KR20210024496A

KR20210024496A - 기화기 디바이스 히터 제어부

Info

Publication number: KR20210024496A
Application number: KR1020207037632A
Authority: KR
Inventors: 조셉 알. 피셔; 니콜라스 제이. 해튼; 앤드류 엘. 머피; 휴 팸; 밸 발렌타인
Original assignee: 쥴 랩스, 인크.
Priority date: 2018-06-25
Filing date: 2019-06-25
Publication date: 2021-03-05
Also published as: WO2020005956A1; PH12020552255A1; CN211123806U; CN110632960B; US10986875B2; US20210321489A1; MX2021000150A; CA3104827A1; TW202017275A; US20190387795A1; EP4236620A3; US20240074000A1; EP4236620A2; EP3809894B1; PL3809894T3; SG11202012927QA; US11716789B2; CN110632960A; EP3809894A1; JP2021528084A

Abstract

시스템은 전류원 회로; 시스템 전력 입력부; 및 전류원 회로와 시스템 전력 입력부를 기화기 가열 요소에 커플링하도록 구성된 출력부에 커플링하는 부하 스위칭 회로부를 포함한다. 전류원 회로, 시스템 전력 입력부 및 부하 스위칭 회로부는 집적 회로의 일부를 형성한다. 관련 장치, 시스템, 기술 및 물품이 또한 설명되어 있다.

Description

기화기 디바이스 히터 제어부

[관련 출원]

본 출원은 2018년 6월 25일에 출원된 미국 가특허 출원 제62/689,774 호에 대한 우선권을 주장하며, 그 전체 내용은 본원에 참조로 명시적으로 통합된다.

[기술 분야]

본원에 설명된 청구물은 하나 이상의 기화성(vaporizable) 물질로부터 흡입성(inhalable) 에어로졸을 생성하기 위한 휴대용 개인 기화기 디바이스와 같은 기화기 디바이스에 관한 것이다.

전자 기화기 디바이스 또는 e-기화기 디바이스라고도 할 수 있는 기화기 디바이스는, 하나 이상의 활성 성분을 함유하는 에어로졸(때로는 "증기"라고도 함)을 기화 디바이스의 사용자에 의한 에어로졸 흡입으로 전달하는데 사용될 수 있다. 전자 니코틴 전달 시스템(Electronic nicotine delivery systems, ENDS)은 일반적으로 배터리 전원을 사용하고 담배 흡연 경험을 시뮬레이션하는데 사용될 수 있지만 담배나 기타 물질을 태우지 않는 일종의 기화기 디바이스이다. 기화기 디바이스를 사용할 때, 사용자는 액체, 용액, 고체, 왁스 또는 특정 기화기 디바이스의 사용과 호환될 수 있는 다른 형태일 수 있는, 기화성 물질을 기화(일반적으로 액체 또는 고체를 적어도 부분적으로 기상으로 전환시키는 것을 지칭함)시키는 가열 요소에 의해 생성될 수 있는, 보통 증기라고 하는 에어로졸을 흡입한다.

기화기 디바이스에 의해 생성된 흡입성 에어로졸을 받기 위해, 특정 예에서 사용자는 퍼프를 취하거나, 버튼을 누르거나, 또는 일부 다른 접근 방식으로 기화기 디바이스를 활성화할 수 있다. 용어가 일반적으로 사용되는 바와 같이(그리고 본원에서도 사용되는 바와 같이) 퍼프는 기화된 기화성 물질과 공기의 조합에 의해 흡입성 에어로졸이 생성되도록 기화기 디바이스로 공기의 부피를 드로잉하는 방식으로 사용자에 의해 흡입하는 것을 의미한다. 기화기 디바이스가 기화성 물질로부터 흡입성 에어로졸을 생성하는 일반적인 접근 방식은 기화성 물질을 기체(증기) 상으로 변환하기 위해 기화 챔버(때로는 히터 챔버라고도 함)에서 기화성 물질을 가열하는 것을 포함한다. 기화 챔버는 일반적으로, 열원(예를 들어, 전도성, 대류성 및/또는 복사성)이 기화성 물질을 가열하여 기체와 응축(예를 들어, 액체 및/또는 고체) 상 사이의 일부 평형 상태에 있는 공기와 기화성 물질의 혼합물을 생성하는, 기화기 디바이스 내의 영역 또는 부피를 지칭한다.

기상 기화성 물질의 특정 성분은 냉각 및/또는 압력 변화로 인해 기화된 후응축될 수있으며, 이에 따라 퍼프를 통해 기화기 디바이스로 드로잉된 공기의 적어도 일부에 현탁된 응축상(예를 들어, 액체 및/또는 고체)의 입자를 포함하는 에어로졸을 형성할 수 있다. 기화성 물질이 반-휘발성 화합물(예를 들어, 흡입 온도 및압력하에서 상대적으로 낮은 증기압을 갖는 니코틴과 같은 화합물)을 포함하는 경우, 흡입성 에어로졸은 가스와 응축상 사이의 일부 국부적 평형 상태에 있는 반-휘발성 화합물을 포함할 수있다.

일 양태에서, 시스템은 전류원 회로; 시스템 전력 입력부; 및 전류원 회로 및 시스템 전력 입력부를 기화기 가열 요소에 커플링하도록 구성된 출력부에 커플링하는 부하 스위칭 회로부를 포함한다. 전류원 회로, 시스템 전력 입력부 및 부하 스위칭 회로부는 집적 회로의 일부를 형성한다.

다음 특징 중 하나 이상이 임의의 가능한 조합에 포함될 수 있다. 예를 들어, 시스템은 기화기 디바이스의 작동 파라미터를 미리 결정된 조건과 비교하고, 작동 파라미터가 조건을 만족한다는 결정에 응답하여 경보 신호를 출력하도록 구성된 보호 회로부를 포함할 수 있다. 보호 회로부는 집적 회로의 일부를 형성할 수 있다. 작동 파라미터에는 전압, 전류, 온도, 전류 한계 및 전기 단락이 포함될 수 있다. 미리 결정된 조건은 미리 결정된 임계값을 포함할 수 있으며, 시스템은 미리 결정된 임계값을 저장하는 적어도 하나의 레지스터를 더 포함한다. 보호 회로부는 기화기 디바이스의 작동 파라미터와 미리 결정된 임계값을 비교하도록 구성된 비교기 회로를 포함할 수 있고, 비교기 회로는 비교를 나타내는 신호를 출력하도록 구성된다. 보호 회로부는 히터 타임아웃, 기화기 디바이스 내의 서브시스템의 온도, 과전압(OVP) 보호, 과전류 보호(OCP), 저전압-록아웃(under-voltage-lockout, UVLO), 전기 단락, 한계를 초과하는 전류, 다중 레벨 스로틀링, 브라운-아웃 및/또는 히터-정지 금지 신호를 검출하도록 구성될 수 있다. 보호 회로부는 워치독 타이머 회로 및/또는 중복 클록 소스를 포함할 수 있다.

시스템은 보호 회로부에 커플링되고, 그리고 경보 신호를 수신하고 이 경보 신호의 수신에 응답하여, 기화기 디바이스 내의 적어도 하나의 회로를 전력 공급부에서 연결 해제하는 것, 적어도 하나의 회로의 클록 속도를 수정하는 것, 및/또는 적어도 하나의 회로의 전력 레일 전압을 수정하는 것을 포함하는 기화기 디바이스의 작동 수정을 유발하도록 구성된 제어 로직을 포함할 수 있다.

시스템은 제1 출력부에 커플링되고 기화기 가열 요소에 커플링하도록 구성되고 제1 출력부에서 전류를 감지하도록 구성되는 전류 모니터; 기화기 가열 요소에 커플링하도록 구성된 제2 출력부에 커플링되고, 기화기 가열 요소 양단의 전압을 감지하도록 구성되는 전압 모니터; 및 전류 모니터 및 전압 모니터에 커플링되고, 제1 출력부에서의 감지 전류 및 기화기 가열 요소 양단의 감지 전압을 특성화하는 데이터를 수신하고, 수신된 데이터에 기초하여 부하 스위칭 회로부의 작동을 조정하여 기화기 가열 요소의 온도를 조정하도록 구성되는 제어 로직을 포함할 수 있다.

시스템은 부하 스위칭 회로부에 더 높은 전압을 제공하도록 구성된 통합형 부스트 컨버터를 포함할 수 있다. 시스템은 적어도 하나의 저 드롭아웃 레귤레이터, 직류 정류기 및 스위칭 강압 다운 컨버터를 포함하는 전력 관리 유닛 회로부; 아날로그 투 디지털 컨버터; 발광 다이오드 드라이버; 및 입력-출력 회로부를 포함할 수 있다.

시스템은 기화 챔버 및 마우스피스를 포함하는 기화기 디바이스 본체; 전력 관리 유닛 회로부에 커플링된 전원; 전력 관리 유닛 회로부에 커플링된 제어기; 안테나; 메모리; 주변 압력 센서; 그리고 가속도계를 포함할 수 있다.

시스템은 듀티 사이클 및 드로우 강도를 특성화한 드로우 프로파일 및/또는 듀티 사이클 및 증기 생성을 특성화한 증기 프로파일에 기초하여 출력부에서 신호의 듀티 사이클을 변경하도록 구성된 회로부를 포함할 수 있다. 시스템은 적어도 하나의 스위치를 포함하는 멀티플렉서를 포함할 수 있고, 멀티플렉서는 부하 스위칭 회로부와 전압 모니터 사이의 입력부를 스위칭하도록 구성된다. 시스템은 부하 스위칭 회로부에 연결된 제1 입력부, 전압 모니터에 연결된 제2 입력부, 전압 모니터에 연결된 제3 입력부, 기준 노드에 연결된 제4 입력부, 및 4개의 출력부를 포함하는 멀티플렉서를 포함할 수 있고, 4개의 출력부 중 적어도 하나는 출력부에 연결된다.

이러한 접근 방식에 일치하는, 물품 뿐만 아니라 시스템 및 방법이, 하나 이상의 머신(예를 들어, 일반 및/또는 특수 목적 프로세서 또는 회로부 등을 포함할 수 있는 컴퓨터, 마이크로 제어기 등)으로 하여금 본원에 기재된 동작을 유발하도록 작동할 수 있는 유형적으로 구현된 머신 판독가능 매체를 포함하는 것으로 설명되어 있다. 유사하게, 프로세서 및 프로세서에 커플링된 메모리를 포함할 수 있는 컴퓨터 시스템이 또한 설명된다. 메모리는 프로세서로 하여금 본원에 설명된 하나 이상의 동작을 수행하게 하는 하나 이상의 프로그램을 포함할 수 있다.

본원에 설명된 청구물의 하나 이상의 변형예의 상세가 첨부 도면 및 하기 설명에서 기술된다. 본원에 설명된 청구물의 다른 특징 및 이점은 설명 및 도면, 그리고 청구범위로부터 명백해질 것이다.

본 명세서에 통합되고 그 일부를 구성하는 첨부 도면은 본원에 개시된 청구물의 특정 양태를 나타내고, 설명과 함께, 개시된 구현예와 연관된 일부 원리를 설명하는데 도움이 된다. 도면에서,
도 1a는 현 청구물의 일부 구현예에 일치하는 카트리지 및 기화기 디바이스 본체를 갖는 기화기 디바이스의 특징을 나타내는 개략도를 도시한다.
도 1b는 현 청구물의 일부 구현예에 일치하는 기화기 디바이스 본체 상의 카트리지 리셉터클로부터 분리된 카트리지를 갖는 기화기 디바이스의 평면도를 제공하는 다이어그램을 도시한다.
도 1c는 현 청구물의 일부 구현예에 일치하는 기화기 디바이스 본체 상의 카트리지 리셉터클 안으로 삽입된 카트리지를 갖는 기화기 디바이스의 평면도를 제공하는 다이어그램을 도시한다.
도 1d는 현 청구물의 일부 구현예에 일치하는 기화기 디바이스 본체의 카트리지 리셉터클 안으로 삽입된 카트리지를 갖는 기화기 디바이스의 상부 등각 투시도를 제공하는 다이어그램을 도시한다.
도 1e는 현 청구물의 일부 구현예에 일치하는 기화기 디바이스 본체와 함께 사용하기에 적합한 카트리지의 마우스피스 단부로부터의 상부 등각 투시도를 제공하는 다이어그램을 도시한다.
도 1f는 현 청구물의 일부 구현예에 일치하는 기화기 디바이스 본체와 함께 사용하기에 적합한 카트리지의 반대쪽 단부로부터의 상부 등각 투시도를 제공하는 다이어그램을 도시한다.
도 2a는 현 청구물의 일부 구현예에 일치하는 비-카트리지 기반의 기화기 디바이스의 특징을 예시하는 개략도를 도시한다.
도 2b는 예시적인 비-카트리지 기반의 기화기 디바이스의 측면 등각 투시도를 제공하는 다이어그램을 도시한다.
도 2c는 예시적인 비-카트리지 기반의 기화기 디바이스의 하부 등각 투시도를 제공하는 다이어그램을 도시한다.
도 3은 현 청구물의 일부 양태에 따른 통합형 전력 및/또는 히터 제어부를 포함할 수 있는 예시적인 기화기 디바이스의 시스템 블록도이다.
도 4는 현 청구물의 일부 양태에 따른 예시적인 통합형 전력 관리 유닛의 시스템 블록도이다.
도 5는 현 청구물의 일부 구현예에 따른 예시적인 히터 제어부를 예시하는 시스템 블록도이다.
도 6은 예시적인 보호 메커니즘 회로부를 더 상세히 예시한 시스템 블록도이다.
도 7은 현 청구물의 일부 구현예에 따른 다른 예시적인 히터 제어부를 예시한 시스템 블록도이다.
도 8은 현 청구물의 일부 구현예에 따른 또 다른 예시적인 히터 제어부를 예시한 시스템 블록도이다.
도 9는 현 청구물의 일부 구현예에 따른 시스템 블록도이다.
도 10은 가변성 증기 생성의 예를 예시한다.
도 11은 일부 구현예에 따른 포드 식별자 회로부를 예시한 블록도이다.
도 12는 현 청구물의 일부 예시적인 구현예에 따른 예시적인 전력 관리 유닛을 예시한다.
실제적인 경우 유사한 참조 번호는 유사한 구조, 기능 또는 요소를 나타낸다.

현 청구물의 일부 양태는 기화기 디바이스를 위한 통합형 전력 관리 및 히터 제어 회로부와 관련된다. 현 청구물은 개선된 히터 성능 및 페일 세이프 특징을 포함한 개선된 기화기 작동을 가능하게 하는 회로부를 제공하여 기화기 디바이스를 개선할 수 있다. 현 청구물의 일부 구현예는(예를 들어, 주문형 집적 회로(ASIC)와 같은 칩 상에) 집적 회로로 구현된 히터 제어 회로부를 포함하는 통합형 전력 관리 유닛을 포함할 수 있다. 현 청구물의 일부 양태를 주문형 집적 회로로 구현함으로써, 현 청구물의 일부 양태는 전력 공급 관리를 개선하고, 전력 요구 사항을 줄이며, 유연한 히터 제어부를 제공하고, 개별 컴포넌트의 수를 줄임으로써 성능 변동 등을 줄일 수 있다. 다른 장점도 가능하다.

현 청구물의 구현예에 일치하는 기화기 디바이스의 예는 전자 기화기, ENDS 등을 포함한다. 위에서 언급한 바와 같이, 이러한 기화기는 일반적으로(대류, 전도, 복사 또는 이들의 일부 조합에 의해) 기화성 물질을 가열하여 흡입 가능한 양의 물질을 제공하는 휴대용 디바이스이다. 기화기와 함께 사용되는 기화성 물질은 일부 예에서 카트리지 내에 제공될 수 있다(카트리지는 저장소 또는 다른 용기에 기화성 물질을 함유하고, 동일하거나 다른 유형의 추가 기화성 물질을 함유하는 새 카트리지를 위해 비어 있거나 또는 일회용일 때 다시 채울 수 있는 기화기의 일부를 지칭할 수 있다). 일부 구현예에서, 기화기 디바이스는 카트리지 기반의 기화기 디바이스, 카트리지 없는 기화기 디바이스, 또는 카트리지와 함께 또는 카트리지 없이 사용할 수 있는 다용도 기화기 디바이스 중 어느 것일 수 있다. 예를 들어, 다용도 기화기 디바이스는 가열 챔버에서 직접 기화성 물질을 수용하고 또한 기화성 물질을 보유하기 위한 저장소 등을 갖는 카트리지를 수용하도록 구성된 가열 챔버(예를 들어, 오븐)를 포함할 수 있다. 다양한 구현예에서, 기화기는 액체 기화성 물질(예를 들어, 활성 및/또는 비활성 성분(들)이 용액에 현탁 또는 홀딩되거나 또는 기화성 물질 자체의 액체 형태인 캐리어 용액) 또는 고체 기화성 물질과 함께 사용하도록 구성될 수 있다. 고체 기화성 물질은(예를 들어, 기화성 물질이 사용자에 의한 흡입으로 방출된 후에 물질의 일부가 폐기물로 남아 있도록) 기화성 물질로서 고체 기화성 물질의 일부를 방출하는 식물 기반 또는 비-식물 기반 물질을 포함할 수 있거나, 또는 선택적으로 모든 고체 물질이 결국 흡입을 위해 기화될 수 있도록 기화성 물질 자체의 고체 형태일 수 있다. 액체 기화성 물질은 마찬가지로 완전히 기화될 수 있거나 흡입에 적합한 모든 물질이 소비된 후에 남아있는 액체 물질의 일부를 포함할 수 있다.

현 청구물에 일치하여 본원에 사용된 용어인 기화기 디바이스는 일반적으로 개인 사용에 편리한 휴대용, 독립형 디바이스를 지칭한다. 일반적으로, 이러한 디바이스는 기화기 상의(일반적으로 제어부라 지칭될 수 있는) 하나 이상의 스위치, 버튼, 터치 감지 디바이스 또는 기타 사용자 입력 기능 등에 의해 제어되지만, 외부 제어기(예를 들어, 스마트 폰, 스마트 워치, 기타 웨어러블 전자 디바이스 등)와 무선 통신할 수 있는 다수의 디바이스가 최근에는 이용 가능하게 되었다. 이 맥락에서 제어는 일반적으로 다양한 작동 파라미터 중 하나 이상에 영향을 주는 능력을 지칭하며, 여기에는 히터를 켜고/켜거나 끄는 것, 사용자가 디바이스에 액세스할 수 있는 작동, 다양한 게임 또는 기타 상호작용 피처 중 히터가 가열되는 최소 및/또는 최대 온도를 조정하는 것, 및/또는 기타 작동 중 어느 것을 제한없이 포함할 수 있다.

도 3은 현 청구물의 일부 양태에 따른 통합형 전력 및/또는 히터 제어부를 포함할 수 있는 예시적인 기화기 디바이스(300)의 시스템 블록도이다. 예시적인 기화기 디바이스(300)는 증기 제어 시스템(310), 전력 및 배터리 시스템(315), 사용자 인터페이스(320), 추가 센서(325), 안테나(330), 메모리(335) 및 커넥터(340)에 커플링된 무선(예를 들어, 블루투스) 지원 시스템 온 칩(SOC)을 갖는 제어기(305)를 포함한다. 예시적인 기화기 디바이스(300)는 전원(350)(예컨대 리튬 배터리), 및 가열 요소(예를 들어, 저항기로 전기적으로 모델링됨)를 포함할 수 있고 기화성 물질을 함유하는 포드와 연결하기 위한 포드 커넥터(345)를 더 포함한다.

증기 제어 시스템(310)은 디바이스의 기화 기능을 가능하게 할 수 있고 포드 저항 측정 회로(312), 포드 히터 스위칭 전계 효과 트랜지스터(FET)(313) 및 포드 압력 센서(314)를 포함한다. 포드 저항 측정 회로(312) 및 포드 히터 스위칭 FET(313)는(예를 들어, 가열 요소에 대한 전류의 흐름을 짧고 간헐적으로 중단하고, 이러한 짧은 중단동안 가열 요소의 저항을 측정하고, 그리고 열 저항 계수를 사용하여 측정된 저항에서 온도를 얻는 것에 의해) 포드의 가열 요소의 온도를 측정하도록 작동할 수 있다. 포드 압력 센서(314)는 압력을 모니터링하여 퍼프의 시작, 종료 또는 계속 중 어느 것을 검출할 수 있다.

전력 및 배터리 시스템(315)은 전원(350)으로부터의 전력을 디바이스의 다른 시스템에 제공하도록 동작한다. 전력 및 배터리 시스템(315)은 충전기(316), 연료 게이지(317), 배터리 보호(318) 및 저-드롭아웃(low-dropout, LDO) 레귤레이터(319)를 포함할 수 있다. 충전기(316)는 제어기(305)에 의해 제어될 수 있는 충전 회로부를 포함할 수 있고, 일부 구현예에서 유도성 충전기 및/또는 플러그인 충전기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 범용 직렬 버스(USB) 연결은 기화기 디바이스(300)를 충전하고/하거나 컴퓨팅 디바이스와 제어기(305) 사이의 유선 연결을 통한 통신을 허용하기 위해 사용될 수 있다. 충전기(316)는 전원(350)을 충전할 수 있다. 연료 게이지(317)는 전압, 전류, 예상 충전 상태, 예상 용량, 사이클 카운트, 배터리 인증 등과 같은 배터리 정보를 모니터링할 수 있다. 연료 게이지(317)는 예를 들어 사용자 인터페이스(320)를 통해 배터리 상태를 표시하는데 사용하기 위해 제어기(305)에 이 정보를 제공할 수 있다. 배터리 보호(318)는 과충전, 과방전, 과속 방전 등에 대해 디바이스(300)를 보호하기 위해 회로 안팎으로 셀(예컨대 전원(350)의 리튬 셀, 또는 기타 셀, 별개의 전력 저장 유닛 등)을 스위칭하는 스위치를 포함할 수 있다. LDO 레귤레이터(319)는 기화기 디바이스(300)의 나머지에 전력을 제공하기 위해 리튬 배터리(350)의 출력 전압을 조절할 수 있다.

사용자 인터페이스(320)는 버저(322)(스피커라고도 함), 발광 다이오드(LED) 드라이버(323) 및 LED들(324)을 포함한다. 버저(322)는 음파 및/또는 촉각 피드백(예를 들어, 진동)을 제공할 수 있고, LED 드라이버(323) 및 LED들(324)은 사용자에게 시각적 피드백을 제공할 수 있다.

추가 센서(325)는 주변 압력 센서(327) 및 가속도계(328)를 포함한다. 가속도계(328)는, 기화기 시스템의 일부이고 기화기 디바이스(300)의 하나 이상의 동작 및/또는 파라미터를 제어하는데 사용될 수 있는, 사용자 디바이스와의 통신을 시작하기 위한 사용자 커맨드로서, 제어기(305)에 의해(예를 들어 가속도계(328)로부터의 신호의 수신을 통해) 해석될 수도 있는, 기화기 디바이스(300)의 빠른 움직임(예를 들어, 흔들림 움직임)의 검출을 가능하게 할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 기화기 디바이스(300)의 빠른 움직임(예를 들어, 흔들림 움직임)의 검출은 복수의 온도 설정(이 온도 설정으로 카트리지 내의 홀딩된 기화성 물질이 증기 제어 시스템(310)의 작용에 의해 가열됨)을 통해 사이클링시키기 위한 사용자 커맨드로서 제어기(305)에 의해 해석될 수 있다.

도 4는 현 청구물의 일부 양태에 따른 예시적인 통합형 전력 관리 유닛(400)의 시스템 블록도로서, 전력 공급 관리를 개선하고, 전력 요구 사항을 줄이며, 유연한 히터 제어부를 제공하고, 개별 컴포넌트의 수를 줄임으로써 성능 변동 등을 줄일 수 있다. 예시적인 통합형 전력 관리 유닛(400)은 증기 제어 시스템(310); 전력 및 배터리 시스템(315); 및 사용자 인터페이스(320)의 기능을 수행할 수 있다. 예시적인 통합형 전력 관리 유닛(400)은 마이크로제어기(305)와 인터페이스할 수 있고 메인 보드 및 고전력 플렉스 상에 아날로그 및 전력 서브시스템을 통합할 수 있다.

예시적인 통합형 전력 관리 유닛(400)은 히터 제어부(405), 측정 회로(410), DC 정류기(415), 충전기(420), 시스템 전력 레일(도시되지 않음), LED 드라이버(425), 버저 드라이버(430) 및 가스 게이지(435) 서브시스템을 포함한다. 일부 구현예에서, 예시적인 통합형 전력 관리 유닛(400)은 센서(가속도계, 압력 센서) 및 추가 지원 컴포넌트, 예컨대 포드 커넥터(345), 안테나(330), 커넥터(340) 및 메모리(335)를 통합하지 않는다.

통합형 전력 관리 유닛(400)은 LDO 레귤레이터(440), 스위칭 강압 다운-컨버터(445)(예를 들어, 버크(buck)) 및 부스트 컨버터(450)를 포함할 수 있다. 통합형 전력 관리 유닛(400)은 전력 관리 유닛(400)에 의해 제공되는 시스템 전압 및 전류의 모니터링을 위한 아날로그 투 디지털 컨버터(ADC)(455)를 포함할 수 있다. ADC(455)는 아래에서 보다 충분히 설명된 바와 같이 보호 메커니즘을 구현하기 위해 다이 및 원격 NTC 온도 모니터링 시스템 온도를 모니터링할 수 있다.

통합형 전력 관리 유닛(400)은 입/출력(IO) 디바이스 및 시스템 제어부(460)를 포함할 수 있고, 이는 제어기(305)가 통합형 전력 관리 유닛(400)의 동작을 수정(예를 들어, 구성)할 수 있게 한다. IO 및 시스템 제어부(460)는 시스템 클록을 구동하기 위한 외부 발진기에 대한 연결뿐만 아니라 내부 발진기를 포함할 수 있다.

히터 제어부(405)는 포드 내부에 위치하는 포드 가열 요소(480)(포드 부하라고도 함)의 가열을 위한 통합형 열 경로 및 전류원을 제공할 수 있다. 도 5는 현 청구물의 일부 구현예에 따른 예시적인 히터 제어부(405)를 예시하는 시스템 블록도이다. 히터 제어부(405)는 전류원(510) 또는 외부 전압(515)(VSYS/VBST로 표시됨)을 드라이브 라인(out+로 표시됨)을 통해 포드 로드(480)에 인가하는 것을 제어하는 부하 스위치(505)(예를 들어, 도시된 스위치, 하프 브리지 토폴로지 등)를 포함할 수 있는 열 경로를 포함할 수 있다. 부하 스위치(505)는(예를 들어, 백 파워링의 위험이 없는) 타이밍을 보장하기 위해 비중첩 회로부를 가질 수 있다. 부하 스위치는 포드 히터(480)를 가열하여 포드에 함유된 기화성 물질을 가열하기 위해 부하 스위치(505)를 조정하도록 프로그래밍 및/또는 구성될 수 있는 제어 로직(520)에 의해 제어될 수 있다. 제어 로직(520)은 하나 이상의 입력 단자(525) 또는 핀을 포함할 수 있으며, 이는 디바이스 제어기(305) 또는 기화기 디바이스 또는 통합형 히터 제어부(405) 내의 다른 시스템으로부터 신호를 수신할 수 있다. 유사하게, 전류원(510)은 제어 로직(520)에 의해 프로그래밍 가능하고 제어될 수 있다. 부하 스위치(505)는 또한 아래에서 더 자세히 설명되는 보호 메커니즘 회로부(530)에 의해 제어될 수 있다.

일부 구현예에서, 부하 스위치(505)는 펄스 폭 변조 주파수를 변화시킴으로써 DC 배터리 전압이 0 볼트에서 배터리 전압까지 범위의 파형으로 되는 하프-브리지 토폴로지로 구현될 수 있다. 이 가변 전압/전력 파형은 포드 히터(480)를 구동하는데 사용될 수 있다. 하프-브리지 구현은 오프 타임 동안 전류가 자유롭게 회전하므로 더 높은 인덕턴스 부하를 허용할 수 있다.

통합형 히터 제어부(405)는 데시메이션 블록(545)을 통해 제어 로직(520)에 커플링된 통합형 전압 모니터(535) 및 전류 모니터(540)를 포함할 수 있다. 통합형 전압 모니터(535)는 포드 가열 요소(480)에 걸친 전압을 측정하기 위해 sense+ 및 sense- 연결을 통해 포드에 연결할 수 있는 ADC(537) 및 아날로그 프런트-엔드(539)를 포함할 수 있다. 통합형 전류 모니터(540)는 ADC(542), 아날로그 프런트-엔드(543) 및 드라이브 라인(out+)을 통해 전류를 측정하기 위해 드라이브 라인(out+)에 커플링된 스위치(544)를 포함할 수 있다. 스위치(544)는 디바이스의 동작 모드에 따라 통합형 전류 모니터(540)를 전류원(510) 또는 외부 전압(515)에 연결하도록 구성될 수 있다. 전압 모니터(535) 및 전류 모니터(540)는 데시메이션 블록(545)을 통해 처리 및 분석을 위한 제어 로직(520)에 각각의 측정치를 제공할 수 있다. 실시간 및 동기 전압 및 전류 감지를 제공할 수 있는 통합형 전압 모니터(535) 및 통합형 전류 모니터(540)를 활용함으로써, 더 빠른 제어 루프 응답 시간과 더 높은 정확도의 온도 제어가 가능할 수 있다. 아날로그 프런트 엔드(538, 543)를 통한 신호 컨디셔닝 및 필터링은 더 낮은 노이즈 측정을 제공한다.

일부 구현예에서 보장된 성능이 가능할 수 있다(예를 들어, 절대 정확도, 이득 분산, 그룹 지연 등). 일부 구현예에서, 제어기(305)에 대한 중단없는 데이터 폴링(예를 들어, 8kHz)을 위해 전용 I2C(inter-integrated circuit) 포트가 포함될 수 있다.

일부 구현예에서, 통합형 히터 제어부(405)는 통합형 부스트 컨버터(550)를 포함할 수 있다. 부스트 컨버터(550)는 히터 부하 스위치(505)에 선택적 소스를 제공할 수 있고 비활성화/바이패스될 수 있다. 부스트 컨버터(550)의 포함은 고효율에서 상이한 포드 저항에 대한 유연한 전력 전달 범위를 허용할 수 있다. 일부 구현예에서, 부스트 컨버터(550)는 프로그래밍 가능한 출력 전압 및 전류 한계를 지원할 수 있다.

일부 구현예에서, 통합형 히터 제어부(405)는 기생 저항 및 포드 접촉 저항에 의해 야기되는 손실을 보상하는 4-와이어 감지를 활용하는 원격 전압 감지를 포함할 수 있다. 이러한 접근 방식은 보다 정확한 온도 제어를 위해 포드의 정확하고 일관된 측정을 제공할 수 있다. 일부 구현예에서, 멀티플렉서(먹스, mux)는 4개의 포드 연결 중 하나 이상 사이에서 전압 모니터(535)의 하나의 라인을 스위칭하기 위해 포함될 수 있다. 예를 들어, sense+와 out+ 사이에서 전압 모니터(535)의 제1 연결을 전환할 수 있는 먹스가 구현될 수 있다.

통합형 히터 제어부(405)는 하나 이상의 보호 메커니즘 회로부(530)를 포함할 수 있다. 도 6은 예시적인 보호 메커니즘 회로부(530)를 더 상세히 예시하는 시스템 블록도이다. 보호 메커니즘은 페일 세이프 및 안전 메커니즘 회로부라고도 지칭한다. 보호 메커니즘 회로부(530)는 시스템 클록, 제어 로직(520)과 작동 가능하게 커플링될 수 있고, 기화기 디바이스의 작동 파라미터와 미리 결정된 임계값(예를 들어, 레지스터에 저장 됨)을 비교하는 구성 가능한 보호 비교기(605)를 포함할 수 있다. 이러한 작동 파라미터에는 전압(예를 들어, 포드 입력, 포드 출력, 부스트), 전류(예를 들어, 포드 입력, 포드 출력), 온도(예를 들어, 다이, 음의 온도 계수 저항기(NTC)), 전류 한계(예를 들어, 부스트, 충전기), 및 단락(예를 들어, 출력부)가 포함될 수 있다. 기화기 디바이스의 작동 동안, 하나 이상의 센서 또는 감지 회로부를 통해 획득될 수 있는 작동 파라미터는 작동 파라미터가 임계값보다 높거나 낮은지를 결정하기 위해 각각의 임계값과 비교될 수 있다. 작동 파라미터가 비정상(예를 들어, 높은 임계값 초과 또는 낮은 임계값 미만)인 것으로 결정되면, 보호 메커니즘은 제어 로직(520)에 경보를 신호할 수 있다. 보호 메커니즘 회로부(530)로부터 경보 신호를 수신하는 것에 응답하여, 제어 로직(520)은 디바이스의 작동을 수정할 수 있으며, 예를 들어 전력으로부터 특정 서브시스템을 차단할 수 있다(예를 들어, 기화기 디바이스의 회로부 또는 피처를 연결 해제할 수 있다). 예를 들어, 포드의 온도가 너무 높은 것으로 결정되고 보호 메커니즘 회로부(530)가 경보를 생성하는 경우, 제어 로직(520)은 열 경로(예를 들어, 전류원(510), 부하 스위치(505))를 연결 해제하여 전류가 포드 히터(480)에 제공되지 않게 할 수 있다.

다른 예시적인 보호 메커니즘(예를 들어, 페일 세이프)은 히터 타임아웃을 포함할 수 있다. 보호 메커니즘 회로부(530)는 펌웨어 또는 센서 행(sensor hang)으로부터 보호하기 위해 포드 가열 요소(480)(예를 들어, 코일)의 연속 가열을 비활성화할 수 있는 하드웨어 타이머를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 타임아웃 지속기간은 프로그래밍 가능할 수 있다(예를 들어, 5초, 10초, 20초, 40초 등).

또 다른 예시적인 보호 메커니즘(예를 들어, 페일 세이프)은 과온 보호를 포함할 수 있다. 보호 메커니즘 회로부(530)는 다양한 서브시스템을 스로틀링 및/또는 비활성화하기 위해 기화기 디바이스의 다양한 열 센서를 이용하는 열 기반의 보호 스킴을 구현할 수 있다. 이러한 열 센서에는 피처 스로틀링 및 보호를 위해 다른 시스템 위치에서 온도 모니터링을 허용하는 음의 온도 계수 저항기(NTC), 충전 기반의 스로틀링 및 보호를 위한 전용 배터리 NTC, 실리콘 손상을 방지하기 위한 온 다이 온도 모니터링 등이 포함될 수 있다. 보호 메커니즘 회로부(530)가 기화기 디바이스 내의 온도 판독 값이 너무 높다고 결정하는 경우, 제어 로직(520)은 기화기 디바이스의 작동을 변경하여 열 발생을 줄일 수 있다. 열 생성 감소는 예를 들어 클록 속도; 전력 전압 레벨; 디바이스 및/또는 회로부의 특정 서브시스템 또는 일부의 전력 다운 등의 변화에 의해 수행될 수 있다.

다른 예시적인 보호 메커니즘(예를 들어, 페일 세이프)은 과전압/과전류 보호(over voltage/current protection, OVP/OCP) 및 저전압-록아웃(under-voltage-lockout, UVLO)을 포함할 수 있다. 보호 메커니즘 회로부(530)는, 전압 및 전류가 예상되는 작동 범위를 벗어난 경우(예를 들어, 빠르게 반응하는 비교기 기반의 트리거를 포함할 수 있는 보호 비교기(605)에 의해 검출됨) 서브시스템 및 기능을 비활성화할 수 있다. 일부 구현예에서, OVP/OCP 및 UVLO는 히터 경로 신호 및 고전력 서브시스템에서 구현될 수 있다.

또 다른 예시적인 보호 메커니즘(예를 들어, 페일 세이프)에는 단락 보호가 포함될 수 있다. 보호 메커니즘 회로부(530)는 전기 단락이 검출될 때 다른 서브시스템의 출력을 비활성화할 수 있다(예를 들어, 전류 드로우가 증가할 수 있고 단락이 보호 비교기(605)에 의해 검출될 수 있다). 일부 구현예에서, 충전기, DCDC 컨버터, LED 드라이버, 스피커(예를 들어, 버저) 증폭기 등을 위한 출력 전력 레일에 대해 단락 보호가 구현될 수 있다. 일부 구현예에서, 프로그래밍 가능한 저항 임계값을 갖는 포드 히터(480) 출력부에 대해 단락 보호가 구현될 수 있다.

또 다른 예시적인 보호 메커니즘(예를 들어, 페일 세이프)에는 전류 한계가 포함될 수 있다. 보호 메커니즘 회로부(530) 및 보호 비교기(605)는 외부 디바이스/컴포넌트의 정격 초과를 방지하기 위해 최대 전류 임계값(예를 들어, 캡)을 검출할 수 있다. 일부 구현예에서, 이러한 전류 한계 임계값은 프로그래밍 가능할 수 있다.

또 다른 보호 메커니즘(예를 들어, 페일 세이프)에는 다중 레벨의 스로틀링 및 브라운아웃 보호가 포함될 수 있다. 보호 메커니즘 회로부(530) 및 보호 비교기(605)는 시스템 전압 및 온도의 실시간 모니터링을 수행할 수 있다. 제어 로직(520)은 경보가 트리거된 것으로 결정하는 보호 메커니즘 회로부(530)에 응답하여, 시스템 조건에 따라 기화기 디바이스의 상이한 서브시스템의 기능을 억제할 수 있다(예를 들어, 저온에서 가열 비활성화, 고온에서 충전 비활성화 등). 일부 구현예에서, 이러한 임계값 및 거동은 프로그래밍 가능할 수 있다.

또 다른 예시적인 보호 메커니즘(예를 들어, 페일 세이프)은 중복 클록 소스를 포함할 수 있다. 보호 메커니즘 회로부(530)는 내부 RCO 및 선택적인 외부 32kHz XTAL을 포함할 수 있다. 이러한 중복 클록 소스는 히터 타임아웃 안전 기능을 제어하는 실시간 클록(RTC)의 기능을 보장하여 RTC가 고장에 더 취약할 수 있는 외부 컴포넌트에 의존하지 않도록 한다.

다른 예시적인 보호 메커니즘(예를 들어, 페일 세이프)은 하드웨어 워치독 타이머를 포함할 수 있다. 보호 메커니즘 회로부(530)는 열 경로 능력을 기능하게 유지하는데 필요한 외부 클로킹 핀(610)을 포함할 수 있다. 이러한 하드웨어 워치독 타이머는 펌웨어 또는 하드웨어(예를 들어, 센서) 래치 업(예를 들어, 손, 동결 등)으로부터 보호할 수 있다. 일부 구현예에서, 클록 속도 타이밍 임계값은 프로그래밍 가능할 수 있다.

다른 예시적인 보호 메커니즘(예를 들어, 페일 세이프)은 히터 정지 금지 핀(615)을 포함할 수 있다. 보호 메커니즘 회로부(530)는 다른 서브시스템(예를 들어, 제어기(305))이 히터(예를 들어, 센서로부터의 결함)를 비활성화하도록 허용하는 개방 드레인 아키텍처를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 히터를 비활성화하는 것은 프로그래밍 가능한 지연 시간을 포함한다.

다른 예시적인 보호 메커니즘(예를 들어, 페일 세이프)은 UVLO 핀(620)을 포함할 수 있다. 보호 메커니즘 회로부(530)는 시스템에 저전압을 통지하기 위해 추가적인 UVLO 출력 핀(620)을 포함할 수 있으며, 이는 다른 외부 서브시스템이 저전압 상태를 독립적으로 처리할 수 있게 한다.

또 다른 예시적인 보호 메커니즘(예를 들어, 페일 세이프)에는 빠르고 정상적인(graceful) 셧다운 거동이 포함될 수 있다. 보호 메커니즘 회로부(530)는 펌웨어 제어를 필요로 하지 않고 하드웨어에서 정상적이게 처리되는 결함 조건 또는 보호 메커니즘에 의해 야기되는 셧다운 거동을 일으킬 수 있다. 예를 들어, OVP, OCP, 과온시 단락 검출의 경우, 히터 및/또는 고전력 서브시스템은 결함 조건을 결정하기 위해 ADC 샘플링에 의존하지 않는 방식으로(예를 들어, 10㎲ 내지 100㎲ 이내에서) 즉시 셧다운할 수 있다. 일부 구현예에서, 각 서브시스템은 각각의 셧다운 메커니즘 및/또는 회로부를 가질 수 있다. 예를 들어, 히터 제어부(405)에 대한 결함은 히터 블록을 비활성화할 수 있고 시스템의 다른 부분은 비활성화할 수 없다.

일부 구현예에서, 하나 이상의 파라미터, 설정 또는 값이 OTP(One Time Programmable)로 구성될 수 있다. 설명된 다양한 타임아웃 및 안전 기능은 제조업체 또는 고객 OTP를 통해 하드 프로그래밍될 수 있다. OTP로 되는 원하는 설정은 한 번만 지정되면, 나중에 재프로그래밍되거나 재구성될 수 없다. OTP는 잘못된 구성 또는 사용자 오류를 방지하고(예를 들어, 시장 수정 후에) 원치 않는 수정에 영향을 받지 않는 핵심 페일 세이프 관련 값을 방지할 수 있다.

일부 구현예에서, 통합형 히터 제어부(405)는 통합형 히터 제어부(405)의 작동을 야기하기 위해 제어 로직(520)에 연결된 추가 핀을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이러한 핀은 열 선택 핀(625), 열 펄스 폭 변조(PWM) 핀(630), 히터 준비 핀(635), 클록 라인(SCL) 핀(640) 및 데이터 라인(SDA) 핀(645)을 포함할 수 있다. 히트 선택 핀(625)은 포드를 구동하기 위해 전류원와 부하 스위치 사이의 선택을 가능하게 할 수 있다. 히트 PWM(630)은 온도 제어를 위해 포드 히터(480)에 전달되는 전력을 부하 스위치가 변화시킬 수 있도록 할 수 있다. 히트 준비 핀(635)은 히터 제어부(405)를 위한 인에이블 핀을 포함할 수 있다. 히터 정지 핀은 히터 제어부(405)를 비활성화하기 위한 금지 핀을 포함할 수 있다. SCL 핀(640) 및 SDA 핀(645)은 전용 I2C 버스가 히터 전압 및 전류 감지 데이터를 폴링하도록 할 수 있다.

일부 구현예에서, 그리고 위에서 언급한 바와 같이, 통합형 히터 제어부(405)는 과전압 보호(OVP), 과전류 보호(OCP), 전류 한계, 하드웨어 타임아웃 등과 같은 작동 파라미터(성능 및 안전 파라미터 포함)를 구성하기 위한 레지스터를 포함할 수 있다.

일부 구현예에서, 통합형 히터 제어부(405)는 많은 기술적 이점을 제공할 수 있다. 예를 들어, 통합형 히터 제어부(405)는 기화기 디바이스에 필요한 개별 외부 컴포넌트의 수를 줄일 수 있으며, 이는 컴포넌트 공차 및 불일치로 인한 디바이스 성능의 변화를 줄일 수 있다. 또한, 통합형 히터 제어부(405)는 휴면(예를 들어, 5ms)으로부터의 빠른 스타트업 및 빠른 측정 안정화 시간(예를 들어, < 100 ㎲)을 포함할 수 있다.

다시 도 4를 참조하면, 일부 구현예에서, 통합형 전력 관리 유닛(400)은 보호 메커니즘(470)을 포함한다. 보호 메커니즘(470)은 도 5와 관련하여 설명된 바와 같이 히터 제어부(405)에서 구현될 수 있거나, 또는 히터 제어부(405)와 분리된 로직 블록으로서 전력 관리 유닛(400) 내에서 구현될 수 있다. 보호 메커니즘은 모든 블록에서 독립적으로 작동할 수 있으며 유사하게 응답할 수 있다(예를 들어, 짧은 검출시 샷다운).

일부 구현예에서, 통합형 전력 관리 유닛(400)은 포드 ID(465)를 포함할 수 있다. 포드 ID(465)는 보다 상세하고 정확한 사용 정보(포드 디바이스에서 확인한 정보, 니코틴 소비 로그, 포드 채우기 레벨 추정치 등)를 통해 더 나은 사용자 경험에 공급할 수 있는 보정 데이터 및 포드 정보를 저장할 수 있다. 일부 구현예에서, POD의 식별자는 공장에서 프로그래밍되고 위조를 방지한다. 통신은 무선, 전력을 통한 신호, 또는 신호 와이어 인터페이스일 수 있다.

현 청구물의 일부 구현예는 기화기 디바이스에 전기적 개선을 제공할 수 있다. 예를 들어, 현 청구물의 일부 구현예는 기능 패리티를 위한 선형 충전기(예를 들어, 충전 시간 및 효율성 측면에서 충전 성능을 위한 기능 패리티를 달성할 수 있음) 또는 더 빠른 충전 속도 및 더 낮은 핫 스팟을 위한 스위칭 충전기를 포함할 수 있다. 일부 구현예에는 USB 포트, 배터리 및 시스템의 전압 및 전류 측정치; 하드웨어 조정 가능한 전류 한계(ILIM), 충전 전류, 종단 전압 등; 일본 전자 및 정보 기술 산업 협회(JEITA) 준수사항이 될 수 있는 xBUS/xBAT/xSYS 라인의 통합형 전압 및/또는 전류 모니터링을 포함할 수 있고; 원격 NTC 온도 모니터링을 포함할 수 있고; 그리고 통합형 입력 DC 정류기를 포함할 수 있다.

일부 구현예에서, LED 드라이버는 개별 드라이버와 비교할 때 향상된 성능으로 6개의 LED를 구동하는데 적합한다. LED 드라이버의 일부 구현예는 50uA 내지 25mA 범위에서 전류를 구동할 수 있으며, CP가 요구되지 않는 PWM 디밍이 있는 11 비트 전류 단계의 분해능을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, LED 드라이버는 LED가 과전압 및 과전류일 때 LED가 단락 및/또는 개방될 때를 검출할 수 있다. 일부 구현예에서 BLE(blue tooth low energy) 성능은 알려진 시스템을 충족하거나 초과할 수 있다.

일부 구현예에서, 스피커/버저 드라이버는 버저가 앞뒤로 움직일 수 있게 하는 풀 H-브리지 토폴로지를 포함할 수 있다. 샘플 속도에는 8 비트 또는 12 비트 분해능의 8kHz 또는 16kHz가 포함될 수 있다. 스피커/버저 드라이버에는 PDM(Pulse Density Modulation) 입력, 단락 보호 및 파형이 로드되고 루핑 기능을 지원하는 내부 램이 포함될 수 있다.

현 청구물의 일부 구현예는 더 낮은 전력 소비를 가능하게 한다. 예를 들어 통합형 SoC/PMU는 모든 서브시스템에 대한 풀 전력 상태 제어를 제공할 수 있다. 전력 상태는 SoC 또는 웨이크 소스에 의해 구성될 수 있다. 포드 ID 웨이크 소스는, 포드가 연결되지 않는 경우 디바이스가 초 저전력(예를 들어, 동면(hibernation)) 모드에서 작동하도록 포드없이 가능한 최저 전력 상태로 디바이스를 유지하는데 사용될 수 있다. 일부 구현예에서, 동면 모드는 1.1uA를 드로잉할 수 있고, 슬립 모드는 5uA를 드로잉할 수 있고(BLE 없는, 다양한 슬립/포드 검출 모드), BLE 광고 모드는 1.7mA를 드로잉할 수 있으며, 이는 일부 구현예에서 1 주일 동안 디바이스에 전력을 공급할 수 있다.

현 청구물의 일부 구현예에는 철저하고 광범위한 인라인 공장 테스트를 가능하게 하고 사용 중에 풀 시스템 모니터링을 가능하게 할 수 있는 모든 내부 전력 레일용 내부 ADC가 포함된다. 자체 테스트는 복잡한 테스트 픽스처 어셈블리 및 테스트 절차의 필요성을 줄일 수 있다. 테스트 시간 단축 및 시간당 단위(UPH) 증가시킴. 일부 구현예는 더 적은 수의 IC, 개별 부품 및 수동품으로 단순화된 표면 실장 어셈블리(SMA)를 가능하게 할 수 있다.

현 청구물의 일부 구현예에는 16개 이상의 개별 IC를 대체할 수 있고; 실패 지점의 수를 줄일 수 있고; 외부 수동 부품의 수를 줄일 수 있고; 그리고 0.35mm(또는 다른 크기) 피치로 구현될 수 있는 단일 패키지 CSP(Chip Scale Package)가 포함될 수 있다.

다시 도 3을 참조하면, 현 청구물의 일부 구현예는, 전력 및 배터리 시스템(315) 또는 사용자 인터페이스(320)를 집적 회로부로 대체하지 않고 개별 증기 제어 시스템(310) 대신에, 도 4-도 6을 참조하여 설명된 히터 제어부(405)와 같거나 이와 유사한 독립형 히터 제어부를 이용하는 기화기 디바이스를 포함할 수 있다. 현 청구물의 일부 구현예는 개별 전력 및 배터리 시스템(315), 사용자 인터페이스(320) 및 증기 제어 시스템(310) 대신에 도 3-6을 참조하여 설명된 통합형 전력 관리 유닛(400)과 같거나 이와 유사한 통합형 전력 관리 유닛을 이용하는 기화기 디바이스를 포함할 수 있다. 다른 구현 및 변형이 가능하다.

도 7은 현 청구물의 일부 구현예에 따른 다른 예시적인 히터 제어부(700)를 예시하는 시스템 블록도이다. 예시된 예는 불량한 포드 접촉을 측정하고 보상하기 위해 수행될 수 있는 드라이브(out+) 및 감지(sense+, sense-)를 스위칭하기 위한 통합형 출력 먹스(705)를 포함한다. 먹스(705)는 out+, sense+, sense- 및 제4 라인(예를 들어, 접지)을 수신하고 4개의 출력(out1+, out2+, out1- 및 out2-)을 제공할 수 있다. 먹스(705)는 두 접점 모두에서의 가열 또는 두 접점 조합에서의 원격 4점 전압 측정을 허용할 수 있다. 예를 들어, 먹스(705)가 sense+ 라인을 out2 +에 연결하고 out2+ 라인과 연관된 접촉에 결함이 있는 것으로 결정되면, 먹스(705)는 작동을 계속하기 위해 sense+(예를 들어, 전압 모니터)를 out1+ 라인으로 스위칭할 수 있다. 도 7에 예시된 예시적인 먹스(705)는, 4개의 스위치(707a, 707b, 707c 및 707d)를 포함하며, 2개는 out+ 및 sense+를 멀티플렉싱하고(707a, 707b); 그리고 2개는 sense- 및 접지를 멀티플렉싱한다(707c, 707d).

도 8은 현 청구물의 일부 구현예에 따른 다른 예시적인 히터 제어부를 예시하는 시스템 블록도이다. 예시된 예에서 먹스(805)는 out+ 및 sense+를 멀티플렉싱하는 3개의 스위치(807a, 807b, 및 807c) 및 sense- 및 접지를 멀티플렉싱하는 3개의 스위치(807d, 807e, 807f)를 포함한다. 도 8 에 도시된 예는 두 접점 조합 모두에서 전압 측정을 허용할 수 있다는 점에서 유리할 수 있다.

일부 구현예에서, 통합형 출력 먹싱은 포드에 대한 불량한 접촉 저항을 보상하기 위해 어느 한 쌍의 출력 라인에서 원격 4-와이어 전압 감지를 수행할 수 있게 하고 기생 라우팅 저항의 보상을 위해 로컬 2-와이어 전압 감지를 가능하게 할 수 있다.

도 9는 현 청구물의 일부 구현예에 따른 시스템 블록도이다. 도 9의 예에서, 가열 및 온도 제어 로직(905)은 코일 파라미터(910), 가열 프로파일(915) 및 드로우 프로파일(920)의 사용과 같은 사용자 프로그래밍 가능 코일 및 시스템 파라미터를 포함하는 추가 기능을 포함하고 및/또는 가능하게 할 수 있다. 예시적인 히터 제어부는 통합되고 조정 가능한 폐루프 제어를 가능하게 할 수 있다. 가열 온도 및 제어 로직(905)은 전압 및 전류 모니터에 의해 취해진 측정치를 수신하고, 저항 계산, 온도 변환, 적응성 PID 및 히터 구동을 수행하여 히트 경로에서 부하 스위치를 제어할 수 있다.

가열 및 온도 제어 로직(905)은 코일 저항을 온도에 관련시키는 코일 파라미터(910)를 이용할 수 있다(따라서 코일(예를 들어, 포드 가열 요소(480))의 온도는 직접 측정되지 않을 수 있지만 측정된 전압 및 전류로부터 결정될 수 있다). 가열 및 온도 제어 로직(905)은 시간에 따른 코일 온도를 특성화할 수 있는 가열 프로파일(915)을 이용할 수 있다. 가열 프로파일(915)은 가열 및 온도 제어 로직(905)이 목표 온도를 달성하기 위해 포드 히터(480)(예를 들어, 코일)를 적절하게 구동하도록 할 수 있다. 가열 및 온도 제어 로직(905)은 퍼프의 드로우 강도에 기초하여 생성할 증기의 양(예를 들어, 가변 증기 듀티 사이클)을 특성화할 수 있는 드로우 프로파일(920)을 이용할 수 있다. 드로우 프로파일(920)은 동적 및/또는 가변적인 증기 생성을 구현하는데 사용될 수 있다.

일부 구현예에서, 가열 및 온도 제어 로직(905)은 사용자 프로그래밍 가능 코일 파라미터를 포함할 수 있다. 이러한 사용자 프로그래밍 가능 코일 파라미터에는 목표 코일 저항(TCR)이 포함될 수 있으며, 이는 광범위한 포드(수학적 함수 등으로 룩업 테이블에서 구현될 수 있음)에 대한 정확한 코일 온도 추정; 증발을 위한 목표 조절 온도; 및 결함 확인 및 측정 범위 최적화를 위한 최소 및 최대 예상 코일 저항 범위를 허용할 수 있다.

일부 구현예에서, 가열 및 온도 제어 로직(905)은 사용자 프로그래밍 가능 시스템 파라미터를 포함할 수 있다. 이들은 보다 일관된 증기 경험을 허용하는 가열 프로파일(915); 보다 맞춤화 가능하고 사실적인 증기 경험을 허용하는 드로우 프로파일(920); 상이한(예를 들어, 모든) 작동 조건에 걸쳐 하드웨어 거동을 제한하기 위한 최소 및 최대 듀티 사이클; 보다 일관된 가열 프로필을 제공할 수 있고 상이한(예를 들어, 모든) 작동 조건에 걸쳐 시스템을 보호할 수 있는 최대 전력; 및 폐루프 알고리즘 튜닝을 위한 PID 계수를 포함할 수 있다.

일부 구현예에서, 가열 및 온도 제어 로직은 제어 루프 거동과 무관하게 안전한 작동을 보장할 수 있는 일회성 프로그래밍 가능 설정 및 보호/스로틀링 메커니즘을 포함할 수 있고; 폐루프 온도 제어 블록의 출력은 히터 블록을 적절한 드라이브 레벨로 조정할 수 있고; 폐루프 온도 제어 블록에 대한 입력은 코일/시스템 파라미터와 전용 코일 전압 및 전류 감지 모니터에 대해 취해질 수 있고; 그리고 고정된 드로우/증기 생성 레벨을 제공하는 옵션 및/또는 드로우 강도에 기초하여 가변적인 증기 생성을 제공할 수 있는 레벨 의존적 트리거를 제공하는 옵션과 같은 유연한 트리거 소스를 포함할 수 있다.

도 10은 가변성 증기 생성의 예를 예시한다. (드로우 강도 및 듀티 사이클과 관련될 수 있는)드로우 프로파일(1005) 및(증기 생성 및 듀티 사이클과 관련될 수 있는) 증기 프로파일(1010)은 가변성 증기 생성을 생성하기 위해 이용될 수 있다. 다양한 증기 생성에서, 히터의 듀티 사이클을 변경하여 코일 온도를 제어하여 목표 온도 온 타임을 달성할 수 있다. 여기에는 목표 온도 온 타임(예를 들어, 포드가 증발 온도에 있는 시간)을 달성하고 오프 타임(예를 들어, 포드가 증발 온도보다 낮은 시간)을 달성할 가열 시간이 포함되어, 다수의 온 및 오프 기간이 한 번의 퍼프 내에서 발생할 수 있게 할 수 있다. 다양한 길이의 온-오프 기간을 가짐으로써, 생성되는 증기의 양을 제어할 수 있다. 이 접근 방식을 사용하여, 사용자는 퍼프 도중에 생성될 특정 증기량(예를 들어, 다이얼 다운 또는 업)을 지정할 수 있다.

일부 구현예에서, 가변성 증기 생성은 사용자에게 보다 맞춤화 가능하고/하거나 현실적인 증기 프로파일을 제공할 수 있다. 가변성 증기는 코일 온도가 증발 온도로 조절되는 시간을 듀티 사이클링함으로써 생성될 수 있다. 생성된 증기의 양은 사용자 애플리케이션을 통해 고정되거나 드로우 강도에 따라 실시간으로 동적으로 변경될 수 있다. 드로우 프로파일(예를 들어, 주어진 드로우 강도에 대한 듀티 사이클) 및 증기 프로파일(주어진 듀티 사이클에 대한 증기 생성)을 사용하여 이 가변성 증기 프로파일을 생성할 수 있다. 가변성 증기 듀티 사이클의 주파수는 기화에서 식별 가능한 간격을 일으키지 않을 만큼 충분히 높을 수 있고 히트 PWM이 기화 온도를 조절하기에 충분한 사이클을 갖도록 충분히 낮을 수 있다.

도 11은 일부 구현예에 따른 포드 식별자 회로부(1105)를 예시하는 블록도이다. 포드(1110)는 가열 코일(1115) 및 포드 식별자 집적 회로(PIC)(1105)를 포함할 수 있다. PIC의 두 가지 예시적인 구현예가 1105a 및 1105b에 예시되어 있다.

PIC(1105)는 2 핀 디바이스를 포함할 수 있고, 하나는 접지 용이고 다른 하나는 전력 및 데이터 용이다. 단일 와이어 스킴을 통한 PIC(1105) 전력 및 데이터는 디바이스 측의 호스트 IC가 동일한 프로토콜을 사용하는 한 유연할 수 있다. 일부 구현예에서, PIC(1105)는 정보를 소팅하기 위한 1kB OTP, OTP에 대한 읽기/쓰기를 위한 내부 로직, 및 단일 와이어 전력/데이터 스킴이 주어진 내부 로직을 적절하게 공급하기 위한 내부 전력 공급부를 함유할 수 있다. 정보의 PIC(1105) OTP 저장소는 사용자 정의가 가능하고 구조가 유연한다. PIC(1105) OTP는 포드 제조 라인에서 프로그래밍되도록 설계될 수 있으며 프로그래밍 후 수정/덮어 쓰기 할 수 없다. PIC(1105) 일회성 프로그래밍 스토리지(one time programming storage)는 시리얼 번호, 풍미, 코일 저항 및 기타 다양한 포드 파라미터와 같은 포드 특정 정보를 저장하기 위한 것일 수 있다. 이러한 정보는 포드 인증을 통해 성능(예를 들어, 열 일관성) 및 보안을 더욱 향상시키기 위해 시스템에 의해 활용될 수 있다.

도 12는 일부 구현예에 따른 예시적인 전력 관리 유닛(1200)을 도시한다. 전력 관리 유닛(1200)은 정류기 브리지 및 전용 과전압 보호(OVP) 및 과온도 보호(OTP) 회로부를 포함할 수 있다. 또한, 전력 관리 유닛(1200)은 전력 기능을 통한 통신을 가능하게 하는 통신 모드 관리를 포함할 수 있다. 전력 관리 유닛(1200)은 USB 연결에 연결하도록 구성된 접점과 같은 외부 연결에 연결되고 충전 및 통신 기능을 모두 가능하게 한다. 전력 관리 유닛(1200)은 과잉 전압 및/또는 충전으로 인한 온도로부터 회로부의 다른 컴포넌트를 보호하는 역할을 할 수 있다. 또한, 전력 기능을 통한 통신을 가능하게 함으로써, 전력 관리 유닛(1200)은 필요한 접점(예를 들어, 핀)의 수를 4개(전력용 2개, 통신용 2개)에서 2개(전력 및 통신 모두 동일한 2개의 접점을 공유함)로 줄일 수 있다.

위에서 언급했듯이, 현 청구물의 일부 양태는 통합형 전력 관리 및 히터 제어와 관련된다. 일부 구현예에서, 통합형 전력 관리 유닛(400)은 단일 집적 회로 또는 함께 작동하는 다중 집적 회로로서 형성될 수 있다. 다음의 설명은 현 청구물의 하나 이상의 특징이 구현될 수 있는 예시적인 기화기 디바이스에 관한 것이다. 이러한 예시적인 기화기 디바이스는 현 청구물에 의해 제공되는 특징의 설명에 대한 컨텍스트를 제공하기 위해 설명된다.

도 1a-2c는 예시적인 기화기 디바이스(100, 200) 및 현 청구물의 구현예에 일치하는 그 안에 포함될 수 있는 피처를 도시한다. 도 1a는 카트리지(114)를 포함하는 기화기 디바이스(100)의 개략도를 도시하고, 도 1b-1e는 기화기 디바이스 본체(101) 및 카트리지(114)를 갖는 예시적인 기화기 디바이스(100)의 도면을 도시한다. 도 1b 및 1c는 카트리지(114)를 기화기 디바이스 본체(101)에 연결하기 전후의 평면도를 도시한다. 도 1d는 카트리지(114)와 조합된 기화기 디바이스 본체(101)를 포함하는 기화기 디바이스(100)의 등각 투시도를 도시하고, 도 1e는 액체 기화성 물질을 홀딩하는 카트리지(114)의 한 변형예의 등각 투시도를 도시한다. 일반적으로, 기화기 디바이스가 카트리지(예컨대 카트리지(114))를 포함할 때, 카트리지(114)는 기화성 물질을 함유하도록 구성된 하나 이상의 저장소(120)를 포함할 수 있다. 니코틴 또는 다른 유기 물질의 용액뿐만 아니라 하나 이상의 순(예를 들어, 용매에 용해되지 않은) 화학 화합물, 혼합물, 제형 등을 포함할 수 있는 조성물을 포함하는, 임의의 적절한 기화성 물질이 카트리지(114)의 저장소(120) 내에 포함될 수 있다.

위에서 언급한 바와 같이, 도 1에 도시된 기화기 디바이스(100)는 기화기 디바이스 본체(101)를 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 현 청구물의 구현예에 일치하는 기화기 디바이스 본체(101)는 배터리, 커패시터, 이들의 조합 등일 수 있고, 재충전 가능하거나 재충전 불가능할 수 있는 전원(103)(예를 들어, 주문형 사용을 위해 전기 에너지를 저장하는 디바이스 또는 시스템)을 포함할 수 있다. 프로세서(예를 들어, 프로그램 가능 프로세서, 특수 목적 회로부 등)를 포함할 수 있는 제어기(105)는 또한 기화기 디바이스 본체(101)의 일부로서 포함될 수 있다. 기화기 디바이스 본체(101)는 전원(103), 제어기(105) 및/또는 이러한 디바이스의 일부인 것으로 본원에 설명된 임의의 다른 컴포넌트와 같은 기화기 본체의 컴포넌트 중 하나 이상을 둘러싸는 하우징을 포함할 수 있다. 기화기 디바이스 본체(101) 및 카트리지(114)를 포함하는 기화기 디바이스의 다양한 구현예에서, 카트리지(114)는 기화기 디바이스 본체(101) 상에, 내부에 또는 부분적으로 내부에 부착될 수 있다. 예를 들어, 기화기 디바이스 본체(101)는 카트리지(114)가 삽입 가능하게 수용될 수 있는 카트리지 리셉터클(152)을 포함할 수 있다.

제어기(105)의 프로세서는 히터(118)의 작동을 제어하기 위한 회로부를 포함할 수 있으며, 이는 카트리지(114) 내에, 예를 들어 카트리지(114)의 일부인 저장소 또는 컨테이너 내에 함유된 증발성 물질을 기화하기 위한 하나 이상의 가열 요소를 선택적으로 포함할 수 있다. 다양한 구현예에서, 히터(118)는 기화기 디바이스 본체(101) 내에 또는 카트리지(114) 내에 존재할 수 있거나(도 1a에 도시된 바와 같음) 또는 둘 다에 존재할 수 있다. 제어기 회로부는 하나 이상의 클록(오실레이터), 충전 회로, I/O 제어기, 메모리 등을 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가로, 제어기 회로부는 블루투스, 근거리장 통신(NFC), Wi-Fi, 초음파, ZigBee, RFID 등을 포함한 하나 이상의 무선 통신 모드를 위한 회로부를 포함할 수 있다. 기화기 디바이스 본체(101)는 또한 제어기(105)의 일부이거나 그렇지 않으면 제어기와 데이터 통신하는 메모리(125)를 포함할 수 있다. 메모리(125)는 휘발성(예를 들어, 랜덤 액세스 메모리) 및/또는 비휘발성(예를 들어, 읽기 전용 메모리, 플래시 메모리, 솔리드 스테이트 스토리지, 하드 드라이브, 기타 자기 스토리지 등) 메모리 또는 데이터 스토리지를 포함할 수 있다.

도 1을 더욱 참조하면, 기화기 디바이스(100)는 선택적으로 유도성 충전기 및/또는 플러그인 충전기를 포함하는 충전기(133)(및 제어기(105)에 의해 제어될 수 있는 충전 회로부)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 범용 직렬 버스(USB) 연결은 기화기 디바이스(100)를 충전하고/하거나 컴퓨팅 디바이스와 제어기(105) 사이의 유선 연결을 통한 통신을 허용하기 위해 사용될 수 있다. 충전기(133)는 온보드 전원(103)을 충전할 수 있다. 현 청구물의 구현예에 일치하는 기화기 디바이스(100)는 또한 버튼, 다이얼 등과 같은 하나 이상의 입력부(117), 가속도계 또는 다른 모션 센서, 압력 센서(예를 들어, 용량성, 반도체 기반 등일 수 있는 상대 및/또는 절대 압력 센서), 유량 센서 등과 같은 하나 이상의 센서를 포함할 수 있는 센서(137)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 이러한 센서(137)는 사용자 핸들링 및 상호 작용을 검출하기 위해 기화기 디바이스(100)에 의해 사용될 수 있다. 예를 들어, 기화기 디바이스(100)의 빠른 움직임(예를 들어, 흔들림 움직임)의 검출은, 기화기 시스템의 일부이고 아래에 보다 상술되는 기화기 디바이스(100)의 하나 이상의 동작 및/또는 파라미터를 제어하는데 사용될 수 있는, 사용자 디바이스와의 통신을 시작하기 위한 사용자 커맨드로서 제어기(105)에 의해(예를 들어, 하나 이상의 센서(137)로부터의 신호 수신을 통해) 해석될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 기화기 디바이스(100)의 빠른 움직임(예를 들어, 흔들림 동작)의 검출은, 복수의 온도 설정(이 온도 설정으로 카트리지(114) 내의 홀딩된 기화성 물질이 히터(118)의 작용에 의해 가열됨)을 통해 사이클링시키기 위한 사용자 커맨드로서 제어기(105)에 의해(예를 들어, 하나 이상의 센서(137)로부터의 신호 수신을 통해) 해석될 수 있다. 일부 선택적 변형예에서, 복수의 온도 설정의 전체 사이클 동안 제어기(105)에 의한(예를 들어, 하나 이상의 센서(137)로부터의 신호 수신을 통한) 카트리지(114)의 제거의 검출은 온도를 설정하는 작용을 할 수 있다(예를 들어, 사이클이 원하는 온도에 있을 때, 사용자는 원하는 온도를 설정하기 위해 카트리지(114)를 제거할 수 있다). 그후, 카트리지(114)는 선택된 온도 설정과 일치하는 제어기(105)에 의해 제어되는 히터가 있는 기화기 디바이스(100)의 사용을 허용하기 위해 사용자에 의해 기화기 디바이스 본체(101)와 재결합될 수 있다. 복수의 온도 설정은 기화기 디바이스 본체(101) 상의 하나 이상의 표시기를 통해 표시될 수 있다. 위에서 언급한 바와 같이 압력 센서는 퍼프의 시작, 종료 또는 계속 중 어느 것을 감지하는데 사용될 수 있다.

현 청구물의 구현예와 일치하는 기화기 디바이스(100)는 또한 하나 이상의 출력부(115)를 포함할 수 있다. 본원에서 사용되는 출력부(115)는 광학(예를 들어, LED, 디스플레이 등), 촉각(예를 들어, 진동 등), 또는 음파(예를 들어, 압전 등) 피드백 컴포넌트 등, 또는 이들의 일부 조합 중 어느 것을 지칭할 수 있다.

카트리지(114)를 포함하는 현 대상의 구현예와 일치하는 기화기 디바이스(100)는 하나 이상의 전기 접점(예를 들어, 핀, 플레이트, 소켓, 정합 리셉터클 또는 다른 접점과 전기적으로 커플링하기 위한 다른 피처 등)을 포함할 수 있으며, 예컨대, 카트리지가 기화기 디바이스 본체(101)와 계합되는 경우 카트리지(114) 상의 상보적 카트리지 접점(119, 121, 123)(예를 들어, 핀, 플레이트, 소켓, 정합 리셉터클 또는 다른 접점과 전기적으로 커플링하기 위한 다른 피처 등)에 계합할 수 있는 기화기 디바이스 본체(101) 상의 또는 그 내부의 도 1a에 도시된 기화기 디바이스 본체 전기 접점(109, 111, 113)을 포함할 수 있다. 기화기 본체(101) 상의 접점은 일반적으로 본원에서 "기화기 본체 접점"으로 지칭되고 카트리지(114) 상의 접점은 일반적으로 본원에서 "카트리지 접점"으로 지칭된다. 이들 접점은 히터(118)가 카트리지(114)에 포함되는 현 청구물의 구현예에서 전원(103)로부터 히터(118)로 에너지를 제공하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 카트리지(114)와 기화기 디바이스 본체(101)의 커플링에 의해 카트리지 접점과 기화기 본체 접점이 각각 계합될 때, 기화기 디바이스 본체(101)의 전원(103)으로부터 카트리지(114)의 히터(118)로 전력 흐름을 제어할 수 있는 전기 회로가 형성될 수 있다. 기화기 디바이스 본체(101)의 제어기(105)는, 히터(118)가 카트리지(114)에 함유된 기화성 물질을 가열하는 온도를 제어하기 위해 이 전력 흐름을 조절할 수 있다.

3개의 기화기 디바이스 본체 접점(109, 111, 113) 및 카트리지 접점(119, 121, 123)이 도시되지만, 현 청구물의 특정 구현예는 전원(103)에서 히터(118)로의 전력 전달을 위해, 그리고 선택적으로 또한 히터의 가열 요소의 온도를 측정하기 위해(예를 들어, 가열 요소로의 전류 흐름을 짧고 간헐적으로 중단하고, 이 짧은 중단 동안 가열 요소의 저항을 측정하고, 그리고 측정된 저항으로부터 온도를 얻기 위해 열 저항 계수를 사용하는 것에 의함) 및/또는 선택적인 식별자(138)와 제어기(105) 사이에서 데이터를 전송하기 위해 사용될 수 있는 전기 회로를 완성하는데 단지 2개의 각 타입의 접점을 사용할 수도 있다. 대안적으로 또는 추가로, 데이터 전달, 온도 측정, 압력 센서 측정(예를 들어, 제어기(105)가 기화기 디바이스 본체(101)에 있는 동안 카트리지 상에 압력 센서가 포함된 경우)를 위해 추가 접점(예를 들어, 선택적 접점(113 및 123))이 포함될 수도 있다.

기류 경로(150, 도 1e)는 공기를 히터로 보낼 수 있으며, 여기서 공기는 저장소(120)로부터 기화된 기화성 물질과 조합되어 흡입성 에어로졸이 카트리지(114)의 일부일 수도 있는 마우스피스(144)를 통해 사용자에게 전달되도록 생성된다. 일부 예에서, 기류 경로(150)는 아래에서 더 설명되는 바와 같이 카트리지(114)의 외부 표면과 기화기 디바이스 본체(101) 상의 카트리지 리셉터클의 내부 표면 사이를 통과할 수 있다.

핀(예를 들어, 포고 핀), 플레이트 등을 포함한 임의의 호환 가능한 전기 접점이 사용될 수 있다. 또한, 아래에 설명된 바와 같이, 현 청구물의 일부 구현예에서 기화기 디바이스 본체(101)와 카트리지(114) 사이에 하나 이상의 전기 접점을 통해 단방향 또는 양방향 통신이 제공되며, 이 전기 접점은 전원(103)로부터 저항 가열 요소와 같은 가열 요소를 포함할 수 있는 히터(118)로 에너지를 제공하는데 사용된 전기 접점을 포함할 수 있다. 카트리지(114) 및 기화기 디바이스 본체(101)는 예를 들어, 카트리지(114)의 하우징의 일 부분을 기화기 디바이스 본체(101) 및/또는 기화기 하우징과 기계적 연결(예를 들어, 스냅 및/또는 마찰 맞춤)로 계합함으로써 함께 착탈 가능하게 커플링될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 카트리지(114) 및 기화기 디바이스 본체(101)는 자기적으로 또는 일부 다른 커플링 또는 계합 메커니즘을 통해 커플링될 수 있다. 2개 이상의 연결 유형의 조합과 같이, 다른 연결 유형도 현 청구물의 범위 내에 있다.

도 1b 내지 1f는 기화기 디바이스 본체(101) 및 카트리지(114)를 갖는 기화기(100)의 예를 도시한다. 두 가지가 도 1b에서는 연결되지 않은 상태로 도 1c에서는 연결된 상태로 도시되어 있다. 도 1d는 조합된 기화기 디바이스 본체(101) 및 카트리지(114)의 등각 투시도를 도시하며, 도 1e 및 도 1f는 2개의 상이한 뷰에서 개별 카트리지(114)를 도시한다. 도 1b-1F는 조합하여, 도 1a에 일반적으로 도시된 많은 특징을 포함하는 예시적인 카트리지 기반의 기화기 디바이스를 도시한다. 본원에 설명된 일부 또는 모든 특징을 포함하는 다른 구성도 현 청구물의 범위 내에 있다. 도 1d는 기화기 디바이스 본체(101)의 카트리지 리셉터클(152)에 커플링된 카트리지(114)를 갖는 기화기 디바이스(100)를 도시한다. 현 청구물의 일부 구현예에서, 저장소(120)는 기화성 물질의 레벨이 창(158)으로부터 보이도록 전체적으로 또는 부분적으로 반투명 물질로 형성될 수 있다. 카트리지(114) 및/또는 기화기 디바이스 본체(101)는 카트리지(114)가 카트리지 리셉터클(152)에 의해 삽입 가능하게 수용될 때 창(158)이 보이는 상태를 유지하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 하나의 예시적인 구성에서, 창(158)은 카트리지(114)가 카트리지 리셉터클(152)과 커플링될 때 마우스피스(144)의 하단 에지와 기화기 디바이스 본체(101)의 상단 에지 사이에 배치될 수 있다.

도 1e는 카트리지(114)의 외부로부터 히터(118)를 지나(예를 들어, 히터(118)를 포함하거나 함유하는 기화 챔버를 통해) 흡입성 에어로졸의 전달을 위한 마우스피스(144)로 사용자 퍼프에 의해 공기가 드로잉되는 기류 경로(150)의 예를 도시한다. 마우스피스는 흡입성 에어로졸이 전달되는 다수의 개구부를 선택적으로 가질 수 있다. 예를 들어, 카트리지 리셉터클(152)이 기화기 디바이스 본체(101)의 일 단부에 존재할 수 있어서, 카트리지(114)의 삽입 가능한 단부(154)가 카트리지 리셉터클(152) 안으로 삽입 가능하게 수용될 수 있다. 카트리지 삽입 가능 단부(154)가 카트리지 리셉터클(152) 안으로 완전히 삽입될 때, 카트리지 리셉터클(152)의 내부 표면은 기류 경로(150)의 일부의 일 표면을 형성하고 카트리지 삽입 가능 단부(154)의 외부 표면은 기류의 그 일부의 다른 표면을 형성한다.

도 1e에 도시된 바와 같이, 이러한 구성은 공기가 카트리지 삽입 가능 단부(154) 주위에서 카트리지 리셉터클(152)로 흘러 내린 다음, 공기가 카트리지 본체로 기화 챔버 및 히터(118)를 향해 진입할 때 카트리지(114)의 삽입된 단부(예를 들어, 마우스피스(144)를 포함하는 단부의 반대쪽 단부) 주위를 통과한 후 반대 방향으로 다시 흐르게 한다. 기류 경로(150)는 카트리지(114)의 내부를 통해, 예를 들어 하나 이상의 튜브 또는 내부 채널을 통해 마우스피스(144)에 형성된 하나 이상의 배출구(156)로 이동한다. 비-원통형 형상(144)을 갖는 카트리지의 경우, 마우스피스(114)는 마찬가지로 비-원통형일 수 있고, 하나 초과의 배출구(156)가 마우스피스에 형성될 수 있으며, 선택적으로 카트리지(114)의 2개의 횡축 중 더 긴 축을 따라 일렬로 배열될 수 있으며, 여기서 카트리지의 종축은 카트리지(114)가 기화기 디바이스 본체(101)에 삽입 가능하게 수용되거나 그렇지 않으면 커플링되도록 이동하는 방향을 따라 배향되고 2개의 횡축은 서로 직교하며 종축에 직교한다.

도 1f는 현 청구물과 일치하는 카트리지(114)에 포함될 수 있는 추가 피처를 도시한다. 예를 들어, 카트리지(114)는 기화기 디바이스 본체(101)의 카트리지 리셉터클(152)에 삽입되도록 구성되는, 삽입 가능한 단부(154) 상에 배치된 2개의 카트리지 접점(119, 121)을 포함할 수 있다. 이들 카트리지 접점(119, 121)은 각각 선택적으로 저항 가열 요소의 두 단부 중 하나에 연결된 전도성 구조(159, 161)를 형성하는 단일 금속 조각의 일부일 수 있다. 2개의 전도성 구조는 선택적으로 가열 챔버의 대향 측면을 형성할 수 있으며 카트리지(114)의 외벽으로의 열 전송을 감소시키기 위해 열 차폐물 및/또는 방열판으로서 작용할 수도 있다. 도 1f는 또한 2개의 전도성 구조(159, 161)와 마우스피스(144) 사이에 형성된 가열 챔버 사이의 기류 경로(150)의 일부를 정의하는 카트리지(114) 내의 중앙 튜브(162)를 도시한다.

위에서 언급한 바와 같이, 카트리지(114) 및 선택적으로 기화기 디바이스 본체(101)는 선택적으로 단면이 비원형일 수 있으며, 대략 마름모꼴, 대략 삼각형 또는 사다리꼴, 대략 타원형 형상 등을 포함하는 다양한 장방형(예를 들어 2개의 횡축 중 하나가 횡축보다 긴 기화기 디바이스(100)의 장축에 직교함) 단면 형상이 고려된다. 이러한 맥락에서 "대략"의 사용은 단면 형상의 모든 정점이 날카로울 필요는 없지만 대신에 0이 아닌 곡률 반경을 가질 수 있으며, 이러한 정점 사이의 모든 표면은 완전히 평면일 필요는 없지만 대신에 무한하지 않은 곡률 반경을 가질 수 있다는 것을 당업자는 잘 이해할 것이다.

도 2a-2c는 기화기 디바이스가 카트리지 기반이 아닌 현 청구물의 예시적인 구현예에 관한 것이다. 도 2a는 카트리지를 사용하지 않지만(하지만 여전히 선택적으로 카트리지를 수용할 수 있는), 대신에(또는 추가적으로) 루스-리프(loose-leaf) 물질 또는 일부 다른 기화성 물질(예를 들어 고체, 왁스 등)로 사용하도록 구성될 수 있는 기화기 디바이스(200)의 개략도를 도시한다. 도 2a의 기화기 디바이스(200)는 오븐(220)(예를 들어, 기화 챔버)에서 루스 기화성 물질, 왁스 및/또는 일부 다른 액체 또는 고체 기화성 물질와 같은 기화성 물질을 수용하도록 구성될 수 있다. 도 1a-1e에 도시된 카트리지(114)를 사용하는 기화기 디바이스(100)에 존재하는 요소와 비슷한 많은 요소가, 또한 카트리지의 사용을 필요로 하지 않는 기화기 디바이스(200)의 일부로서 포함될 수도 있다. 예를 들어, 기화기 디바이스(200)는 전력 제어 회로부, 및/또는 무선 회로부(207) 및/또는 메모리(125)를 포함할 수 있는 제어 회로부(105)를 하나의 하우징에 포함할 수 있다. 하우징 내의 전원(103)(예를 들어, 배터리, 커패시터 등)은 충전기(133)에 의해 충전될 수 있다(그리고 도시되지 않은 충전 제어 회로부를 포함할 수도 있다). 기화기 디바이스(200)는 또한 하나 이상의 출력부(115) 및 센서(137)를 갖는 하나 이상의 입력부(117)를 포함할 수 있으며, 센서는 카트리지 기반의 기화기 디바이스(100)와 관련하여 상기에 논의된 센서들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 기화기 디바이스(200)는 오븐(220) 또는 다른 가열 챔버일 수 있는 기화 챔버를 가열하는 하나 이상의 히터(118)를 포함할 수 있다. 히터(118)는 예를 들어 히터에 대한 저항성의 온도 계수를 사용함으로써 히터의 온도를 결정하기 위해 히터(118)의 저항을 사용하여 제어될 수 있다. 마우스피스(144)는 또한 생성된 흡입성 에어로졸을 사용자에게 전달하기 위해 이러한 기화기 디바이스(200)에 포함될 수 있다. 도 2b는 기화기 디바이스 본체(201)를 갖는 예시적인 기화기 디바이스(200)의 측면 등각 투시도를 도시한다. 도 2c의 하부 등각 투시도에서는, 뚜껑(230)이 기화기 본체(201)로부터 제거되어 오븐/기화 챔버(220)를 노출시키는 것으로 도시되어 있다.

본원에 설명된 청구물의 하나 이상의 양태 또는 특징은 디지털 전자 회로부, 집적 회로부, 특수 설계된 ASIC(application specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate arrays) 컴퓨터 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 및/또는 이들의 조합에서 실현될 수 있다. 이러한 다양한 양태 또는 특징은 데이터 및 명령을 저장 시스템, 적어도 하나의 입력 디바이스 및 적어도 하나의 출력 디바이스로부터 수신하고 데이터 및 명령을 이들로 전송하도록 커플링된, 특수 또는 범용일 수 있는 적어도 하나의 프로그래밍 가능 프로세서를 포함하는 프로그래밍 가능 시스템에서 실행 가능 및/또는 해석 가능한 하나 이상의 컴퓨터 프로그램에서의 구현예를 포함할 수 있다.

프로그램, 소프트웨어, 소프트웨어 응용 프로그램, 응용 프로그램, 컴포넌트 또는 코드라고도 할 수 있는 이러한 컴퓨터 프로그램은, 프로그래밍 가능한 프로세서에 대한 머신 명령을 포함하고, 그리고 고급 절차 언어, 기능적 프로그래밍 언어, 논리적 프로그래밍 언어에서 및/또는 어셈블리/머신 언어로 구현될 수 있다. 본원에 사용되는 바와 같이, 용어 "머신 판독가능 매체"는 머신 판독가능 신호로서 머신 명령을 수신하는 머신 판독가능 매체를 포함하는, 프로그램 가능 프로세서에 머신 명령 및/또는 데이터를 제공하는데 사용되는, 임의의 컴퓨터 프로그램 제품, 장치 및/또는 디바이스, 예컨대 예를 들어, 자기 디스크, 광 디스크, 메모리 및 PLD(Programmable Logic Devices)를 지칭한다. 용어 "머신 판독가능 신호"는 머신 명령 및/또는 데이터를 프로그래밍 가능 프로세서에 제공하는데 사용되는 모든 신호를 지칭한다. 머신 판독가능 매체는 예를 들어 비일시적 고체 상태 메모리 또는 자기 하드 드라이브 또는 임의의 동등한 저장 매체와 같이 이러한 머신 명령을 비일시적으로 저장할 수 있다. 머신 판독가능 매체는 대안적으로 또는 추가적으로 그러한 머신 명령을 예를 들어 하나 이상의 물리적 프로세서 코어와 연관된 프로세서 캐시 또는 다른 랜덤 액세스 메모리와 같이 일시적인 방식으로 저장할 수 있다.

사용자와의 상호 작용을 제공하기 위해, 본원에 설명된 청구물의 하나 이상의 양태 또는 특징은 예를 들어 정보를 사용자에게 표시하기 위한 음극선 관(CRT) 또는 액정 디스플레이(LCD) 또는 발광 다이오드(LED) 모니터와 같은 디스플레이 디바이스, 키보드, 및 사용자가 컴퓨터에 입력을 제공할 수 있는 예를 들어 마우스 또는 트랙볼과 같은 포인팅 디바이스가 있는 컴퓨터 상에서 구현될 수 있다. 다른 종류의 디바이스를 사용하여 사용자와의 상호 작용을 제공할 수도 있다. 예를 들어, 사용자에게 제공되는 피드백은 예를 들어 시각적 피드백, 청각적 피드백 또는 촉각적 피드백과 같은 임의의 형태의 감각 피드백일 수 있고; 그리고 사용자로부터의 입력은 음향, 음성 또는 촉각 입력을 포함하지만 이에 제한되지 않는 임의의 형태로 수신될 수 있다. 기타 가능한 입력 디바이스에는 터치 스크린, 또는 단일 또는 다중 포인트 저항성 또는 용량성 트랙 패드, 음성 인식 하드웨어 및 소프트웨어, 광학 스캐너, 광학 포인터, 디지털 이미지 캡처 디바이스 및 관련 해석 소프트웨어 등과 같은 다른 터치 감지 디바이스가 포함되지만 이에 제한되지는 않다. 분석기에서 원격으로 떨어진 컴퓨터를 유선 또는 무선 네트워크를 통해 분석기에 연결하여, 분석기의 원격 제어, 진단 등은 물론, 분석기와 원격 컴퓨터 간의 데이터 교환(예를 들어, 원격 컴퓨터의 데이터를 분석기로부터 수신하고 교정 데이터, 작동 파라미터, 소프트웨어 업그레이트 또는 업데이트 등과 같은 정보를 전송하는 것)을 활성화할 수 있다.

위의 설명과 청구범위에서, "~의 적어도 하나" 또는 "~의 하나 이상"과 같은 문구가 요소 또는 특징의 결합 목록 뒤에 올 수 있다. 용어 "및/또는"은 또한 둘 이상의 요소 또는 특징의 목록에 나타날 수 있다. 사용되는 문맥에 의해 달리 암시적으로 또는 명시적으로 모순되지 않는 한, 그러한 문구는 나열된 요소 또는 특징 중 어느 것을 개별적으로, 또는 언급된 요소 또는 특징 중 어느 요소를 언급된 다른 요소 또는 특징 중 어느 요소와 조합하여 의미하는 것으로 의도된다. 예를 들어, "A와 B의 적어도 하나"; "A와 B의 하나 이상"; 및 "A 및/또는 B"라는 문구는 각각 "A 단독, B 단독, 또는 A와 B 함께"를 의미하도록 의도된다. 3개 이상의 항목을 포함하는 목록에도 유사한 해석이 의도된다. 예를 들어 "A, B 및 C의 적어도 하나"; "A, B 및 C의 하나 이상"; 및 "A, B 및/또는 C"는 각각 "A 단독, B 단독, C 단독, A와 B 함께, A와 C 함께, B와 C 함께, 또는 A와 B와 C 함께"를 의미하는 것으로 의도된다. 상기 및 청구범위에서 "기반"이라는 용어의 사용은, 언급되지 않은 특징 또는 요소가 또한 허용 가능하도록, "적어도 부분적으로 기반"를 의미하는 것으로 의도된다.

본원에 설명된 청구물은 원하는 구성에 따라 시스템, 장치, 방법 및/또는 물품으로 구체화될 수 있다. 전술한 설명에 기재된 구현예가 본원에 기재된 청구물과 일치하는 모든 구현예를 나타내는 것은 아니다. 대신, 이들은 설명된 청구물과 관련된 양태와 일치하는 몇 가지 예일뿐이다. 위에서 몇 가지 변형예가 상세히 설명되었지만, 다른 수정 또는 추가가 가능하다. 특히, 본원에 기재된 것들에 추가하여 추가 특징 및/또는 변형예가 제공될 수 있다. 예를 들어, 전술한 구현예는 개시된 특징의 다양한 조합 및 하위 조합 및/또는 위에 개시된 여러 추가 특징의 조합 및 하위 조합에 관한 것일 수 있다. 또한, 첨부된 도면에 도시되고 및/또는 본원에 설명된 로직 흐름은 바람직한 결과를 달성하기 위해 도시된 특정 순서 또는 순차적인 순서를 반드시 필요로 하는 것은 아니다. 다른 구현예는 다음 청구범위의 범주 내에 있을 수 있다.

Claims

시스템에 있어서,
전류원 회로;
시스템 전력 입력부; 및
상기 전류원 회로와 상기 시스템 전력 입력부를 기화기 가열 요소에 커플링하도록 구성된 출력부에 커플링하는 부하 스위칭 회로부를 포함하고,
상기 전류원 회로, 상기 시스템 전력 입력부 및 상기 부하 스위칭 회로부는 집적 회로의 일부를 형성하는, 시스템.
제1항에 있어서,
기화기 디바이스의 작동 파라미터를 미리 결정된 조건과 비교하고, 상기 작동 파라미터가 조건을 만족한다는 결정에 응답하여 경보 신호를 출력하도록 구성된 보호 회로부를 더 포함하고,
상기 보호 회로부는 상기 집적 회로의 일부를 형성하는, 시스템.
제2항에 있어서, 상기 작동 파라미터는 전압, 전류, 온도, 전류 한계 및 전기 단락을 포함하는, 시스템.
제2항에 있어서, 상기 미리 결정된 조건은 미리 결정된 임계값을 포함하고, 상기 시스템은 상기 미리 결정된 임계값을 저장하는 적어도 하나의 레지스터를 더 포함하는, 시스템.
제4항에 있어서, 상기 보호 회로부는 상기 기화기 디바이스의 작동 파라미터와 상기 미리 결정된 임계값을 비교하도록 구성된 비교기 회로를 포함하고, 상기 비교기 회로는 비교를 나타내는 신호를 출력하도록 구성되는, 시스템.
제2항에 있어서, 상기 보호 회로부는 히터 타임아웃, 기화기 디바이스 내의 서브시스템의 온도, 과전압(OVP) 보호, 과전류 보호(OCP), 저전압-록아웃(UVLO), 전기 단락, 한계를 초과하는 전류, 다중 레벨 스로틀링, 브라운-아웃 및/또는 히터-정지 금지 신호를 검출하도록 구성되는, 시스템.
제2항에 있어서, 상기 보호 회로부는 워치독 타이머 회로 및/또는 중복 클록 소스를 포함하는, 시스템.
제2항에 있어서,
상기 보호 회로부에 커플링되고, 그리고 상기 경보 신호를 수신하고 상기 경보 신호의 수신에 응답하여, 상기 기화기 디바이스 내의 적어도 하나의 회로를 전력 공급부에서 연결 해제하는 것, 적어도 하나의 회로의 클록 속도를 수정하는 것, 및/또는 적어도 하나의 회로의 전력 레일 전압을 수정하는 것을 포함하는 상기 기화기 디바이스의 작동 수정을 유발하도록 구성된 제어 로직을 더 포함하는, 시스템.
제1항에 있어서,
제1 출력부에 커플링되고 상기 기화기 가열 요소에 커플링하도록 구성되고, 상기 제1 출력부에서 전류를 감지하도록 구성되는 전류 모니터;
상기 기화기 가열 요소에 커플링하도록 구성된 제2 출력부에 커플링되고, 상기 기화기 가열 요소 양단의 전압을 감지하도록 구성되는 전압 모니터; 및
상기 전류 모니터 및 상기 전압 모니터에 커플링되고, 상기 제1 출력부에서의 감지 전류 및 상기 기화기 가열 요소 양단의 감지 전압을 특성화하는 데이터를 수신하고, 수신된 상기 데이터에 기초하여 상기 부하 스위칭 회로부의 작동을 조정하여 상기 기화기 가열 요소의 온도를 조정하도록 구성되는 제어 로직을 더 포함하는, 시스템.
제1항에 있어서, 상기 부하 스위칭 회로부에 코스를 제공하도록 구성된 통합형 부스트 컨버터를 더 포함하는, 시스템.
제1항에 있어서,
적어도 하나의 저 드롭아웃 레귤레이터, 직류 정류기 및 다운-컨버터를 포함하는 전력 관리 유닛 회로부;
아날로그 투 디지털 컨버터;
발광 다이오드 드라이버;
입력-출력 회로부를 더 포함하는, 시스템.
제11항에 있어서,
기화 챔버 및 마우스피스를 포함하는 기화기 디바이스 본체;
상기 전력 관리 유닛 회로부에 커플링된 전원;
상기 전력 관리 유닛 회로부에 커플링된 제어기;
안테나;
메모리;
주변 압력 센서; 및
가속도계를 더 포함하는, 시스템.
제1항에 있어서,
듀티 사이클 및 드로우 강도를 특성화한 드로우 프로파일 및/또는 듀티 사이클 및 증기 생성을 특성화한 증기 프로파일에 기초하여 상기 출력부에서 신호의 듀티 사이클을 변경하도록 구성된 회로부를 더 포함하는, 시스템.
제1항에 있어서,
적어도 하나의 스위치를 포함하는 멀티플렉서를 더 포함하고, 상기 멀티플렉서는 상기 부하 스위칭 회로부와 전압 모니터 사이의 입력부를 스위칭하도록 구성되는, 시스템.
제1항에 있어서,
상기 부하 스위칭 회로부에 연결된 제1 입력부, 전압 모니터에 연결된 제2 입력부, 상기 전압 모니터에 연결된 제3 입력부, 기준 노드에 연결된 제4 입력부, 및 4개의 출력부를 포함하는 멀티플렉서를 더 포함하고, 상기 4개의 출력부 중 적어도 하나는 상기 출력부에 연결되는, 시스템.
방법에 있어서,
전류원 회로와 시스템 전력 입력부 사이에서, 상기 전류원 회로 및 상기 시스템 전력 입력부를 기화기 가열 요소에 커플링하도록 구성된 출력부에 커플링하는 부하 스위칭 회로부를 스위칭하는 단계를 포함하고;
상기 전류원 회로, 상기 시스템 전력 입력부 및 상기 부하 스위칭 회로부는 집적 회로의 일부를 형성하는, 방법.
제16항에 있어서,
보호 회로부에 의해, 기화기 디바이스의 작동 파라미터와 미리 결정된 조건을 비교하는 단계, 및
상기 작동 파라미터가 조건을 만족한다는 결정에 응답하여 경보 신호를 출력하는 단계를 더 포함하고,
상기 보호 회로부는 상기 집적 회로의 일부를 형성하는, 방법.
제17항에 있어서, 상기 작동 파라미터는 전압, 전류, 온도, 전류 한계 및 전기 단락을 포함하는, 방법.
제17항에 있어서, 상기 미리 결정된 조건은 미리 결정된 임계값을 포함하고, 시스템은 상기 미리 결정된 임계값을 저장하는 적어도 하나의 레지스터를 더 포함하는, 방법.
제18항에 있어서, 상기 보호 회로부는 상기 기화기 디바이스의 작동 파라미터와 상기 미리 결정된 임계값을 비교하도록 구성된 비교기 회로를 포함하고, 상기 비교기 회로는 비교를 나타내는 신호를 출력하도록 구성되는, 방법.
제17항에 있어서, 상기 보호 회로부는 히터 타임아웃, 기화기 디바이스 내의 서브시스템의 온도, 과전압(OVP) 보호, 과전류 보호(OCP), 저전압-록아웃(UVLO), 전기 단락, 한계를 초과하는 전류, 다중 레벨 스로틀링, 브라운-아웃 및/또는 히터-정지 금지 신호를 검출하도록 구성되는, 방법.
제17항에 있어서, 상기 보호 회로부는 워치독 타이머 회로 및/또는 중복 클록 소스를 포함하는, 방법.
제17항에 있어서, 상기 집적 회로는:
상기 보호 회로부에 커플링되고, 그리고 경보 신호를 수신하고 상기 경보 신호의 수신에 응답하여, 상기 기화기 디바이스 내의 적어도 하나의 회로를 전력 공급부에서 연결 해제하는 것, 적어도 하나의 회로의 클록 속도를 수정하는 것, 및/또는 적어도 하나의 회로의 전력 레일 전압을 수정하는 것을 포함하는 상기 기화기 디바이스의 작동 수정을 유발하도록 구성된 제어 로직을 더 포함하는, 방법.
제16항에 있어서, 상기 집적 회로는:
제1 출력부에 커플링되고 상기 기화기 가열 요소에 커플링하도록 구성되고, 상기 제1 출력부에서 전류를 감지하도록 구성되는 전류 모니터;
상기 기화기 가열 요소에 커플링하도록 구성된 제2 출력부에 커플링되고, 상기 기화기 가열 요소 양단의 전압을 감지하도록 구성되는 전압 모니터; 및
상기 전류 모니터 및 상기 전압 모니터에 커플링되고, 상기 제1 출력부에서의 감지 전류 및 상기 기화기 가열 요소 양단의 감지 전압을 특성화하는 데이터를 수신하고, 수신된 상기 데이터에 기초하여 부하 스위칭 회로부의 작동을 조정하여 상기 기화기 가열 요소의 온도를 조정하도록 구성되는 제어 로직을 더 포함하는, 방법.
제16항에 있어서, 상기 집적 회로는 상기 부하 스위칭 회로부에 소스를 제공하도록 구성된 통합형 부스트 컨버터를 더 포함하는, 방법.
제16항에 있어서, 상기 집적 회로는:
적어도 하나의 저 드롭아웃 레귤레이터, 직류 정류기 및 다운-컨버터를 포함하는 전력 관리 유닛 회로부;
아날로그 투 디지털 컨버터;
발광 다이오드 드라이버;
입력-출력 회로부를 더 포함하는, 방법.
제26항에 있어서, 상기 집적 회로는:
기화 챔버 및 마우스피스를 포함하는 기화기 디바이스 본체;
상기 전력 관리 유닛 회로부에 커플링된 전원;
상기 전력 관리 유닛 회로부에 커플링된 제어기;
안테나;
메모리;
주변 압력 센서; 및
가속도계를 더 포함하는, 방법.
제16항에 있어서,
듀티 사이클 및 드로우 강도를 특성화한 드로우 프로파일 및/또는 듀티 사이클 및 증기 생성을 특성화한 증기 프로파일에 기초하여 상기 출력부에서 신호의 듀티 사이클을 변경하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제16항에 있어서, 상기 집적 회로는:
적어도 하나의 스위치를 포함하는 멀티플렉서를 더 포함하고, 상기 멀티플렉서는 상기 부하 스위칭 회로부와 전압 모니터 사이의 입력부를 스위칭하도록 구성되는, 방법.
제16항에 있어서, 상기 집적 회로는:
상기 부하 스위칭 회로부에 연결된 제1 입력부, 전압 모니터에 연결된 제2 입력부, 상기 전압 모니터에 연결된 제3 입력부, 기준 노드에 연결된 제4 입력부, 및 4개의 출력부를 포함하는 멀티플렉서를 더 포함하고, 상기 4개의 출력부 중 적어도 하나는 상기 출력부에 연결되는, 방법.