível é acoplado ao dispositivo.

[0029] O dispositivo gerador de aerossol pode compreender uma porção receptora, a porção receptora configurada para receber qualquer um dentre o primeiro componente consumível ou o segundo componente consumível, de modo que o primeiro ou segundo arranjo susceptor seja fornecido na proximidade do elemento indutivo.

[0030] O elemento indutivo pode ser uma bobina eletricamente condutora, em que o dispositivo é configurado para receber pelo menos uma parte do primeiro ou segundo arranjo susceptor dentro da bobina.

[0031] De acordo com um terceiro aspecto da presente invenção, é fornecido um sistema que compreende um dispositivo gerador de aerossol de acordo com o segundo aspecto e um arranjo susceptor.

[0032] O arranjo susceptor pode ser feito de alumínio.

[0033] O arranjo susceptor pode ser disposto em um consumível compreendendo o arranjo susceptor e material gerador de aerossol.

[0034] De acordo com um quarto aspecto da presente invenção, é fornecido um kit de peças compreendendo um primeiro componente consumível compreendendo um primeiro material gerador de aerossol e um primeiro arranjo susceptor, e um segundo componente consumível compreendendo um segundo material gerador de aerossol e um segundo susceptor, o primeiro e segundo componentes consumíveis configurados para uso com o dispositivo gerador de aerossol de acordo com o segundo aspecto.

[0035] O primeiro componente consumível pode ter uma forma diferente em comparação com o segundo componente consumível.

[0036] O primeiro arranjo susceptor pode ter uma forma diferente ou ser formado a partir de um material diferente em comparação com o segundo componente consumível.

[0037] O primeiro e o segundo componentes consumíveis podem ser selecionados a partir do grupo que compreende: um bastão, uma cápsula, um cartomizador e uma folha plana.

[0038] O primeiro arranjo susceptor ou o segundo arranjo susceptor pode ser formado de alumínio.

Breve descrição dos desenhos

[0039] Figura 1 ilustra esquematicamente um dispositivo gerador de aerossol de acordo com um exemplo;

[0040] Figura 2 ilustra esquematicamente um circuito ressonante de acordo com um exemplo;

[0041] Figura 3 ilustra esquematicamente um circuito ressonante de acordo com um segundo exemplo;

[0042] Figura 4 ilustra esquematicamente um circuito ressonante de acordo com um terceiro exemplo; e

[0043] Figura 5 ilustra esquematicamente um circuito ressonante de acordo com um quarto exemplo.

Descrição detalhada

[0044] O aquecimento por indução é um processo de aquecimento de um objeto eletricamente condutor (ou susceptor) por indução eletromagnética. Um aquecedor de indução pode compreender um elemento indutivo, por exemplo, uma bobina indutiva e um dispositivo para a passagem de uma corrente elétrica variável, como uma corrente elétrica alternada, através do elemento indutivo. A variação da corrente elétrica no elemento indutivo produz um campo magnético variável. O campo magnético variável penetra um susceptor adequadamente posicionado em relação ao elemento indutivo, gerando correntes parasitas dentro do susceptor. O susceptor tem resistência elétrica às correntes parasitas e, portanto, o fluxo das correntes parasitas contra essa resistência faz com que o susceptor seja aquecido pelo aquecimento Joule. Nos casos em que o susceptor compreende material ferromagnético, como ferro, níquel ou cobalto, o calor também pode ser gerado por perdas de histerese magnética no susceptor, ou seja, pela orientação variável de dipolos magnéticos no material magnético como resultado de seu alinhamento com o campo magnético.

[0045] No aquecimento indutivo, em comparação com o aquecimento por condução, por exemplo, o calor é gerado dentro do susceptor, permitindo um aquecimento rápido. Além disso, não precisa haver nenhum contato físico entre o aquecedor indutivo e o susceptor, permitindo maior liberdade na construção e aplicação.

[0046] Um aquecedor de indução pode compreender um circuito LC, contendo uma indutância L fornecida por um elemento de indução, por exemplo, o eletroímã que pode ser disposto para aquecer indutivamente um susceptor e uma capacitância C fornecida por um capacitor. O circuito pode, em alguns casos, ser representado como um circuito RLC, compreendendo uma resistência R fornecida por um resistor. Em alguns casos, a resistência é fornecida pela resistência ôhmica de partes do circuito que conecta o indutor e o capacitor e, portanto, o circuito não precisa necessariamente incluir um resistor como tal. Esse circuito pode ser referido, por exemplo, como um circuito LC. Tais circuitos podem exibir ressonância elétrica, que ocorre em uma determinada frequência de ressonância quando as partes imaginárias das impedâncias ou admitâncias dos elementos do circuito se cancelam.

[0047] Um exemplo de um circuito exibindo ressonância elétrica é um circuito LC, compreendendo um indutor, um capacitor e, opcionalmente, um resistor. Um exemplo de um circuito LC é um circuito em série onde o indutor e o capacitor são conectados em série. Outro exemplo de um circuito LC é um circuito LC paralelo em que o indutor e o capacitor são conectados em paralelo. A ressonância ocorre em um circuito LC porque o campo magnético em colapso do indutor gera uma corrente elétrica em seus enrolamentos que carrega o capacitor, enquanto o capacitor de descarga fornece uma corrente elétrica que constrói o campo magnético no indutor. A presente divulgação se concentra em circuitos LC paralelos. Quando um circuito LC paralelo é acionado na frequência de ressonância, a impedância dinâmica do circuito está no máximo (já que a reatância do indutor é igual à reatância do capacitor) e a corrente do circuito é mínima. No entanto, para um circuito LC paralelo, o indutor paralelo e o circuito do capacitor atuam como um multiplicador de corrente (multiplicando efetivamente a corrente dentro do circuito e, portanto, a corrente que passa pelo indutor). Conduzir o circuito RLC ou LC na ou perto da frequência de ressonância pode, portanto, fornecer aquecimento indutivo eficaz e/ou eficiente, fornecendo o maior valor do campo magnético que penetra no susceptor.

[0048] Um transistor é um dispositivo semicondutor para comutação de sinais eletrônicos. Um transistor normalmente compreende pelo menos três terminais para conexão a um circuito eletrônico. Em alguns exemplos da técnica anterior, uma corrente alternada pode ser fornecida a um circuito usando um transistor, fornecendo um sinal de acionamento que faz com que o transistor comute a uma frequência pré-determinada, por exemplo, na frequência de ressonância do circuito.

[0049] Um transistor de efeito de campo (FET) é um transistor no qual o efeito de um campo elétrico aplicado pode ser usado para variar a condutância efetiva do transistor. O transistor de efeito de campo pode compreender um corpo B, um terminal fonte S, um terminal de dreno D e um terminal de porta G. O transistor de efeito de campo compreende um canal ativo que compreende um semicondutor através do qual portadores de carga, elétrons ou orifícios, podem fluir entre a fonte S e o dreno D. A condutividade do canal, ou seja, a condutividade entre o dreno D e os terminais fonte S, é uma função da diferença de potencial entre os terminais de porta G e de fonte S, por exemplo gerada por um potencial aplicado ao terminal de porta G. Modo de aprimoramento FETs, o FET pode estar DESLIGADO (ou seja, impedindo substancialmente a passagem de corrente) quando há substancialmente zero voltagem da porta G para a fonte S, e pode ser LIGADO (ou seja, permitindo substancialmente que a corrente passe através do mesmo) quando houver uma voltagem substancialmente diferente de zero de porta G-fonte S.

[0050] Um do transistor de efeito de campo n-canal (ou n-tipo) (n-FET) é um transistor de efeito de campo, cujo canal compreende um semicondutor do n-tipo, onde elétrons são os portadores maioritários e orifícios são os portadores minoritários. Por exemplo, semicondutores n-tipo podem compreender um semicondutor intrínseco (como silício, por exemplo) dopado com impurezas doadoras (como fósforo, por exemplo). Em FETs n-canal, o terminal de dreno D é colocado em um potencial mais alto do que o terminal fonte S (ou seja, há uma voltagem dreno-fonte positiva, ou em outras palavras, uma voltagem fonte-dreno negativa). Para ativar um FET n-canal “ligado” (ou seja, para permitir que a corrente passe através do mesmo), um potencial de comutação é aplicado ao terminal de porta G que é maior do que o potencial no terminal fonte S.

[0051] Um transistor de efeito de campo p-canal (ou p-tipo) (p-FET) é um transistor de efeito de campo cujo canal compreende um semicondutor p-tipo, onde orifícios são os portadores majoritários e os elétrons são os portadores minoritários. Por exemplo, semicondutores p-tipo podem compreender um semicondutor intrínseco (como silício, por exemplo) dopado com impurezas aceitadoras (como boro, por exemplo). Em FETs p-canal, o terminal fonte S é colocado em um potencial mais alto do que o terminal de dreno D (ou seja, há uma voltagem dreno-fonte negativa, ou em outras palavras, uma voltagem fonte-dreno positiva). A fim de ligar um FET p-canal “ligado” (ou seja, para permitir que a corrente passe através do mesmo), um potencial de comutação é aplicado ao terminal de porta G que é inferior ao potencial no terminal fonte S (e que pode ser, por exemplo superior ao potencial no terminal de dreno D).

[0052] Um transistor de efeito de campo semicondutor de óxido metálico (MOSFET) é um transistor de efeito de campo cujo terminal de porta G é eletricamente isolado do canal semicondutor por uma camada isolante. Em alguns exemplos, o terminal de porta G pode ser de metal e a camada de isolamento pode ser um óxido (tal como dióxido de silício, por exemplo), portanto, “metal- óxido-semicondutor”. No entanto, em outros exemplos, o portão pode ser feito de outros materiais diferentes de metal, como polissilício, e/ou a camada de isolamento pode ser feita e outros materiais diferentes de óxido, como outros materiais dielétricos. Tais dispositivos são, no entanto, tipicamente referidos como transistores de efeito de campo de óxido metálico-semicondutor (MOSFETs), e deve ser entendido que, tal como utilizado aqui, o termo transistores de efeito de campo semicondutor de óxido metálico ou MOSFETs deve ser interpretado como incluindo tais dispositivos.

[0053] Um MOSFET pode ser um MOSFET de n-canal (ou n-tipo) onde o semicondutor é n-tipo. O MOSFET n-canal (n-MOSFET) pode ser operado da mesma maneira como descrito acima para o FET n- canal. Como outro exemplo, um MOSFET pode ser um MOSFET p-canal (ou p-tipo), onde o semicondutor é p-tipo. O MOSFET p-canal (p- MOSFET) pode ser operado da mesma maneira como descrito acima para o FET p-canal. Um n-MOSFET normalmente tem uma resistência fonte-dreno menor do que um p-MOSFET. Portanto, em um estado “ligado” (ou seja, onde a corrente está passando através do mesmo), os n-MOSFETs geram menos calor em comparação com os p- MOSFETs e, portanto, podem desperdiçar menos energia em operação do que os p-MOSFETs. Além disso, os n-MOSFETs normalmente têm tempos de comutação mais curtos (ou seja, um tempo de resposta característico da alteração do potencial de comutação fornecido ao terminal de porta G para o MOSFET mudando se a corrente passa ou não através do mesmo) em comparação com os p-MOSFETs. Isso pode permitir taxas de comutação mais altas e controle de comutação aprimorado.

[0054] A Figura 1 ilustra esquematicamente um dispositivo gerador de aerossol 100, de acordo com um exemplo. O dispositivo gerador de aerossol 100 compreende uma fonte de energia DC 104, neste exemplo, uma bateria 104, um circuito 150 compreende um elemento indutivo 158, um arranjo susceptor 110, e material gerador de aerossol 116.

[0055] No exemplo da Figura 1, o arranjo susceptor 110 está localizado dentro de um material consumível 120 juntamente com o material gerador de aerossol 116. A fonte de energia DC 104 está eletricamente conectada ao circuito 150 e é disposta para fornecer energia elétrica DC ao circuito 150. O dispositivo 100 também compreende circuitos de controle 106, neste exemplo, o circuito 150 está conectado à bateria 104 por meio dos circuitos de controle 106.

[0056] O circuito de controle 106 pode compreender meios para comutar o dispositivo 100, por exemplo, em resposta a uma entrada do usuário. O circuito de controle 106 pode, por exemplo, compreender um detector de sopro (não mostrado), como é conhecido por si, e/ou pode receber a entrada do usuário através de pelo menos um botão ou controle de toque (não mostrado). O circuito de controle 106 pode compreender meios para monitorar a temperatura dos componentes do dispositivo 100 ou componentes de um material consumível 120 inserido no dispositivo. Além do elemento indutivo 158, o circuito 150 compreende outros componentes que são descritos abaixo.

[0057] O elemento indutivo 158 pode ser, por exemplo uma bobina, que pode, por exemplo, ser plana. O elemento indutivo

158 pode, por exemplo, ser formado a partir de cobre (que tem uma resistividade relativamente baixa). O circuito 150 está disposta de modo a converter uma entrada de corrente DC da fonte de energia DC 104 em graus variados, por exemplo, alternada, corrente através do elemento indutivo 158. O circuito 150 é disposto para conduzir a corrente variável através do elemento indutivo 158.

[0058] O arranjo susceptor 110 está disposto em relação ao elemento indutivo 158 para transferência de energia indutiva do elemento indutivo 158 para o arranjo susceptor 110. O arranjo susceptor 110 pode ser formado a partir de qualquer material adequado que pode ser aquecido por indução, por exemplo, um metal ou liga metálica, por exemplo, aço. Em algumas implementações, o arranjo susceptor 110 pode compreender ou ser inteiramente formado de um material ferromagnético, que pode compreender um ou uma combinação de metais de exemplo, como ferro, níquel e cobalto. Em algumas implementações, o arranjo susceptor 110 pode compreender ou ser formado inteiramente de um material não ferromagnético, por exemplo, alumínio. O elemento indutivo 158, contendo corrente variável conduzido através do mesmo, faz com que o arranjo susceptor 110 para aquecer-se por aquecimento por efeito Joule e/ou por meio de aquecimento de histerese magnética, como descrito acima. O arranjo susceptor 110 está disposto para aquecer o material gerador de aerossol 116, por exemplo, por condução, convecção e/ou aquecimento por radiação, para gerar um aerossol em uso. Em alguns exemplos, o arranjo susceptor 110 e o material gerador de aerossol 116 formam uma unidade integral que pode ser inserida e/ou removida do dispositivo gerador de aerossol 100 e pode ser descartável. Em alguns exemplos, o elemento indutivo 158 pode ser removível do dispositivo 100, por exemplo, para substituição. O dispositivo gerador de aerossol 100 pode ser portátil. O dispositivo gerador de aerossol 100 pode ser disposto para aquecer o material gerador de aerossol 116 para gerar aerossol para inalação por um usuário.

[0059] Nota-se que, conforme usado neste documento, o termo “material gerador de aerossol” inclui materiais que fornecem componentes volatilizados mediante aquecimento, normalmente na forma de vapor ou aerossol. O material gerador de aerossol pode ser um material que não contém tabaco ou um material que contém tabaco. Por exemplo, o material gerador de aerossol pode ser ou compreender tabaco. O material gerador de aerossol pode, por exemplo, incluir um ou mais de tabaco por si, derivados de tabaco, tabaco expandido, tabaco reconstituído, extrato de tabaco, tabaco homogeneizado ou substitutos do tabaco. O material gerador de aerossol pode estar na forma de tabaco moído, tabaco de trapo cortado, tabaco extrudado, tabaco reconstituído, material reconstituído, líquido, gel, folha gelificada, pó ou aglomerados ou semelhantes. O material gerador de aerossol também pode incluir outros produtos que não sejam de tabaco, os quais, dependendo do produto, podem ou não conter nicotina. O material gerador de aerossol pode compreender um ou mais umectantes, como glicerol ou propilenoglicol.

[0060] Voltando à Figura 1, o dispositivo gerador de aerossol 100 compreende um corpo externo 112 que abriga a fonte de energia DC 104, o circuito de controle 106 e o circuito 150 compreendendo o elemento indutivo 158. O material consumível 120 compreendendo o arranjo susceptor 110 e o material gerador de aerossol 116 neste exemplo também é inserido no corpo 112 para configurar o dispositivo 100 para uso. O corpo externo 112 compreende um bocal 114 para permitir aerossol gerado em uso para sair do dispositivo

100.

[0061] Em uso, um usuário pode ativar, por exemplo, por meio de um botão (não mostrado) ou um detector de sopro (não mostrado), o circuito 106 para fazer com que uma variação, por exemplo, alterando a corrente a ser conduzida através do elemento indutivo 108, desse modo aquecendo indutivamente o arranjo susceptor 110, que por sua vez aquece o material gerador de aerossol 116 e faz com que o material gerador de aerossol 116, desse modo, gere um aerossol. O aerossol é gerado no ar aspirado para o dispositivo 100 a partir de uma entrada de ar (não mostrada) e é, assim, transportado para o bocal 104, onde o aerossol sai do dispositivo 100 para inalação por um usuário.

[0062] O circuito 150 compreende o elemento indutivo 158, e o arranjo susceptor 110 e/ou o dispositivo 100 como um todo pode ser disposto para aquecer o material gerador de aerossol 116 para uma faixa de temperaturas para volatilizar pelo menos uma componente do material gerador de aerossol 116 sem queimar o material gerador de aerossol. Por exemplo, a faixa de temperatura pode ser cerca de 50°C até cerca de 350°C, tal como entre cerca de 50°C e cerca de 300°C, entre cerca de 100°C e cerca de 300°C, entre cerca de 150°C e cerca de 300°C, entre cerca de 100°C e cerca de 200°C, entre cerca de 200°C e cerca de 300°C, ou entre cerca de 150°C e cerca de 250°C. Em alguns exemplos, a faixa de temperatura está entre cerca de 170°C e cerca de 250°C. Em alguns exemplos, a faixa de temperatura pode ser diferente desta faixa e o limite superior da faixa de temperatura pode ser maior do que 300°C.

[0063] Será apreciado que pode haver uma diferença entre a temperatura do arranjo susceptor 110 e a temperatura do material gerador de aerossol 116, por exemplo, durante o aquecimento do arranjo susceptor 110, por exemplo, onde a taxa de aquecimento é grande. Será, portanto, apreciado que em alguns exemplos a temperatura à qual o arranjo susceptor 110 é aquecido pode, por exemplo, ser mais alta do que a temperatura à qual se deseja que o material gerador de aerossol 116 seja aquecido.

[0064] Fazendo agora referência à Figura 2, ilustra-se um exemplo de circuito 150, que é um circuito ressonante, para o aquecimento indutivo do arranjo susceptor 110. O circuito ressonante 150 compreende o elemento indutivo 158 e um condensador 156, ligado em paralelo.

[0065] O circuito ressonante 150 compreende um arranjo de comutação M1, M2 que, neste exemplo, compreende um primeiro transistor M1 e um segundo transistor M2. O primeiro transistor M1 e o segundo transistor M2 compreendem cada um respectivo primeiro terminal G1, G2, segundo terminal D1, D2 e terceiro terminal S1, S2. Os segundos terminais D1, D2 do primeiro transistor M1 e do segundo transistor M2 estão conectados a qualquer um dos lados do elemento indutivo paralelo 158 e da combinação do capacitor 156, como será explicado em mais detalhes abaixo. Os terceiros terminais S1, S2 do primeiro transistor M1 e do segundo transistor M2 estão cada um conectado ao aterramento

151. No exemplo ilustrado na Figura 2, o primeiro transistor M1 e o segundo transistor M2 são ambos MOSFETS e os primeiros terminais G1, G2 são terminais de porta, os segundos terminais D1, D2 são terminais de dreno e os terceiros terminais S1, S2 são terminais fonte.

[0066] Será que pode ser apreciado que nos exemplos alternativos podem ser utilizados outros tipos de transistores em lugar dos MOSFETs descrito acima.

[0067] O circuito ressonante 150 tem uma indutância L e uma capacitância C. A indutância L do circuito ressonante 150 é fornecido pelo elemento indutivo 158, e pode também ser afetada por uma indutância do arranjo susceptor 110, o qual é providenciado para o aquecimento indutivo pelo elemento indutivo

158. O aquecimento por indução do arranjo susceptor 110 é através de uma variação do campo magnético gerado pelo elemento indutivo 158, que, da maneira descrita acima, induz o aquecimento de Joule e/ou perdas de histerese magnética no arranjo susceptor. Uma porção da indutância L do circuito ressonante 150 pode ser devido à permeabilidade magnética do arranjo susceptor 110. A variação do campo magnético gerado pelo elemento indutivo 158 é gerada por uma variação, por exemplo alteração, corrente que flui através do elemento indutivo 158.

[0068] O elemento indutivo 158 pode, por exemplo, estar na forma de um elemento condutor em espiral. Por exemplo, o elemento indutivo 158 pode ser uma bobina de cobre. O elemento indutivo 158 pode compreender, por exemplo, um fio de multifibra, tais como fio Litz, por exemplo, um fio que compreende um certo número de fios isolados individualmente torcidos juntos. A resistência

AC de um fio multifibra é uma função da frequência e o fio multifibra pode ser configurado de tal forma que a absorção de energia do elemento indutivo é reduzida em uma frequência de condução. Como outro exemplo, o elemento indutivo 158 pode ser uma tira enrolada sobre uma placa de circuito impresso, por exemplo. O uso uma tira em espiral em uma placa de circuito impresso pode ser útil, pois fornece uma tira rígida e autossustentável, com uma seção transversal que elimina qualquer requisito de fio multifibra (que pode ser caro), que pode ser produzido em massa com uma alta reprodutibilidade com baixo custo. Embora um elemento indutivo 158 seja mostrado, será prontamente apreciado que pode haver mais do que um elemento indutivo 158 providenciado para o aquecimento indutivo de um ou mais arranjos susceptores 110.

[0069] A capacitância C do circuito ressonante 150 é fornecido pelo condensador 156. O condensador 156 pode ser, por exemplo, um capacitor de cerâmica Classe 1, por exemplo um condensador tipo COG. A capacitância total C também pode compreender a capacitância parasita do circuito ressonante 150; no entanto, isso é ou pode ser negligenciado em comparação com a capacitância fornecida pelo capacitor 156.

[0070] A resistência do circuito ressonante 150 não é mostrada na Figura 2, mas deve ser apreciada que uma resistência do circuito pode ser fornecida pela resistência da tira ou fio que conecta os componentes do circuito ressonante 150, a resistência do indutor 158, e/ou a resistência à corrente que flui através do circuito ressonante 150 fornecida pelo arranjo susceptor 110 providenciado para transferência de energia para o indutor 158.

Em alguns exemplos, um ou mais resistores dedicados (não mostrado) podem ser incluídos no circuito ressonante 150.

[0071] O circuito ressonante 150 é fornecido com uma voltagem de fonte DC V1 fornecida a partir da fonte de energia DC 104 (consulte a Figura 1), por exemplo, de uma bateria. Um terminal positivo da voltagem de fonte DC V1 está ligado ao circuito ressonante 150 em um primeiro ponto 159 e um segundo ponto 160. Um terminal negativo A (não representado) de voltagem de fonte DC V1 está ligada ao aterramento 151 e, portanto, neste exemplo, para os terminais fonte S de ambos os MOSFETs M1 e M2. Em exemplos, a voltagem de fonte DC V1 pode ser fornecida ao circuito ressonante diretamente de uma bateria ou por meio de um elemento intermediário.

[0072] O circuito ressonante 150 pode, portanto, ser considerado conectado como uma ponte elétrica com o elemento indutivo 158 e o capacitor 156 em paralelo conectado entre os dois braços da ponte. O circuito ressonante 150 atua de modo a produzir um efeito de comutação, descrito abaixo, que resulta em uma variação, por exemplo alteração, da corrente a ser drenada através do elemento indutivo 158, criando, assim, o campo magnético alternado e aquecendo o arranjo susceptor 110.

[0073] O primeiro ponto 159 está conectado a um primeiro nó A localizado em um primeiro lado da combinação paralela do elemento indutivo 158 e o capacitor 156. O segundo ponto 160 está conectado a um segundo nó B, a um segundo lado da combinação paralela do elemento indutivo 158 e do capacitor 156. Um primeiro indutor de estrangulamento 161 é conectado em série entre o primeiro ponto 159 e o primeiro nó A, e um segundo indutor de estrangulamento 162 é conectado em série entre o segundo ponto 160 e o segundo nó B. O primeiro e o segundo estranguladores 161 e 162 atuam para filtrar as frequências AC de entrar no circuito do primeiro ponto 159 e do segundo ponto 160, respectivamente, mas permitem que a corrente DC seja puxada para dentro e através do indutor 158. Os estranguladores 161 e 162 fazem com que a voltagem em A e B oscile com pouco ou nenhum efeito visível no primeiro ponto 159 ou no segundo ponto 160.

[0074] Neste exemplo particular, o primeiro MOSFET M1 e o segundo MOSFET M2 são MOSFETs de modo de aprimoramento de n- canal. O terminal de dreno do primeiro MOSFET M1 é conectado ao primeiro nó A por meio de um fio condutor ou semelhante, enquanto o terminal de dreno do segundo MOSFET M2 está conectado ao segundo nó B, por meio de um fio condutor ou semelhante. O terminal de fonte de cada MOSFET M1, M2 está conectado ao aterramento 151.

[0075] O circuito ressonante 150 compreende uma segunda fonte de voltagem V2, fonte de voltagem de porta (ou às vezes referida aqui como uma voltagem de controle), com seu terminal positivo conectado a um terceiro ponto 165 que é usado para fornecer uma voltagem para os terminais de porta G1, G2 do primeiro e segundo MOSFETs M1 e M2. A voltagem de controle V2 fornecida no terceiro ponto 165 neste exemplo é independente da voltagem V1 fornecida nos primeiro e segundo pontos 159, 160, o que permite a variação da voltagem V1 sem impactar a voltagem de controle V2. Um primeiro resistor de levantamento 163 é conectado entre o terceiro ponto 165 e o terminal de porta G1 do primeiro MOSFET

M1. Um segundo resistor de levantamento 164 é conectado entre o terceiro ponto 165 e o terminal de porta G2 do segundo MOSFET M2.

[0076] Em outros exemplos, um tipo diferente de transistor pode ser usado, como um tipo diferente de FET. Será apreciado que o efeito de comutação descrito abaixo pode ser alcançado igualmente para um tipo diferente de transistor que é capaz de comutar de um estado “ligado” para um estado “desligado”. Os valores e as polaridades das voltagens de fonte V1 e V2 podem ser escolhidos em conjunto com as propriedades do transistor utilizados, e os outros componentes no circuito. Por exemplo, as voltagens de fonte e podem ser escolhidas na dependência de se um transistor de n-canal ou p-canal é usado, ou na dependência da configuração em que o transistor está conectado, ou a diferença na diferença de potencial aplicada entre os terminais do transistor que resulta no transistor sendo ligado ou desligado.

[0077] O circuito ressonante 150 compreende também um primeiro diodo d1 e um segundo diodo d2, que neste exemplo são diodos Schottky, mas em outros exemplos qualquer outro tipo adequado de diodo pode ser usado. O terminal de porta G1 do primeiro MOSFET M1 é conectado ao terminal de dreno D2 do segundo MOSFET M2 através do primeiro diodo d1, com a direção direta do primeiro diodo d1 sendo em direção ao dreno D2 do segundo MOSFET M2.

[0078] O terminal de porta G2 do segundo MOSFET M2 está conectado ao dreno D1 do primeiro segundo MOSFET M1 através do segundo diodo d2, com a direção direta do segundo diodo d2 sendo em direção ao dreno D1 do primeiro MOSFET M1. O primeiro e o segundo diodos Schottky d1 e d2 podem ter uma voltagem limite de diodo de cerca de 0,3 V. Em outros exemplos, diodos de silício podem ser usados contendo uma voltagem limite de diodo de cerca de 0,7 V. Nos exemplos, o tipo de diodo usado é selecionado em conjunto com a voltagem limite de porta, para permitir a comutação desejada dos MOSFETs M1 e M2. Será apreciado que o tipo de diodo e a voltagem de fonte de porta V2 pode também ser escolhida em conjunto com os valores das resistências de levantamento 163 e 164, bem como os outros componentes do circuito ressonante 150.

[0079] O circuito ressonante 150 suporta uma corrente através do elemento indutivo 158 que é uma corrente variável devido à comutação do primeiro e do segundo MOSFETs M1 e M2. Uma vez que, neste exemplo, os MOSFETs M1 e M2 são modos de aprimoramento, quando a voltagem aplicada ao terminal de porta G1, G2 de um dos primeiro e segundo transistores MOSFET é tal que uma voltagem da porta-fonte é maior do que um pré-determinado limite para esse MOSFET, o MOSFET é colocado no estado LIGADO. A corrente pode então fluir do terminal de dreno D1, D2 para o terminal fonte S1, S2 que está conectado ao aterramento 151. A resistência em série do MOSFET neste estado LIGADO é insignificante para os fins de operação do circuito, e o terminal de dreno D pode ser considerado em potencial de aterramento quando o MOSFET está no estado LIGADO. O limite porta-fonte para o MOSFET pode ser qualquer valor adequado para o circuito ressonante 150 e será apreciado que a magnitude da voltagem V2 e as resistências dos resistores 164 e 163 são escolhidas dependendo da voltagem limite porta-fonte dos MOSFETs M1 e M2, essencialmente de modo que a voltagem V2 seja maior do que as voltagens limites de porta.

[0080] O procedimento de comutação do circuito ressonante 150 que resulta na variação da corrente fluindo através do elemento indutivo 158 será descrito agora a partir de uma condição em que a voltagem no primeiro nó A é alta e a voltagem no segundo nó B é baixa.

[0081] Quando a voltagem no nó A é alta, a voltagem no terminal de dreno D1 do primeiro MOSFET M1 também é alta porque o terminal de dreno D1 de M1 está conectado, diretamente neste exemplo, ao nó A por meio de um fio condutor. Ao mesmo tempo, a voltagem no nó B é mantida baixa e a voltagem no terminal de dreno D2 do segundo MOSFET M2 é correspondentemente baixa (o terminal de dreno de M2 sendo, neste exemplo, diretamente conectado ao nó B por meio de um fio condutor).

[0082] Por conseguinte, no presente momento, o valor da voltagem de dreno M1 é elevada e é maior do que a voltagem de porta M2. O segundo diodo d2 é, portanto, polarizado de forma reversa neste momento. A voltagem de porta M2 neste momento é maior do que a voltagem do terminal fonte M2, e a voltagem V2 é tal que a voltagem porta-fonte em M2 é maior do que o limite LIGADO para o MOSFET M2. M2 está, portanto, LIGADO neste momento.

[0083] Ao mesmo tempo, a voltagem de dreno M2 é baixa e o primeiro diodo d1 é polarizado direto devido à fonte de voltagem de porta V2 estar em direção ao terminal de porta M1. O terminal de porta M1 é, portanto, conectado através da polarização adiante do primeiro diodo d1 para terminal de dreno de baixa voltagem do segundo MOSFET M2, e a voltagem de porta M1 é, portanto, também baixa. Em outras palavras, como M2 está ligado, ele está agindo como um grampo de aterramento, o que resulta no primeiro diodo d1 sendo polarizado direto e a voltagem de porta M1 sendo baixa. Como tal, a voltagem da porta-fonte de M1 está abaixo do limite LIGADO e o primeiro MOSFET M1 está DESLIGADO.

[0084] Em resumo, neste ponto, o circuito 150 está em um primeiro estado, em que: a voltagem no nó A é alta; a voltagem no nó B é baixa; o primeiro diodo d1 é polarizado direto; o segundo MOSFET M2 está LIGADO; o segundo diodo d2 é polarizado de forma reversa; e o primeiro MOSFET M1 está desligado.

[0085] A partir deste ponto, com o segundo MOSFET M2 no estado LIGADO e o primeiro MOSFET M1 no estado DESLIGADO, a corrente é consumida da fonte V1 através do primeiro estrangulamento 161 e através do elemento indutivo 158. Devido à presença de estrangulamento de indução 161, a voltagem no nó A está livre para oscilar. Uma vez que o elemento indutivo 158 está em paralelo com o capacitor 156, a voltagem observada no nó A segue a de um perfil de voltagem meio senoidal. A frequência da voltagem observada no nó A é igual à frequência de ressonância do circuito 150.

[0086] A voltagem no nó A reduz de modo sinusoidal no tempo a partir do seu valor máximo no sentido de 0 como um resultado de uma deterioração de energia no nó A. A voltagem no nó B é mantida baixa (porque MOSFET M2 está ligado) e o indutor L é carregado a partir da fonte DC V1. O MOSFET M2 é desligado em um ponto no tempo quando a voltagem no nó A é igual ou abaixo da voltagem limite de porta M2 mais a voltagem de polarização direta de d2. Quando a voltagem no nó A finalmente atingir zero, o MOSFET M2 estará totalmente desligado.

[0087] Ao mesmo tempo, ou logo depois, a voltagem no nó B é elevada. Isso acontece devido à transferência ressonante de energia entre o elemento indutivo 158 e o capacitor 156. Quando a voltagem no nó B torna-se alta devido a esta transferência ressonante de energia, a situação descrita acima com relação aos nós A e B e os MOSFETs M1 e M2 estão invertidos. Ou seja, conforme a voltagem em A diminui para zero, a voltagem de dreno de M1 é reduzida. A voltagem de dreno de M1 reduz a um ponto onde o segundo diodo d2 não é mais polarizado de forma reversa e torna- se polarizado direto. Similarmente, a voltagem no nó B sobe para o seu máximo e o primeiro diodo D1 comuta de ser polarizado para ser polarização reversa. Quando isso acontece, a voltagem de porta M1 não está mais acoplada à voltagem de dreno de M2 e a voltagem de porta M1 torna-se alta, portanto, sob a aplicação da voltagem de fonte de porta V2. O primeiro MOSFET M1 é, portanto, comutado para o estado LIGADO, uma vez que sua voltagem porta- fonte está agora acima do limite para ativação. Como o terminal de porta M2 agora está conectado através do segundo diodo polarizado direto d2 para o terminal de dreno de baixa voltagem M1, a voltagem de porta M2 é baixa. M2 é, portanto, comutado para o estado DESLIGADO.

[0088] Em resumo, neste ponto, o circuito 150 está em um segundo estado, em que: a voltagem no nó A é baixa; a voltagem no nó B é alta; o primeiro diodo d1 é polarizado de forma reversa; o segundo MOSFET M2 está desligado; o segundo diodo d2 é polarizado direto; e o primeiro MOSFET M1 está LIGADO.

[0089] Neste ponto, a corrente é drenada através do elemento indutivo 158 da voltagem de fonte V1 através do segundo indutor

162. A direção da corrente, portanto, foi revertida devido à operação de comutação do circuito ressonante 150. O circuito ressonante 150 continuará a alternar entre o primeiro estado descrito acima em que o primeiro MOSFET M1 está DESLIGADO e o segundo MOSFET M2 está LIGADO, e o segundo estado descrito acima em que o primeiro MOSFET M1 está LIGADO e o segundo MOSFET M2 está DESLIGADO.

[0090] No estado estacionário de operação, a energia é transferida entre o domínio eletrostático (ou seja, no capacitor 156) e o domínio magnético (ou seja, o indutor 158), e vice- versa.

[0091] O efeito de comutação líquida é em resposta às oscilações de voltagem no circuito ressonante 150, onde temos uma transferência de energia entre o domínio eletrostático (ou seja, no condensador 156) e o domínio magnético (isto é, o indutor 158), criando, assim, uma corrente variável no tempo no circuito LC em paralelo, que varia na frequência de ressonância do circuito. Isto é vantajoso para a transferência de energia entre o elemento indutivo 158 e o arranjo susceptor 110 uma vez que o circuito 150 opera em seu nível de eficiência ótimo e, por conseguinte, atinge o aquecimento mais eficiente do material gerador de aerossol 116 em relação ao funcionamento de circuitos fora de ressonância. O arranjo de comutação descrito é vantajoso, pois permite que o circuito 150 acione a si mesmo na frequência de ressonância sob condições de carga variáveis, por exemplo quando um susceptor diferente é acoplado ao elemento indutivo. O que isto significa é que no caso de as propriedades do circuito 150 mudarem (por exemplo, se o susceptor 110 está presente ou não, ou se a temperatura do susceptor muda, ou mesmo o movimento físico do elemento susceptor 110), a dinâmica da natureza do circuito 150 adapta continuamente seu ponto ressonante para transferir energia de uma maneira ótima, significando assim que o circuito 150 é sempre conduzido em ressonância. Além disso, a configuração do circuito 150 é tal que nenhum controlador externo ou semelhante é necessário para aplicar os sinais de voltagem de controle às portas dos MOSFETS para efetuar a comutação.

[0092] Nos exemplos descritos acima, com referência à Figura 2, os terminais de porta G1, G2 são fornecidos com uma voltagem de porta por meio de uma segunda fonte de energia que é diferente da fonte de energia para a voltagem de fonte V1. No entanto, em alguns exemplos, os terminais de porta podem ser fornecidos com a mesma fonte de voltagem que a voltagem de fonte V1. Em tais exemplos, o primeiro ponto 159, o segundo ponto 160 e o terceiro ponto 165 no circuito 150 podem, por exemplo, ser conectados ao mesmo barramento de energia. Em tais exemplos, será apreciado que as propriedades dos componentes do circuito devem ser escolhidas para permitir que a ação de comutação descrita ocorra. Por exemplo, a voltagem de fonte de porta e as voltagens limite do diodo devem ser escolhidas de modo que as oscilações do circuito ativam os MOSFETs no nível apropriado. A provisão de valores de voltagem separados para a voltagem de fonte de fonte V2 e a voltagem de fonte V1 permite que a voltagem de fonte V1 seja variada independentemente da voltagem de fonte de porta V2 sem afetar o funcionamento do mecanismo de comutação do circuito.

[0093] A frequência de ressonância f0 do circuito 150 pode estar na faixa de MHz, por exemplo, na faixa de 0,5 MHz a 4 MHz, por exemplo, na faixa de 2 MHz a 3 MHz. Será apreciado que a frequência de ressonância f0 do circuito ressonante 150 está dependente da indutância L e da capacidade C do circuito 150, tal como definido acima, que por sua vez é dependente de o elemento indutivo 158, o condensador 156 e, adicionalmente, o arranjo susceptor 110. Ou seja, pode-se considerar que a frequência de ressonância muda em resposta à energia que está sendo transferida do elemento indutivo para o arranjo susceptor. Como tal, a frequência de ressonância f0 do circuito 150 pode variar de implementação para implementação. Por exemplo, a frequência pode estar na faixa de 0,1 MHz a 4 MHz, ou na faixa de 0,5 MHz a 2 MHz, ou na faixa de 0,3 MHz a 1,2 MHz. Em outros exemplos, a frequência de ressonância f0 pode estar em uma faixa diferente da descrita acima. Geralmente, a frequência de ressonância dependerá das características do circuito, tais como as propriedades elétricas e/ou físicas dos componentes usados, incluindo o arranjo susceptor 110.

[0094] Também será apreciado que as propriedades do circuito ressonante 150 podem ser selecionadas com base em outros fatores para um dado arranjo susceptor 110. Por exemplo, a fim de melhorar a transferência de energia do elemento indutivo 158 para o arranjo susceptor 110, é pode ser útil para selecionar a profundidade da pele (isto é, a profundidade a partir da superfície do arranjo susceptor 110 dentro da qual a densidade de corrente cai por um fator de 1/e, o que é pelo menos uma função da frequência) com base nas propriedades do material do arranjo susceptor 110. A profundidade da pele difere para diferentes materiais de arranjos susceptores 110 e reduz com o aumento da frequência de condução. Por outro lado, por exemplo, a fim de reduzir a proporção de energia fornecida ao circuito ressonante 150 e/ou elemento de acionamento 102 que é perdido como calor dentro da parte eletrônica, pode ser benéfico ter um circuito que se aciona sob frequências relativamente mais baixas. Uma vez que a frequência de acionamento é igual à frequência de ressonância neste exemplo, as considerações aqui com respeito à frequência de transmissão são feitas com relação à obtenção da frequência de ressonância apropriada, por exemplo, projetando um arranjo susceptor 110 e/ou usando um capacitor 156 com uma certa capacitância e um elemento indutivo 158 com uma certa indutância. Em alguns exemplos, um compromisso entre esses fatores pode, portanto, ser escolhido conforme apropriado e/ou desejado.

[0095] O circuito ressonante 150 da Figura 2 tem uma frequência de ressonância f0 na qual a corrente I é minimizada e a resistência dinâmica é maximizada. O circuito ressonante 150 aciona a si mesmo nesta frequência de ressonância e, portanto, o campo magnético oscilante gerado pelo indutor 158 é máximo, e o aquecimento indutivo do arranjo susceptor 110 pelo elemento indutivo 158 é maximizado.

[0096] Em alguns exemplos, o aquecimento indutivo do arranjo susceptor 110 pelo circuito ressonante 150 pode ser controlado ao controlar a voltagem de fonte fornecida ao circuito ressonante 150, que por sua vez pode controlar a corrente que flui no circuito ressonante 150, e, portanto, pode controlar a energia transferida para o arranjo susceptor 110 pelo circuito ressonante 150 e, portanto, o grau em que o arranjo susceptor 110 é aquecido. Em outros exemplos, será apreciado que a temperatura do arranjo susceptor 110 pode ser monitorada e controlada, por exemplo, mudando a fonte de voltagem (por exemplo, mudando a magnitude da voltagem fornecida ou mudando o ciclo de trabalho de um pulso de sinal de voltagem de largura modulada) para o elemento indutivo 158, dependendo se o arranjo susceptor 110 deve ser aquecido em um grau maior ou menor.

[0097] Como mencionado acima, a indutância L do circuito ressonante 150 é fornecida pelo elemento indutivo 158 disposto para aquecimento indutivo do arranjo susceptor 110. Pelo menos uma porção da indutância L do circuito ressonante 150 é devida à permeabilidade magnética do arranjo de susceptor 110. A indutância L e, portanto, a frequência de ressonância f0 do circuito ressonante 150 pode, portanto, depender do(s) susceptor/susceptores específico(s) usado(s) e seu posicionamento em relação ao(s) elemento(s) indutivo(s) 158, que pode mudar de tempos em tempos. Além disso, a permeabilidade magnética do arranjo susceptor 110 pode variar com temperaturas variáveis do susceptor 110.

[0098] A Figura 3 mostra um segundo exemplo de um circuito ressonante 250. O segundo circuito ressonante 250 compreende muitos dos mesmos componentes que o circuito ressonante 150 e componentes semelhantes em cada um dos circuitos ressonantes 150 250 são fornecidos com os mesmos números de referência e não serão descritos com detalhes novamente.

[0099] O segundo circuito 250 difere do primeiro circuito 150 em que o segundo circuito 250 não compreende os diodos d1, d2, através dos quais os terminais de porta G1, G2 de cada um dos transistores M1, M2 estão respectivamente conectados aos terminais de dreno D 1, D2 do outro dos transistores M1, M2. Em vez dos diodos d1, d2 que estão incluídos no primeiro circuito 150, o segundo circuito 250 compreende um terceiro MOSFET M3 e um quarto MOSFET M4.

[0100] No segundo circuito 250, a porta G1 do primeiro MOSFET M1 é conectada ao dreno D2 do segundo MOSFET M2 por meio do terceiro MOSFET M3. A porta G2 do segundo MOSFET M2 é conectada de forma semelhante ao dreno D1 do primeiro MOSFET M1 por meio de um quarto MOSFET M4. A voltagem de controle V2 é fornecida do ponto 165 aos terminais da porta G3, G4 do terceiro MOSFET M3 e do quarto MOSFET M4. Em um exemplo, como o exemplo representado pela Figura 3, os terminais de porta G3, G4 do terceiro MOSFET M3 e do quarto MOSFET M4 são conectados um ao outro por meio de um condutor elétrico, por exemplo, um trilho elétrico, e a voltagem V2 fornecida a um ponto no condutor elétrico. Será apreciado que cada um do terceiro MOSFET M3 e do quarto MOSFET M4 tem uma voltagem limite de porta de modo que quando uma voltagem maior que a voltagem limite é aplicada ao seu terminal de porta G3, G4, o respectivo MOSFET M3, M4 é “ligado” de forma que a corrente possa fluir de seu terminal de dreno para terminal fonte do mesmo. Nos exemplos, a voltagem V2 é maior do que as voltagens limites do terceiro e quarto MOSFETs M3, M4 de modo que a aplicação da voltagem de controle V2 torna o terceiro e quarto MOSFETs M3, M4 no estado LIGADO. Em um exemplo, a voltagem limite do terceiro MOSFET M3 é igual à voltagem limite do quarto MOSFET M4. Em alguns exemplos, o segundo circuito 250 pode compreender um de mais resistores de queda (não mostrado na Figura 3), ligado entre as portas G1, G2 do primeiro e segundo transistores MOSFET M1, M2 e aterramento.

[0101] O segundo circuito 250 opera como um circuito auto- oscilante que faz uma corrente variável fluir através do elemento indutivo 158 da maneira descrita com referência ao primeiro exemplo de circuito 150 com referência à Figura 2. Diferenças no comportamento do segundo circuito 250 a partir do primeiro exemplo de circuitos 150, devido ao uso de MOSFETs M3, M4, em vez de diodos D1, D2, se tornarão evidentes a partir da descrição seguinte.

[0102] O procedimento de comutação do segundo circuito 250, que resulta em uma corrente variável fluindo através do elemento indutivo 158, será descrito agora.

[0103] Quando a voltagem V2 é aplicada às portas G3, G4 do terceiro e quarto MOSFETs M3, M4, o terceiro e o quarto MOSFETs são “ligados”. Desde que uma voltagem V1, neste ponto, cada um dos primeiro, segundo, terceiro e quarto MOSFETs M1-M4 esteja no estado LIGADO. Nesse ponto, as voltagens nos nós A e B começam a cair. Certos desequilíbrios podem existir no circuito 250, por exemplo, diferenças na resistência entre os MOSFETs M1-M4, ou as propriedades dos valores dos indutores presentes no circuito. Estes desequilíbrios agem de tal modo que a voltagem em um dos nós de A ou B começa a cair mais rápido do que a voltagem no outro desses nós A, B. O MOSFET M1, M2 correspondente ao nó A, B no qual a voltagem cai mais rápido, permanecerá no estado LIGADO. O outro dos MOSFETS M1, M2, correspondendo ao outro dos nós A, B, é comutado para o estado DESLIGADO. O seguinte descreve a situação em que a voltagem no nó A começa a oscilar e a voltagem no nó B permanece em zero. No entanto, igualmente, pode ser o caso de que seja a voltagem no nó B que começa a oscilar enquanto a voltagem no nó A permanece em zero volts.

[0104] Quando a voltagem no nó A aumenta, a voltagem no terminal de dreno D1 do primeiro MOSFET M1 também aumenta porque o terminal de dreno D1 do primeiro MOSFET M1 está conectado ao nó A por meio de um fio condutor. Ao mesmo tempo, a voltagem no nó B é mantida baixa e a voltagem no terminal de dreno D2 do segundo MOSFET M2 é correspondentemente baixa (o terminal de dreno D2 do segundo MOSFET M2 sendo, neste exemplo, diretamente conectado ao nó B por meio de um fio condutor).

[0105] Conforme a voltagem no nó A e no dreno D1 do primeiro MOSFET M1 aumenta, a voltagem na porta G2 do segundo MOSFET M2 aumenta. Isto é devido ao dreno D1 ser conectado através do quarto MOSFET M4 à porta G2 do segundo MOSFET M2 e o quarto MOSFET M4 estar “ligado” devido à voltagem V2 sendo aplicada ao seu terminal de porta G4.

[0106] Conforme a voltagem no dreno D1 do primeiro MOSFET M1 aumenta, a voltagem na porta G2 do segundo MOSFET M2 continua a aumentar até atingir um valor máximo de voltagem Vmax. O valor máximo de voltagem Vmax alcançado na porta G2 do segundo MOSFET M2 depende da voltagem de controle V2 e da voltagem porta-fonte do quarto MOSFET M4 (VgsM4). O valor máximo de Vmax pode ser expresso como Vmax = V2- VgsM4.

[0107] Após um meio ciclo de oscilação na frequência de ressonância do circuito 250, a voltagem no dreno D1 do primeiro MOSFET M1 começa a diminuir. A voltagem no dreno D1 do primeiro MOSFET M1 diminui até atingir 0 V. Neste ponto, o primeiro MOSFET M1 muda de “desligado” para “ligado” e o segundo MOSFET M2 muda de “ligado” para “desligado”.

[0108] O circuito então continua a oscilar de maneira semelhante à descrita acima, exceto com o nó A permanecendo em zero volts enquanto o nó B está livre para oscilar. Ou seja, a voltagem no dreno D2 do segundo MOSFET M2 e no nó B então começa a aumentar, enquanto a voltagem no dreno D1 do primeiro MOSFET M1 e no nó A permanece em zero.

[0109] À medida que a voltagem no nó B e no dreno D2 do segundo MOSFET M2 aumenta, a voltagem na porta G1 do primeiro MOSFET M1 aumenta, uma vez que o dreno D2 está conectado através do terceiro MOSFET M3 à porta G1 do primeiro MOSFET M1 e o terceiro MOSFET M3 está “ligado” devido à voltagem V2 sendo aplicada ao seu terminal de porta G3.

[0110] À medida que a voltagem no dreno D2 do segundo MOSFET M2 aumenta, a voltagem na porta G1 do primeiro MOSFET M1 continua a aumentar até atingir um valor máximo de voltagem Vmax. O valor máximo de voltagem Vmax alcançado no portão G1 depende da voltagem de controle V2 e da voltagem porta-fonte do terceiro MOSFET M 3 (VgsM3). O valor máximo Vmax pode ser expresso como Vmax = V2 - VgsM3. Neste exemplo, as voltagens porta-fonte do terceiro e quarto MOSFETs M3, M4 são iguais entre si, ou seja, VgsM3 = VgsM4.

[0111] Depois de um meio ciclo de oscilação na frequência de ressonância do segundo circuito 250, a voltagem no terminal de dreno D2 do segundo MOSFET M2 começa a diminuir. A voltagem no dreno D2 do segundo MOSFET M2 diminui até atingir 0V. Neste ponto, o segundo MOSFET M2 passa de “desligado” para “ligado” e o primeiro MOSFET M 1 passa de “ligado” para “desligado”.

[0112] Da maneira descrita com referência ao primeiro exemplo de circuito 150, quando o segundo MOSFET M2 está no estado LIGADO e o primeiro MOSFET M1 está no estado DESLIGADO, a corrente é consumida da fonte V1 através do primeiro indutor 161 e através do elemento indutivo 158. Quando o primeiro MOSFET M1 está no estado LIGADO e o segundo MOSFET M2 está no estado DESLIGADO, a corrente é retirada da fonte V1 através do segundo indutor 162 e através do elemento indutivo 158. O segundo circuito de exemplo 250 portanto, oscila da mesma maneira conforme descrito para o primeiro exemplo de circuito 150 da Figura 2, com a direção da corrente invertendo com cada operação de comutação do circuito

250.

[0113] O uso de terceiro e quarto MOSFETs M3, M4, em alguns exemplos, pode ser vantajoso porque pode permitir menores perdas de energia. Ou seja, o primeiro exemplo de circuito 150 pode resultar em perdas resistivas devido a algum consumo de corrente através dos resistores de levantamento 163, 164 ao aterramento

151. Por exemplo, quando o primeiro MOSFET M1 está no estado LIGADO, o segundo diodo d2 está polarizado direto e, assim, uma pequena corrente pode ser drenada através do segundo resistor de levantamento 164, resultando em perdas resistivas. Similarmente, quando o segundo MOSFET M2 está no estado LIGADO, pode haver perdas resistivas devido à corrente consumida através do primeiro resistor de levantamento 163. O segundo circuito de exemplo nos exemplos pode omitir os resistores 163, 164. O segundo circuito de exemplo 250 pode reduzir tais perdas substituindo os resistores de levantamento 163, 164 e os diodos d1, d2 pelo terceiro e quarto MOSFETs M3, M4. Por exemplo, no segundo exemplo de circuito 250, quando o primeiro MOSFET M1 está no estado DESLIGADO, a corrente consumida através do terceiro MOSFET M3 pode ser essencialmente zero. Da mesma forma, no segundo exemplo de circuito 250, quando o segundo MOSFET M2 está no estado DESLIGADO, a corrente consumida através do quarto MOSFET M4 pode ser essencialmente zero. Assim, as perdas resistivas podem ser reduzidas pelo uso do arranjo mostrado no segundo circuito 250. Além disso, pode ser necessária energia para carregar e descarregar as portas G1, G2 do primeiro MOSFET M1 e do segundo MOSFET M2. O segundo circuito 250 pode fornecer esta energia para ser efetivamente fornecida a partir dos nós A e B.

[0114] Circuitos de exemplo acima foram descritos compreendendo dois indutores de estrangulamento 161, 162. Em outro exemplo, um circuito de aquecimento indutivo de exemplo pode compreender apenas um indutor de estrangulamento. Em tal circuito de exemplo, a bobina indutora 158 pode ser “centro- derivada”.

[0115] A Figura 4 mostra um terceiro exemplo de circuito 350 que é uma variação do primeiro exemplo de circuito 150 e em que a bobina 158 é uma bobina centro-derivada e um único indutor de estrangulamento 461 substitui o primeiro e o segundo indutores de estrangulamento 161, 162. O susceptor 110 é omitido da Figura 4 para fins de clareza. Mais uma vez, os componentes que são iguais aos do circuito 150 ilustrado na Figura 2 recebem os mesmos números de referência na Figura 4, pois são na Figura 1.

[0116] No terceiro circuito 350, a voltagem V1 é aplicada através do indutor de estrangulamento 461 a um centro da bobina indutora 158, em um único ponto 459 em oposição aos primeiro e segundo pontos 159, 160 no primeiro exemplo de circuito 150. Em vez disso, como no primeiro e segundo circuitos de exemplo 150, 250, a corrente sendo drenada alternadamente através do primeiro indutor 161 e do segundo indutor 162 conforme a corrente no circuito muda de direção devido às oscilações ressonantes do circuito, a corrente é consumida através do único indutor de estrangulamento 461 e alternadamente drenada através de uma primeira parte 158a do indutor 158 e por meio de uma segunda parte 158b do indutor 158 como as oscilações de corrente no circuito 350 mudar de direção devido à operação de comutação do

MOSFETs M1, M2 . O terceiro circuito 350 opera de maneira equivalente ao primeiro circuito 150 em outros aspectos.

[0117] Um quarto circuito de exemplo é mostrado na Figura 5. Mais uma vez, os componentes que são iguais aos do circuito 150 ilustrado na Figura 2 recebem os mesmos números de referência na Figura 4 como na Figura 1. O quarto circuito 450 difere do terceiro circuito 350 em que, em vez de compreender o único capacitor 156 do terceiro circuito 350, o quarto circuito 450 é fornecido com um primeiro capacitor 156a e um segundo capacitor 156b. O quarto circuito 450, de forma semelhante ao terceiro circuito 350, compreende um arranjo com derivação central com o indutor compreendendo uma primeira parte 158a e uma segunda parte 158b. A voltagem V1 é aplicada por meio do indutor de estrangulamento 461 a um centro da bobina indutora 158 (como no arranjo da Figura 4) e, além disso, o centro da bobina indutora 158 é eletricamente conectado a um ponto entre o primeiro capacitor 156a e o segundo capacitor 156b. Dois laços de circuito adjacentes são, portanto, fornecidos, um compreendendo a primeira parte do indutor 158a e o primeiro capacitor 156a e o outro compreendendo a segunda parte do indutor 158b e o segundo capacitor 156b. O quarto circuito 450 opera de maneira equivalente ao terceiro circuito 350 em outros aspectos.

[0118] O arranjo com derivação central descrito com referência à Figura 4 e Figura 5 pode igualmente ser aplicado em um arranjo que usa o terceiro e o quarto MOSFETs no lugar de diodos, da maneira descrita com referência à Figura 3. O uso de um arranjo com derivação central pode ser vantajoso, uma vez que o número de peças necessárias para montar o circuito pode ser reduzido. Por exemplo, o número de indutores de estrangulamento pode ser reduzido de dois para um.

[0119] Nos exemplos descritos neste documento, o arranjo susceptor 110 está contido em um material consumível e, portanto, pode ser substituído. Por exemplo, o arranjo susceptor 110 pode ser descartável e, por exemplo, integrado com o material gerador de aerossol 116 que é disposto ao calor. O circuito ressonante 150 permite que o circuito seja acionado na frequência de ressonância, contabilizando automaticamente as diferenças na construção e/ou tipo de material entre diferentes arranjos de susceptor 110 e/ou diferenças na colocação dos arranjos susceptores 110 em relação ao elemento indutivo 158, como e quando o arranjo susceptor 110 é substituído. Além disso, o circuito ressonante é configurado para conduzir a si mesmo em ressonância, independentemente do elemento indutivo específico 158, ou de fato qualquer outro componente do circuito ressonante 150 usado. Isto é particularmente útil para acomodar variações na fabricação, tanto em termos do arranjo susceptor 110, mas também em relação aos outros componentes do circuito 150. Por exemplo, o circuito ressonante 150 permite que o circuito permaneça se acionando na frequência de ressonância independentemente do uso de diferentes elementos indutivos 158 com diferentes valores de indutância e/ou diferenças na colocação do elemento indutivo 158 em relação ao arranjo susceptor 110. O circuito 150 também é capaz de acionar a si mesmo em ressonância, mesmo se o os componentes são substituídos durante a vida útil do dispositivo.

[0120] Em alguns exemplos, o dispositivo gerador de aerossol 100 é configurado para ser usado com uma pluralidade de diferentes tipos de materiais consumíveis, cada um dos quais materiais consumíveis compreende um tipo diferente de arranjo susceptor para os outros materiais consumíveis.

[0121] Os diferentes arranjos susceptores podem ser formados, por exemplo, de materiais diferentes ou ser de diferentes formas tamanhos diferentes ou diferentes combinações de diferentes materiais ou formas ou tamanhos.

[0122] Em utilização, a frequência de ressonância do circuito 150 é dependente se sobre o arranjo susceptor particular de qualquer que seja o tipo de consumível é acoplado a, por exemplo, inserido no, o dispositivo 100. No entanto, a frequência alternada através do elemento indutivo 158 do circuito ressonante, devido ao arranjo auto-oscilante do circuito 150, é configurado para se auto ajustar para corresponder às mudanças na frequência de ressonância causadas pelo acoplamento de um susceptor/material consumível diferente ao elemento indutivo. Por conseguinte, o circuito é configurado para aquecer um determinado arranjo susceptor na frequência de ressonância do circuito 150 quando esse consumível é acoplado ao dispositivo 100, independentemente das propriedades do arranjo susceptor ou material consumível.

[0123] Em alguns exemplos, o dispositivo gerador de aerossol 100 está configurado para receber um primeiro material consumível contendo um primeiro arranjo susceptor e o dispositivo também é configurado para receber um segundo material consumível contendo segundo arranjo susceptor que é diferente para o primeiro arranjo susceptor.

[0124] Por exemplo, o dispositivo 100 pode ser configurado para receber um primeiro consumível compreendendo um susceptor de alumínio de um determinado tamanho e também ser configurado para receber um segundo consumível compreendendo um susceptor de aço, que pode ser de uma forma e/ou tamanho diferente do alumínio susceptor.

[0125] A corrente variável no circuito 150 é mantida a uma primeira frequência de ressonância do circuito ressonante 150, quando o primeiro consumível é acoplada ao dispositivo e é mantida a uma segunda frequência de ressonância do circuito ressonante quando o segundo consumível é acoplado ao dispositivo

100.

[0126] O dispositivo gerador de aerossol 100 nos exemplos compreende uma porção de recepção para receber um material consumível. A porção de recepção pode ser configurada para receber uma pluralidade de tipos de materiais consumíveis, como o primeiro consumível ou o segundo material consumível. A Figura 1 mostra o dispositivo gerador de aerossol 100 no recebimento de um material consumível 120, que é esquematicamente mostrado para ser recebido em uma porção de recepção 130 do dispositivo gerador de aerossol 100. A porção de recepção 130 pode ser uma cavidade ou câmara no corpo 112 do dispositivo. Quando o consumível 120 está na porção receptora 130, o arranjo susceptor 110 do material consumível 120 é arranjado em proximidade para acoplamento indutivo e aquecimento pelo elemento indutivo 158.

[0127] O dispositivo 100 pode ser configurado para receber uma pluralidade de diferentes materiais consumíveis de diferentes formas.

[0128] Em exemplos, como mencionado acima, o elemento indutivo 158 é uma bobina eletricamente condutora. Em tais exemplos, pelo menos uma parte do arranjo susceptor de um material consumível pode ser configurada para ser recebida dentro da bobina. Isto pode fornecer acoplamento indutivo eficiente entre o arranjo susceptor e o elemento indutivo e, como tal, fornecer aquecimento eficiente do arranjo susceptor.

[0129] A operação do dispositivo gerador de aerossol 100 que compreende o circuito ressonante 150 será descrita agora, de acordo com um exemplo. Antes do dispositivo 100 ser ligado, o dispositivo 100 pode estar em um estado ‘desligado’, ou seja, nenhuma corrente flui no circuito ressonante 150. O dispositivo 150 é comutado para um estado ‘ligado’, por exemplo, por um usuário ligando o dispositivo 100 ligado. Ao ligar o dispositivo 100, o circuito ressonante 150 começa a extrair corrente da fonte de voltagem 104, com a corrente através do elemento indutivo 158 variando na frequência de ressonância f0. O dispositivo 100 pode permanecer no estado ligado até que uma outra entrada seja recebido pelo controlador 106, por exemplo, até que o usuário não pressione mais o botão (não mostrado), ou o detector de sopro (não mostrado) não seja mais ativado, ou até que uma duração máxima de aquecimento tenha decorrido. O circuito ressonante 150 sendo acionado na frequência de ressonância f0 faz uma corrente alternada I fluir no circuito ressonante 150 e o elemento indutivo 158 e, portanto, faz o arranjo susceptor 110 ser aquecido indutivamente. Conforme o arranjo susceptor 110 é indutivamente aquecido, sua temperatura (e, portanto, a temperatura do material gerador de aerossol 116) aumenta. Neste exemplo, o arranjo susceptor 110 (e o material gerador de aerossol 116) é aquecido de modo a atingir uma temperatura constante TMAX. A temperatura TMAX pode ser uma temperatura que é substancialmente igual ou superior a uma temperatura à qual uma quantidade substancial de aerossol é gerada pelo material gerador de aerossol 116. A temperatura TMAX pode estar entre cerca de 200 e cerca de 300°C, por exemplo (embora claro que pode ser uma temperatura diferente dependendo do material 116, arranjo susceptor 110, arranjo do dispositivo geral 100 e/ou outros requisitos e/ou condições). O dispositivo 100 está, portanto, em um estado ou modo de “aquecimento”, em que o material gerador de aerossol 116 atinge uma temperatura na qual o aerossol está substancialmente sendo produzido, ou uma quantidade substancial de aerossol está sendo produzida. Deve ser apreciado que na maioria, senão em todos os casos, conforme a temperatura do arranjo susceptor 110 muda, o mesmo acontece com a frequência de ressonância f0 do circuito ressonante 150. Isso ocorre porque a permeabilidade magnética do arranjo susceptor 110 é uma função de temperatura e, como descrito acima, a permeabilidade magnética do arranjo susceptor 110 influencia o acoplamento entre o elemento indutivo 158 e o arranjo susceptor 110 e, portanto, a frequência de ressonância f0 do circuito ressonante

150.

[0130] A presente divulgação descreve predominantemente um arranjo de circuito LC em paralelo. Como mencionado acima, para um circuito LC em paralelo em ressonância, a impedância é máxima e a corrente é mínima. Observe que a corrente sendo mínima geralmente se refere à corrente observada fora do laço LC paralelo, por exemplo, à esquerda da indutância 161 ou à direita da indutância 162. Por outro lado, em um circuito LC em série, a corrente está no máximo e, geralmente falando, um resistor deve ser inserido para limitar a corrente a um valor seguro que pode danificar certos componentes elétricos dentro do circuito. Isso geralmente reduz a eficiência do circuito porque a energia é perdida através do resistor. Um circuito paralelo operando em ressonância não requer tais restrições.

[0131] Em alguns exemplos, o arranjo susceptor 110 compreende ou consiste em alumínio. O alumínio é um exemplo de um material não ferroso e, como tal, tem uma permeabilidade magnética relativa próxima de um. Isso significa que o alumínio tem geralmente um baixo grau de magnetização em resposta a um campo magnético aplicado. Portanto, tem sido geralmente considerado difícil aquecer indutivamente o alumínio, particularmente em voltagens baixas, como aquelas usadas em sistemas de provisão de aerossol. Também foi geralmente descoberto que o circuito de acionamento na frequência de ressonância é vantajoso, pois fornece acoplamento ótimo entre o elemento indutivo 158 e o arranjo susceptor 110. Para o alumínio, observa-se que um ligeiro desvio da frequência de ressonância causa uma redução perceptível no acoplamento indutivo entre o arranjo susceptor 110 e o elemento indutivo 158 e, portanto, uma redução perceptível na eficiência de aquecimento (em alguns casos, na medida em que o aquecimento não é mais observado). Como mencionado acima, conforme a temperatura do arranjo susceptor 110 muda, o mesmo acontece com a frequência de ressonância do circuito 150. Portanto, no caso em que o arranjo susceptor 110 compreende ou consiste em um susceptor não ferroso, como alumínio, o circuito ressonante 150 da presente divulgação é vantajoso em que o circuito é sempre acionado na frequência de ressonância (independente de qualquer mecanismo de controle externo). Isso significa que o acoplamento indutivo máximo e, portanto, a eficiência máxima de aquecimento são alcançados em todos os momentos, permitindo que o alumínio seja aquecido com eficiência. Tem sido descoberto que um material consumível incluindo um susceptor de alumínio pode ser aquecido eficientemente quando o material consumível inclui um invólucro de alumínio formando um circuito elétrico fechado e/ou contendo uma espessura inferior a 50 mícrons.

[0132] Em exemplos em que o arranjo susceptor 110 faz parte de um material consumível, o material consumível pode assumir a forma descrita em PCT/EP2016/070178, cuja totalidade é incorporada neste documento por referência.

[0133] Os exemplos acima devem ser entendidos como exemplos ilustrativos da invenção. Deve ser entendido que qualquer recurso descrito em relação a qualquer um dos exemplos pode ser usado sozinho ou em combinação com outros recursos descritos e também pode ser usado em combinação com um ou mais recursos de qualquer outro dos exemplos, ou qualquer combinação de qualquer outro dos outros exemplos. Além disso, equivalentes e modificações não descritas acima também podem ser empregados sem se afastar do escopo da invenção, que é definido nas reivindicações anexas.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Circuito ressonante para um sistema gerador de aerossol, o circuito ressonante caracterizado pelo fato de compreender: um elemento indutivo para aquecer indutivamente um arranjo susceptor para aquecer um material gerador de aerossol para desse modo gerar um aerossol; e um arranjo de comutação, que, em uso, alterna entre um primeiro estado e um segundo estado, para permitir uma geração de corrente variável a partir de uma fonte de voltagem DC e o fluxo através do elemento indutivo para causar o aquecimento indutivo do arranjo susceptor; em que o arranjo de comutação é configurado para alternar entre o primeiro estado e o segundo estado em resposta às oscilações de voltagem dentro do circuito ressonante que opera em uma frequência de ressonância do circuito ressonante, pelo que a corrente variável é mantida na frequência de ressonância do circuito ressonante.

2. Circuito ressonante de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o circuito ressonante é um circuito LC compreendendo o elemento indutivo e um elemento capacitivo.

3. Circuito ressonante de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o elemento indutivo e a elemento capacitivo estão dispostos em paralelo e as oscilações de voltagem são oscilações de voltagem através do elemento indutivo e o elemento capacitivo.

4. Circuito ressonante de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o arranjo de comutação compreende um primeiro transistor e um segundo transistor, e no qual, quando o arranjo de comutação está no primeiro estado, o primeiro transistor está DESLIGADO e o segundo transistor está LIGADO e, quando o arranjo de comutação está no segundo estado, o primeiro transistor está LIGADO e o segundo transistor está DESLIGADO.

5. Circuito ressonante de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o primeiro transistor e o segundo transistor compreendem, cada um, um primeiro terminal para LIGAR e DESLIGAR esse transistor, um segundo terminal e um terceiro terminal, e em que o arranjo de comutação é adaptado de modo que o primeiro transistor está adaptado para passar de LIGADO para DESLIGADO quando a voltagem no segundo terminal do segundo transistor for igual ou abaixo de uma voltagem limite de comutação do primeiro transistor.

6. Circuito ressonante de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que o primeiro transistor e o segundo transistor compreendem, cada um, um primeiro terminal para LIGAR e DESLIGAR esse transistor, um segundo terminal e um terceiro terminal, e em que o arranjo de comutação é configurado de modo que o segundo transistor é adaptado para mudar de LIGADO para DESLIGADO quando a voltagem no segundo terminal do primeiro transistor é igual ou abaixo de uma voltagem limite de comutação do segundo transistor.

7. Circuito ressonante de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que o circuito ressonante compreende também um primeiro diodo e um segundo diodo e em que o primeiro terminal do primeiro transistor está conectado ao segundo terminal do segundo transistor através do primeiro diodo, e o primeiro terminal do segundo transistor está conectado ao segundo terminal do primeiro transistor através do segundo diodo, por meio do qual o primeiro terminal do primeiro transistor é fixado em baixa voltagem quando o segundo transistor está LIGADO e o primeiro terminal do segundo transistor é fixado em baixa voltagem quando o primeiro transistor está LIGADO.

8. Circuito ressonante de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o primeiro diodo e/ou o segundo diodo é/são diodos Schottky.

9. Circuito ressonante de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que o arranjo de comutação é configurado de modo que o primeiro transistor seja adaptado para comutar de LIGADO para DESLIGADO quando a voltagem no segundo terminal do segundo transistor é igual ou inferior a uma voltagem limite de comutação do primeiro transistor mais uma voltagem de polarização do primeiro diodo.

10. Circuito ressonante de acordo com qualquer uma das reivindicações de 7 a 9, caracterizado pelo fato de que o arranjo de comutação é configurado de modo que o segundo transistor seja adaptado para passar de LIGADO para DESLIGADO quando a voltagem no segundo terminal do primeiro transistor é igual ou inferior a uma comutação voltagem limite do segundo transistor mais uma voltagem de polarização do segundo diodo.

11. Circuito ressonante de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o primeiro transistor e o segundo transistor compreendem, cada um, um primeiro terminal para LIGAR e DESLIGAR esse transistor, um segundo terminal e um terceiro terminal, e em que o circuito compreende também um terceiro transistor e um quarto transistor, e em que o primeiro terminal do primeiro transistor está conectado ao segundo terminal do segundo transistor através do terceiro transistor e o primeiro terminal do segundo transistor está conectado ao segundo terminal do primeiro transistor através do quarto transistor.

12. Circuito ressonante de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que cada um dos terceiro transistor e o quarto transistor tem um primeiro terminal para LIGAR e DESLIGAR esse transistor, e em que cada um dos terceiro transistor e o quarto transistor está configurado para ser comutado LIGADO quando uma voltagem maior ou igual a uma voltagem limite é aplicada ao seu respectivo primeiro terminal e o terceiro e o quarto transistores podem ser transistores de efeito de campo.

13. Circuito ressonante de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o circuito ressonante é configurado para ser ativado pela aplicação de uma voltagem maior ou igual à voltagem limite aos primeiros terminais do terceiro transistor e do quarto transistor para, assim, LIGAR o terceiro e quarto transistor.

14. Circuito ressonante de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores de 1 a 13, caracterizado pelo fato de que o circuito ressonante não compreende um controlador configurado para acionar o arranjo de comutação.

15. Circuito ressonante de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores de 1 a 14, caracterizado pelo fato de que a frequência de ressonância do circuito ressonante muda em resposta à energia que está sendo transferida do elemento indutivo para o arranjo susceptor.

16. Circuito ressonante de acordo com qualquer das reivindicações de 4 a 15, caracterizado pelo fato de que compreende um transistor de voltagem de controle para o fornecimento de uma voltagem de controle para os primeiros terminais do primeiro transistor e o segundo transistor.

17. Circuito ressonante de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que compreende uma primeira resistência de levantamento conectada em série entre o primeiro terminal do primeiro transistor e a voltagem de controle do transistor e uma segunda resistência de levantamento conectada em série entre o primeiro terminal do segundo transistor e a voltagem de controle do transistor.

18. Circuito ressonante de acordo com a reivindicação 17, quando dependente de qualquer uma das reivindicações de 11 a 13, caracterizado pelo fato de que o terceiro transistor é conectado entre a voltagem de controle e o primeiro terminal do primeiro transistor e o quarto transistor é conectado entre a voltagem de controle e o segundo transistor.

19. Circuito ressonante de acordo com qualquer uma das reivindicações de 4 a 18, caracterizado pelo fato de que o primeiro transistor e/ou o segundo transistor é/são transistores de efeito de campo.

20. Circuito ressonante de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores de 1 a 19, caracterizado pelo fato de que um primeiro terminal da fonte de voltagem DC é conectado ao primeiro e segundo pontos no circuito ressonante e em que o primeiro ponto e o segundo ponto estão eletricamente localizados em ambos os lados do elemento indutivo.

21. Circuito ressonante de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 19, caracterizado pelo fato de que um primeiro terminal do fornecimento de voltagem DC é conectado a um primeiro ponto no circuito ressonante e em que o primeiro ponto está eletricamente conectado a um ponto central do elemento indutivo de modo que a corrente circulante do primeiro ponto pode fluir em uma primeira direção através de uma primeira porção do elemento indutivo e em uma segunda direção através de uma segunda porção do elemento indutivo.

22. Circuito ressonante de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores de 1 a 21, caracterizado pelo fato de que compreende, pelo menos, um indutor de estrangulamento posicionado entre o fornecimento de voltagem DC e o elemento indutivo.

23. Circuito ressonante de acordo com a reivindicação 22 quando dependente da reivindicação 20, caracterizado por compreender um primeiro indutor de estrangulamento e um segundo indutor de estrangulamento, em que o primeiro indutor de estrangulamento está conectado em série entre o primeiro ponto e o elemento indutivo e o segundo estrangulamento está conectado em série entre o segundo ponto e o elemento indutivo.

24. Circuito ressonante de acordo com a reivindicação 22, quando dependente da reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que compreende um primeiro indutor de estrangulamento, em que o primeiro indutor de estrangulamento está conectado em série entre o primeiro ponto no circuito ressonante e o ponto central do elemento indutivo.

25. Dispositivo gerador de aerossol caracterizado pelo fato de que compreende o circuito ressonante conforme definido em qualquer uma das reivindicações de 1 a 24.

26. Dispositivo gerador de aerossol de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que o dispositivo gerador de aerossol é configurado para receber um primeiro componente consumível contendo um primeiro arranjo susceptor e em que o dispositivo gerador de aerossol é configurado para receber um segundo componente consumível contendo um segundo arranjo susceptor, e em que a corrente variável é mantida em uma primeira frequência de ressonância do circuito ressonante quando o primeiro componente consumível é acoplado ao dispositivo e em uma segunda frequência de ressonância do circuito ressonante quando o segundo componente consumível é acoplado ao dispositivo.

27. Dispositivo gerador de aerossol de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que o dispositivo gerador de aerossol compreende uma porção de recepção, a porção de recepção configurada para receber qualquer um do primeiro componente consumível ou o segundo componente consumível de modo que o primeiro ou segundo arranjo de susceptor seja fornecido nas proximidades do elemento indutivo.

28. Dispositivo gerador de aerossol de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que o elemento indutivo é uma bobina eletricamente condutora e em que o dispositivo é configurado para receber pelo menos uma parte do primeiro ou segundo arranjo susceptor dentro da bobina.

29. Sistema caracterizado por compreender um dispositivo gerador de aerossol conforme definido em qualquer uma das reivindicações de 25 a 28 e um arranjo susceptor.

30. Sistema de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que o arranjo susceptor é formado de alumínio.

31. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 29 ou 30, caracterizado pelo fato de que o arranjo susceptor é disposto em um consumível que compreende o arranjo susceptor e material gerador de aerossol.

32. Kit de peças caracterizado por compreender um primeiro componente consumível compreendendo um primeiro material gerador de aerossol e um primeiro arranjo susceptor, e um segundo componente consumível compreendendo um segundo material gerador de aerossol e um segundo susceptor, os primeiro e segundo componentes consumíveis configurados para uso com o dispositivo gerador de aerossol conforme definido em qualquer uma das reivindicações de 25 a 28.

33. Kit de peças de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de que o primeiro componente consumível tem uma forma diferente em comparação com o segundo componente consumível.

34. Kit de peças de acordo com qualquer uma das reivindicações 32 ou 33, caracterizado pelo fato de que o primeiro arranjo susceptor tem uma forma diferente ou é formado a partir de um material diferente em comparação com o segundo componente consumível.

35. Kit de peças de acordo com qualquer uma das reivindicações de 32 a 34, caracterizado pelo fato de que o primeiro e o segundo componentes consumíveis são selecionados a partir do grupo que compreende: um bastão, uma cápsula, um cartomizador e uma folha plana.

36. Kit de peças de acordo com qualquer uma das reivindicações de 32 a 34, caracterizado pelo fato de que o primeiro arranjo susceptor ou o segundo arranjo susceptor é formado de alumínio.