CN111463845B - 用于气雾吸入器的电源单元 - Google Patents

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Abstract

一种用于气雾吸入器的电源单元包括：电源，其能够向负载放电以从气雾产生源产生气雾；第一电路板，其包括电阻器；第二电路板，其设置成与第一电路板分开，并电连接至第一电路板。所述第二电路板包括以下至少之一：控制装置，其被构造为能够控制所述电源的放电和充电中的至少一种；以及充电装置，其被构造为将输入的电力转换为用于电源的充电电力。

Description

用于气雾吸入器的电源单元
技术领域
本发明涉及一种用于气雾吸入器的电源单元。
背景技术
存在可用的气雾吸入器，其包括气雾产生源、用于从该气雾产生源产生气雾的负载、能够向该负载放电的电源以及用于控制该电源的控制单元(例如，参见专利文献1至4)。
[专利文献1]CN 206865186 U
[专利文献2]CN 104348214 A
[专利文献3]US 2017/0250552 A1
[专利文献4]US 2015/0173124 A1
由于频繁地使用气雾吸入器，因此可以频繁地进行气雾吸入器的电源的充电和放电。由于该原因，在充电和放电期间，需要尽可能多地抑制电源温度的上升，并且需要抑制热量集中在电路板或特定的电路元件中。专利文献1至4没有考虑任何抑制电源温度升高的方法。
本发明的目的是要提供一种用于气雾吸入器的电源单元，其能够抑制电源的温度升高并且抑制热量集中在电路板或特定电路元件中。
发明内容
根据本发明的一方面，提供了一种用于气雾吸入器的电源单元，该电源单元包括：电源，该电源能够向负载放电以从气雾产生源产生气雾；包括电阻器的第一电路板；以及第二电路板，该第二电路板设置成与第一电路板分开并电连接到第一电路板，其中第二电路板包括以下中的至少一个：控制装置，其被构造为能够控制电源的放电和充电中的至少一种；充电装置，其被构造为将输入的电力转换为用于电源的充电电力。
附图说明
图1是配备有本发明的实施例的电源单元的气雾吸入器的透视图；
图2是图1的气雾吸入器的另一透视图；
图3是图1的气雾吸入器的截面图；
图4是图1的气雾吸入器中的电源单元的透视图；
图5是示出在图1的气雾吸入器中的电源单元内包括的电源、第一电路板、第二电路板和FPC板的透视图；
图6是示出图1的气雾吸入器中的电源单元的主要部分构造的框图；
图7是示出图1的气雾吸入器中的电源单元的电路构造的示意图；
图8是示出图7所示的充电IC的内部构造示例的电路图；
图9是示出在图7所示的电源的充电期间输入到充电端子的电压的变化的图；
图10是示出相对于电源单元中的电源的第一电路板和第二电路板的布置的第一变型的示意图；
图11是示出相对于电源单元中的电源的第一电路板和第二电路板的布置的第二变型的示意图。
具体实施方式
在下文中，将描述根据本发明的实施例的用于气雾吸入器的电源单元。首先，将参照图1和图2描述配备有电源单元的气雾吸入器。
(气雾吸入器)
气雾吸入器1是用于在不燃烧的情况下吸入含有香味(flavor)的气雾的装置，并且具有沿一定方向(以下称为纵向方向A)延伸的棒状。气雾吸入器1包括电源单元10、第一筒20和第二筒30，它们沿纵向方向A按顺序布置。第一筒20可以附接到电源单元10和从电源单元10上拆卸。第二筒30可以附接到第一筒20和从第一筒20拆卸。换句话说，第一筒20和第二筒30可以单独更换。。
(电源单元)
本实施例的电源单元10包括：在圆筒形电源单元壳11(参见图3和图4)内部的第一电路板43S，其上形成有充电端子43和电阻器43R(参见图3，图5和图7)；第二电路板50S，其上形成有电源12(参见图3，以及图5至图7)、充电IC(集成电路)55、MCU(微控制器单元)50、开关19、各种传感器等(参见图3，图5，以及图7)；以及FPC(柔性印刷电路)板13S(参见图5和图7)。电源12是可充电的二次电池、双电层电容器等，并且优选地是锂离子电池。电源12的外观是沿着纵向方向A延伸的柱形状，例如圆柱形状或棱柱形状。
如图4所示，在位于纵向方向A的一端侧(第一筒(20)侧)上的电源单元壳11的顶部11a上，设置有放电端子41。放电端子41设置成从顶部11a的顶表面朝向第一筒20突出，并且构造成能够电连接到第一筒20的负载21。此外，在顶部11a的顶表面的靠近放电端子41的部分上，设置了用于向第一筒20的负载21供应空气的空气供应部42。
此外，在位于纵向方向A的另一端侧(与第一筒20相反的一侧)上的电源单元壳11的底部11b上，设置有能够电连接至外部电源的充电端子43，以及安装有充电端子43的第一电路板43S。充电端子43设置在底部11b的侧表面上，并且是例如可以连接USB端子、微型USB端子和Lighting(注册为商标)端子中的至少一个的连接器。
替代地，充电端子43可以是能够以非接触方式从外部电源接收电力的电力接收部。在此情况下，充电端子43(电力接收部)可以由电力接收线圈构成。无线电力传输系统可以是电磁感应型，或者可以是磁共振型。另外，充电端子43可以是能够在没有任何接触点的情况下从外部电源接收电力的电力接收部。作为另一示例，充电端子43可以被构造为使得可以将USB端子、微型USB端子和Lighting端子中的至少一个端子连接到其上，并且以上所述的电力接收部被包括在其中。
如图5所示，第一电路板43S设置成邻近电源12的在纵向方向A上的一端部(在与第一筒(20)相反的一侧上)。该端部的表面构成最靠近第一电路板43S的表面。另外，第二电路板50S设置成邻近电源12的在纵向方向A上的另一端部(在第一筒(20)侧上)。该端部的表面构成最靠近第二电路板50S的表面。如上所述，第一电路板43S和第二电路板50S设置成彼此分开，并且它们通过FPC板13S电连接。
如图4所示，在电源单元壳11的顶部11a的侧表面上，设置有用户可操作的操作单元14，以便面对充电端子43的相反侧。更具体地，操作单元14和充电端子43相对于连接操作单元14和充电端子43的直线与电源单元10在纵向方向A上的中心线L的交点是对称的。操作单元14由按钮型开关、触摸面板等构成。如图3所示，在操作单元14附近，设置有用于检测抽吸动作的吸入传感器15。
图6和图7所示的充电IC 55执行控制，以将从外部电源输入到充电端子43的电力转换为用于电源12的充电电力，并将该电力供给到电源12。充电IC 55构造有LDO(低压降调节器)，用于降低输入电压并输出降低的电压。
MCU 50连接到各种传感器装置(例如用于检测抽吸(吸入)动作的吸入传感器15、用于测量电源12的电源电压的电压传感器16和用于测量电源12的温度的温度传感器17)，操作单元14，通知单元45以及用于存储抽吸动作的次数、向负载21施加电力的时间等的存储器18，如图6所示，并且对气雾吸入器1执行各种控制。MCU50具体地是处理器。
另外，在电源单元壳11中，形成用于吸入空气的空气入口(图中未示出)。空气入口可以形成为围绕操作单元14，或者可以形成为围绕充电端子43。
(第一筒)
如图3所示，第一筒20包括在圆筒状的筒壳27内的用于储存气雾源22的容器23、用于雾化该气雾源22的电负载21、用于从容器23向负载21吸取气雾源的芯(wick)24、用于让通过雾化气雾源22产生的气雾朝向第二筒30流动的气雾通道25以及用于储存第二筒30的一部分的端盖26。
容器23形成为围绕气雾通道25，并且保持气雾源22。在容器23中，可以存储诸如树脂网或棉的多孔构件，并且该多孔构件可以浸渍有气雾源22。气雾源22包括诸如甘油、丙二醇或水的液体。
芯24是用于利用毛细作用将气雾源22从容器23向负载21吸引的液体保持构件，并且用例如玻璃纤维、多孔陶瓷等构成。
负载21通过从电源12经由放电端子41供给的电力而使气雾源22在不燃烧的情况下雾化。负载21构造有以预定节距缠绕的加热线(线圈)。然而，负载21仅需要是能够雾化气雾源22从而产生气雾的元件，并且例如是加热元件或超声波发生器。加热元件的示例包括加热电阻器、陶瓷加热器、感应加热型加热器等。
气雾通道25设置在电源单元10的中心线L上的负载21的下游侧上。
端盖26包括用于储存第二筒30的一部分的筒储存部26a；以及用于连接气雾通道25和筒储存部26a的连接通道26b。
(第二筒)
第二筒30保持香味源31。第二筒30的在第一筒20侧的端部储存于设置在第一筒20的端盖26中的筒存储部26a，以便能够被移除。第二筒30的在与第一筒20侧相反的一侧上的另一端部被构造为用于用户的吸入端口32。然而，吸入端口32并不一定需要与第二筒30一体地构造，以便不与第二筒分离，而是可以构造为能够附接到第二筒30或从第二筒30拆卸。如上所述的，如果吸入端口32与电源单元10和第一筒20分开地构造，则可以保持吸入端口32的卫生。
通过让由负载21对气雾源22雾化而产生的气雾穿过香味源31，第二筒30向该气雾添加香味。作为构成香味源的原料片，可以使用将烟丝或烟草原料形成为粒状而制成的成型体。香味源31可以用除烟草以外的植物(例如薄荷、草药和香草)构成。可以将诸如薄荷醇的调味剂添加到香味源31。
本实施例的气雾吸入器1能够通过气雾源22、香味源31和负载21产生包含香味的气雾。换言之，气雾源22和香味源31可以构成用于产生气雾的气雾产生源。
气雾吸入器1中的气雾产生源是用户可以更换使用的部分。对于该部分，例如，可以将一个第一筒20和一个或多个(例如，五个)第二筒30作为一组提供给用户。
可以在气雾吸入器1中使用的气雾产生源的构造不限于气雾源22和香味源31被分开构造的构造，而可以是气雾源22和香味源31一体形成的构造、省略了香味源31并且气雾源22含有可以包含在香味源31中的物质的构造、气雾源22中含有药性物质等以代替香味源31的构造等。
在如上所述构造的气雾吸入器1中，如图3中的箭头B所示，从形成在电源单元壳11中的入口(图中未示出)进入的空气穿过空气供应部42，以及在第一筒20的负载21附近经过。负载21使由芯24从容器23吸取的气雾源22雾化。由雾化产生的气雾与从入口进入的空气一起流过气雾通道25，并通过连接通道26b供应到第二筒30。供应到第二筒30的气雾穿过香味源31，从而香味被添加，并且供应到吸入端口32。
另外，在气雾吸入器1中，设置有用于通知各种信息的通知单元45(见图6)。通知单元45可以构造有发光元件，或者可以构造有振动元件，或者可以构造有声音输出元件。通知单元45可以是发光元件、振动元件和声音输出元件中的两个或更多个元件的组合。通知单元45可以设置在电源单元10、第一筒20和第二筒30中的任何一个中；然而，优选的是，通知单元设置在电源单元10中。例如，围绕操作单元14的区域被构造为具有半透明性，以允许由诸如LED的发光元件发射的光通过。
(电路)
现在，将参照图7和图8描述电源单元10的电路的细节。
电源单元10包括电源12；第一电路板43S，在该第一电路板上形成有构成放电端子41的正电极侧放电端子41a和负电极侧放电端子41b、充电端子43以及电阻器43R；第二电路板50S，该第二电路板上形成有充电IC 55、MCU 50和开关19；以及将第一电路板43S和第二电路板50S电连接的FPC板13S。另外，图7所示的电阻器13表示由FPC板13S中包括的布线引起的互连电阻。
电阻器43R构造有诸如电阻元件或晶体管的具有电阻值的元件，并且其一端连接至充电端子43的输入端子IN。电阻器43R的在与充电端子(43)侧相反的一侧上的另一端部(另一端)通过在FPC板13S中形成的布线而电连接到充电IC 55的输入端子IN。另外，充电端子43的接地端子GND通过FPC板13S中的布线电连接到负电极侧放电端子41b。电源12的负电极侧端子、充电IC 55的接地端子以及MCU50的接地端子被连接到所述布线，该布线连接充电端子43的接地端子GND和负电极侧放电端子41b。
充电IC 55的输出端子OUT电连接到电源12的正电极侧端子。MCU50的输入端子IN连接到电源12的正电极侧端子。在MCU 50的输出端子OUT与正电极侧放电端子41a之间，设置有开关19。开关19例如由诸如MOSFET的半导体元件构成，并且在MCU 50的控制下被接通和断开。
在图7所示的电源单元10的电路中，开关19设置在电源12的正电极侧和所述正电极侧放电端子41a之间。代替该所谓的正控制型，开关19可以是负控制型的，其设置在负电极侧放电端子41b和电源12的负电极侧之间。
如图8所示，充电IC 55包括连接在输入端子IN和输出端子OUT之间的FET(场效应晶体管)553、与输入端子IN并联连接的电阻器550和电阻器551的串联电路，以及比较器552，该比较器具有连接到电阻器550和电阻器551之间的连接点的非反相输入端子和连接到FET 553的输出端的反相输入端子。换句话说，充电IC 55包括连接在输入端子IN和输出端子OUT之间的线性调节器。FET 553的栅极电压由比较器552控制，以使得FET 553的输出电压和输出电流成为目标值(在此，作为示例，假定目标值是4.2V和460mA，其用以控制普通锂离子电池的充电)。
具有图8所示构造的充电IC 55使用FET 553中的功率损耗执行输入电压的降低。当FET 553中的功率损耗由ΔW表示时，充电IC 55的输入电压由VIN表示，充电IC 55的输出电压由VOUT表示，以及充电IC 55的输出电流由IOUT表示，以及输入到比较器552的非反相输入端子的偏置电流由IB1表示，以及输入到比较器552的反相输入端子的偏置电流由IB2表示，建立以下表达式(A)。
ΔW＝(VIN-VOUT)˙IOUT+VOUT˙(IB1+IB2) (A)
这里，由于表达式(A)中右侧的第二项比表达式(A)中右侧的第一项充分小，因此表达式(A)可以近似为以下表达式(B)。因此，充电IC 55可以被认为消耗了所输入功率中的功率ΔW(如表达式(B)所示)。
ΔW＝(VIN-VOUT)˙IOUT (B)
(MCU)
如图6所示，MCU 50包括气雾产生请求检测单元51、操作检测单元52、电力控制单元53和通知控制单元54，作为通过执行程序实现的功能块。
气雾产生请求检测单元51基于吸入传感器15的输出结果检测气雾产生请求。吸入传感器15被构造成输出通过吸入端口32输出由用户吸入引起的电源单元10中的压力(内部压力)变化值。吸入传感器15例如是用于根据内部压力输出一输出值(例如，电压值或电流值)的压力传感器，所述内部压力根据从入口(图中未示出)朝向吸入端口32吸入(即，用户的抽吸动作)的空气的流速而变化。吸入传感器15可以通过电容麦克风等构造。
操作检测单元52检测用户在操作单元14上执行的操作
通知控制单元54控制通知单元45，使得通知单元通知各种信息。例如，通知控制单元54响应于检测到更换第二筒30的时机而控制通知单元45，使得通知单元通知更换第二筒30的时机。通知控制单元54基于存储在存储器18中的抽吸动作的次数或向负载21供电的累计时间来检测并通知更换第二筒带30的时机。通知控制单元54不限于通知更换第二筒带30的时机，而是可以通知更换第一筒带20的时机、更换电源12的时机、给电源12充电的时机等。
如果气雾产生请求检测单元51检测到气雾产生请求，则电力控制单元53通过接通和断开开关19来控制通过放电端子41对电源12的放电。电力控制单元53执行控制，使得由负载21雾化气雾源而产生的气雾量落在期望范围内，即，使得从电源12向负载21提供的电力量落在预定范围内。
具体地，电力控制单元53通过例如PWM(脉冲宽度调制)控制所述开关19的接通和断开。替代地，电力控制单元53可以通过PFM(脉冲频率调制)控制开关19的接通和断开。
电力控制单元53只需至少要对电源12的放电进行控制；但是，它也可以对电源12的充电进行控制。例如，如果在充电IC 55正在对电源12充电时检测到气雾产生请求，则电力控制单元53可以在执行控制以停止充电IC 55对电源12充电的同时对电源12的放电进行控制。此外，如果当充电IC 55正在对电源12充电时，电源12的充电状态达到预定状态，则电力控制单元53可以执行控制以结束充电。
(电源充电操作)
将描述在对电源12充电期间的具有上述构造的气雾吸入器1的操作。
如果充电电缆连接到充电端子43，并且该充电电缆连接到外部电源，则开始对电源12充电。
以下，作为示例，在充电端子43的输入电压为5.15v、充电端子43的输入电流为500mA、电阻器43R的电阻值为1Ω、为FPC板13S的互连电阻的电阻器13的电阻值为24mΩ的情况下执行充电操作。
如果在电阻器43R中的充电端子43的输入端子IN中流动有500mA的电流，则出现0.5V(＝500mA×1Ω)的电压降。因此，要输入到FPC板13S的电压变为4.65V(＝5.15-0.5)。此外，在FPC板13S中，由电阻器13(具有24mΩ的电阻值)引起500mA×24mΩ即约0.01V的电压降。因此，要输入到充电IC 55的输入电压VIN变为4.64V(＝4.65-0.01)。因此，在充电IC55中，输入电压降低0.44V，使得输出电压VOUT变为4.2V。
图9是示出在电源12的充电期间输入到充电端子43的电压变化的视图。如图9所示，在第一电路板43S中，由于0.5V的电压降由电阻43R引起，因此消耗的功率为0.25W(＝0.5V×500mA)。另外，在第二电路板50S中，由于在充电IC 55中产生0.44V的电压降，因此消耗的功率为0.44V×460mA，即约0.20W。
这里，作为比较示例，可以考虑在图7所示的电路构造中不存在第一电路板43S的电阻器43R的情况。在此情况下，由于在第一电路板43S中不发生电压降，因此没有消耗功率。同时，在第二电路板50S中，由于0.94V(＝(5.15-0.01)-4.2)的电压降，因此消耗了0.94V×460mA的功率，即大约43.2W。
根据图7所示的电源单元10的构造，在具有上述比较示例的构造的充电IC 55中可以消耗的电力的一部分可以在被定位为与第二电路板50S分开的第一电路板43S中被消耗掉。换句话说，在电源单元10中，彼此分开地定位的第一电路板43S和第二电路板50S中的每个产生热量并散热产生量。因此，在电源单元10中，与在电源单元10中热产生源集中于一处的比较示例相比，可以防止电源单元10中的热不均，并且可以抑制电源12中的温度上升。因此，可以抑制电源12的劣化，从而延长装置的寿命。此外，由于抑制了热产生源集中在第二电路板50S上，因此可以保护设置在第二电路板50S上的元件，例如充电IC 55和MCU 50。此外，由于在FPC板13S上的电阻器551的电阻值是互连电阻，并且是非常小的值，因此热产生量如此小以致于可以忽略不计，并且电阻器对电源12的热影响很小。
如上所述，从防止电源单元10中的热量不均匀的观点来看，可以说，优选的是，将电阻器43R的电阻值设置为这样的值，使得在电源12的充电期间，第一电路板43S和第二电路板50S的热产生量变为基本相等的。两个热产生量基本相等的情况是指，两个热产生量之差等于或小于每个热产生量的10％(优选为5％)的情况。
顺便提及，在第一电路板43S上，仅设置电阻器43R作为产生热量的元件。然而，在第二电路板50S上，设置有产生热量的多个元件，诸如充电IC 55和MCU 50。因此，在第二电路板50S中，由充电IC 55和MCU 50产生的热量的比率大。
由于该原因，将电阻器43R的电阻值设定为这样的值，使得在电源12充电期间电阻器43R的功率消耗量与在电源12的充电期间充电IC55和MCU50的功率消耗量之和变为基本相等。在此情况下，可以容易地实现使电源12的充电期间的第一电路板43S和第二电路板50S的热产生量基本相等的构造。两种功率消耗量基本相等的情况是指，两种功率消耗量之间的差等于或小于每种功率消耗量的10％(优选为5％)的情况。
此外，在第二电路板50S中，充电IC 55的热产生量是最大的。由于该原因，期望将电阻器43R的电阻值设定为这样的值，使得在电源12的充电期间电阻器43R的功率消耗量变得大于在电源12的充电期间充电IC 55的功率消耗量。
具体地，当电阻器43R的电阻值由R表示，从充电端子43输入的电流由IIN表示，从充电端子43输入的电压由VBUS表示，并且电阻器13的电阻值由RFPC表示时，则电阻器43R的电阻值仅需要被设定为满足以下表达式(C)的关系。由于可以通过对表达式(C)进行变换来获得表达式(D)，因此可以确定电阻器43R的电阻值，使得满足表达式(D)。在此情况下，可以使在电源12的充电期间电阻器43R的功率消耗量大于在电源12的充电期间充电IC 55的功率消耗量。
R˙IIN 2>{VBUS-(R+RFPC)˙IIN-VOUT}˙IOUT 表达式(C)
R>(VBUS-VOUT-RFPC˙IIN)˙IOUT/(IIN+IOUT)˙IIN 表达式(D)
此外，在此情况下，可以容易地实现使得在电源12的充电期间电阻器43R的功率消耗量与在电源12的充电期间充电IC 55和MCU 50的功率消耗量基本相等，并且该构造使得在电源12的充电期间第一电路板43S和第二电路板50S的热产生量基本相等。
另外，对于充电IC 55，将输出4.2V(其是电源12的充电电压的目标值)所需的最小输入电压确定为最小操作保证电压。因此，需要确定电阻器43R的电阻值的上限值，以使得输入到充电IC 55的电压不低于最小操作保证电压。换句话说，电阻器43R需要具有使从外部电源供应的电压降低到大于充电IC 55的最小操作保证电压的值所需的电阻值。
如果假设通常使用的充电IC 55的最小操作保证电压例如是4.4V，则通过从输入到充电端子43的电压(在上述示例中为5.15V)减去归因于FPC板13S的电阻器13的电压降(在上述示例中为0.01V)和上述最小操作保证电压而获得的值(＝1.38Ω)变为电阻器43R的电阻值的上限值。
此外，如果将电阻器43R的电阻值设定在1Ω和1.38Ω之间的范围内，则在设计上述各种电压、电流和电压值时，可以优化电源单元10中的热平衡，并抑制电源12的温度升高。
此外，当电源12的电源电压低于MCU 50的最小操作保证电压时，MCU 50可以从外部电源接收电力并进行操作。在此情况下，电阻器43R需要具有一电阻值，该电阻值能用于将从外部电源供应的电压降低到大于充电IC 55的最小操作保证电压并且大于MCU 50的最小操作保证电压的值。
如上所述，当从第一电路板43S到电源12的距离和从第二电路板50S到电源12的距离基本相等时，通过在充电期间使第一电路板43S和第二电路板50S的热产生量基本相等，可以使由第一电路板43S和第二电路板50S给予电源12的热量基本相等。
然而，由于诸如在电源单元10中布置各种构件的限制之类的一些因素，可能无法使从第一电路板43S到电源12的距离和从第二电路板50S到电源12的距离相等。在此情况下，考虑到两个距离之间的差，优选的是，确定充电期间第一电路板43S和第二电路板50S的热产生量。
例如，将充电期间第一电路板43S的功率消耗(或热产生)的量除以从第一电路板43S到电源12的距离的平方而获得的值被限定为第一电路板43S在充电期间给予电源12的热量。此外，将充电期间第二电路板50S的功率消耗(或热产生)的量除以从第二电路板50S到电源12的距离的平方而获得的值被限定为第二电路板50S在充电期间给予电源12的热量。在此情况下，电阻器43R的电阻值被设定为使得两个电路板的热量变得相等的值。然后，从第一电路板43S和第二电路板50S给予电源12基本相等的热量。因此，可以防止电源单元10中的热量不均匀，并且可以限制电源12的温度上升。
在充电IC 55使用开关调节器代替线性调节器的情况下，可以基于充电期间开关调节器中的损耗来设定电阻器43R的电阻值。作为开关调节器中的损耗的示例，可以采用过渡损耗(transition loss)、导通损耗、开关损耗等。
到目前为止，描述了这样的示例：电阻器43R的电阻值被设定为这样的值——其使得可以在电源12充电期间产生两个参数(热产生量、功率消耗量或热量)。在气雾吸入器1中，还可以在对电源12充电的同时执行电源12的放电。
由于此原因，可以将电阻器43R的电阻值设定为这样的值，使得在同时执行电源12的充电和放电的情况下，第一电路板43S和第二电路板50S的热产生量或功率消耗量变得基本相等，或者由第一电路板43S给予电源12的热量和由第二电路板50S给予电源12的热量变得基本相等。
另外，在气雾吸入器1中，在连接了外部电源和充电IC 55的状态下，也可以仅对电源12进行放电而不对电源12进行充电。由于该原因，可以将电阻器43R的电阻值设定为这样的值，使得在进行电源12的放电的情况下，第一电路板43S和第二电路板50S的热产生量或功率消耗量变得基本相等，或者由第一电路板43S给予电源12的热量和由第二电路板50S给予电源12的热量变得基本相等。
图10是示出第一电路板43S和第二电路板50S相对于电源单元10中的电源12的布置的第一变型的示意图。图10是示出如从垂直于电源单元10的纵向方向A的方向看到的电源12、第一电路板43S和第二电路板50S的视图。在图10的示例中，第二电路板50S与图5中的不同之处在于，它设置成邻近电源12的在横向方向上的一个端部。另外，在图10中，第一电路板43S和第二电路板50S的位置可以颠倒。即使在图10所示的布置示例中，类似于图5，作为热源的第一电路板43S和第二电路板50S也被布置为靠近电源12的不同表面。因此，可以以限制电源12被局部加热。
此外，在充电期间第一电路板43S和第二电路板50S的热产生量之间存在差异的情况下，在图10的布置示例中，优选的是，将在充电期间产生大量热量的电路板设置在第二电路板50S的位置处。在此情况下，电源12的宽表面接收由可以产生更大的热量的电路板产生的热量。因此，可以抑制电源12被局部加热，并延长电源12的寿命。
图11是示出第一电路板43S和第二电路板50S相对于电源单元10中的电源12的布置的第二变型的示意图。图11是示出如从垂直于电源单元10的纵向方向A的方向看到的电源12、第一电路板43S和第二电路板50S。在图11的示例中，第一电路板43S与图10中的不同之处在于，它设置成邻近电源12的在横向方向上的另一端部。即使在图11所示的布置示例中，类似于图5，作为热源的第一电路板43S和第二电路板50S也被设置为靠近电源12的不同表面。因此，可以以限制电源12被局部加热。从抑制电源12被局部加热的观点来看，优选的是，第一电路板43S和第二电路板50S应被设置成在电源单元10的纵向方向上偏开。
上面的描述是基于假定其中在电源单元10中设定了充电IC 55的构造进行的；然而，本发明的构思也可以应用于其他构造。例如，在图7所示的电源单元10中，可以将充电IC55设定在连接到充电端子43的充电电缆的内部，并且MCU 50可以执行对电源12的充电和放电的控制。甚至在此构造中，由于存在与充电端子43串联的电阻器43R，因此用于执行充电和放电控制的MCU 50的操作也引起第二电路板50S的热产生和第一电路板43S的热产生。因此，可以抑制电源12被局部加热，并延长电源12的寿命。
在本说明书中，至少公开了以下发明(1)至(18)。另外，虽然在上述实施例中的对应的构成元件等标注在括号内，但并不限定于此。
(1)一种用于气雾吸入器(气雾吸入器1)的电源单元(电源单元10)，该电源单元包括：
电源(电源12)，其能够向负载(负载21)放电，以从气雾产生源产生气雾；
第一电路板(第一电路板43S)，其包括电阻器(43R)；和
第二电路板(第二电路板50S)，其设置成与第一电路板分开，并电连接到第一电路板，
其中，第二电路板包括以下至少之一：控制装置(MCU 50)，其被构造为能够控制电源的放电和充电中的至少一种；以及充电装置(充电IC 55)，其将输入的电力转换为用于电源的充电电力。
根据(1)，在向第一电路板和第二电路板供电的情况下，由于第一电路板和第二电路板每个都热产生，因此能够防止电源单元中的热不均，并防止电源的温度升高。因此，可以抑制电源的劣化，并延长装置的寿命。此外，可以抑制热量集中到特定的电路板或电路元件中。结果，电源单元具有节能效果，即可以在使用该电源而没有将该电源更换为新的电源时最大化该周期。
(2)根据(1)所述的电源单元，其中
充电装置和控制装置中的至少一个仅设置在第二电路板上。
根据(2)，由于仅在第二电路板上设置有可能产生大量热量的充电装置和控制装置中的至少一个，因此第二电路板的热产生量可能会很大。即使在该构造中，由于第一电路板和第二电路板中的每个都产生热量，因此可以防止电源单元中的热量不均匀，并且可以抑制电源的温度升高。
(3)根据(1)或(2)所述的电源单元，其中
第一电路板包括能够电连接到外部电源的连接器(充电端子43)，和
电阻器与连接器串联连接。
根据(3)，可以降低电阻器从连接器输入的电压，并将其供应到第二电路板。因此，可以抑制第二电路板的热产生。结果，可以保护充电装置或控制装置以及设置在第二电路板上的其他元件免受热量影响。
(4)根据(1)至(3)中任一项所述的电源单元，其中
第二电路板包括充电装置。
根据(4)，由于第二电路板包括充电装置，因此第二电路板的热产生量可能很大。在该构造中，由于需要在充电装置中消耗的电力被第一电路板的电阻器消耗，因此可以抑制充电装置的热产生。结果，可以抑制第二电路板的热产生。
(5)根据(1)至(4)中任一项所述的电源单元，其中
电阻器具有这样的电阻值，使得在电源充电期间的第一电路板和第二电路板的热产生量变得基本相等。
根据(5)，由于电阻器使第一电路板和第二电路板的热产生量基本相等，因此可以防止电源单元中的热量不均匀，并抑制电源的温度上升。
(6)根据(1)至(4)中任一项所述的电源单元，其中
第二电路板包括充电装置，和
电阻器具有这样的电阻值，使得在电源充电期间的电阻器的功率消耗量变得大于在电源充电期间的充电装置的功率消耗量。
根据(6)，由于可以减少在电源充电期间的充电装置的功率消耗量，因此可以减少归因于充电装置的第二电路板的热产生。另外，由于可以减少充电装置的功率消耗量，因此即使在第二电路板上设置了消耗电力的其他元件，也可以维持第一电路板和第二电路板之间的热产生平衡，并且可以防止电源单元中的热量不均匀。另外，抑制了设置在第二电路板上的其他元件被热损坏。
(7)根据(6)所述的电源单元，其中
第二电路板还包括控制装置。
根据(7)，即使在控制装置产生热的情况下，也可以维持第一电路板和第二电路板之间的热产生平衡，并且可以防止电源单元中的热不均。另外，抑制了控制装置被热损坏。
(8)根据(1)至(4)中任一项所述的电源单元，其中，
第二电路板包括充电装置和控制装置，和
电阻器具有这样的电阻值，使得在电源充电期间的电阻器的功率消耗量变得基本等于在电源的充电期间的充电装置和控制装置的功率消耗量之和。
根据(8)，由于电阻器的功率消耗量和充电装置和控制装置的功率消耗量相等，因此可以维持第一电路板和第二电路板之间的热产生平衡，并且可以防止电源单元中的热不均。
(9)根据(1)至(4)中任一项的电源单元，其中
第一电路板包括能够电连接到外部电源的连接器(充电端子43)，和
该电阻器具有一电阻值，该电阻值能用于将由外部电源供应的电压降低到大于充电装置或控制装置的最小操作保证电压的值。
根据(9)，执行电阻器的电压降低，使得降低的电压不降低到最小操作保证电压以下。因此，可以将最小操作保证电压输入到充电装置或控制装置，并且可以使充电装置或控制装置充分发挥功能。
(10)根据(1)至(4)中任一项的电源单元，其中
电阻器具有1Ω到1.38Ω的电阻值。
根据(10)，由于在通常使用的充电装置或控制装置的假设下存在通过实验和分析获得的电阻值的特定条件，因此可以防止电源单元中的热不均。
(11)根据(10)所述的电源单元，其中
所述电阻值为1Ω。
根据(11)，可以减小尺寸和成本。
(12)根据(1)至(11)中任一项所述的电源单元，其中
电源最靠近第一电路板的表面不同于电源最靠近第二电路板的表面。
根据(12)，可以抑制电源被局部加热。
(13)根据(1)至(11)中任一项所述的电源单元，其中
第一电路板设置在电源的在纵向方向上的一端侧上，和
第二电路板设置在电源的在纵向方向上的另一端侧上。
根据(13)，可以抑制电源被局部加热。
(14)根据(1)至(11)中任一项所述的电源单元，其中
第一电路板设置在电源的在纵向方向和横向方向上的端部中的一个处，和
第二电路板设置在电源的在纵向方向和横向方向上的端部中的另一个处。
据(14)，可以抑制电源被局部加热。
(15)根据(14)所述的电源单元，其中
在电源的在横向方向上的端部处设置有第一电路板和第二电路板中的能产生较大量热量的电路板。
根据(15)，可以抑制电源被局部加热。
(16)一种用于气雾吸入器(气雾吸入器1)的电源单元(电源单元10)，该电源单元包括：
电源(电源12)，其能够向负载(负载21)放电以从气雾产生源产生气雾；
第一电路板(第一电路板43S)；和
第二电路板(第二电路板50S)，其设置成与第一电路板分开，并电连接到第一电路板，
其中，在电源的充电和放电中的至少一种期间，第一电路板和第二电路板的热产生量基本相等。
根据(16)，在向第一电路板和第二电路板供电的情况下，由于第一电路板和第二电路板产生的热量基本相等，因此可以防止电源单元中的热量不均匀性，并抑制电源的温度升高。因此，可以抑制电源的劣化，并延长装置的寿命。此外，可以抑制热量集中到特定的电路板或电路元件中。结果，电源单元具有节能效果，即在可以使用所述电源而没有将该电源更换为新电源时最大化该周期。
(17)一种用于气雾吸入器(气雾吸入器1)的电源单元(电源单元10)，该电源单元包括：
电源(电源12)，其能够向负载(负载21)放电，以从气雾产生源产生气雾；
第一电路板(第一电路板43S)；和
第二电路板(第二电路板50S)，其设置成与第一电路板分开，并电连接到第一电路板，
其中，在电源的充电和放电中的至少一种期间，第一电路板的元件的总功率消耗量和第二电路板的元件的总功率消耗量基本相等。
根据(17)，在向第一电路板和第二电路板供电的情况下，由于第一电路板和第二电路板消耗的功率量基本相等，因此可以防止电源单元中的热量不均匀性，并抑制电源的温度升高。因此，可以抑制电源的劣化，并延长装置的寿命。此外，可以抑制热量集中到特定的电路板或电路元件中。结果，电源单元具有节能效果，即在可以使用所述电源而没有将该电源更换为新电源时最大化该周期。
(18)一种用于气雾吸入器(气雾吸入器1)的电源单元(电源单元10)，该电源单元包括：
电源(电源12)，其能够向负载(负载21)放电，以从气雾产生源产生气雾；
第一电路板(第一电路板43S)；和
第二电路板(第二电路板50S)，其设置成与第一电路板分开，并电连接到第一电路板，
其中，在电源的充电和放电中的至少一种期间，第一电路板给予电源的热量和第二电路板给予电源的热量基本相等。
根据(18)，在向第一电路板和第二电路板供电的情况下，由于基本相等的热量从第一电路板和第二电路板给予电源，可以防止电源单元中的热量不均匀，并抑制电源的温度升高。因此，可以抑制电源的劣化，并延长装置的寿命。此外，可以抑制热量集中到特定的电路板或电路元件中。结果，电源单元具有节能效果，即在可以使用所述电源而没有将该电源更换为新电源时最大化该周期。

Claims (11)

1.一种用于气雾吸入器的电源单元，该电源单元包括：
电源，该电源能够向负载放电，以从气雾产生源产生气雾；
第一电路板，该第一电路板包括电阻器；和
第二电路板，该第二电路板设置成与第一电路板分开，并电连接至第一电路板，
其中，第二电路板包括：控制装置，该控制装置被构造为能够控制电源的放电和充电中的至少一种；以及充电装置，该充电装置被构造为将输入的电力转换为用于电源的充电电力；
其中，电阻器具有这样的电阻值，使得在电源充电期间第一电路板的电阻器的热产生量基本等于第二电路板的充电装置和控制装置的热产生量之和。
2.根据权利要求1所述的电源单元，其中，
第一电路板包括连接器，外部电源能够电连接到该连接器，和
电阻器与该连接器串联连接。
3.一种用于气雾吸入器的电源单元，该电源单元包括：
电源，该电源能够向负载放电，以从气雾产生源产生气雾；
第一电路板，该第一电路板包括电阻器；和
第二电路板，该第二电路板设置成与第一电路板分开，并电连接至第一电路板，
其中，第二电路板包括：控制装置，该控制装置被构造为能够控制电源的放电和充电中的至少一种；以及充电装置，该充电装置被构造为将输入的电力转换为用于电源的充电电力；
其中，电阻器具有这样的电阻值，使得在电源充电期间电阻器的功率消耗量变得基本等于在电源充电期间充电装置和控制装置的功率消耗量之和。
4.根据权利要求1或3所述的电源单元，其中，
第一电路板包括连接器，外部电源能够电连接到该连接器，和
该电阻器具有一电阻值，该电阻值能用于将由外部电源供应的电压降低到大于充电装置或控制装置的最小操作保证电压的值。
5.根据权利要求1或3所述的电源单元，其中，
电阻器具有1Ω到1.38Ω的电阻值。
6.根据权利要求5所述的电源单元，其中，
所述电阻值为1Ω。
7.根据权利要求1或3所述的电源单元，其中，
电源的最靠近第一电路板的表面不同于电源的最靠近第二电路板的表面。
8.根据权利要求1或3所述的电源单元，其中，
第一电路板设置在电源的在纵向方向上的一端侧上，和
第二电路板设置在电源的在纵向方向上的另一端侧上。
9.根据权利要求1或3所述的电源单元，其中，
第一电路板设置在电源的在纵向方向和横向方向上的端部中的一个处，和
第二电路板设置在电源的在纵向方向和横向方向上的端部中的另一个处。
10.根据权利要求9所述的电源单元，其中，
在电源的在横向方向上的端部处设置有第一电路板和第二电路板中的能产生较大量热量的电路板。
11.一种用于气雾吸入器的电源单元，该电源单元包括：
电源，该电源能够向负载放电，以从气雾产生源产生气雾；
第一电路板，该第一电路板包括电阻器；和
第二电路板，该第二电路板设置成与第一电路板分开，并电连接到第一电路板，
其中，电阻器具有这样的电阻值，使得在电源的充电和放电中的至少一种期间，第一电路板给予电源的热量和第二电路板给予电源的热量基本相等；
其中，将充电或放电期间第一电路板的电阻器的功率消耗的量除以从第一电路板到电源的距离的平方而获得的值被限定为第一电路板在充电或放电期间给予电源的热量，和
其中，将充电或放电期间第二电路板的充电装置和控制装置的功率消耗的量之和除以从第二电路板到电源的距离的平方而获得的值被限定为第二电路板在充电或放电期间给予电源的热量。
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