CN116235998A - 一种用于加热电子烟的气雾生成制品的电磁感应加热装置 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种用于加热电子烟的气雾生成制品的电磁感应加热装置，包括：电源供应单元，其配置成供应直流电；功率放大器，包括开关单元和LC谐振网络，其中，开关单元由具有差分结构并通过从电源供应单元接收直流电而运转的一对晶体管开关构成，LC谐振网络由连接于开关单元的输出端子的谐振电感构成，与用于加热电子烟气雾生成制品的发热器的电感构成要素和与谐振电感并联的谐振电容进行电磁耦合；及驱动单元，其用于调节发热器的温度而调节功率放大器的运转。根据本公开，在利用发热器对电子烟的气雾生成制品进行加热的过程中，能够使功率利用率极大化，能够减小该装置的实现及制造难度，能够调节地控制发热器的加热温度。

Description

一种用于加热电子烟的气雾生成制品的电磁感应加热装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2022年3月29日提交的申请号为第10-2022-0039121号的韩国专利申请的优先权，该申请的全部内容在此通过引用被并入本申请中。
背景技术
本公开涉及一种利用发热器的用于加热电子烟的气雾生成制品的电磁感应加热装置。更详细而言，本公开涉及一种用于加热电子烟的气雾生成制品电磁感应加热装置，其在利用所述发热器对所述电子烟的气雾生成制品进行加热的过程中，能够使功率利用率极大化，能够减小该装置的实现及制造难度，能够调节地控制所述发热器的加热温度。
大体上，已经公开了用以替代香烟的使用气雾生成含烟叶制品的电子装置。
形成气雾的现有技术之一，是一种使用加热性金属发热器来感应电阻性发热，并使气雾形成器直接接触金属发热器，从而将气雾形成器加热至可释放挥发性成分的温度的电阻性发热感应方法。根据电阻性发热感应方法，金属发热器可以通过使用加热叶片、加热枪(spear)及加热罐等金属物体而实现为具有多种形状。
在形成气雾的另一现有技术中，有一种电磁感应加热方法，其为了上升加热性金属发热器的温度，通过生成涡电流利用与电力损耗对应的发热特性。根据这种电磁感应加热方法，在包括电感的LC-型谐振网络中生成交流磁场，提高金属加热器的温度，并将与金属加热器接触的气雾形成器加热到释放挥发性成分的温度。在这种情况下，金属加热器可以通过使用与电阻加热器类似的金属构成要素而实现为具有各种形状。
根据电阻性发热感应方法，发热器需要与电子装置进行物理接触，相反，根据电磁感应加热方法，不管发热器是否与电子装置进行物理接触，也可以对发热器进行加热。
如上所述的电磁感应加热方法与电阻性发热感应方式相比，可以使发热器迅速上升到目标温度，通过相对高的功率利用率，在使用有限电力的情况下，可以向使用者提供优秀的使用性。
以下，引用公开电磁感应加热技术的韩国未审查的专利申请第10-2020-0003938号，描述现有的电磁感应加热技术的课题。
图1是示出韩国未审查的专利申请第10-2020-0003938号公开的E类功率放大器的结构的图。
参照图1，在韩国未审查的专利申请第10-2020-0003938号使用具有E类结构的放大器电源以实现快速加热及小型装置的形成。E类功率放大器包括电感和电容的串联连接形式，包括仅用单一开关运转的LC负载网络，E类功率放大器适用于形成小型装置。另外，E类功率放大器是以开关模式运转的功率放大器，因此比其他线性模式功率放大器更适用于电磁感应加热，因此对迅速加热发热器以形成气雾有效。
然而，E类功率放大器由于其结构及运作特性，在开关(图1的标记1320)两端具有非常高的漏极-源极峰值电压，因此必然需要具有较高击穿电压的开关元件。这将成为限制部件使用和增加该装置的成本的不利因素。
另外，由于E类功率放大器具有高漏极-源极峰值电压和峰值电流波形特性，因此具有降低功率放大器的功率利用率的缺点。
如在IEEE Transactions on Circuits and Systems,December1977,vol.CAS-24,NO.:12，第725至735页的论文(“Idealized Operation of the Class E Tuned PowerAmplifier”，F.H.Raab)中的详细记载，E类功率放大器的功率利用系数非常低(约0.0981)，其可以源于施加到开关的约3.56的较高峰值电压及约2.86的较高峰值电流的数值。
如上所述，利用E类功率放大器的电磁感应加热装置，尤其在使用有限的电压及电流源(电池或电容)的应用领域(狭义上的电子烟)中，存在使用者需要反复进行充电过程的问题。
另外，如上所述，利用E类功率放大器的电磁感应加热装置需要具有比使用的电压源高数倍(通常为约3.56倍，最多为约7倍)的击穿电压的开关以保障装置的稳定运转，因此存在装置实现较难的问题。
现有技术文献
专利文献
(PTL 1)韩国未审查的专利申请第10-2020-0003938号(公开日期：2020年1月10日，发明名称：一种用于加热气雾生成制品的感应加热装置))
发明内容
本公开提供一种用于加热电子烟的气雾生成制品电磁感应加热装置，其在利用发热器对电子烟的气雾生成制品进行加热的过程中，能够使功率利用率极大化，能够减小该装置的实现及制造难度，能够调节地控制发热器的加热温度。
根据本发明的一实施例，一种电磁感应加热装置，用于加热电子烟的气雾生成制品，包括：电源供应单元，电源供应单元配置成供应直流电；功率放大器，功率放大器包括开关单元和LC谐振网络，其中，开关单元由具有差分结构并通过从电源供应单元接收直流电而运转的一对晶体管开关构成，LC谐振网络由连接于开关单元的输出端子的谐振电感以及与谐振电感并联的谐振电容构成，所述谐振电感与用于加热电子烟气雾生成制品的发热器的电感构成要素进行电磁耦合；及驱动单元，驱动单元为了调节发热器的温度而调节功率放大器的运转。
在一种用于加热电子烟的气雾生成制品电磁感应加热装置中，功率放大器可以为电流模式D类功率放大器，构成功率放大器的开关单元可以被配置成感应LC谐振网络的谐振以向发热器传输电力。
在一种用于加热电子烟的气雾生成制品电磁感应加热装置中，功率放大器可以进一步包括：第一阻流电感，第一阻流电感设置于构成开关单元的第一晶体管开关的漏极与电源供应单元之间；及第二阻流电感，第二阻流电感设置于构成开关单元的第二晶体管开关的漏极与电源供应单元之间；LC谐振网络可以连接于第一晶体管开关的漏极和第二晶体管开关的漏极。
在一种用于加热电子烟的气雾生成制品电磁感应加热装置中，驱动单元可以被配置为，通过计算因LC谐振网络的电压导致的发热器的电阻值变化的步骤，推定发热器的温度变化，并根据推定的温度变化来控制功率放大器的运转。
在一种用于加热电子烟的气雾生成制品电磁感应加热装置中，驱动单元可以包括：感测电路，感测电路被配置为感测LC谐振网络的电压；MCU，MCU被配置为，通过计算由感测电路感测的因LC谐振网络的电压导致的发热器电阻值变化的步骤，推定发热器的温度变化，并根据推定的发热器的温度变化，生成用于控制发热器的温度的发热器温度控制信号；及开关驱动部，开关驱动部被配置为，根据从MCU接收的发热器温度控制信号，生成用于差分驱动构成开关单元的一对晶体管开关的开关驱动信号。
在一种用于加热电子烟的气雾生成制品电磁感应加热装置中，驱动单元可以被配置为，计算因功率放大器所使用的电流导致的发热器电阻值变化，并根据计算的电阻值变化来控制功率放大器的运转。
在一种用于加热电子烟的气雾生成制品电磁感应加热装置中，驱动单元可以包括：感测单元，感测单元被配置为感测由功率放大器使用的电流；MCU，MCU被配置为，计算由感测电路感测的、因由功率放大器使用的电流导致的发热器电阻值变化，并根据计算的发热器电阻值变化，生成用于控制发热器温度的发热器温度控制信号；及开关驱动部，开关驱动部被配置为，根据从MCU接收的发热器温度控制信号，生成用于差分驱动构成开关单元的一对晶体管开关的开关驱动信号。
在一种用于加热电子烟的气雾生成制品电磁感应加热装置中，构成开关单元的一对晶体管开关的运转频率可以为约0.1MHz至约27.283MHz。
在一种用于加热电子烟的气雾生成制品电磁感应加热装置中，电力供应单元可以包括充电式直流电池。
附图说明
可以从结合附图所作的以下描述中更详细地理解示例性实施例，其中：
图1是示出现有技术中公开的E类功率放大器的结构的图；
图2是概念性地示出本发明的例示性实施例的用于加热电子烟的气雾生成制品的电磁感应加热装置的框图；
图3是示出本发明的一实施例的用于加热电子烟的气雾生成制品的电磁感应加热装置的电路图；
图4是示出在本发明的示例性实现例中包括发热器的实施例的图；
图5是示出在本发明的一实施例中随着发热器的负载电阻的变化而变化的LC谐振电压信号的图；
图6是用于描述应用于本发明的示例性实施例的电流模式D类功率放大器的运转的图；
图7和图8是示出在构成电流模式D类功率放大器的一对晶体管开关M1和M2的开关运转期间施加的最大漏极-源极峰值电压和电流的图；
图9是示出在电流模式D类功率放大器的运转期间漏极-源极峰值电压和电流特性的模拟结果的图；以及
图10是示出在本发明的示例性实施例中根据电流模式D类功率放大器在约6.78MHz下运转的情况下的电阻的变化(即，约2Ω，1Ω及0.5Ω)的LC谐振网络的峰值电压的变化的模拟结果的图。
具体实施方式
本说明书中公开的根据本发明概念的实施例的具体结构或功能描述仅是为了描述根据本发明概念的实施例而示例，并且根据本发明概念的实施例可以以各种形式实施，而不应被理解为限于在此描述的实施例。相反，提供这些实施例是为了使本公开全面和完整，并向本领域技术人员充分传达本发明的构思。
根据本发明概念的实施例可以有多种变化并且可以具有多种形式，因此实施例在附图中示出并在本说明书中详细描述。但是，这并不是将根据本发明的概念的实施例限于特定的公开形式，而是包括在本发明精神和技术范围内的所有变化、等同或替换。
除非另有定义，否则此处使用的包括技术术语或科学术语的术语可以具有与本发明所述领域的技术人员通常理解的含义相同的含义。通常在词典中定义的术语可以被理解为具有与现有技术的上下文含义相同或相似的含义。除非另有定义，否则不应当将这些术语解释为理想或过于正式的含义。
下面将参照附图详细描述本发明的示例性实施例。
图2是概念性地示出本发明的例示性实施例涉及的用于加热电子烟的气雾生成制品的电磁感应加热装置的框图，图3是示出本发明的一实施例涉及的用于加热电子烟的气雾生成制品的电磁感应加热装置的电路图，图4是示出在本发明的示例性实现例中包括发热器的实施例的图，图5是示出在本发明的一实施例中随着发热器的负载电阻的变化而变化的LC谐振电压信号的图。
参照图2至图5，本发明一实施例的用于加热电子烟的气雾生成制品的电磁感应加热装置被配置为包括电源供应单元10、驱动单元20及功率放大器30。
电源供应单元10作为供应直流电的构成要素，例如，电源供应单元10可以被配置为包括充电式直流电池。
功率放大器30可以被配置为包括开关单元32、LC谐振网络34及阻流电感单元36。
开关单元32由具有差分结构并通过从电源供应单元10接收直流电而运转的一对晶体管开关M1和M2构成。
例如，构成开关单元32的一对晶体管开关M1和M2可以是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。
另外，功率放大器30可以为电流模式的D类功率放大器，构成功率放大器的开关单元32可以被配置成感应LC谐振网络的谐振以向发热器传输电力。
LC谐振网络34连接于开关单元32的输出端子，并且由谐振电感L1和谐振电容C1构成，其中，谐振电感L1与用于加热所述电子烟气雾生成制品的发热器的电感构成要素进行电磁耦合，谐振电容C1与谐振电感L1并联。
例如，如果开关单元32由差分运作结构耦合的两个MOSFET元件构成，则LC谐振网络34可以电连接于第一晶体管开关M1的漏极和第二晶体管开关M2的漏极。
阻流电感单元36可以被配置为包括设置于构成开关单元32的第一晶体管开关M1的漏极与电源供应单元10之间的第一阻流电感L2，及设置于构成开关单元32的第二晶体管开关M2的漏极与电源供应单元10之间的第二阻流电感L3。
驱动单元20为了调节发热器40的温度而调节功率放大器30的运转。
作为示例，驱动单元20可以被配置为通过计算因LC谐振网络34的电压导致的发热器电阻值变化的步骤，推定发热器40的温度变化，并根据推定的温度变化，控制功率放大器30的运转。
作为具体配置，驱动单元20可以被配置为包括感测电路22、主控制单元(MCU)24及开关驱动部26。
感测电路22感测LC谐振网络34的电压并向MCU24传输该电压。
MCU24通过计算由感测电路22感测的因LC谐振网络34的电压导致的发热器40电阻值变化的步骤，推定发热器40的温度变化，并根据推定的发热器40的温度变化，生成用于控制发热器的温度的发热器温度控制信号，以向开关驱动部26传输发热器温度控制信号。
开关驱动器26根据从MCU24接收的发热器温度控制信号，生成用于差分驱动构成开关单元32的第一晶体管开关M1和第二晶体管开关M2的开关驱动信号，并向第一晶体管开关M1和第二晶体管开关M2的栅极传输开关驱动信号。
作为另一示例，驱动单元20可以被配置为计算因功率放大器30所使用的电流导致的发热器40电阻值变化，并根据所述计算的电阻值变化来控制功率放大器40的运转。
作为具体配置，驱动单元20可以被配置为包括感测电路22、MCU24及开关驱动部26。
感测电路22感测由功率放大器30使用的电流，并向MCU24传输由功率放大器30使用的感测的电流。
MCU24计算由感测电路22感测的、因由功率放大器30使用的电流导致的发热器40电阻值变化，并根据计算的发热器40电阻值变化，生成用于控制发热器40温度的发热器温度控制信号，以向开关驱动部26传输发热器温度控制信号。
开关驱动器26根据从MCU24接收的发热器温度控制信号，生成用于差分驱动构成开关单元32的第一晶体管开关M1和第二晶体管开关M2的开关驱动信号，并向第一晶体管开关M1和第二晶体管开关M2的栅极传输开关驱动信号。
例如，构成开关单元32的一对晶体管开关M1和M2的运转频率可以为数GHz，但是考虑到该装置及物理构成要素的目的，一对晶体管开关M1和M2的运转频率可以被配置为约0.1MHz至约27.283MHz的范围内。
例如，优选的是，用于实现感测发热器40的温度并调节温度的方法的驱动单元20以单硅芯片或单封装的形式实现，以便最小化电子吸烟装置的体积。但是，驱动单元20不限于此，可以通过将其构成要素组合成单个部件进行配置。
下面，通过进一步参照图6至图10来更具体且示例性地描述本发明。
图6是用于描述应用于本发明的示例性实施例的电流模式D类功率放大器的运转的图，图7和图8是示出在构成电流模式D类功率放大器的一对晶体管开关M1和M2的开关运转期间施加的最大漏极-源极峰值电压和电流的图。
进一步参照图6至图8，本发明所公开的用于加热气雾生成制品的电磁感应加热装置包括电流模式D类功率放大器。该功率放大器被配置有一对晶体管开关M1和M2、一对阻流电感器L2和L3及LC谐振网络L1和C1。
该电流模式D类功率放大器在实现需要实现小型装置并使用有限电力的电子吸烟装置方面非常有利。
如图6所示，分别施加到以差分形式运转的放大器的一对晶体管开关M1和M2的漏极-源极峰值电压DS_peak VDS1和VDS2可以由公式1和公式2解释。
公式1
Figure BDA0004147269530000081
公式2
VDS_peak＝πVDC
在这种情况下，由于LC谐振网络和负载并联连接的功率放大器的结构特性，谐波分量被短路，并且仅基本谐振频率被施加到负载，因此，施加到晶体管的电流具有方波形状，此时漏极峰值电流ID1和ID2可以由下面的公式3、公式4和公式5解释。
公式3
ID(ωt)＝IDC×sq(ωt)
公式4
Figure BDA0004147269530000082
公式5
ID_peak＝2IDC
参照公式4，sq(ωt)表示包括傅立叶系数的无穷数的方波，ID(ωt)具有源于晶体管M1和M2的开关运转，且如公式5所示的最大电流。
在公式2和公式5所定义的一对晶体管开关M1和M2的开关运转期间施加的最大漏极-源极峰值电压和电流能够如图7和图8所示进行绘制。
如上所述，与作为现有技术中E类结构功率放大器的特性的施加到晶体管开关的高漏极-源极峰值电压(电压源的约3.56倍)和峰值形式的电流波形特性相比，电流模式D类功率放大器具有方波形式的相对低的漏极-峰值电压和电流波形特性，该方波形式被限制为IDC的2倍以下。这种特性在选择晶体管用于形成目标装置中的用途方面可以提供更广泛范围的选项，并有助于降低制造成本。
图9是示出在电流模式D类功率放大器的运转期间漏极-源极峰值电压和电流特性的模拟结果的图。
在图9所示的模拟中，晶体管开关的运转频率为约6.78MHz，电压源VDC的电压为约3.2V，负载电阻为约1Ω。
根据模拟结果，当VDC大约为3.2V时，分别施加到第一晶体管开关M1和第二晶体管开关M2的最大峰值电压VDS1和VDS2大约为10.1V，可以知道这非常接近能够通过公式2获得的约10.05V的值。另外，可以知道被限制为IDC的2倍以下的方波形式的电流波形通过晶体管流动。在图9中，峰值点A的测定值为约9.583271μs和约10.10566V，峰值点B的测定值为约9.658514μs和约10.11498V。
通过上述公式和模拟验证，可以通过公式6来计算电流模式D类功率放大器的功率利用率。
公式6
Figure BDA0004147269530000091
在这种情况下，Pmax为最大功率利用率，Pout为功率放大器的输出电力。以差分结构运转的功率放大器的输出电力如公式7所示，其中，VF1和IF1分别表示电压和电流的傅立叶级数的基本频率分量。
公式7
Figure BDA0004147269530000092
如模拟结果所示，具有正弦波形式的电压特性的VF1和具有方波形式的特性的IF1可定义为公式8。
公式8
Figure BDA0004147269530000101
结果，公式7由公式8表达为公式9，并且如果将公式6应用于最大功率使用系数，则公式7被简化为公式10。
公式9
Figure BDA0004147269530000102
公式10
Figure BDA0004147269530000103
即，电流模式D类功率放大器的最大功率利用系数为约0.32，这比E类功率放大器的功率利用系数(约0.0981)高出约3.24倍，因此，在使用有限电力的应用领域(在狭义上，电子烟)中，给使用者提供更高水平的便利。
另一方面，如上所述，本发明的一实施例的用于加热气雾生成制品的电磁感应加热装置包括驱动单元20，其中，通过感测作为直流电压源的电源供应单元10的输入电力、功率放大器30的输出电力及LC谐振网络34的电压而被编程为推论发热器40的温度变化的MCU24判断功率放大器30是否运转。这意味着，尽管在用于加热本发明的一实施例的气雾胶生成制品的电磁感应加热装置和发热器40处于非接触状态的情况和在发热器40处于非接触状态的情况，功率放大器30的运转与否也可以通过推论温度的变化来决定。如下面更加详细地描述，电流模式D类功率放大器可以响应于包括使用者期望的预定水平的负载电阻的加热器40的温度变化而主动地确定其是否运转。
优选地，用于电流模式D类功率放大器的并联谐振网络的电感L1的电感值及电容C1的电容值根据运转频率及负载电阻值而选择。下面的公式11中的QLC是谐振电路的质量系数，其为使用者可以选择的值。在晶体管开关频率固定于本发明所使用的运转频率中的一个的情况下，电感L1的电感值及电容C1的电容值可以通过特定负载电阻值RL根据公式12而选择。
公式11
QLC＝2πf×RL×C1
公式12
Figure BDA0004147269530000111
然而，在电流模式D类功率放大器的情况下，由于LC谐振网络34与负载电阻并联，当选择谐振电容C1的电容值时，需要考虑晶体管开关M1和M2的CDS1和CDS2(漏极-源极电容值)分量，该分量可以通过实验值反映。
包括LC谐振网络34的功率放大器30需要感测发热器40的温度来决定运转范围，该LC谐振网络具有用于加热具有特定负载电阻值RL的发热器40而选择的电感L1的电感值和电容C1的电容值。在以与感应加热装置接触的发热器制造的装置的情况下，可以使用温度感测装置，例如负温度系数、热敏电阻或正温度系数及热电偶装置，即热电偶等来直观地感测温度变化。
但是，在以与感应加热装置非接触的形态构成的发热器的情况下，不能使用上述接触式温度感测装置，因此，为了感测发热器的温度的上升和变化，还可使用通过感测由功率放大器30使用的电流及其变化量来推定表观上的电阻值的方法。例如，通过功率放大器30的初始运转生成的涡电流将持续地提高发热器40的温度。通常由金属实现的发热器40的电阻值随着其温度的上升而增加，这种电阻值增加到因涡流不再发生电磁感应的温度(Curie温度或Curie point)。此时，功率放大器30使用的电流与生成的电阻值的增加对应地减小，MCU24可以通过感测电路22计算其变化量而算出发热器40的表观上的电阻值。
以与感应加热装置非接触的形态构成的发热器的温度的另一实施例感测LC谐振网络34的电压VLC，通过感测发热器40的电阻值的变化来感测温度变化。如图5所示，运转于固定频率的电流模式D类功率放大器的LC谐振网络34的电压VLC表示对应于特定负载电阻的一定峰值电压特性。这种一定峰值电压特性仅在LC谐振网络34的容量及运转频率固定的情况下依赖于发热器40的电阻值的变化。参照上述金属发热器的温度变化特性，与功率放大器30初期运转期间的LC谐振网络34的电压VLC相比，显然随着发热器40的温度电阻值增加，随着电阻值增加VLC减小。VLC的变化量通过感测电路22传输到被编程的MCU24，并且通过计算VLC的变化量，可以确定开关驱动部26是否运转以对应于发热器40的温度变化。即，可以被配置成感测电路22感测LC谐振网络34的电压VLC，将相应电压VLC传输到MCU24，MCU24根据由感测电路22感测的LC谐振网络34的电压VLC计算发热器40的电阻值的变化，以推定发热器40的温度变化，生成用于控制发热器40的温度的发热器温度控制信号，将相应的发热器温度控制信号传输到开关驱动部26，开关驱动部26根据从MCU24传输的发热器温度控制信号生成用于驱动构成开关单元32的一对晶体管开关M1和M2的差动驱动信号。
图10是示出在本发明的示例性实施例中根据电流模式D类功率放大器在约6.78MHz下运转的情况下的电阻的变化(即，约2Ω，1Ω及0.5Ω)的LC谐振网络的峰值电压的变化的模拟结果的图。在图10中，峰值点C的测定值为约5.21534μs和约11.15368V，峰值点D的测定值为约5.217782μs和约10.11192V，峰值点E的测定值为约5.228352μs和约9.385039V。
参照图10，如果参考峰值电压条件为RL＝1Ω，则当发热器40的温度通过电磁感应连续升高时，以电阻值增加、VLC减少的形式感测。在这种情况下，MCU24可以停止功率放大器30的运转，以降低发热器40的温度。相反，在功率放大器30停止运转一定时间且发热器40的温度降低的情况下，VLC被感测为重新上升的形式，此时，MCU24为了保持发热器的一定温度而可以重新运转功率放大器。负载电阻的数值及VLC的变化量虽然以上述示例进行了描述，但其仅为示例，并不限定于特定实施例。例如，为了感测电路22的容易运转，VLC可以通过峰值感测测器中的使用二极管或运算放大器的常规峰值感测器电路连接到感测电路22。
在通过本发明实现的电磁感应加热装置中，为了主动感测发热器40的温度，并与此对应地企业都不敢功率放大器30的运转与否，还可以使用上述的表观上的电阻值推定和LC谐振电压感测的组合。这种运转的性能可以通过构成驱动单元20的MCU24选择性地控制，对于在使用者反复利用发热器40吸入电子吸烟制品的行为时产生的发热器40的温度变化，可以立即控制功率放大器30的运转时间及时间点，以使用于形成气雾的发热器40始终保持最佳的加热温度。
根据本发明，提供一种用于加热电子烟的气雾生成制品电磁感应加热装置具有在利用发热器对电子烟的气雾生成制品进行加热的过程中，能够使功率利用率极大化，能够减小该装置的实现及制造难度，能够调节地控制发热器的加热温度的效果。
尽管已经参照具体实施例描述了用于加热电子烟的气雾生成制品的电磁感应加热装置，但是本发明不限于此。因此，本领域的技术人员可以容易理解，在不脱离由所附的权利要求书定义的本发明的精神和范围情况下，可以进行多种修改及变更。

Claims (9)

1.一种电磁感应加热装置，用于加热电子烟的气雾生成制品，其中，所述电磁感应加热装置包括：
电源供应单元，所述电源供应单元配置成供应直流电；
功率放大器，所述功率放大器包括开关单元和LC谐振网络，其中，所述开关单元由具有差分结构并通过从所述电源供应单元接收直流电而运转的一对晶体管开关构成，所述LC谐振网络由连接于所述开关单元的输出端子的谐振电感以及与所述谐振电感并联的谐振电容构成，所述谐振电感与用于加热所述电子烟气雾生成制品的发热器的电感构成要素进行电磁耦合；及
驱动单元，所述驱动单元为了调节所述发热器的温度而调节所述功率放大器的运转。
2.根据权利要求1所述的电磁感应加热装置，其中，
所述功率放大器为电流模式D类功率放大器，
所述功率放大器中的所述开关单元被配置成感应所述LC谐振网络的谐振以向所述发热器传输电力。
3.根据权利要求1所述的电磁感应加热装置，其中，
所述功率放大器进一步包括：第一阻流电感，所述第一阻流电感设置于构成所述开关单元的第一晶体管开关的漏极与所述电源供应单元之间；及第二阻流电感，所述第二阻流电感设置于构成所述开关单元的第二晶体管开关的漏极与所述电源供应单元之间；
所述LC谐振网络连接于所述第一晶体管开关的漏极和所述第二晶体管开关的漏极。
4.根据权利要求1所述的电磁感应加热装置，其中，
所述驱动单元被配置为，通过计算因所述LC谐振网络的电压导致的所述发热器的电阻值变化的步骤，推定所述发热器的温度变化，并根据推定的所述温度变化来控制所述功率放大器的运转。
5.根据权利要求1所述的电磁感应加热装置，其中，
所述驱动单元包括：
感测电路，所述感测电路被配置为感测所述LC谐振网络的电压；
MCU，所述MCU被配置为，通过计算由所述感测电路感测的因所述LC谐振网络的电压导致的发热器电阻值变化的步骤，推定所述发热器的温度变化，并根据推定的所述发热器的温度变化，生成用于控制所述发热器的温度的发热器温度控制信号；及
开关驱动部，所述开关驱动部被配置为，根据从所述MCU接收的所述发热器温度控制信号，生成用于差分驱动构成所述开关单元的一对晶体管开关的开关驱动信号。
6.根据权利要求1所述的电磁感应加热装置，其中，
所述驱动单元被配置为，计算因所述功率放大器所使用的电流导致的发热器电阻值变化，并根据所述计算获得的所述发热器电阻值变化来控制所述功率放大器的运转。
7.根据权利要求1所述的电磁感应加热装置，其中，
所述驱动单元包括：
感测单元，所述感测单元被配置为感测由所述功率放大器使用的电流；
MCU，所述MCU被配置为，计算由所述感测电路感测的、因由所述功率放大器使用的电流导致的发热器电阻值变化，并根据所述计算获得的所述发热器电阻值变化，生成用于控制发热器温度的发热器温度控制信号；及
开关驱动部，所述开关驱动部被配置为，根据从所述MCU接收的所述发热器温度控制信号，生成用于差分驱动构成所述开关单元的一对晶体管开关的开关驱动信号。
8.根据权利要求1所述的电磁感应加热装置，其中，
构成所述开关单元的一对晶体管开关的运转频率为约0.1MHz至约27.283MHz。
9.根据权利要求1所述的电磁感应加热装置，其中，
所述电力供应单元包括充电式直流电池。
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