CN115443077A - 包括振动器的气溶胶生成装置及气溶胶生成装置的操作方法 - Google Patents

包括振动器的气溶胶生成装置及气溶胶生成装置的操作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115443077A
CN115443077A CN202280001707.7A CN202280001707A CN115443077A CN 115443077 A CN115443077 A CN 115443077A CN 202280001707 A CN202280001707 A CN 202280001707A CN 115443077 A CN115443077 A CN 115443077A
Authority
CN
China
Prior art keywords
voltage
aerosol
terminal
generating device
boost
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202280001707.7A
Other languages
English (en)
Inventor
李源暻
崔载成
郑宪俊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KT&G Corp
Original Assignee
KT&G Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020210066822A external-priority patent/KR102625767B1/ko
Application filed by KT&G Corp filed Critical KT&G Corp
Publication of CN115443077A publication Critical patent/CN115443077A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/50—Control or monitoring
    • A24F40/51—Arrangement of sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/0207—Driving circuits
    • B06B1/0223—Driving circuits for generating signals continuous in time
    • B06B1/023—Driving circuits for generating signals continuous in time and stepped in amplitude, e.g. square wave, 2-level signal
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/40—Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/50—Control or monitoring
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/60—Devices with integrated user interfaces
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/05—Devices without heating means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B2201/00—Indexing scheme associated with B06B1/0207 for details covered by B06B1/0207 but not provided for in any of its subgroups
    • B06B2201/50—Application to a particular transducer type
    • B06B2201/55—Piezoelectric transducer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B2201/00—Indexing scheme associated with B06B1/0207 for details covered by B06B1/0207 but not provided for in any of its subgroups
    • B06B2201/70—Specific application
    • B06B2201/77—Atomizers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Containers And Packaging Bodies Having A Special Means To Remove Contents (AREA)
  • Special Spraying Apparatus (AREA)

Abstract

根据实施方式，该气溶胶生成装置包括：电池，该电池被配置成供应具有第一电压值的电池电压；第一升压电路，该第一升压电路被配置成将电池电压升压至具有第二电压值的第一升压电压，第二电压值大于第一电压值；第二升压电路，该第二升压电路被配置成将第一升压电压升压至具有作为峰‑峰电压值的第三电压值的第二升压电压，第三电压值大于第二电压值；振动器，该振动器被配置成根据第二升压电压而生成超声振动并且被配置成对气溶胶生成物质进行雾化；以及处理器，该处理器被配置成对电池、第一升压电路和第二升压电路进行控制。

Description

包括振动器的气溶胶生成装置及气溶胶生成装置的操作方法
技术领域
本公开涉及包括振动器的气溶胶生成装置以及气溶胶生成装置的操作方法。
背景技术
对以非可燃烧的方式生成气溶胶的气溶胶生成装置作为传统香烟的替代品的需求日益增加。例如，气溶胶生成装置可以在不燃烧的情况下由气溶胶生成物质生成气溶胶，并且将所生成的气溶胶供应至使用者。
发明内容
技术问题
使用超声振动的气溶胶生成装置可以通过向振动器施加交流(AC)电压而生成超声振动，并且可以通过超声振动而将气溶胶生成物质分成细颗粒。由于气溶胶生成物质被分成细颗粒并被释放，因而可以生成气溶胶。另外，为了使振动器被稳定且有效地驱动，必须将比气溶胶生成装置的电池的电压(例如，约3.4V至约4.2V)高的AC电压(例如，约55V至约70V)施加至振动器。因此，需要一种向振动器施加高AC电压而不会使整个电路的尺寸或总功耗过度地增加的技术。
各种实施方式提供了包括振动器的气溶胶生成装置以及气溶胶生成装置的操作方法。本公开要解决的技术问题不限于上述技术问题，并且还可以从以下实施方式推断出其他技术问题。
技术方案
根据一个实施方式的气溶胶生成装置可以包括：电池，该电池被配置成供应具有第一电压值的电池电压；第一升压电路，该第一升压电路被配置成将电池电压升压至具有第二电压值的第一升压电压，第二电压值大于第一电压值；第二升压电路，该第二升压电路被配置成将第一升压电压升压至具有第三电压值的第二升压电压，第三电压值是峰-峰电压值并且大于第二电压值；振动器，该振动器被配置成根据第二升压电压而生成超声振动并且被配置成对气溶胶生成物质进行雾化；以及处理器，该处理器被配置成对电池、第一升压电路和第二升压电路进行控制。
发明的有益效果
本公开可以提供包括振动器的气溶胶生成装置以及气溶胶生成装置的操作方法。例如，根据本公开的实施方式的气溶胶生成装置可以通过使用第一升压电路将电池电压升压至第一升压电压并通过使用第二升压电路将第一升压电压升压至第二升压电压，并且可以将第二升压电压施加至振动器。第一升压电路可以包括DC-DC转换器电路，该DC-DC转换器电路主要以适当的升压比对电池电压进行升压，以免使第一升压电路的尺寸过度地增加。另外，第二升压电路可以通过使用利用电感器的反电动势的切换电路而将DC电压转换为AC电压并且获得二次升压效果。
因此，根据本公开的实施方式，与多个DC-DC转换器电路以级联方式组合或使用能够一次将电压升压10倍或更多的转换器电路的情况相比，可以将具有高电压值的AC电压施加至振动器而不会使整个电路的尺寸或总功耗过度地增加。
附图说明
图1是根据实施方式的气溶胶生成装置的框图。
图2是示出了根据实施方式的气溶胶生成装置的示意图。
图3是示出了根据实施方式的气溶胶生成装置的硬件构型的图。
图4是示出了根据实施方式的第一升压电路的电路图。
图5是示出了根据实施方式的第二升压电路的电路图。
图6是示出了根据实施方式的PWM信号的图。
图7和图8是示出了根据实施方式的第二升压电路的操作的图。
图9是示出了根据实施方式的施加至振动器的电压的变化的曲线图。
图10是示出了根据实施方式的烟弹的电路配置的图。
具体实施方式
用于实施本发明的最佳方案
根据本公开的方面，气溶胶生成装置可以包括：电池，该电池被配置成供应具有第一电压值的电池电压；第一升压电路，该第一升压电路被配置成将电池电压升压至具有第二电压值的第一升压电压，第二电压值大于第一电压值；第二升压电路，该第二升压电路被配置成将第一升压电压升压至具有第三电压值的第二升压电压，第三电压值是峰峰电压值并且大于第二电压值；振动器，该振动器被配置成根据第二升压电压而生成超声振动并且被配置成对气溶胶生成物质进行雾化；以及处理器，该处理器被配置成对电池、第一升压电路和第二升压电路进行控制。
在一个示例中，第二电压值可以是第一电压值的至少三倍，并且第三电压值可以是第二电压值的至少四倍。
电池电压和第一升压电压可以是直流(DC)电压，并且第二升压电压可以是交流(AC)电压。
第一升压电路可以包括：DC-DC转换器，该DC-DC转换器包括供电池电压施加的输入端子、通过功率电感器连接至输入端子的切换端子、参考电压端子、以及用于将第一升压电压输出的输出端子；第一电阻器，该第一电阻器具有连接至输出端子的一个端子和连接至参考电压端子的另一端子；以及第二电阻器，该第二电阻器具有连接至参考电压端子的一个端子和连接至接地部的另一端子。
DC-DC转换器可以基于第一电阻器与第二电阻器的比率而输出第一升压电压。
第二升压电路可以包括：第一电感器，该第一电感器具有供第一升压电压施加的一个端子以及与振动器的一个端子连接的另一端子；第一功率场效应晶体管(FET)，该第一功率FET被配置成基于从处理器接收的第一脉宽调制(PWM)信号而生成第一切换电压；以及第一晶体管，该第一晶体管连接至第一电感器的所述另一端子，并且该第一晶体管被配置成根据第一切换电压而对在第一电感器与接地部之间流动的电流进行切换。
第一晶体管可以包括半导体切换件，该半导体切换件被配置成：根据在第一晶体管的栅极端子处接收的第一切换电压的电平，对在第一晶体管的连接至接地部的源极端子与第一晶体管的连接至第一电感器的所述另一端子的漏极端子之间流动的电流进行切换。
第一功率FET可以包括供第一升压电压施加的VIN端子和供驱动电压施加的VDD端子，驱动电压具有大于第一电压值的第四电压值。
第二升压电路还可以包括：第二电感器，该第二电感器具有供第一升压电压施加的一个端子以及与振动器的另一端子连接的另一端子；第二功率FET，该第二功率FET被配置成基于从处理器接收的第二PWM信号而生成第二切换电压；以及第二晶体管，该第二晶体管连接至第二电感器的所述另一端子，并且该第二晶体管被配置成根据第二切换电压而对在第二电感器与接地部之间流动的电流进行切换。
第一PWM信号和第二PWM信号可以是互补的。
当第一切换电压处于第一电平且第二切换电压处于第二电平时，在接地部与第一电感器和第二电感器中的一个电感器之间有电流流动，而在接地部与第一电感器和第二电感器中的另一电感器之间没有电流流动，使得：与流动通过所述一个电感器的电流的变化相对应的能量可以被储存在所述一个电感器中，而储存在所述另一电感器中的能量可以被传递至振动器。
本发明的方案
就用于描述各种实施方式的术语而言，考虑本公开的各种实施方式中的结构元件的功能来选择当前广泛使用的一般术语。然而，这些术语的含义可以根据意图、司法判例、新技术的出现等而改变。此外，在特定情况下，存在由申请人任意选择的术语，并且在这种情况下，该术语的含义在对应部分的描述中详细地描述。因此，本公开中所使用的术语应当基于这些术语的含义以及本公开的所有内容而非这些术语的简单名称来限定。
此外，除非明确地进行相反描述，否则用语“包括”及其变型、比如“包括有”和“包括了”将被理解为表示包括所陈述的元件但不排除任何其他元件。另外，本申请文件中描述的术语“-单元”、“-部分”和“模块”是指用于处理至少一个功能和/或操作的单元，该单元是由硬件、软件及其组合来实现的。
如在本公开中所使用的，比如“至少一者”的表述在位于元件列表之后时限定元件的整个列表而不限定列表中的各个元件。例如，表述“a、b和c中的至少一者”可以理解为：包括a、包括b、包括c、包括a和b、包括a和c、包括b和c、或者包括a、b和c。
另外，在本公开中使用的包括序数、比如“第一”或“第二”的术语可以用于描述各种部件，但是这些部件不应当受到这些术语的限制。这些术语仅用于将一个部件与其他部件区分开的目的。
在下文中，现在将参照附图更充分地描述本公开，在附图中示出了本公开的示例实施方式使得本领域的普通技术人员可以容易地实施本公开。然而，本公开可以以许多不同的形式实施，并且不应当被解释为限于本文中阐述的实施方式。
图1是根据实施方式的气溶胶生成装置的框图。
参照图1，气溶胶生成装置10可以包括电池110、雾化器120、传感器130、使用者接口140、存储器150和处理器160。然而，气溶胶生成装置10的内部结构不限于图1中所示的结构。与本实施方式相关的本领域技术人员可以理解的是，根据气溶胶生成装置10的设计，图1中所示的硬件部件中的一些硬件部件可以省去或者可以进一步添加新的构型。
例如，气溶胶生成装置10可以包括主体，并且在这种情况下，包括在气溶胶生成装置10中的硬件部件可以位于主体上。
在另一实施方式中，气溶胶生成装置10可以包括主体和烟弹，并且包括在气溶胶生成装置10中的硬件部件可以分布地位于主体和烟弹中。替代性地，包括在气溶胶生成装置10中的硬件部件中的至少一些硬件部件可以位于主体和烟弹中的每一者中。
在下文中，在不限制包括在气溶胶生成装置10中的各个部件的位置的情况下对各个部件的操作进行描述。
电池110供应用于使气溶胶生成装置10操作的电力。例如，电池110可以供应电力以使雾化器120能够对气溶胶生成物质进行雾化。此外，电池110可以供应包括在气溶胶生成装置10中的其他硬件部件、例如传感器130、使用者接口140、存储器150和处理器160的操作所需的电力。电池110可以是可再充电电池或一次性电池。
例如，电池110可以包括镍基电池(例如，镍金属氢化物电池或镍镉电池)、或者锂基电池(例如，锂钴电池、磷酸锂电池、钛酸锂电池、锂离子电池或锂聚合物电池)。然而，可以用于气溶胶生成装置10中的电池110的类型不限于上述电池。根据需要，电池110还可以包括碱性电池或锰电池。
雾化器120可以在处理器160的控制下从电池110接收电力。雾化器120可以从电池110接收电力以对储存在气溶胶生成装置10中的气溶胶生成物质进行雾化。
雾化器120可以位于气溶胶生成装置10的主体中。替代性地，当气溶胶生成装置10包括主体和烟弹时，雾化器120可以位于烟弹中或者可以被划分成位于主体和烟弹中。当雾化器120位于烟弹中时，雾化器120可以从位于主体和烟弹中的至少一者中的电池110接收电力。此外，当雾化器120被划分成单独地位于主体和烟弹中时，雾化器120的需要电力的部件可以从位于主体和烟弹中的至少一者中的电池110接收电力。
雾化器120由烟弹中的气溶胶生成物质生成气溶胶。气溶胶是指液体和/或固体细颗粒分散在气体中的漂浮颗粒。因此，从雾化器120生成的气溶胶可以指空气与由气溶胶生成物质生成的汽化颗粒的混合物。例如，雾化器120可以通过汽化和/或升华而将气溶胶生成物质的相转变为气相。此外，雾化器120可以通过将呈液相和/或固相的气溶胶生成物质变成细颗粒而生成气溶胶。
例如，雾化器120可以通过超声振动方法而由气溶胶生成物质生成气溶胶。超声振动方法可以指通过使用由振动器(例如，一种换能器)生成的超声振动对气溶胶生成物质进行雾化而生成气溶胶的方法。
尽管未在图1中示出，雾化器120可以可选地包括加热器，该加热器能够通过生成热而对气溶胶生成物质进行加热。气溶胶生成物质可以通过加热器而被加热以生成气溶胶。
加热器可以由任何合适的电阻材料形成。例如，合适的电阻材料可以是金属或金属合金，该金属或金属合金包括钛、锆、钽、铂、镍、钴、铬、铪、铌、钼、钨、锡、镓、锰、铁、铜、不锈钢钢或镍铬合金，但并不限于此。此外，加热器可以包括金属加热线、布置有导电迹线的金属加热板、陶瓷加热元件等，但不限于此。
例如，在一个实施方式中，加热器可以是烟弹的一部分。此外，烟弹可以包括液体传送器件和贮存器，下面对液体传送器件和贮存器进行描述。包括在贮存器中的气溶胶生成物质可以移动至液体传送器件，并且加热器可以对吸收在液体传送器件中的气溶胶生成物质加热以生成气溶胶。例如，加热器可以围绕液体传送器件缠绕或者可以布置成与液体传送器件相邻。
在另一示例中，气溶胶生成装置10可以包括能够对香烟进行容置的容置空间，并且加热器可以对插入在气溶胶生成装置10的容置空间中的香烟进行加热。当香烟被容置在气溶胶生成装置10的容置空间中时，加热器可以位于香烟的内部和/或外部。因此，加热器可以对香烟中的气溶胶生成物质进行加热以生成气溶胶。
此外，加热器可以包括感应加热型加热器。加热器可以包括用于感应交变磁场的导电线圈，并且香烟或烟弹可以包括能够由交变磁场加热的基座。
气溶胶生成装置10可以包括至少一个传感器130。由所述至少一个传感器130获得的感测结果可以被传输至处理器160，并且处理器160可以根据感测结果对气溶胶生成装置10进行控制以执行各种功能，比如雾化器120的操作控制、吸烟的限制、对是否插入烟弹(或香烟)的确定以及通知显示。
例如，所述至少一个传感器130可以包括抽吸检测传感器。抽吸检测传感器可以基于下述各项中的至少一者而对使用者的抽吸进行检测：外部引入的气流的流量变化；压力变化；以及声音检测。抽吸检测传感器可以对使用者的抽吸的开始时间和结束时间进行检测，并且处理器160可以根据检测到的抽吸的开始时间和检测到的抽吸的结束时间而确定抽吸时段和非抽吸时段。
此外，所述至少一个传感器130可以包括使用者输入传感器。使用者输入传感器可以包括能够接收使用者输入的传感器，比如开关、物理按钮或触摸传感器。例如，触摸传感器可以包括电容传感器，该电容传感器能够通过对当使用者触摸由金属材料形成的特定区域时发生的电容变化进行检测而检测使用者的输入。处理器160可以基于由电容传感器检测到的电容变化而确定是否进行了使用者输入。当电容变化超过预设阈值时，处理器160可以确定已经进行了使用者输入。
此外，所述至少一个传感器130可以包括运动传感器。可以通过运动传感器获取关于气溶胶生成装置10的移动的信息，比如气溶胶生成装置10的倾斜度、移动速度和加速度。例如，运动传感器可以获取关于下述各项的信息：气溶胶生成装置10移动的状态、气溶胶生成装置10的静止状态、气溶胶生成装置10以预定范围内的角度倾斜以用于抽吸的状态、以及在各个抽吸操作之间气溶胶生成装置10以与抽吸操作期间的角度不同的角度倾斜的状态。运动传感器可以通过本领域已知的各种方法来对气溶胶生成装置10的运动信息进行测量。例如，运动传感器可以包括能够测量x轴、y轴和z轴三个方向上的加速度的加速度传感器、以及能够测量三个方向上的角速度的陀螺仪传感器。
此外，所述至少一个传感器130可以包括接近传感器。接近传感器是指在没有机械接触的情况下通过使用电磁场、红外线等来检测靠近物体或附近物体的存在或距物体的距离的传感器。因此，接近传感器可以对正在接近气溶胶生成装置10的使用者进行检测。
此外，所述至少一个传感器130可以包括图像传感器。图像传感器可以包括例如用于获取物体的图像的摄像机。图像传感器可以基于由摄像机获取到的图像而对物体进行识别。处理器160可以对由图像传感器获取到的图像进行分析以确定使用者是否处于使用气溶胶生成装置10的情形。例如，当使用者将气溶胶生成装置10靠近嘴唇以使用气溶胶生成装置10时，图像传感器可以获取嘴唇的图像。处理器160可以对获取到的图像进行分析，并且当确定该图像是嘴唇时，处理器160确定使用者处于使用气溶胶生成装置10的情形。气溶胶生成装置10可以预先操作雾化器120，或者可以预热加热器。
此外，所述至少一个传感器130可以包括消耗品拆卸传感器，该消耗品拆卸传感器能够对可以用于气溶胶生成装置10中的消耗品(例如，烟弹、香烟等)的安装或移除进行检测。例如，消耗品拆卸传感器可以检测消耗品是否与气溶胶生成装置10接触，或者可以通过图像传感器确定消耗品是否被移除。此外，消耗品拆卸传感器可以包括：电感传感器，该电感传感器用于对可以与消耗品的标记相互作用的线圈的电感值的变化进行检测；或者电容传感器，该电容传感器用于对可以与消耗品的标记相互作用的电容器的电容值的变化进行检测。
此外，所述至少一个传感器130可以包括温度传感器。温度传感器可以对雾化器120的振动器或加热器(或气溶胶生成物质)的温度进行检测。气溶胶生成装置10可以包括用于对振动器或加热器的温度进行检测的单独的温度传感器，或者加热器本身可以用作温度传感器而不包括单独的温度传感器。替代性地，在加热器用作温度传感器的同时，在气溶胶生成装置10中还可以包括单独的温度传感器。此外，温度传感器还可以对气溶胶生成装置10的内部部件、比如印刷电路板(PCB)和电池的温度、以及振动器或加热器的温度进行检测。
此外，所述至少一个传感器130可以包括对关于气溶胶生成装置10的周围环境的信息进行获取的各种传感器。例如，所述至少一个传感器130可以包括用于对周围环境的温度进行检测的温度传感器、用于对周围环境的湿度进行检测的湿度传感器、用于对周围环境的压力进行检测的大气压力传感器等。
可以设置在气溶胶生成装置10中的传感器130不限于上述传感器，并且还可以包括各种传感器。例如，气溶胶生成装置10可以包括用于从使用者的手指获取指纹信息以用于使用者认证和安全的指纹传感器、用于对瞳孔的虹膜图案进行分析的虹膜识别传感器、用于从通过对手掌进行拍摄获得的图像对静脉中还原血红蛋白对红外线的吸收量进行检测的静脉识别传感器、通过二维(2D)或三维(3D)方法对眼睛、鼻子、嘴巴、面部轮廓等特征点进行识别的面部识别传感器、射频识别(RFID)传感器等。
气溶胶生成装置10可以选择性地包括仅上述各种传感器130的示例中的一些示例。换言之，气溶胶生成装置10可以对由上述传感器中的至少一个传感器获取的各条信息进行组合。
使用者接口140可以向使用者提供关于气溶胶生成装置10的状态的信息。使用者接口140可以包括各种接口器件，比如用于输出视觉信息的显示器或发光器、用于输出触觉信息的马达、用于输出声音信息的扬声器、用于与用于接收从使用者输入的信息或向使用者输出信息的输入/输出(I/O)接口器件(例如，按钮或触摸屏)进行数据通信或者用于接收充电电力的端子、以及用于与外部装置进行无线通信(例如，Wi-Fi、Wi-Fi直连、蓝牙、近场通信(NFC)等)的通信接口。
然而，气溶胶生成装置10可以可选地包括仅上述使用者接口140的各种示例中的一些示例。
存储器150可以对由气溶胶生成装置10处理过的各种数据、由处理器160处理过的数据以及要由处理器160处理的数据进行存储。存储器150包括各种存储器装置，例如：随机存取存储器(RAM)比如动态随机存取存储器(DRAM)或静态随机存取存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)等。
存储器150可以对气溶胶生成装置10的操作时间、最大抽吸次数、当前抽吸次数、至少一个温度曲线、关于使用者的吸烟模式的数据等进行存储。
处理器160对气溶胶生成装置10的所有操作进行控制。处理器160可以由多个逻辑门的阵列来实现，或者可以由微处理器和存储有能够在该微处理器中执行的程序的存储器的组合来实现。此外，本领域技术人员可以理解的是，处理器160也可以通过其他类型的硬件来实现。
处理器160对所述至少一个传感器130的感测结果进行分析，并且对随后要执行的过程进行控制。例如，处理器160可以基于所述至少一个传感器130的感测结果而对供应至雾化器120的电力进行控制以使雾化器120的操作开始或终止。另外，处理器160可以基于所述至少一个传感器130的感测结果而对供应至雾化器120的电量和电力供应时间进行控制，使得雾化器120可以生成适量的气溶胶。例如，处理器160可以对供应至振动器的电流或电压进行控制，使得雾化器120的振动器以预设的频率振动。
在一个实施方式中，处理器160可以在接收到用于气溶胶生成装置10的使用者输入之后开始雾化器120的操作。另外，处理器160可以在通过抽吸检测传感器检测到使用者的抽吸时开始雾化器120的操作。此外，处理器160可以当在用抽吸检测传感器对抽吸次数进行计数之后抽吸次数达到预设次数时停止向雾化器120供应电力。
处理器160可以基于所述至少一个传感器130的感测结果而对使用者接口140进行控制。例如，当在用抽吸检测传感器对抽吸次数进行计数之后抽吸次数达到预设次数时，处理器160可以通过发光器、马达或扬声器中的至少一者而通知使用者：气溶胶生成装置10即将终止。
此外，尽管未在图1中示出，但是气溶胶生成装置10可以与单独的托架组合为气溶胶生成系统。例如，托架可以用于对气溶胶生成装置10的电池110进行充电。例如，气溶胶生成装置10可以在容置于托架中的容置空间中的情况下从托架的电池接收电力，以对气溶胶生成装置10的电池110进行充电。
一个实施方式还可以以包括能够由计算机执行的指令、比如能够由计算机执行的程序模块的计算机可读介质的形式实现。计算机可读介质可以是可以由计算机访问的任何可用介质，并且包括易失性和非易失性介质以及可移动和不可移动介质。另外，计算机可读介质可以包括计算机存储介质和通信介质两者。计算机存储介质包括通过任何方法或技术实现的用于对比如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据的信息进行存储的所有易失性和非易失性以及可移动和不可移动介质。通信介质通常包括计算机可读指令、数据结构、调制数据信号中的其他数据比如程序模块、或其他传输机制，并且包括任何信息传递介质。
图2是示意性地图示了根据实施方式的气溶胶生成装置的图。
根据图2中所示的实施方式的气溶胶生成装置10包括包含气溶胶生成物质的烟弹20和对烟弹20进行支撑的主体25。
烟弹20可以在气溶胶生成物质容置在烟弹20中的状态下联接至主体25。例如，烟弹20可以通过将烟弹20的至少一部分插入到主体25中而联接至主体25。在另一示例中，烟弹20可以通过将主体25的至少一部分插入到烟弹20中而联接至主体25。
烟弹20可以通过卡扣配合方法、螺纹联接方法、磁耦接方法和压配合方法中的至少一者而联接至主体25，但是烟弹20与主体25的联接方法不限于上述示例。
在一个实施方式中，烟弹20可以包括烟嘴210，该烟嘴210在使用者的吸入期间插入到使用者的嘴中。在一个实施方式中，烟嘴210可以位于一端部部分处，并且相反的端部部分可以联接至烟弹20的主体25。烟嘴210可以包括用于将由气溶胶生成物质生成的气溶胶排出至外部的出口210e。
由于使用者的吸入或抽吸，烟弹20的外部与内部之间可能出现压力差，并且在烟弹20内部生成的气溶胶可能由于烟弹20的内部与外部之间的压力差而通过出口210e被排出至烟弹20的外部。使用者可以通过借助于烟嘴210对气溶胶进行吸入而接收通过出口210e排出至烟弹20的外部的气溶胶。
在一个实施方式中，烟弹20可以包括贮存器220，该贮存器220位于壳体200的内部空间中以对气溶胶生成物质进行容置。也就是说，贮存器220可以用作直接储存气溶胶生成物质的容器。替代性地，贮存器220可以包括容纳气溶胶生成物质的元件，比如海绵、棉花、织物或多孔陶瓷结构。
烟弹20可以对呈例如液态、固态、气态或凝胶态中的任一者的气溶胶生成物质进行容纳。气溶胶生成物质可以包括液状组合物。例如，液状组合物可以包括：包括含烟草物质的液体；包括挥发性烟草香成分的液体；和/或者包括非烟草物质的液体。
例如，液状组合物可以包括水、溶剂、乙醇、植物提取物、香料、香味剂和维生素混合物中的一种组分、或者包括这些组分的混合物。香料可以包括薄荷醇、欧薄荷(peppermint)、留兰香油和各种果香成分，但并不限于此。香味剂可以包括能够为使用者提供各种风味或香味的成分。维生素混合物可以是维生素A、维生素B、维生素C和维生素E中的至少一者的混合物，但并不限于此。另外，液状组合物可以包括气溶胶形成剂，比如甘油和丙二醇。
例如，液状组合物可以包括添加有尼古丁盐的甘油和丙二醇溶液。液状组合物可以包括两种或更多种的尼古丁盐。尼古丁盐可以通过向尼古丁添加包括有机酸或无机酸在内的合适的酸而形成。尼古丁可以是天然生成的尼古丁或合成的尼古丁，并且可以具有相对于液状组合物的总溶液重量而言的任何合适的重量浓度。
用于形成尼古丁盐的酸可以考虑血液尼古丁吸收率、气溶胶生成装置10的操作温度、风味或香味、溶解度等而进行适当地选择。例如，用于形成尼古丁盐的酸可以是选自以下各者中的单酸或者选自以下各者中的两种或更多种酸的混合物：苯甲酸、乳酸、水杨酸、月桂酸、山梨酸、乙酰丙酸、丙酮酸、甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、辛酸、癸酸、柠檬酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、苯乙酸、酒石酸、琥珀酸、富马酸、葡糖酸、蔗糖酸、丙二酸或苹果酸，但并不限于此。
气溶胶生成装置10可以包括雾化器120，该雾化器120将烟弹20中的气溶胶生成物质的相进行转变以生成气溶胶。
在一个示例中，储存或容置在贮存器220中的气溶胶生成物质可以通过液体传送器件230被供应至雾化器120，并且雾化器120可以对从液体传送器件230供应的气溶胶生成物质进行雾化，从而生成气溶胶。液体传送器件230可以是例如包括棉纤维、陶瓷纤维、玻璃纤维和多孔陶瓷中的至少一者的芯，但并不限于此。
根据一个实施方式，气溶胶生成装置10的雾化器120可以通过利用超声振动对气溶胶生成物质进行雾化的超声振动方法而对气溶胶生成物质的相进行转变。
例如，雾化器120可以包括振动器，该振动器生成短周期的振动，并且由振动器生成的振动可以是超声振动。超声振动的频率可以为约100kHz至约3.5MHz，但并不限于此。从贮存器220供应至雾化器120的气溶胶生成物质可以通过由振动器生成的短周期的振动而被汽化和/或制成颗粒，以被雾化成气溶胶。
振动器可以包括例如压电陶瓷，该压电陶瓷可以是这样的功能性材料：该功能性的材料能够通过响应于物理力(例如，压力)生成电(例如，电压)而将机械力转变为电力、以及通过响应于电生成振动(即，机械力)而将电力转变为机械力。当对振动器施加电力时，可以生成短周期的振动(即，物理力)，并且所生成的振动可以将气溶胶生成物质分裂成小颗粒，从而生成气溶胶。
振动器可以通过电连接构件而电连接至气溶胶生成装置10的其他部件。例如，振动器可以通过电连接构件而电连接至气溶胶生成装置10的电池110和处理器160中的至少一者，或者电连接至气溶胶生成装置10的电路，但是电连接至振动器的部件不限于上述示例。
振动器可以通过电连接构件而从电池110接收电流或电压以生成超声振动，或者振动器的操作可以由处理器160控制。
电连接构件可以包括例如弹簧(pogo)销和C形夹中的至少一者，但是电连接构件不限于上述示例。在另一示例中，电连接构件可以包括线缆和柔性印刷电路板(FPCB)中的至少一者。
在另一实施方式(未示出)中，雾化器120可以包括具有网状或板状的振动接收器，该振动接收器执行下述两个功能：保持对于在不使用单独的液体传送器件230的情况下对气溶胶生成物质进行吸收以将气溶胶生成物质转变为气溶胶而言的最佳条件；以及将振动传递至气溶胶生成物质以生成气溶胶。
尽管图2示出了液体传送器件230和雾化器120布置在烟弹20中，但本公开不限于此。在另一实施方式中，液体传送器件230可以在烟弹20中，而雾化器120可以在主体25中。
气溶胶生成装置10的烟弹20可以包括出口通道240。出口通道240形成在烟弹20的内部并且可以与雾化器120和烟嘴210的出口210e流体连通。因此，由雾化器120生成的气溶胶可以流动通过出口通道240，并且可以通过出口210e排出至气溶胶生成装置10的外部以被传送至使用者。
例如，出口通道240可以设置在烟弹20的内部中以由贮存器220包围，但并不限于此。
尽管未在附图中示出，但气溶胶生成装置10的烟弹20可以包括至少一个空气入口通道，气溶胶生成装置10外部的空气(下文中，“外部空气”)通过该空气入口通道而流入到气溶胶生成装置10中。
外部空气可以通过至少一个空气入口通道而被引入到出口通道240或者供气溶胶由雾化器120生成的空间中。所引入的外部空气可以与由气溶胶生成物质生成的汽化颗粒进行混合，从而生成气溶胶。
根据各实施方式，垂直于烟弹20和主体25的纵向方向(即，长度方向)的横截面可以具有不同的形状，比如圆形、椭圆形、正方形、矩形和多边形。然而，气溶胶生成装置10的横截面形状不限于上述形状。此外，本公开不限于气溶胶生成装置10的线性延伸结构。
在另一实施方式中，气溶胶生成装置10可以弯曲成流线型形状以供使用者用手容易地握持气溶胶生成装置10，或者可以在特定区域中以预设角度弯折。另外，气溶胶生成装置10的横截面形状可以沿着纵向方向变化。
图3是示出了根据实施方式的气溶胶生成装置的硬件构型的图。
参照图3，除了包括电池110和处理器160之外，气溶胶生成装置(例如，图1或图2的气溶胶生成装置10)还可以包括第一升压电路310和第二升压电路320。
在图3以及下面将描述的附图的实施方式中，为了方便描述，处理器160、第一升压电路310和第二升压电路320被示出为分开的部件，但本实施方式的实现形式并不限于此。换言之，第一升压电路310和第二升压电路320中的至少一者可以包括在处理器160中。另外，第一升压电路310和第二升压电路320中的每一者可以布置在气溶胶生成装置的主体(例如，图2的主体25)或烟弹(例如，图2的烟弹20)中。这些改型可以解释为落在本实施方式的范围内。
电池110可以供应具有第一电压值的电池电压VBAT。第一电压值可以包括在介于约3.4V至约4.2V的范围内，但不限于此。第一电压值可以包括在介于约3.8V至约6V的范围内或在介于约2.5V至约3.6V的范围内。气溶胶生成装置的尺寸可能因便携性而受到限制，因此包括在气溶胶生成装置中的电池110的尺寸也可能受到限制。因此，由电池110供应的电池电压VBAT的第一电压值可能不足以将振动器稳定且有效地驱动，并且可能需要对电池电压VBAT进行升压。
第一升压电路310可以将电池电压VBAT升压至具有大于第一电压值的第二电压值的第一升压电压V1。电池电压VBAT和第一升压电压V1可以是直流(DC)电压。第二电压值可以包括在介于约10V至约13V的范围内，但不限于此。第二电压值可以包括在介于约7V至约10.5V的范围内或在介于约12V至约20V的范围内。在一个示例中，第二电压值可以是第一电压的至少三倍。然而，第二电压值不限于此。在下文中，将参照图4对第一升压电路310进行更详细地描述。
图4是示出了根据实施方式的第一升压电路的电路图。
参照图4，第一升压电路310可以包括DC-DC转换器410，该DC-DC转换器410包括：供电池电压VBAT施加的输入端子VIN；通过功率电感器L0连接至输入端子VIN的切换端子SW；参考电压端子VREF；以及将第一升压电压V1输出的输出端子VOUT。参考电压端子VREF可以表示DC-DC转换器410的参考电压。
另外，第一升压电路310可以包括：第一电阻器R1，第一电阻器R1具有连接至输出端子VOUT的一个端子和连接至参考电压端子VREF的另一端子；以及第二电阻器R2，第二电阻器R2具有连接至参考电压端子VREF的一个端子和连接至接地部(ground)的另一端子。
DC-DC转换器410可以基于第一电阻器R1与第二电阻器R2的比率而输出第一升压电压V1。例如，DC-DC转换器410可以根据下面的等式1而将第一升压电压V1输出至输出端子VOUT。
等式1
Figure BDA0003691128370000191
在一个示例中，当电池电压VBAT被施加至DC-DC转换器410的输入端子VIN、第一电阻器R1为约510kΩ、第二电阻器R2为约42.5kΩ、并且参考电压端子VREF的电压为约1V时，DC-DC转换器410可以根据上述等式1将约13V的第一升压电压V1输出至输出端子VOUT。
在对应的示例中，当电池电压VBAT为约4.2V时，第一升压电路310可以将电池电压VBAT升压三倍或更多。另外，尽管第一升压电路310的升压比可以根据第一电阻R1与第二电阻R2的比率而改变，但第一升压电路310的升压比不会太高。例如，第一升压电路310可以将电池电压VBAT升压三倍或更多，但不超过六倍。因此，第一升压电路310可以以适当的升压比对电池电压VBAT进行升压，以免使整个电路尺寸过度地增加。
返回参照图3，第二升压电路320可以将第一升压电压V1升压至具有第三电压值的第二升压电压V2，其中，第三电压值是峰-峰电压值并且大于第二电压值。第三电压值可以包括在介于约55V至约70V的范围内，但不限于此。第三电压值可以包括在介于约45V至约60V的范围内或在介于约65V至约80V的范围内。在一个示例中，第三电压值可以是第二电压值的至少四倍。然而，第三电压值不限于此。在下文中，将参照图5对第二升压电路320进行更详细地描述。
图5是示出了根据实施方式的第二升压电路320的电路图。
参照图5，第二升压电路320可以包括第一驱动电路510和第二驱动电路520。如下面描述的，除了第一驱动电路510和第二驱动电路520分别由互补的脉宽调制(PWM)信号控制以外，第一驱动电路510和第二驱动电路520可以具有相同的结构。振动器的一个端子和另一端子可以分别连接至第一驱动电路510的输出端子和第二驱动电路520的输出端子，并且第一驱动电路510的输出端子与第二驱动电路520的输出端子之间的电压可以对应于施加至振动器的第二升压电压V2。第二升压电压V2可以是交流(AC)电压。
第一驱动电路510可以包括第一电感器L1、第一功率场效应晶体管(FET)515和第一晶体管TR1。第一电感器L1可以具有供第一升压电压V1施加的一个端子以及与振动器的一个端子连接的另一端子。第一FET 515可以基于从处理器(例如，图1至图3的处理器160)接收的第一PWM信号PWM_P而生成第一切换电压VSW_P。第一晶体管TR1可以连接至第一电感器L1的所述另一端子并且根据第一切换电压VSW_P对在第一电感器L1与接地部之间流动的电流进行切换。
第一功率FET 515可以包括VIN端子和VDD端子，第一升压电压V1被施加至该VIN端子，具有大于第一电压值的第四电压值的驱动电压VDD被施加至该VDD端子。第四电压值对应于用于驱动第一功率FET 515的电压，并且可以是例如约5V。然而，第四电压值不限于此。
当第一升压电压V1被施加至VIN端子时，第一功率FET 515可以基于第一PWM信号PWM_P而生成第一切换电压VSW_P。第一切换电压VSW_P可以指示具有与第一PWM信号PWM_P对应的频率并且使高电平和低电平交替的电压信号。由第一功率FET 515生成的第一切换电压VSW_P可以用于对第一晶体管TR1进行控制。
第一晶体管TR1可以包括半导体切换件，该半导体切换件用于根据在第一晶体管TR1的栅极端子处接收的第一切换电压VSW_P而对在第一晶体管TR1的连接至接地部的源极端子与第一晶体管TR1的连接至第一电感器L1的所述另一端子的漏极端子之间流动的电流进行切换。例如，第一晶体管TR1可以包括N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。然而，第一晶体管TR1不限于此，并且可以包括P沟道MOSFET或其他类型的半导体切换装置，而不是N沟道MOSFET。
第二驱动电路520可以包括第二电感器L2、第二功率FET 525和第二晶体管TR2。第二电感器L2可以具有供第一升压电压V1施加的一个端子以及与振动器的另一端子连接的另一端子。第二功率FET 525可以基于从处理器接收的第二PWM信号PWM_N而生成第二切换电压VSW_N。第二晶体管TR2可以连接至第二电感器L2的所述另一端子并且根据第二切换电压VSW_N对在第二电感器L2与接地部之间流动的电流进行切换。
第二功率FET 525可以包括VIN端子和VDD端子，第一升压电压V1被施加至该VIN端子，具有大于第一电压值的第四电压值的驱动电压VDD被施加至该VDD端子。第四电压值对应于用于驱动第二功率FET 525的电压，并且可以是例如约5V。然而，第四电压值不限于此。
当第一升压电压V1被施加至VIN端子时，第二功率FET 525可以基于第二PWM信号PWM_N而生成第二切换电压VSW_N。第二切换电压VSW_N可以指示具有与第二PWM信号PWM_N对应的频率并且使高电平和低电平交替的电压信号。由第二功率FET 525生成的第二切换电压VSW_N可以用于对第二晶体管TR2进行控制。
第二晶体管TR2可以包括半导体切换件，该半导体切换件根据在第二晶体管TR2的栅极端子处接收的第二切换电压VSW_N的电平而对在第二晶体管TR2的连接至接地部的源极端子与第二晶体管TR2的连接至第二电感器L2的所述另一端子的漏极端子之间流动的电流进行切换。例如，第二晶体管TR2可以包括N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。然而，第二晶体管TR2不限于此，并且可以包括P沟道MOSFET或其他类型的半导体切换装置，而不是N沟道MOSFET。
另外，在第一晶体管TR1的栅极端子与源极端子之间的电压VGS和第二晶体管TR2的栅极端子与源极端子之间的电压VGS增加时，当电流流动时第一晶体管TR1的源极端子与漏极端子之间的有效电阻RDS(on)和第二晶体管TR2的源极端子与漏极端子之间的有效电阻RDS(on)可以减小。由于源极端子是连接至接地部的，因而第一晶体管TR1的栅极端子与源极端子之间的电压VGS和第二晶体管TR2的栅极端子与源极端子之间的电压VGS可以分别对应于第一切换电压VSW_P和第二切换电压VSW_N。例如，当电压VGS为约6V时，有效电阻RDS(on)的最大值为约72mΩ，而当电压VGS为约10V时，有效电阻RDS(on)的最大值可以为约59mΩ。因此，第一功率FET 515和第二功率FET 525可以被控制成使得第一切换电压VSW_P和第二切换电压VSW_N为约10V或更大，并且因此，电路效率可以得以提高。然而，第一切换电压VSW_P和第二切换电压VSW_N可以被限制为不超过20V。
第一驱动电路510和第二驱动电路520分别由互补的PWM信号(例如，第一PWM信号PWM_P和第二PWM信号PWM_N)控制，以将经升压的AC电压(例如，第二升压电压V2)施加至振动器。在下文中，将参照图6至图9对AC电压施加至振动器的过程进行详细描述。
图6是示出了根据实施方式的PWM信号的图。
图6示出了第一PWM信号PWM_P和第二PWM信号PWM_N的示例。第一PWM信号PWM_P和第二PWM信号PWM_N可以根据预设的周期T重复高电平和低电平。
第一PWM信号PWM_P和第二PWM信号PWM_N可以是互补的。例如，如图6中所示，当第一PWM信号PWM_P处于高电平时，第二PWM信号PWM_N可以处于低电平。此外，当第一PWM信号PWM_P处于低电平时，第二PWM信号PWM_N可以处于高电平。
在一个示例中，第一PWM信号PWM_P和第二PWM信号PWM_N中的每一者的占空比可以为约50％。在这种情况下，t1可以是0.5T，t2可以是1.5T，并且t3可以是2.5T。然而，第一PWM信号PWM_P的占空比和第二PWM信号PWM_N的占空比不限于此，并且可以是彼此不同的。然而，由于第一PWM信号PWM_P和第二PWM信号PWM_N是互补的，因而第一PWM信号PWM_P的占空比和第二PWM信号PWM_N的占空比之和必须为100％。
另外，由于第一PWM信号PWM_P和第二PWM信号PWM_N是互补的，因而当高电平的第一切换电压VSW_P被施加至第一晶体管TR1时，低电平的第二切换电压VSW_N可以被施加至第二晶体管TR2。此外，当低电平的第一切换电压VSW_P被施加至第一晶体管TR1时，高电平的第二切换电压VSW_N可以被施加至第二晶体管TR2。
图7和图8是示出了根据实施方式的第二升压电路的操作的图。
当第一切换电压VSW_P处于第一电平(例如，高电平或低电平)并且第二切换电压VSW_N处于第二电平(例如，低电平或高电平)时，在接地部与第一电感L1和第二电感L2中的一者之间有电流流动。因此，与流动通过所述一个电感器的电流的变化相对应的能量可以储存在所述一个电感器中。此外，由于在接地部与第一电感器L1和第二电感器L2中的另一电感器之间没有电流流动，因而储存在所述另一电感器中的能量可以传递至振动器。
图7示出了当第一切换电压VSW_P处于高电平并且第二切换电压VSW_N处于低电平时第二升压电路320的等效电路。
如图7中所示，当第一切换电压VSW_P处于高电平时，电流可以在第一晶体管TR1的源极端子与漏极端子之间流动。因此，电流可以在第一电感器L1与接地部之间流动。第一电感器L1还连接至具有非零载荷值(例如，电容)的振动器P，而接地部的电阻为零或基本接近于零。因此，流动通过第一电感器L1的电流I1中的基本上所有电流都可以流动至接地部。另外，由于电流I1流动通过第一电感器L1，因而第一电感器L1可以储存与电流I1对应的能量。
当第二切换电压VSW_N处于低电平时，电流不会在第二晶体管TR2的源极端子与漏极端子之间流动。因此，储存在第二电感器L2中的能量可以供应至振动器P。例如，流动通过振动器P的电流I可以对应于流动通过第二电感器L2的电流I2。
图8示出了当第一切换电压VSW_P处于低电平并且第二切换电压VSW_N处于高电平时第二升压电路320的等效电路。
如图8中所示，当第一切换电压VSW_P处于低电平时，电流不会在第一晶体管TR1的源极端子与漏极端子之间流动。因此，储存在第一电感器L1中的能量可以供应至振动器P。例如，流动通过振动器P的电流I可以对应于流动通过第一电感器L1的电流I1。
当第二切换电压VSW_N处于高电平时，电流可以在第二晶体管TR2的源极端子与漏极端子之间流动。因此，电流可以在第二电感器L2与接地部之间流动。第二电感器L2还连接至具有非零载荷值(例如，电容)的振动器P，而接地部的电阻为零或基本接近于零。因此，流动通过第二电感器L2的电流I2中的基本上所有电流都可以流动至接地部。另外，由于电流I2流动通过第二电感器L2，因而第二电感器L2可以储存与电流I2对应的能量。
第一切换电压VSW_P和第二切换电压VSW_N中的每一者具有对应于PWM信号的频率，并且对应于重复高电平和低电平的电压信号。因此，以上参照图7和图8描述的切换状态可以快速地重复。电感器的反电动势可以与电感器的电感值L和电流随时间的变化
Figure BDA0003691128370000241
成比例，如下面的等式2所示。
等式2
Figure BDA0003691128370000251
因此，随着第一升压电压V1增加并且因此流动通过电感器的电流I也增加，或者随着切换速度增加(即，PWM信号的周期减小)，更高的电压可以被施加至振动器P。
如上所述，第二升压电路320可以包括第一驱动电路510和第二驱动电路520，并且第二升压电路320具有全桥结构，在该全桥结构中，振动器P的一个端子和另一端子分别连接至第一驱动电路510的输出端子和第二驱动电路520的输出端子，并且因此，能量传递至振动器P的效率可以大大地提高。另外，可以将具有高电压值的AC电压施加至振动器P而不会使电路的总体功耗过度地增加。
图9是示出了根据实施方式的施加至振动器P的电压的变化的曲线图。
参照图9，示出了根据参照图3至图8描述的电路配置的施加至振动器P的电压的变化。在图9的示例中，施加至振动器P的AC电压的峰-峰电压可以在介于约55V至约70V的范围内。该范围是电池电压(例如，约3.4V至约4.2V)的13.1倍至20.6倍。因此，根据本公开，可以看出的是，具有高电压值的AC电压可以被施加至振动器P，而不会使电路的尺寸或功耗过度地增加。
返回至图3，当第二升压电压V2被从第二升压电路320施加至振动器P时，振动器P可以生成超声振动并且对气溶胶生成物质进行雾化。处理器160可以对电池110、第一升压电路310和第二升压电路320进行控制。例如，处理器160可以发送使能信号以指示第一升压电路310对电压进行升压，并且将使能信号和PWM信号发送至第二升压电路320。
图10是示出了根据实施方式的烟弹的电路配置的图。
图10示出了包括振动器P的烟弹(例如，图2中所示的烟弹20)的电路配置。
烟弹可以包括电阻器R0，电阻器R0用于对将来自外部电力供应装置(例如，图3中所示的第二升压电路320)的AC电压(例如，第二升压电压V2)施加至振动器P的过程中生成的噪声进行去除或过滤。例如，电阻器R0可以安装在布置于烟弹中的印刷电路板的一个区域中，并且可以电连接至振动器P。
如图10中所示，形成有反馈电路，在反馈电路中，电阻器R0和振动器P并联地电连接至彼此，并且因此包括在施加至振动器P的电压信号中的噪声可以被去除或过滤。例如，电阻器R0将在气溶胶生成装置(例如，图1或图2中所示的气溶胶生成装置10)的操作(或“通电”)期间生成的噪声去除，因此，稳定的电压被施加至振动器P。另外，电阻器R0可以对因施加至振动器P的AC电压而在振动器P与外部电力供应装置之间生成的噪声进行去除或过滤。因此，可以防止振动器P由于噪声而被损坏，并且烟弹或气溶胶生成装置可以稳定地操作。
根据实施方式，电阻器R0可以具有约0.8MΩ至约1.2MΩ的电阻值，因此，包括在施加至振动器P的电压信号中的噪声可以被去除。然而，电阻器R0的电阻值可以根据实施方式而部分地改变。
对上述实施方式的描述仅是示例，并且本领域技术人员将理解的是，可以作出上述实施方式的各种变型和等同方案。因此，本公开的范围应当由所附的权利要求限定，并且与权利要求中描述的范围等同的范围内的所有差异都将被解释为包括在由权利要求限定的保护范围内。

Claims (11)

1.一种气溶胶生成装置，所述气溶胶生成装置包括：
电池，所述电池被配置成供应具有第一电压值的电池电压；
第一升压电路，所述第一升压电路被配置成将所述电池电压升压至具有第二电压值的第一升压电压，所述第二电压值大于所述第一电压值；
第二升压电路，所述第二升压电路被配置成将所述第一升压电压升压至具有第三电压值的第二升压电压，所述第三电压值是峰-峰电压值并且大于所述第二电压值；
振动器，所述振动器被配置成根据所述第二升压电压而生成超声振动，并且被配置成对气溶胶生成物质进行雾化；以及
处理器，所述处理器被配置成对所述电池、所述第一升压电路和所述第二升压电路进行控制。
2.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，其中，所述第二电压值是所述第一电压值的至少三倍，并且所述第三电压值是所述第二电压值的至少四倍。
3.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，其中，所述电池电压和所述第一升压电压为直流(DC)电压，并且所述第二升压电压为交流(AC)电压。
4.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，其中，所述第一升压电路包括：
DC-DC转换器，所述DC-DC转换器包括供所述电池电压施加的输入端子、通过功率电感器连接至所述输入端子的切换端子、参考电压端子、以及用于将所述第一升压电压输出的输出端子；
第一电阻器，所述第一电阻器具有连接至所述输出端子的一个端子和连接至所述参考电压端子的另一端子；以及
第二电阻器，所述第二电阻器具有连接至所述参考电压端子的一个端子和连接至接地部的另一端子。
5.根据权利要求4所述的气溶胶生成装置，其中，所述DC-DC转换器基于所述第一电阻器与所述第二电阻器的比率而输出所述第一升压电压。
6.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，其中，所述第二升压电路包括：
第一电感器，所述第一电感器具有供所述第一升压电压施加的一个端子以及与所述振动器的一个端子连接的另一端子；
第一功率场效应晶体管(FET)，所述第一功率场效应晶体管被配置成基于从所述处理器接收的第一脉宽调制(PWM)信号而生成第一切换电压；以及
第一晶体管，所述第一晶体管连接至所述第一电感器的所述另一端子，并且所述第一晶体管被配置成根据所述第一切换电压而对在所述第一电感器与接地部之间流动的电流进行切换。
7.根据权利要求6所述的气溶胶生成装置，其中，所述第一晶体管包括半导体切换件，所述半导体切换件被配置成：根据在所述第一晶体管的栅极端子处接收的所述第一切换电压，对在所述第一晶体管的连接至接地部的源极端子与所述第一晶体管的漏极端子之间流动的电流进行切换，所述漏极端子连接至所述第一电感器的所述另一端子。
8.根据权利要求6所述的气溶胶生成装置，其中，所述第一功率FET包括供所述第一升压电压施加的VIN端子和供驱动电压施加的VDD端子，所述驱动电压具有大于所述第一电压值的第四电压值。
9.根据权利要求6所述的气溶胶生成装置，其中，所述第二升压电路还包括：
第二电感器，所述第二电感器具有供所述第一升压电压施加的一个端子以及与所述振动器的另一端子连接的另一端子；
第二功率FET，所述第二功率FET被配置成基于从所述处理器接收的第二PWM信号而生成第二切换电压；以及
第二晶体管，所述第二晶体管连接至所述第二电感器的所述另一端子，并且所述第二晶体管被配置成根据所述第二切换电压而对在所述第二电感器与接地部之间流动的电流进行切换。
10.根据权利要求9所述的气溶胶生成装置，其中，所述第一PWM信号和所述第二PWM信号是互补的。
11.根据权利要求9所述的气溶胶生成装置，其中，当所述第一切换电压处于第一电平且所述第二切换电压处于第二电平时，在接地部与所述第一电感器和所述第二电感器中的一个电感器之间有电流流动，而在接地部与所述第一电感器和所述第二电感器中的另一电感器之间没有电流流动，使得：与流动通过所述一个电感器的电流的变化相对应的能量被储存在所述一个电感器中，而储存在所述另一电感器中的能量被传递至所述振动器。
CN202280001707.7A 2021-04-01 2022-03-24 包括振动器的气溶胶生成装置及气溶胶生成装置的操作方法 Pending CN115443077A (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20210042813 2021-04-01
KR10-2021-0042813 2021-04-01
KR10-2021-0066822 2021-05-25
KR1020210066822A KR102625767B1 (ko) 2021-04-01 2021-05-25 진동자를 포함하는 에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법
PCT/KR2022/004118 WO2022211365A1 (en) 2021-04-01 2022-03-24 Aerosol generating device including vibrator and operating method of the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115443077A true CN115443077A (zh) 2022-12-06

Family

ID=82319939

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202280001707.7A Pending CN115443077A (zh) 2021-04-01 2022-03-24 包括振动器的气溶胶生成装置及气溶胶生成装置的操作方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20240148072A1 (zh)
EP (1) EP4087421A4 (zh)
JP (1) JP7568722B2 (zh)
CN (1) CN115443077A (zh)
WO (1) WO2022211365A1 (zh)

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0520471Y2 (zh) * 1986-03-06 1993-05-27
US7673812B2 (en) * 2007-01-24 2010-03-09 Taidoc Technology Corporation Ultrasonic nebulizer apparatus and method for adjusting an operation frequency and checking an operating state thereof
CN205052879U (zh) * 2015-09-21 2016-03-02 深圳瀚星翔科技有限公司 电子烟
JP2019515684A (ja) * 2016-04-04 2019-06-13 ネクスバップ エスアー 携帯吸入器およびそれとともに使用するためのコンテナ
CN206227717U (zh) * 2016-09-26 2017-06-09 深圳市合元科技有限公司 一种超声雾化控制系统及电子烟具
WO2018153171A1 (zh) * 2017-02-24 2018-08-30 湖南中烟工业有限责任公司 一种超声雾化片振荡控制电路及超声波电子烟
CN206482029U (zh) * 2017-02-24 2017-09-12 湖南中烟工业有限责任公司 一种超声雾化片振荡控制电路及超声波电子烟
US11589609B2 (en) * 2017-06-08 2023-02-28 China Tobacco Hunan Industrial Co, Ltd. Circuit for ultrasonic electronic cigarette and ultrasonic electronic cigarette
WO2019080932A1 (zh) * 2017-10-27 2019-05-02 湖南中烟工业有限责任公司 一种超声雾化片振荡控制电路及超声波电子烟
CN208367566U (zh) * 2018-06-14 2019-01-11 湖南中烟工业有限责任公司 一种超声雾化片工作控制电路及超声波电子烟
MX2021004359A (es) * 2018-10-19 2021-05-31 Juul Labs Inc Sistema de alimentacion de vaporizador.

Also Published As

Publication number Publication date
EP4087421A1 (en) 2022-11-16
JP7568722B2 (ja) 2024-10-16
US20240148072A1 (en) 2024-05-09
WO2022211365A1 (en) 2022-10-06
EP4087421A4 (en) 2023-01-18
JP2023523665A (ja) 2023-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN115460938A (zh) 包括振动器的气溶胶生成装置以及操作该装置的方法
JP7256880B2 (ja) カートリッジ及びそれを含むエアロゾル生成装置
CN114916218A (zh) 气溶胶生成装置和对该气溶胶生成装置进行操作的方法
JP7513767B2 (ja) エアロゾル生成装置及びその制御方法
KR20220063064A (ko) 개선된 진동전달부를 포함하는 에어로졸 생성 장치
KR20230024816A (ko) 에어로졸 생성 장치 및 이의 제어 방법
KR20210150928A (ko) 카트리지 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치
CN113825421A (zh) 气溶胶生成装置
CN115443077A (zh) 包括振动器的气溶胶生成装置及气溶胶生成装置的操作方法
CN115397271A (zh) 气溶胶生成设备及其操作方法
CN115297742A (zh) 烟弹和包括烟弹的气溶胶生成装置
JP7539496B2 (ja) エアロゾル生成装置
KR102625767B1 (ko) 진동자를 포함하는 에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법
KR102635552B1 (ko) 에어로졸 생성 장치
CN115190767A (zh) 气溶胶生成装置
KR20220124596A (ko) 카트리지 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치
KR20210150935A (ko) 에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법
KR102626890B1 (ko) 진동자를 포함하는 에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법
KR20210155287A (ko) 에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법
JP7513763B2 (ja) エアロゾル生成装置
KR102639731B1 (ko) 에어로졸 생성 장치
KR102634882B1 (ko) 에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법
CN115279216A (zh) 振动器结构以及包括其的烟弹和气溶胶生成装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination