KR20230162033A - 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛 - Google Patents

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KR20230162033A
KR20230162033A KR1020237036637A KR20237036637A KR20230162033A KR 20230162033 A KR20230162033 A KR 20230162033A KR 1020237036637 A KR1020237036637 A KR 1020237036637A KR 20237036637 A KR20237036637 A KR 20237036637A KR 20230162033 A KR20230162033 A KR 20230162033A
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타츠나리 아오야마
히로시 카와나고
토루 나가하마
타카시 후지키
료 요시다
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니뽄 다바코 산교 가부시키가이샤
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Abstract

슬립 모드시에 소비되는 전력의 삭감을 도모하는 것이 가능한 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛을 제공한다. 흡인기(100)는, 전원(BAT)과, 전원(BAT)으로부터 공급되는 전력을 소비하여 로드(500)를 가열하는 히터(HTR)가 접속되는 히터 커넥터(Cn)와, 전원(BAT)으로부터 히터(HTR)로의 전력의 공급을 제어 가능하게 구성되는 MCU(1)와, 전원(BAT)으로부터 생성되는 시스템 전원 전압(Vcc3)에 의해 동작 가능하고, 또한, MCU(1)와는 별체(別體)의 전자 부품인 서미스터(T2~T4)를 구비하고, 또한, 슬립 모드로 동작 가능하게 구성된다. 그리고, 흡인기(100)가 슬립 모드로 동작하고 있을 때에, 시스템 전원 전압(Vcc3)은, 서미스터(T2~T4)에 공급되지 않는다.

Description

에어로졸 생성 장치의 전원 유닛
본 발명은, 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛에 관한 것이다.
특허문헌 1에는, 슬립 모드에서는 가열 요소에 전원으로부터의 출력을 송달할 수 없게 패키징한 흡연 도구가 기재되어 있다. 또한, 특허문헌 2에는, 슬립 모드에서는 유량 센서(20)가 저빈도의 주기로 구동되도록 한 시스템이 기재되어 있다. 그리고, 특허문헌 3에는, 라이트 슬립 모드에서는, 프로세서의 클록을 저하시키고, 또한 반드시 필요하지는 않은 주변의 전자 장치 및 임의의 다른 프로세스(예를 들면 LED)를 오프로 하도록 한 전자 흡연 디바이스(e 시가렛)가 기재되어 있다.
특허문헌 1: 일본국 공개특허공보 특개2019-193649호 특허문헌 2: 일본국 공개특허공보 특개2019-071897호 특허문헌 3: 일본국 공개특허공보 특표2019-526240호
유저의 편리성 향상의 관점에서, 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛에 있어서 슬립 모드시에 소비되는 전력의 삭감이 요망되고 있으나, 종래 기술에서는, 슬립 모드시에 소비되는 전력의 삭감에 개선의 여지가 있었다.
본 발명은, 슬립 모드시에 소비되는 전력의 삭감을 도모하는 것이 가능한 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛을 제공한다.
본 발명은,
전원과,
상기 전원으로부터 공급되는 전력을 소비하여 에어로졸원을 가열하는 히터가 접속되는 히터 커넥터와,
상기 전원으로부터 상기 히터로의 전력의 공급을 제어 가능하게 구성되는 컨트롤러와,
상기 전원으로부터 생성되는 제1 액세서리 전압에 의해 동작 가능하고, 또한, 상기 컨트롤러와는 별체(別體)의 제1 전자 부품,
을 구비하고, 또한, 슬립 모드로 동작 가능하게 구성되는 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛으로서,
상기 전원 유닛이 상기 슬립 모드로 동작하고 있을 때에, 상기 제1 액세서리 전압은, 상기 제1 전자 부품에 공급되지 않는,
에어로졸 생성 장치의 전원 유닛이다.
본 발명에 의하면, 슬립 모드시에 소비되는 전력의 삭감을 도모하는 것이 가능한 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛을 제공할 수 있다.
[도 1] 비연소식 흡인기의 사시도이다.
[도 2] 로드를 장착한 상태를 나타내는 비연소식 흡인기의 사시도이다.
[도 3] 비연소식 흡인기의 다른 사시도이다.
[도 4] 비연소식 흡인기의 분해 사시도이다.
[도 5] 비연소식 흡인기의 내부 유닛의 사시도이다.
[도 6] 도 5의 내부 유닛의 분해 사시도이다.
[도 7] 전원 및 새시를 제거한 내부 유닛의 사시도이다.
[도 8] 전원 및 새시를 제거한 내부 유닛의 다른 사시도이다.
[도 9] 흡인기의 동작 모드를 설명하기 위한 모식도이다.
[도 10] 내부 유닛의 전기 회로의 개략 구성을 나타내는 도면이다.
[도 11] 내부 유닛의 전기 회로의 개략 구성을 나타내는 도면이다.
[도 12] 내부 유닛의 전기 회로의 개략 구성을 나타내는 도면이다.
[도 13] 슬립 모드에 있어서의 전기 회로의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
[도 14] 액티브 모드에 있어서의 전기 회로의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
[도 15] 가열 초기 설정 모드에 있어서의 전기 회로의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
[도 16] 가열 모드에 있어서의 히터의 가열시의 전기 회로의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
[도 17] 가열 모드에 있어서의 히터의 온도 검출시의 전기 회로의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
[도 18] 충전 모드에 있어서의 전기 회로의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
[도 19] MCU의 리셋(재기동) 시의 전기 회로의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명에 있어서의 에어로졸 생성 장치의 일 실시 형태인 흡인 시스템에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 이 흡인 시스템은, 본 발명의 전원 유닛의 일 실시 형태인 비연소식 흡인기(100)(이하, 단지, 「흡인기(100)」라고도 한다)와, 흡인기(100)에 의해 가열되는 로드(500)를 구비한다. 이하의 설명에서는, 흡인기(100)가, 가열부를 착탈 불능하게 수용한 구성을 예로 설명한다. 그러나, 흡인기(100)에 대하여 가열부가 착탈 자재(自在)로 구성되어 있어도 된다. 예를 들면, 로드(500)와 가열부가 일체화된 것을, 흡인기(100)에 착탈 자재로 구성한 것이어도 된다. 즉, 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛은, 구성 요소로서 가열부를 포함하지 않는 구성이어도 된다. 또한, 착탈 불능이란, 상정되는 용도의 한에서, 분리를 실시할 수 없는 태양을 가리키는 것으로 한다. 또는, 흡인기(100)에 설치되는 유도 가열용 코일과, 로드(500)에 내장되는 서셉터가 협동하여 가열부를 구성해도 된다.
도 1은, 흡인기(100)의 전체 구성을 나타내는 사시도이다. 도 2는, 로드(500)를 장착한 상태를 나타내는 흡인기(100)의 사시도이다. 도 3은, 흡인기(100)의 다른 사시도이다. 도 4는, 흡인기(100)의 분해 사시도이다. 또한, 이하의 설명에서는, 서로 직교하는 3방향을, 편의상, 전후 방향, 좌우 방향, 상하 방향으로 한, 3차원 공간의 직교 좌표계를 이용하여 설명한다. 도면 중, 전방을 Fr, 후방을 Rr, 우측을 R, 좌측을 L, 상방(上方)을 U, 하방(下方)을 D, 로 하여 나타낸다.
흡인기(100)는, 에어로졸원 및 향미원(香味源)을 포함하는 충전물 등을 가지는 향미 성분 생성 기재(基材)의 일례로서의 가늘고 긴 대략 원주상(圓柱狀)의 로드(500)(도 2 참조)를 가열함으로써, 향미를 포함하는 에어로졸을 생성하도록 구성된다.
＜향미 성분 생성 기재(로드)＞
로드(500)는, 소정 온도로 가열되어 에어로졸을 생성하는 에어로졸원을 함유하는 충전물을 포함한다.
에어로졸원의 종류는, 특별히 한정되지 않고, 용도에 따라 여러 가지의 천연물로부터의 추출 물질 및/또는 그들의 구성 성분을 선택할 수 있다. 에어로졸원은, 고체여도 되고, 예를 들면, 글라이세린, 프로필렌글라이콜과 같은 다가 알코올이나, 물 등의 액체여도 된다. 에어로졸원은, 가열함으로써 향미 성분을 방출하는 담배 원료나 담배 원료 유래의 추출물 등의 향미원을 포함하고 있어도 된다. 향미 성분이 부가되는 기체는 에어로졸에 한정되지 않고, 예를 들면 보이지 않는 증기가 생성되어도 된다.
로드(500)의 충전물은, 향미원으로서 담배살을 함유할 수 있다. 담배살의 재료는 특별히 한정되지 않고, 라미나나 중골 등의 공지의 재료를 사용할 수 있다. 충전물은, 1종 또는 2종 이상의 향료를 포함하고 있어도 된다. 해당 향료의 종류는 특별히 한정되지 않지만, 양호한 끽미(喫味) 부여의 관점에서, 바람직하게는 멘톨이다. 향미원은, 담배 이외의 식물(예를 들면, 민트, 한방(漢方), 또는 허브 등)을 함유할 수 있다. 용도에 따라서는, 로드(500)는 향미원을 포함하지 않아도 된다.
＜비연소식 흡인기의 전체 구성＞
이어서, 흡인기(100)의 전체 구성에 대하여, 도 1~도 4를 참조하면서 설명한다.
흡인기(100)는, 전면, 후면, 좌면, 우면, 상면, 및 하면을 구비하는 대략 직육면체 형상의 케이스(110)를 구비한다. 케이스(110)는, 전면, 후면, 상면, 하면, 및 우면이 일체로 형성된 바닥이 있는 통상(筒狀)의 케이스 본체(112)와, 케이스 본체(112)의 개구부(114)(도 4 참조)를 봉지(封止)하여 좌면을 구성하는 아우터 패널(115) 및 이너 패널(118)과, 슬라이더(119)를 구비한다.
이너 패널(118)은, 케이스 본체(112)에 볼트(120)로 고정된다. 아우터 패널(115)은, 케이스 본체(112)에 수용된 후술하는 새시(150)(도 5 참조)에 보지(保持, 보유 지지)된 마그넷(124)에 의해, 이너 패널(118)의 외면을 덮도록 케이스 본체(112)에 고정된다. 아우터 패널(115)이, 마그넷(124)에 의해 고정됨으로써, 유저는 기호에 맞추어 아우터 패널(115)을 교환하는 것이 가능하게 되어 있다.
이너 패널(118)에는, 마그넷(124)이 관통하도록 형성된 2개의 관통 구멍(126)이 설치된다. 이너 패널(118)에는, 상하에 배치된 2개의 관통 구멍(126)의 사이에, 또한 세로로 긴 긴 구멍(127) 및 원형의 둥근 구멍(128)이 설치된다. 이 긴 구멍(127)은, 케이스 본체(112)에 내장된 8개의 LED(Light Emitting Diode)(L1~L8)로부터 출사(出射)되는 빛을 투과시키기 위한 것이다. 둥근 구멍(128)에는, 케이스 본체(112)에 내장된 버튼식의 조작 스위치(OPS)가 관통한다. 이에 의해, 유저는, 아우터 패널(115)의 LED 창(窓)(116)을 통하여 8개의 LED(L1~L8)로부터 출사되는 빛을 검지할 수 있다. 또한, 유저는, 아우터 패널(115)의 압압부(押壓部)(117)를 통하여 조작 스위치(OPS)를 압하(壓下)할 수 있다.
도 2에 나타내듯이, 케이스 본체(112)의 상면에는, 로드(500)를 삽입 가능한 개구(開口)(132)가 설치된다. 슬라이더(119)는, 개구(132)를 닫는 위치(도 1 참조)와 개구(132)를 개방하는 위치(도 2 참조)의 사이를, 전후 방향으로 이동 가능하게 케이스 본체(112)에 결합된다.
조작 스위치(OPS)는, 흡인기(100)의 각종 조작을 실시하기 위해서 사용된다. 예를 들면, 유저는, 도 2에 나타내듯이 로드(500)를 개구(132)에 삽입하여 장착한 상태로, 압압부(117)를 통하여 조작 스위치(OPS)를 조작한다. 이에 의해, 가열부(170)(도 5 참조)에 의해, 로드(500)를 연소시키지 않고 가열한다. 로드(500)가 가열되면, 로드(500)에 포함되는 에어로졸원으로부터 에어로졸이 생성되고, 로드(500)에 포함되는 향미원의 향미가 해당 에어로졸에 부가된다. 유저는, 개구(132)로부터 돌출된 로드(500)의 흡구(吸口)(502)를 물고 흡인함으로써, 향미를 포함하는 에어로졸을 흡인할 수 있다.
케이스 본체(112)의 하면에는, 도 3에 나타내듯이, 콘센트나 모바일 배터리 등의 외부 전원과 전기적으로 접속하여 전력 공급을 받기 위한 충전 단자(134)가 설치되어 있다. 본 실시 형태에 있어서, 충전 단자(134)는, USB(Universal Serial Bus) Type-C 형상의 리셉터클로 하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 충전 단자(134)를, 이하에서는, 리셉터클(RCP)이라고도 기재한다.
또한, 충전 단자(134)는, 예를 들면, 수전(受電) 코일을 구비하고, 외부 전원으로부터 송전되는 전력을 비접촉으로 수전 가능하게 구성되어도 된다. 이 경우의 전력 전송(Wireless Power Transfer)의 방식은, 전자 유도형이어도 되고, 자기 공명형이어도 되고, 전자 유도형과 자기 공명형을 조합 것이어도 된다. 다른 일례로서, 충전 단자(134)는, 각종 USB 단자 등이 접속 가능하고, 또한 상술한 수전 코일을 가지고 있어도 된다.
도 1~도 4에 나타나는 흡인기(100)의 구성은 일례에 지나지 않는다. 흡인기(100)는, 로드(500)를 보지하여 예를 들면 가열 등의 작용을 가함으로써, 로드(500)로부터 향미 성분이 부여된 기체를 생성시키고, 생성된 기체를 유저가 흡인할 수 있는, 여러 가지 형태로 구성할 수 있다.
＜비연소식 흡인기의 내부 구성＞
흡인기(100)의 내부 유닛(140)에 대하여 도 5~도 8을 참조하면서 설명한다.
도 5는, 흡인기(100)의 내부 유닛(140)의 사시도이다. 도 6은, 도 5의 내부 유닛(140)의 분해 사시도이다. 도 7은, 전원(BAT) 및 새시(150)를 제거한 내부 유닛(140)의 사시도이다. 도 8은, 전원(BAT) 및 새시(150)를 제거한 내부 유닛(140)의 다른 사시도이다.
케이스(110)의 내부 공간에 수용되는 내부 유닛(140)은, 새시(150)와, 전원(BAT)과, 회로부(160)와, 가열부(170)와, 통지부(180)와, 각종 센서를 구비한다.
새시(150)는, 전후 방향에 있어서 케이스(110)의 내부 공간의 대략 중앙에 배치되어 상하 방향 또한 전후 방향으로 연설(延設)된 판상(板狀)의 새시 본체(151)와, 전후 방향에 있어서 케이스(110)의 내부 공간의 대략 중앙에 배치되고 상하 방향 또한 좌우 방향으로 연장되는 판상의 전후 분할벽(152)과, 상하 방향에 있어서 전후 분할벽(152)의 대략 중앙으로부터 전방으로 연장되는 판상의 상하 분할벽(153)과, 전후 분할벽(152) 및 새시 본체(151)의 상연부(上緣部)로부터 후방으로 연장되는 판상의 새시 상벽(上壁)(154)과, 전후 분할벽(152) 및 새시 본체(151) 하연부(下緣部)로부터 후방으로 연장되는 판상의 새시 하벽(下壁)(155)을 구비한다. 새시 본체(151)의 좌면은, 전술한 케이스(110)의 이너 패널(118) 및 아우터 패널(115)에 덮인다.
케이스(110)의 내부 공간은, 새시(150)에 의해 전방 상부에 가열부 수용 영역(142)이 구획 형성되고, 전방 하부에 기판 수용 영역(144)이 구획 형성되고, 후방에 상하 방향에 걸쳐 전원 수용 공간(146)이 구획 형성되어 있다.
가열부 수용 영역(142)에 수용되는 가열부(170)는, 복수의 통상의 부재로 구성되고, 이들이 동심원상으로 배치됨으로써, 전체적으로 통상체를 이루고 있다. 가열부(170)는, 그 내부에 로드(500)의 일부를 수납 가능한 로드 수용부(172)와, 로드(500)를 외주 또는 중심으로부터 가열하는 히터(HTR)(도 10~도 19 참조)를 가진다. 로드 수용부(172)가 단열재로 구성, 또는, 로드 수용부(172)의 내부에 단열재가 설치됨으로써, 로드 수용부(172)의 표면과 히터(HTR)는 단열되는 것이 바람직하다. 히터(HTR)는, 로드(500)를 가열 가능한 소자이면 된다. 히터(HTR)는, 예를 들면, 발열 소자이다. 발열 소자로서는, 발열 저항체, 세라믹 히터, 및 유도 가열식의 히터 등을 들 수 있다. 히터(HTR)로서는, 예를 들면, 온도의 증가에 따라 저항값도 증가하는 PTC(Positive Temperature Coefficient) 특성을 가지는 것이 바람직하게 사용된다. 이를 대신하여, 온도의 증가에 따라 저항값이 저하하는 NTC(Negative Temperature Coefficient) 특성을 가지는 히터(HTR)를 사용해도 된다. 가열부(170)는, 로드(500)에 공급하는 공기의 유로를 획정(劃定)하는 기능, 및 로드(500)를 가열하는 기능을 가진다. 케이스(110)에는, 공기를 유입시키기 위한 통기구(도시하지 않음)가 형성되고, 가열부(170)에 공기를 유입할 수 있도록 구성된다.
전원 수용 공간(146)에 수용되는 전원(BAT)은, 충전 가능한 이차 전지, 전기 이중층 커패시터 등이며, 바람직하게는, 리튬이온 이차 전지이다. 전원(BAT)의 전해질은, 겔상의 전해질, 전해액, 고체 전해질, 이온 액체의 하나 또는 이들의 조합으로 구성되어 있어도 된다.
통지부(180)는, 전원(BAT)의 충전 상태를 나타내는 SOC(State Of Charge), 흡인시의 예열 시간, 흡인 가능 기간 등의 각종 정보를 통지한다. 본 실시 형태의 통지부(180)는, 8개의 LED(L1~L8)와, 진동 모터(M)를 포함한다. 통지부(180)는, LED(L1~L8)와 같은 발광 소자에 의해 구성되어 있어도 되고, 진동 모터(M)와 같은 진동 소자에 의해 구성되어 있어도 되고, 음(音) 출력 소자에 의해 구성되어 있어도 된다. 통지부(180)는, 발광 소자, 진동 소자, 및 음 출력 소자 중, 2 이상의 소자의 조합이어도 된다.
각종 센서는, 유저의 퍼프 동작(흡인 동작)을 검출하는 흡기(吸氣) 센서, 전원(BAT)의 온도를 검출하는 전원 온도 센서, 히터(HTR)의 온도를 검출하는 히터 온도 센서, 케이스(110)의 온도를 검출하는 케이스 온도 센서, 슬라이더(119)의 위치를 검출하는 커버 위치 센서, 및 아우터 패널(115)의 착탈을 검출하는 패널 검출 센서 등을 포함한다.
흡기 센서는, 예를 들면, 개구(132)의 근방에 배치된 서미스터(T2)를 주체(主體)로 구성된다. 전원 온도 센서는, 예를 들면, 전원(BAT)의 근방에 배치된 서미스터(T1)를 주체로 구성된다. 히터 온도 센서는, 예를 들면, 히터(HTR)의 근방에 배치된 서미스터(T3)를 주체로 구성된다. 상술한 바와 같이, 로드 수용부(172)는 히터(HTR)로부터 단열되는 것이 바람직하다. 이 경우에 있어서, 서미스터(T3)는, 로드 수용부(172)의 내부에 있어서, 히터(HTR)와 접하는 또는 근접하는 것이 바람직하다. 히터(HTR)가 PTC 특성이나 NTC 특성을 가지는 경우, 히터(HTR) 그 자체를 히터 온도 센서로 사용해도 된다. 케이스 온도 센서는, 예를 들면, 케이스(110)의 좌면의 근방에 배치된 서미스터(T4)를 주체로 구성된다. 커버 위치 센서는, 슬라이더(119)의 근방에 배치된 홀 소자를 포함하는 홀 IC(14)를 주체로 구성된다. 패널 검출 센서는, 이너 패널(118)의 내측의 면의 근방에 배치된 홀 소자를 포함하는 홀 IC(13)를 주체로 구성된다.
회로부(160)는, 4개의 회로 기판과, 복수의 IC(Integrate Circuit)와, 복수의 소자를 구비한다. 4개의 회로 기판은, 주로 후술의 MCU(Micro Controller Unit)(1) 및 충전 IC(2)가 배치된 MCU 탑재 기판(161)과, 주로 충전 단자(134)가 배치된 리셉터클 탑재 기판(162)과, 조작 스위치(OPS), LED(L1~L8), 및 후술의 통신 IC(15)가 배치된 LED 탑재 기판(163)과, 커버 위치 센서를 구성하는 홀 소자를 포함하는 후술의 홀 IC(14)가 배치된 홀 IC 탑재 기판(164)을 구비한다.
MCU 탑재 기판(161) 및 리셉터클 탑재 기판(162)은, 기판 수용 영역(144)에 있어서 서로 평행으로 배치된다. 구체적으로 설명하면, MCU 탑재 기판(161) 및 리셉터클 탑재 기판(162)은, 각각의 소자 배치면이 좌우 방향 및 상하 방향을 따라 배치되고, MCU 탑재 기판(161)이 리셉터클 탑재 기판(162)보다도 전방에 배치된다. MCU 탑재 기판(161) 및 리셉터클 탑재 기판(162)에는, 각각 개구부가 설치된다. MCU 탑재 기판(161) 및 리셉터클 탑재 기판(162)은, 이들 개구부의 주연부(周緣部)끼리의 사이에 원통형의 스페이서(173)를 개재시킨 상태로 전후 분할벽(152)의 기판 고정부(156)에 볼트(136)로 체결된다. 즉, 스페이서(173)는, 케이스(110)의 내부에 있어서의 MCU 탑재 기판(161) 및 리셉터클 탑재 기판(162)의 위치를 고정하고, 또한, MCU 탑재 기판(161)과 리셉터클 탑재 기판(162)을 기계적으로 접속한다. 이에 의해, MCU 탑재 기판(161)과 리셉터클 탑재 기판(162)이 접촉하고, 이들의 사이에 단락(短絡) 전류가 발생하는 것을 억제할 수 있다.
편의상, MCU 탑재 기판(161) 및 리셉터클 탑재 기판(162)의 전방을 향하는 면(面)을, 각각의 주면(主面)(161a, 162a)으로 하고, 주면(161a, 162a)의 반대면을 각각의 부면(副面)(161b, 162b)으로 하면, MCU 탑재 기판(161)의 부면(161b)과, 리셉터클 탑재 기판(162)의 주면(162a)이, 소정의 간극을 통하여 대향(對向)한다. MCU 탑재 기판(161)의 주면(161a)은 케이스(110)의 전면(前面)과 대향하고, 리셉터클 탑재 기판(162)의 부면(162b)은, 새시(150)의 전후 분할벽(152)과 대향한다. MCU 탑재 기판(161) 및 리셉터클 탑재 기판(162)에 탑재되는 소자 및 IC에 대해서는 후술한다.
LED 탑재 기판(163)은, 새시 본체(151)의 좌측면, 또한 상하에 배치된 2개의 마그넷(124)의 사이에 배치된다. LED 탑재 기판(163)의 소자 배치면은, 상하 방향 및 전후 방향을 따라 배치되어 있다. 환언하면, MCU 탑재 기판(161) 및 리셉터클 탑재 기판(162) 각각의 소자 배치면과, LED 탑재 기판(163)의 소자 배치면은, 직교하고 있다. 이와 같이, MCU 탑재 기판(161) 및 리셉터클 탑재 기판(162) 각각의 소자 배치면과, LED 탑재 기판(163)의 소자 배치면은, 직교에 한하지 않고, 교차하고 있는(비평행인) 것이 바람직하다. 또한, LED(L1~L8)와 함께 통지부(180)를 구성하는 진동 모터(M)는, 새시 하벽(155)의 하면에 고정되고, MCU 탑재 기판(161)에 전기적으로 접속된다.
홀 IC 탑재 기판(164)은, 새시 상벽(154)의 상면에 배치된다.
＜흡인기의 동작 모드＞
도 9는, 흡인기(100)의 동작 모드를 설명하기 위한 모식도이다. 도 9에 나타내듯이, 흡인기(100)의 동작 모드에는, 충전 모드, 슬립 모드, 액티브 모드, 가열 초기 설정 모드, 가열 모드, 및 가열 종료 모드가 포함된다.
슬립 모드는, 주로 히터(HTR)의 가열 제어에 필요한 전자 부품으로의 전력 공급을 정지하여 전력 절약화를 도모하는 모드이다.
액티브 모드는, 히터(HTR)의 가열 제어를 제외한 대부분의 기능이 유효하게 되는 모드이다. 흡인기(100)는, 슬립 모드로 동작하고 있는 상태에서, 슬라이더(119)가 열리면, 동작 모드를 액티브 모드로 전환한다. 흡인기(100)는, 액티브 모드로 동작하고 있는 상태에서, 슬라이더(119)가 닫히거나 조작 스위치(OPS)의 무조작 시간이 소정 시간에 도달하거나 하면, 동작 모드를 슬립 모드로 전환한다.
가열 초기 설정 모드는, 히터(HTR)의 가열 제어를 개시하기 위한 제어 파라미터 등의 초기 설정을 실시하는 모드이다. 흡인기(100)는, 액티브 모드로 동작하고 있는 상태에서, 조작 스위치(OPS)의 조작을 검출하면, 동작 모드를 가열 초기 설정 모드로 전환하고, 초기 설정이 종료되면, 동작 모드를 가열 모드로 전환한다.
가열 모드는, 히터(HTR)의 가열 제어(에어로졸 생성을 위한 가열 제어와, 온도 검출을 위한 가열 제어)를 실행하는 모드이다. 흡인기(100)는, 동작 모드가 가열 모드로 전환되면, 히터(HTR)의 가열 제어를 개시한다.
가열 종료 모드는, 히터(HTR)의 가열 제어의 종료 처리(가열 이력의 기억 처리 등)를 실행하는 모드이다. 흡인기(100)는, 가열 모드로 동작하고 있는 상태에서, 히터(HTR)로의 통전 시간 또는 유저의 흡인 회수가 상한에 도달하거나, 슬라이더(119)가 닫히거나 하면, 동작 모드를 가열 종료 모드로 전환하고, 종료 처리가 종료되면, 동작 모드를 액티브 모드로 전환한다. 흡인기(100)는, 가열 모드로 동작하고 있는 상태에서, USB 접속이 이루어지면, 동작 모드를 가열 종료 모드로 전환하고, 종료 처리가 종료되면, 동작 모드를 충전 모드로 전환한다. 도 9에 나타낸 바와 같이, 이 경우에 있어서, 동작 모드를 충전 모드로 전환하기 전에, 동작 모드를 액티브 모드로 전환해도 된다. 환언하면, 흡인기(100)는, 가열 모드로 동작하고 있는 상태에서, USB 접속이 이루어지면, 동작 모드를 가열 종료 모드, 액티브 모드, 충전 모드의 순으로 전환해도 된다.
충전 모드는, 리셉터클(RCP)에 접속된 외부 전원으로부터 공급되는 전력에 의해, 전원(BAT)의 충전을 실시하는 모드이다. 흡인기(100)는, 슬립 모드 또는 액티브 모드로 동작하고 있는 상태에서, 리셉터클(RCP)에 외부 전원이 접속(USB 접속)되면, 동작 모드를 충전 모드로 전환한다. 흡인기(100)는, 충전 모드로 동작하고 있는 상태에서, 전원(BAT)의 충전이 완료되거나, 리셉터클(RCP)과 외부 전원의 접속이 해제되거나 하면, 동작 모드를 슬립 모드로 전환한다.
＜내부 유닛의 회로의 개략＞
도 10, 도 11, 및 도 12는, 내부 유닛(140)의 전기 회로의 개략 구성을 나타내는 도면이다. 도 11은, 도 10에 나타내는 전기 회로 중, MCU 탑재 기판(161)에 탑재되는 범위(161A)(굵은 파선으로 둘러싸인 범위)와, LED 탑재 기판(163)에 탑재되는 범위(163A)(굵은 실선으로 둘러싸인 범위)를 추가한 점을 제외하고는, 도 10과 동일하다. 도 12는, 도 10에 나타내는 전기 회로 중, 리셉터클 탑재 기판(162)에 탑재되는 범위(162A)와, 홀 IC 탑재 기판(164)에 탑재되는 범위(164A)를 추가한 점을 제외하고는, 도 10과 동일하다.
도 10에 있어서 굵은 실선으로 나타낸 배선은, 내부 유닛(140)의 기준이 되는 전위(그라운드 전위)와 동일 전위가 되는 배선(내부 유닛(140)에 설치된 그라운드에 접속되는 배선)이며, 이 배선을 이하에서는 그라운드 라인이라고 기재한다. 도 10에서는, 복수의 회로 소자를 칩화한 전자 부품을 직사각형으로 나타내고 있으며, 이 직사각형의 내측에 각종 단자의 부호를 기재하고 있다. 칩에 탑재되는 전원 단자(VCC) 및 전원 단자(VDD)는, 각각, 고(高)전위측의 전원 단자를 나타낸다. 칩에 탑재되는 전원 단자(VSS) 및 그라운드 단자(GND)는, 각각, 저(低)전위측(기준 전위측)의 전원 단자를 나타낸다. 칩화된 전자 부품에 있어서의 고전위측의 전원 단자의 전위와 저전위측의 전원 단자의 전위의 차분(差分)이, 해당 전자 부품에 공급되는 전원 전압이 된다. 칩화된 전자 부품은, 이 전원 전압을 이용하여, 각종 기능을 실행한다.
도 11에 나타내듯이, MCU 탑재 기판(161)(범위(161A))에는, 주요한 전자 부품으로서, 흡인기(100)의 전체를 통괄 제어하는 MCU(1)와, 전원(BAT)의 충전 제어를 실시하는 충전 IC(2)와, 콘덴서, 저항기, 및 트랜지스터 등을 조합하여 구성된 로드 스위치(이하, LSW)(3, 4, 5)와, ROM(Read Only Memory)(6)과, 스위치 드라이버(7)와, 승강압 DC/DC 컨버터(8)(도면에서는, 승강압 DC/DC(8)라고 기재)와, 오피 앰프(op-amp, Operational Amplifier)(OP2)와, 오피 앰프(OP3)와, 플립 플롭(이하, FF)(16, 17)과, 흡기 센서를 구성하는 서미스터(T2)와 전기적으로 접속되는 커넥터(Cn)(t2)(도면에서는, 이 커넥터에 접속된 서미스터(T2)를 기재)와, 히터 온도 센서를 구성하는 서미스터(T3)와 전기적으로 접속되는 커넥터(Cn)(t3)(도면에서는, 이 커넥터에 접속된 서미스터(T3)를 기재)와, 케이스 온도 센서를 구성하는 서미스터(T4)와 전기적으로 접속되는 커넥터(Cn)(t4)(도면에서는, 이 커넥터에 접속된 서미스터(T4)를 기재)와, USB 접속 검출용의 분압 회로(Pc)가 설치되어 있다.
충전 IC(2), LSW(3), LSW(4), LSW(5), 스위치 드라이버(7), 승강압 DC/DC 컨버터(8), FF(16), 및 FF(17)의 각각의 그라운드 단자(GND)는, 그라운드 라인에 접속되어 있다. ROM(6)의 전원 단자(VSS)는, 그라운드 라인에 접속되어 있다. 오피 앰프(OP2) 및 오피 앰프(OP3)의 각각의 음전원 단자는, 그라운드 라인에 접속되어 있다.
도 11에 나타내듯이, LED 탑재 기판(163)(범위 (163A))에는, 주요한 전자 부품으로서, 패널 검출 센서를 구성하는 홀 소자를 포함하는 홀 IC(13)와, LED(L1~L8)와, 조작 스위치(OPS)와, 통신 IC(15)가 설치되어 있다. 통신 IC(15)는, 스마트폰 등의 전자 기기와의 통신을 실시하기 위한 통신 모듈이다. 홀 IC(13)의 전원 단자(VSS) 및 통신 IC(15)의 그라운드 단자(GND)의 각각은, 그라운드 라인에 접속되어 있다. 통신 IC(15)와 MCU(1)는, 통신선(LN)에 의해 통신 가능하게 구성되어 있다. 조작 스위치(OPS)의 일단(一端)은 그라운드 라인에 접속되고, 조작 스위치(OPS) 타단(他端)은 MCU(1)의 단자(P4)에 접속되어 있다.
도 12에 나타내듯이, 리셉터클 탑재 기판(162)(범위(162A))에는, 주요한 전자 부품으로서, 전원(BAT)과 전기적으로 접속되는 전원 커넥터(도면에서는, 이 전원 커넥터에 접속된 전원(BAT)을 기재)와, 전원 온도 센서를 구성하는 서미스터(T1)와 전기적으로 접속되는 커넥터(도면에서는, 이 커넥터에 접속된 서미스터(T1)를 기재)와, 승압 DC/DC 컨버터(9)(도면에서는, 승압 DC/DC(9)라고 기재)와, 보호 IC(10)와, 과전압 보호 IC(11)와, 잔량계 IC(12)와, 리셉터클(RCP)과, MOSFET로 구성된 스위치(S3)~스위치(S6)와, 오피 앰프(OP1)와, 히터(HTR)와 전기적으로 접속되는 한 쌍(양극측과 음극측)의 히터 커넥터(Cn)가 설치되어 있다.
리셉터클(RCP)의 2개의 그라운드 단자(GND)와, 승압 DC/DC 컨버터(9)의 그라운드 단자(GND)와, 보호 IC(10)의 전원 단자(VSS)와, 잔량계 IC(12)의 전원 단자(VSS)와, 과전압 보호 IC(11)의 그라운드 단자(GND)와, 오피 앰프(OP1)의 음전원 단자는, 각각, 그라운드 라인에 접속되어 있다.
도 12에 나타내듯이, 홀 IC 탑재 기판(164)(범위(164A))에는, 커버 위치 센서를 구성하는 홀 소자를 포함하는 홀 IC(14)가 설치되어 있다. 홀 IC(14)의 전원 단자(VSS)는, 그라운드 라인에 접속되어 있다. 홀 IC(14)의 출력 단자(OUT)는, MCU(1)의 단자(P8)에 접속되어 있다. MCU(1)는, 단자(P8)에 입력되는 신호에 의해, 슬라이더(119)의 개폐를 검출한다.
도 11에 나타내듯이, 진동 모터(M)와 전기적으로 접속되는 커넥터는, MCU 탑재 기판(161)에 설치되어 있다.
＜내부 유닛의 회로의 상세＞
이하, 도 10을 참조하면서 각 전자 부품의 접속 관계 등에 대하여 설명한다.
리셉터클(RCP)의 2개의 전원 입력 단자(VBUS)는, 각각, 퓨즈(Fs)를 통하여, 과전압 보호 IC(11)의 입력 단자(IN)에 접속되어 있다. 리셉터클(RCP)에 USB 플러그가 접속되고, 이 USB 플러그를 포함하는 USB 케이블이 외부 전원에 접속되면, 리셉터클(RCP)의 2개의 전원 입력 단자(VBUS)에 USB 전압(VUSB)이 공급된다..
과전압 보호 IC(11)의 입력 단자(IN)에는, 2개의 저항기의 직렬 회로로 이루어지는 분압 회로(Pa)의 일단이 접속되어 있다. 분압 회로(Pa)의 타단은 그라운드 라인에 접속되어 있다. 분압 회로(Pa)를 구성하는 2개의 저항기의 접속점은, 과전압 보호 IC(11)의 전압 검출 단자(OVLo)에 접속되어 있다. 과전압 보호 IC(11)는, 전압 검출 단자(OVLo)에 입력되는 전압이 문턱값 미만인 상태에서는, 입력 단자(IN)에 입력된 전압을 출력 단자(OUT)로부터 출력한다. 과전압 보호 IC(11)는, 전압 검출 단자(OVLo)에 입력되는 전압이 문턱값 이상(과전압)이 된 경우에는, 출력 단자(OUT)로부터의 전압 출력을 정지(LSW(3)와 리셉터클(RCP)의 전기적인 접속을 차단)함으로써, 과전압 보호 IC(11)보다도 하류의 전자 부품의 보호를 도모한다. 과전압 보호 IC(11)의 출력 단자(OUT)는, LSW(3)의 입력 단자(VIN)와, MCU(1)에 접속된 분압 회로(Pc)(2개의 저항기의 직렬 회로)의 일단에 접속되어 있다. 분압 회로(Pc)의 타단은 그라운드 라인에 접속되어 있다. 분압 회로(Pc)를 구성하는 2개의 저항기의 접속점은, MCU(1)의 단자(P17)에 접속되어 있다.
LSW(3)의 입력 단자(VIN)에는, 2개의 저항기의 직렬 회로로 이루어지는 분압 회로(Pf)의 일단이 접속되어 있다. 분압 회로(Pf)의 타단은 그라운드 라인에 접속되어 있다. 분압 회로(Pf)를 구성하는 2개의 저항기의 접속점은, LSW(3)의 제어 단자(ON)에 접속되어 있다. LSW(3)의 제어 단자(ON)에는, 바이폴러 트랜지스터(S2)의 컬렉터 단자가 접속되어 있다. 바이폴러 트랜지스터(S2)의 이미터 단자는 그라운드 라인에 접속되어 있다. 바이폴러 트랜지스터(S2)의 베이스 단자는, MCU(1)의 단자(P19)에 접속되어 있다. LSW(3)는, 제어 단자(ON)에 입력되는 신호가 하이레벨이 되면, 입력 단자(VIN)에 입력된 전압을 출력 단자(VOUT)로부터 출력한다. LSW(3)의 출력 단자(VOUT)는, 충전 IC(2)의 입력 단자(VBUS)에 접속되어 있다.
MCU(1)는, USB 접속이 이루어지지 않은 동안은, 바이폴러 트랜지스터(S2)를 온(on)으로 한다. 이에 의해, LSW(3)의 제어 단자(ON)는 바이폴러 트랜지스터(S2)를 통하여 그라운드 라인에 접속되기 때문에, LSW(3)의 제어 단자(ON)에는 로우레벨의 신호가 입력된다.
LSW(3)에 접속된 바이폴러 트랜지스터(S2)는, USB 접속이 이루어지면, MCU(1)에 의해 오프(off)된다. 바이폴러 트랜지스터(S2)가 오프됨으로써, 분압 회로(Pf)에 의해 분압된 USB 전압(VUSB)이 LSW(3)의 제어 단자(ON)에 입력된다. 이 때문에, USB 접속이 이루어지고 또한 바이폴러 트랜지스터(S2)가 오프되면, LSW(3)의 제어 단자(ON)에는, 하이레벨의 신호가 입력된다. 이에 의해, LSW(3)는, USB 케이블로부터 공급되는 USB 전압(VUSB)을 출력 단자(VOUT)로부터 출력한다. 또한, 바이폴러 트랜지스터(S2)가 오프되어 있지 않은 상태에서 USB 접속이 이루어져도, LSW(3)의 제어 단자(ON)는, 바이폴러 트랜지스터(S2)를 통하여 그라운드 라인에 접속되어 있다. 이 때문에, MCU(1)가 바이폴러 트랜지스터(S2)를 오프하지 않는 한, LSW(3)의 제어 단자(ON)에는 로우레벨의 신호가 계속 입력되는 점을 유의바란다.
전원(BAT)의 양극 단자는, 보호 IC(10)의 전원 단자(VDD)와, 승압 DC/DC 컨버터(9)의 입력 단자(VIN)와, 충전 IC(2)의 충전 단자(bat)에 접속되어 있다. 따라서, 전원(BAT)의 전원 전압(VBAT)은, 보호 IC(10)와, 충전 IC(2)와, 승압 DC/DC 컨버터(9)에 공급된다. 전원(BAT)의 음극 단자에는, 저항기(Ra)와, MOSFET로 구성된 스위치(Sa)와, MOSFET로 구성된 스위치(Sb)와, 저항기(Rb)가 이 순으로 직렬 접속되어 있다. 저항기(Ra)와 스위치(Sa)의 접속점에는, 보호 IC(10)의 전류 검출 단자(CS)가 접속되어 있다. 스위치(Sa)와 스위치(Sb)의 각각의 제어 단자는, 보호 IC(10)에 접속되어 있다. 저항기(Rb)의 양단은, 잔량계 IC(12)에 접속되어 있다.
보호 IC(10)는, 전류 검출 단자(CS)에 입력되는 전압으로부터, 전원(BAT)의 충방전시에 있어서 저항기(Ra)에 흐르는 전류값을 취득하고, 이 전류값이 과대하게 된 경우(과전류)에, 스위치(Sa)와 스위치(Sb)의 개폐 제어를 실시하여, 전원(BAT)의 충전 또는 방전을 정지시킴으로써, 전원(BAT)의 보호를 도모한다. 보다 구체적으로는, 보호 IC(10)는, 전원(BAT)의 충전시에 과대한 전류값을 취득한 경우에는, 스위치(Sb)를 오프함으로써, 전원(BAT)의 충전을 정지시킨다. 보호 IC(10)는, 전원(BAT)의 방전시에 과대한 전류값을 취득한 경우에는, 스위치(Sa)를 오프함으로써, 전원(BAT)의 방전을 정지시킨다. 또한, 보호 IC(10)는, 전원 단자(VDD)에 입력되는 전압으로부터, 전원(BAT)의 전압값이 이상(異常)이 된 경우(과충전 또는 과전압인 경우)에, 스위치(Sa)와 스위치(Sb)의 개폐 제어를 실시하여, 전원(BAT)의 충전 또는 방전을 정지시킴으로써, 전원(BAT)의 보호를 도모한다. 보다 구체적으로는, 보호 IC(10)는, 전원(BAT)의 과충전을 검지한 경우에는, 스위치(Sb)를 오프함으로써, 전원(BAT)의 충전을 정지시킨다. 보호 IC(10)는, 전원(BAT)의 과방전을 검지한 경우에는, 스위치(Sa)를 오프함으로써, 전원(BAT)의 방전을 정지시킨다.
전원(BAT)의 근방에 배치된 서미스터(T1)와 접속되는 커넥터에는 저항기(Rt1)가 접속되어 있다. 저항기(Rt1)와 서미스터(T1)의 직렬 회로는, 그라운드 라인과, 잔량계 IC(12)의 레귤레이터 단자(TREG)에 접속되어 있다. 서미스터(T1)와 저항기(Rt1)의 접속점은, 잔량계 IC(12)의 서미스터 단자(THM)에 접속되어 있다. 서미스터(T1)는, 온도의 증가에 따라 저항값이 증대하는 PTC(Positive Temperature Coefficient) 서미스터여도 되고, 온도의 증가에 따라 저항값이 감소하는 NTC(Negative Temperature Coefficient) 서미스터여도 된다.
잔량계 IC(12)는, 저항기(Rb)에 흐르는 전류를 검출하고, 검출된 전류값에 근거하여, 전원(BAT)의 잔용량, 충전 상태를 나타내는 SOC(State Of Charge), 및 건전 상태를 나타내는 SOH(State Of Health) 등의 배터리 정보를 도출한다. 잔량계 IC(12)는, 레귤레이터 단자(TREG)에 접속되는 내장 레귤레이터로부터, 서미스터(T1)와 저항기(Rt1)의 분압 회로에 전압을 공급한다. 잔량계 IC(12)는, 이 분압 회로에 의해 분압된 전압을 서미스터 단자(THM)로부터 취득하고, 이 전압에 근거하여, 전원(BAT)의 온도에 관한 온도 정보를 취득한다. 잔량계 IC(12)는, 시리얼 통신을 실시하기 위한 통신선(LN)에 의해 MCU(1)와 접속되어 있으며, MCU(1)와 통신 가능하게 구성되어 있다. 잔량계 IC(12)는, 도출된 배터리 정보와, 취득된 전원(BAT)의 온도 정보를, MCU(1)로부터의 요구에 따라, MCU(1)에 송신한다. 또한, 시리얼 통신을 실시하기 위해서는, 데이터 송신용의 데이터 라인이나 동기용의 클록 라인 등의 복수의 신호선이 필요하게 된다. 도 10-도 19에서는, 간략화를 위해, 1개의 신호선만이 도시되어 있는 점에 유의바란다.
잔량계 IC(12)는, 통지 단자(12a)를 구비하고 있다. 통지 단자(12a)는, MCU(1)의 단자(P6)와, 후술하는 다이오드(D2)의 캐소드에 접속되어 있다. 잔량계 IC(12)는, 전원(BAT)의 온도가 과대하게 되었다 등의 이상을 검출하면, 통지 단자(12a)로부터 로우레벨의 신호를 출력함으로써, 그 이상 발생을 MCU(1)에 통지한다. 이 로우레벨의 신호는, 다이오드(D2)를 경유하여, FF(17)의 CLR(￣) 단자에도 입력된다.
승압 DC/DC 컨버터(9)의 스위칭 단자(SW)에는, 리액터(Lc)의 일단이 접속되어 있다. 이 리액터(Lc)의 타단은 승압 DC/DC 컨버터(9)의 입력 단자(VIN)에 접속되어 있다. 승압 DC/DC 컨버터(9)는, 스위칭 단자(SW)에 접속된 내장 트랜지스터의 온 오프 제어를 실시함으로써, 입력된 전압을 승압하여, 출력 단자(VOUT)로부터 출력된다. 또한, 승압 DC/DC 컨버터(9)의 입력 단자(VIN)는, 승압 DC/DC 컨버터(9)의 고전위측의 전원 단자를 구성하고 있다. 승압 DC/DC 컨버터(9)는, 이네이블 단자(EN)에 입력되는 신호가 하이레벨이 되어 있는 경우에, 승압 동작을 실시한다. USB 접속되어 있는 상태에 있어서는, 승압 DC/DC 컨버터(9)의 이네이블 단자(EN)에 입력되는 신호는, MCU(1)에 의해 로우레벨로 제어되어도 된다. 혹은, USB 접속되어 있는 상태에 있어서는, 승압 DC/DC 컨버터(9)의 이네이블 단자(EN)에 입력되는 신호를 MCU(1)가 제어하지 않음으로써, 이네이블 단자(EN)의 전위를 부정(不定)으로 해도 된다.
승압 DC/DC 컨버터(9)의 출력 단자(VOUT)에는, P 채널형 MOSFET에 의해 구성된 스위치(S4)의 소스 단자가 접속되어 있다. 스위치(S4)의 게이트 단자는, MCU(1)의 단자(P15)와 접속되어 있다. 스위치(S4)의 드레인 단자에는, 저항기(Rs)의 일단이 접속되어 있다. 저항기(Rs)의 타단은, 히터(HTR)의 일단과 접속되는 양극측의 히터 커넥터(Cn)에 접속되어 있다. 스위치(S4)와 저항기(Rs)의 접속점에는, 2개의 저항기로 이루어지는 분압 회로(Pb)가 접속되어 있다. 분압 회로(Pb)를 구성하는 2개의 저항기의 접속점은, MCU(1)의 단자(P18)와 접속되어 있다. 스위치(S4)와 저항기(Rs)의 접속점은, 또한, 오피 앰프(OP1)의 양전원 단자와 접속되어 있다.
승압 DC/DC 컨버터(9)의 출력 단자(VOUT)와 스위치(S4)의 소스 단자의 접속 라인에는, P 채널형 MOSFET에 의해 구성된 스위치(S3)의 소스 단자가 접속되어 있다. 스위치(S3)의 게이트 단자는, MCU(1)의 단자(P16)와 접속되어 있다. 스위치(S3)의 드레인 단자는, 저항기(Rs)와 양극측의 히터 커넥터(Cn)의 접속 라인에 접속되어 있다. 이와 같이, 승압 DC/DC 컨버터(9)의 출력 단자(VOUT)와 히터 커넥터(Cn)의 양극측의 사이에는, 스위치(S3)를 포함하는 회로와, 스위치(S4) 및 저항기(Rs)를 포함하는 회로가 병렬 접속되어 있다. 스위치(S3)를 포함하는 회로는, 저항기를 가지지 않기 때문에, 스위치(S4) 및 저항기(Rs)를 포함하는 회로보다도 저(低)저항인 회로이다.
오피 앰프(OP1)의 비(非)반전 입력 단자는, 저항기(Rs)와 양극측의 히터 커넥터(Cn)의 접속 라인에 접속되어 있다. 오피 앰프(OP1)의 반전 입력 단자는, 히터(HTR)의 타단과 접속되는 음극측의 히터 커넥터(Cn)와, N 채널형 MOSFET에 의해 구성된 스위치(S6)의 드레인 단자에 접속되어 있다. 스위치(S6)의 소스 단자는 그라운드 라인에 접속되어 있다. 스위치(S6)의 게이트 단자는, MCU(1)의 단자(P14)와, 다이오드(D4)의 애노드와, 승압 DC/DC 컨버터(9)의 이네이블 단자(EN)에 접속되어 있다. 다이오드(D4)의 캐소드는, FF(17)의 Q 단자와 접속되어 있다. 오피 앰프(OP1)의 출력 단자에는 저항기(R4)의 일단이 접속되어 있다. 저항기(R4)의 타단은, MCU(1)의 단자(P9)와, N 채널형 MOSFET에 의해 구성된 스위치(S5)의 드레인 단자에 접속되어 있다. 스위치(S5)의 소스 단자는, 그라운드 라인에 접속되어 있다. 스위치(S5)의 게이트 단자는, 저항기(Rs)와 양극측의 히터 커넥터(Cn)의 접속 라인에 접속되어 있다.
충전 IC(2)의 입력 단자(VBUS)는, LED(L1~L8)의 각각의 애노드에 접속되어 있다. LED(L1~L8)의 각각의 캐소드는, 전류 제한을 위한 저항기를 통하여, MCU(1)의 제어 단자(PD1~PD8)에 접속되어 있다. 즉, 입력 단자(VBUS)에는, LED(L1~L8)가 병렬 접속되어 있다. LED(L1~L8)는, 리셉터클(RCP)에 접속된 USB 케이블로부터 공급되는 USB 전압(VUSB)과, 전원(BAT)으로부터 충전 IC(2)를 경유하여 공급되는 전압의 각각 의해 동작 가능하게 구성되어 있다. MCU(1)에는, 제어 단자(PD1)~제어 단자(PD8)의 각각과 그라운드 단자(GND)에 접속된 트랜지스터(스위칭 소자)가 내장되어 있다. MCU(1)는, 제어 단자(PD1)와 접속된 트랜지스터를 온함으로써 LED(L1)에 통전하여 이를 점등시키고, 제어 단자(PD1)와 접속된 트랜지스터를 오프함으로써 LED(L1)를 소등시킨다. 제어 단자(PD1)와 접속된 트랜지스터의 온과 오프를 고속으로 전환함으로써, LED(L1)의 휘도나 발광 패턴을 동적으로 제어할 수 있다. LED(L2~L8)에 대해서도 동일하게 MCU(1)에 의해 점등 제어된다.
충전 IC(2)는, 입력 단자(VBUS)에 입력되는 USB 전압(VUSB)에 근거하여 전원(BAT)을 충전하는 충전 기능을 구비한다. 충전 IC(2)는, 도시하지 않은 단자나 배선으로부터, 전원(BAT)의 충전 전류나 충전 전압을 취득하고, 이들에 근거하여, 전원(BAT)의 충전 제어(충전 단자(bat)로부터 전원(BAT)으로의 전력 공급 제어)를 실시한다. 또한, 충전 IC(2)는, 잔량계 IC(12)로부터 MCU(1)에 송신된 전원(BAT)의 온도 정보를, 통신선(LN)을 이용한 시리얼 통신에 의해 MCU(1)로부터 취득하고, 충전 제어에 이용해도 된다.
충전 IC(2)는, 또한, VBAT 파워 패스 기능과, OTG 기능을 구비한다. VBAT 파워 패스 기능은, 충전 단자(bat)에 입력되는 전원 전압(VBAT)과 대략 일치하는 시스템 전원 전압(Vcc0)을, 출력 단자(SYS)로부터 출력하는 기능이다. OTG 기능은, 충전 단자(bat)에 입력되는 전원 전압(VBAT)을 승압하여 얻어지는 시스템 전원 전압(Vcc4)을, 입력 단자(VBUS)로부터 출력하는 기능이다. 충전 IC(2)의 OTG 기능의 온 오프는, 통신선(LN)을 이용한 시리얼 통신에 의해, MCU(1)에 의해 제어된다. 또한, OTG 기능에 있어서는, 충전 단자(bat)로 입력되는 전원 전압(VBAT)을, 입력 단자(VBUS)로부터 그대로 출력해도 된다. 이 경우에 있어서, 전원 전압(VBAT)과 시스템 전원 전압(Vcc4)은 대략 일치한다.
충전 IC(2)의 출력 단자(SYS)는, 승강압 DC/DC 컨버터(8)의 입력 단자(VIN)에 접속되어 있다. 충전 IC(2)의 스위칭 단자(SW)에는 리액터(La)의 일단이 접속되어 있다. 리액터(La)의 타단은, 충전 IC(2)의 출력 단자(SYS)에 접속되어 있다. 충전 IC(2)의 충전 이네이블 단자(CE)(￣)는, 저항기를 통하여, MCU(1)의 단자(P22)에 접속되어 있다. 또한, 충전 IC(2)의 충전 이네이블 단자(CE)(￣)에는, 바이폴러 트랜지스터(S1)의 컬렉터 단자가 접속되어 있다. 바이폴러 트랜지스터(S1)의 이미터 단자는, 후술의 LSW(4)의 출력 단자(VOUT)에 접속되어 있다. 바이폴러 트랜지스터(S1)의 베이스 단자는, FF(17)의 Q 단자에 접속되어 있다. 또한, 충전 IC(2)의 충전 이네이블 단자(CE)(￣)에는, 저항기(Rc)의 일단이 접속되어 있다. 저항기(Rc)의 타단은, LSW(4)의 출력 단자(VOUT)에 접속되어 있다.
승강압 DC/DC 컨버터(8)의 입력 단자(VIN)와 이네이블 단자(EN)에는 저항기가 접속되어 있다. 충전 IC(2)의 출력 단자(SYS)로부터, 승강압 DC/DC 컨버터(8)의 입력 단자(VIN)에 시스템 전원 전압(Vcc0)이 입력됨으로써, 승강압 DC/DC 컨버터(8)의 이네이블 단자(EN)에 입력되는 신호는 하이레벨이 되고, 승강압 DC/DC 컨버터(8)는 승압 동작 또는 강압 동작을 개시한다. 승강압 DC/DC 컨버터(8)는, 리액터(Lb)에 접속된 내장 트랜지스터의 스위칭 제어에 의해, 입력 단자(VIN)에 입력된 시스템 전원 전압(Vcc0)을 승압 또는 강압하여 시스템 전원 전압(Vcc1)을 생성하고, 출력 단자(VOUT)로부터 출력한다. 승강압 DC/DC 컨버터(8)의 출력 단자(VOUT)는, 승강압 DC/DC 컨버터(8)의 피드백 단자(FB)와, LSW(4)의 입력 단자(VIN)와, 스위치 드라이버(7)의 입력 단자(VIN)와, FF(16)의 전원 단자(VCC) 및 D 단자에 접속되어 있다. 승강압 DC/DC 컨버터(8)의 출력 단자(VOUT)로부터 출력되는 시스템 전원 전압(Vcc1)이 공급되는 배선을 전원 라인(PL1)이라고 기재한다.
LSW(4)는, 제어 단자(ON)에 입력되는 신호가 하이레벨이 되면, 입력 단자(VIN)에 입력되어 있는 시스템 전원 전압(Vcc1)을 출력 단자(VOUT)로부터 출력한다. LSW(4)의 제어 단자(ON)와 전원 라인(PL1)은, 저항기를 통하여 접속되어 있다. 이 때문에, 전원 라인(PL1)에 시스템 전원 전압(Vcc1)이 공급됨으로써, LSW(4)의 제어 단자(ON)에는 하이레벨의 신호가 입력된다. LSW(4)가 출력하는 전압은, 배선 저항 등을 무시하면 시스템 전원 전압(Vcc1)과 동일하지만, 시스템 전원 전압(Vcc1)과 구별하기 위해서, LSW(4)의 출력 단자(VOUT)로부터 출력되는 전압을, 이하에서는 시스템 전원 전압(Vcc2)이라고 기재한다.
LSW(4)의 출력 단자(VOUT)는, MCU(1)의 전원 단자(VDD)와, LSW(5)의 입력 단자(VIN)와, 잔량계 IC(12)의 전원 단자(VDD)와, ROM(6)의 전원 단자(VCC)와, 바이폴러 트랜지스터(S1)의 이미터 단자와, 저항기(Rc)와, FF(17)의 전원 단자(VCC)에 접속되어 있다. LSW(4)의 출력 단자(VOUT)로부터 출력되는 시스템 전원 전압(Vcc2)이 공급되는 배선을 전원 라인(PL2)이라고 기재한다.
LSW(5)는, 제어 단자(ON)에 입력되는 신호가 하이레벨이 되면, 입력 단자(VIN)에 입력되어 있는 시스템 전원 전압(Vcc2)을 출력 단자(VOUT)로부터 출력한다. LSW(5)의 제어 단자(ON)는, MCU(1)의 단자(P23)와 접속되어 있다. LSW(5)가 출력하는 전압은, 배선 저항 등을 무시하면 시스템 전원 전압(Vcc2)과 동일하지만, 시스템 전원 전압(Vcc2)과 구별하기 위해서, LSW(5)의 출력 단자(VOUT)로부터 출력되는 전압을, 이하에서는 시스템 전원 전압(Vcc3)이라고 기재한다. LSW(5)의 출력 단자(VOUT)로부터 출력되는 시스템 전원 전압(Vcc3)이 공급되는 배선을 전원 라인(PL3)이라고 기재한다.
전원 라인(PL3)에는, 서미스터(T2)와 저항기(Rt2)의 직렬 회로가 접속되고, 저항기(Rt2)는 그라운드 라인에 접속되어 있다. 서미스터(T2)와 저항기(Rt2)는 분압 회로를 구성하고 있으며, 이들의 접속점은, MCU(1)의 단자(P21)와 접속되어 있다. MCU(1)는, 단자(P21)에 입력되는 전압에 근거하여, 서미스터(T2)의 온도 변동(저항값 변동)을 검출하고, 그 온도 변동량에 의해, 퍼프 동작의 유무를 판정한다.
전원 라인(PL3)에는, 서미스터(T3)와 저항기(Rt3)의 직렬 회로가 접속되고, 저항기(Rt3)는 그라운드 라인에 접속되어 있다. 서미스터(T3)와 저항기(Rt3)는 분압 회로를 구성하고 있으며, 이들의 접속점은, MCU(1)의 단자(P13)와, 오피 앰프(OP2)의 반전 입력 단자에 접속되어 있다. MCU(1)는, 단자(P13)에 입력되는 전압에 근거하여, 서미스터(T3)의 온도(히터(HTR)의 온도에 상당)를 검출한다.
전원 라인(PL3)에는, 서미스터(T4)와 저항기(Rt4)의 직렬 회로가 접속되고, 저항기(Rt4)는 그라운드 라인에 접속되어 있다. 서미스터(T4)와 저항기(Rt4)는 분압 회로를 구성하고 있으며, 이들의 접속점은, MCU(1)의 단자(P12)와, 오피 앰프(OP3)의 반전 입력 단자에 접속되어 있다. MCU(1)는, 단자(P12)에 입력되는 전압에 근거하여, 서미스터(T4)의 온도(케이스(110)의 온도에 상당)를 검출한다.
전원 라인(PL2)에는, MOSFET에 의해 구성된 스위치(S7)의 소스 단자가 접속되어 있다. 스위치(S7)의 게이트 단자는, MCU(1)의 단자(P20)에 접속되어 있다. 스위치(S7)의 드레인 단자는, 진동 모터(M)가 접속되는 한 쌍의 커넥터의 한쪽에 접속되어 있다. 이 한 쌍의 커넥터의 다른 쪽은 그라운드 라인에 접속되어 있다. MCU(1)는, 단자(P20)의 전위를 조작함으로써 스위치(S7)의 개폐를 제어하고, 진동 모터(M)를 특정의 패턴으로 진동시킬 수 있다. 스위치(S7)를 대신하여, 전용의 드라이버 IC를 사용해도 된다.
전원 라인(PL2)에는, 오피 앰프(OP2)의 양전원 단자와, 오피 앰프(OP2)의 비반전 입력 단자에 접속되어 있는 분압 회로(Pd)(2개의 저항기의 직렬 회로)가 접속되어 있다. 분압 회로(Pd)를 구성하는 2개의 저항기의 접속점은, 오피 앰프(OP2)의 비반전 입력 단자에 접속되어 있다. 오피 앰프(OP2)는, 히터(HTR)의 온도에 따른 신호(서미스터(T3)의 저항값에 따른 신호)를 출력한다. 본 실시 형태에서는, 서미스터(T3)로서 NTC 특성을 가지는 것을 사용하고 있기 때문에, 히터(HTR)의 온도(서미스터(T3)의 온도)가 높을수록, 오피 앰프(OP2)의 출력 전압은 낮아진다. 이것은, 오피 앰프(OP2)의 음전원 단자는 그라운드 라인에 접속되어 있으며, 오피 앰프(OP2)의 반전 입력 단자에 입력되는 전압값(서미스터(T3)와 저항기(Rt3)에 의한 분압값)이, 오피 앰프(OP2)의 비반전 입력 단자에 입력되는 전압값(분압 회로(Pd)에 의한 분압값)보다 높아지면, 오피 앰프(OP2)의 출력 전압의 값은, 그라운드 전위의 값과 대략 동일하게 되기 때문이다. 즉, 히터(HTR)의 온도(서미스터(T3)의 온도)가 고온이 되면, 오피 앰프(OP2)의 출력 전압은 로우레벨이 된다.
또한, 서미스터(T3)로서 PTC 특성을 가지는 것을 사용하는 경우에는, 오피 앰프(OP2)의 비반전 입력 단자에, 서미스터(T3) 및 저항기(Rt3)의 분압 회로의 출력을 접속하여, 오피 앰프(OP2)의 반전 입력 단자에, 분압 회로(Pd)의 출력을 접속하면 된다.
전원 라인(PL2)에는, 오피 앰프(OP3)의 양전원 단자와, 오피 앰프(OP3)의 비반전 입력 단자에 접속되어 있는 분압 회로(Pe)(2개의 저항기의 직렬 회로)가 접속되어 있다. 분압 회로(Pe)를 구성하는 2개의 저항기의 접속점은, 오피 앰프(OP3)의 비반전 입력 단자에 접속되어 있다. 오피 앰프(OP3)는, 케이스(110)의 온도에 따른 신호(서미스터(T4)의 저항값에 따른 신호)를 출력한다. 본 실시 형태에서는, 서미스터(T4)로서 NTC 특성을 가지는 것을 사용하고 있기 때문에, 케이스(110)의 온도가 높을수록, 오피 앰프(OP3)의 출력 전압은 낮아진다. 이것은, 오피 앰프(OP3)의 음전원 단자는 그라운드 라인에 접속되어 있으며, 오피 앰프(OP3)의 반전 입력 단자에 입력되는 전압값(서미스터(T4)와 저항기(Rt4)에 의한 분압값)이, 오피 앰프(OP3)의 비반전 입력 단자에 입력되는 전압값(분압 회로(Pe)에 의한 분압값)보다 높아지면, 오피 앰프(OP3)의 출력 전압의 값은, 그라운드 전위의 값과 대략 동일하게 되기 때문이다. 즉, 서미스터(T4)의 온도가 고온이 되면, 오피 앰프(OP3)의 출력 전압이, 로우레벨이 된다.
또한, 서미스터(T4)로서 PTC 특성을 가지는 것을 사용하는 경우에는, 오피 앰프(OP3)의 비반전 입력 단자에, 서미스터(T4) 및 저항기(Rt4)의 분압 회로의 출력을 접속하고, 오피 앰프(OP3)의 반전 입력 단자에, 분압 회로(Pe)의 출력을 접속하면 된다.
오피 앰프(OP2)의 출력 단자에는 저항기(R1)가 접속되어 있다. 저항기(R1)에는, 다이오드(D1)의 캐소드가 접속되어 있다. 다이오드(D1)의 애노드는, 오피 앰프(OP3)의 출력 단자와, FF(17)의 D 단자와, FF(17)의 CLR(￣) 단자에 접속되어 있다. 저항기(R1)와 다이오드(D1)의 접속 라인에는, 전원 라인(PL1)에 접속된 저항기(R2)가 접속되어 있다. 또한, 이 접속 라인에는, FF(16)의 CLR(￣) 단자가 접속되어 있다.
다이오드(D1)의 애노드 및 오피 앰프(OP3)의 출력 단자의 접속점과, FF(17)의 D 단자의 접속 라인에는, 저항기(R3)의 일단이 접속되어 있다. 저항기(R3)의 타단은 전원 라인(PL2)에 접속되어 있다. 또한, 이 접속 라인에는, 잔량계 IC(12)의 통지 단자(12a)와 접속되어 있는 다이오드(D2)의 애노드와, 다이오드(D3)의 애노드와, FF(17)의 CLR(￣) 단자가 접속되어 있다. 다이오드(D3)의 캐소드는, MCU(1)의 단자(P5)에 접속되어 있다.
FF(16)는, 히터(HTR)의 온도가 과대가 되고, 오피 앰프(OP2)로부터 출력되는 신호가 작아져, CLR(￣) 단자에 입력되는 신호가 로우레벨이 되면, Q(￣) 단자로부터 하이레벨의 신호를 MCU(1)의 단자(P11)에 입력한다. FF(16)의 D 단자에는 전원 라인(PL1)으로부터 하이레벨의 시스템 전원 전압(Vcc1)이 공급되어 있다. 이 때문에, FF(16)에서는, 음논리로 동작하는 CLR(￣) 단자에 입력되는 신호가 로우레벨이 되지 않는 한, Q(￣) 단자로부터는 로우레벨의 신호가 계속 출력된다.
FF(17)의 CLR(￣) 단자에 입력되는 신호는, 히터(HTR)의 온도가 과대가 된 경우와, 케이스(110)의 온도가 과대가 된 경우와, 잔량계 IC(12)의 통지 단자(12a)로부터 이상 검출을 나타내는 로우레벨의 신호가 출력된 경우의 어느 하나의 경우에, 로우레벨이 된다. FF(17)는, CLR(￣) 단자에 입력되는 신호가 로우레벨이 되면, Q 단자로부터 로우레벨의 신호를 출력한다. 이 로우레벨의 신호는, MCU(1)의 단자(P10)와, 스위치(S6)의 게이트 단자와, 승압 DC/DC 컨버터(9)의 이네이블 단자(EN)와, 충전 IC(2)에 접속된 바이폴러 트랜지스터(S1)의 베이스 단자에 각각 입력된다. 스위치(S6)의 게이트 단자에 로우레벨의 신호가 입력되면, 스위치(S6)를 구성하는 N 채널형 MOSFET의 게이트-소스간 전압이 문턱값 전압 미만이 되기 때문에, 스위치(S6)가 오프가 된다. 승압 DC/DC 컨버터(9)의 이네이블 단자(EN)에 로우레벨의 신호가 입력되면, 승압 DC/DC 컨버터(9)의 이네이블 단자(EN)는 정논리이기 때문에, 승압 동작이 정지된다. 바이폴러 트랜지스터(S1)의 베이스 단자에 로우레벨의 신호가 입력되면, 바이폴러 트랜지스터(S1)가 온이 된다(컬렉터 단자로부터 증폭된 전류가 출력된다). 바이폴러 트랜지스터(S1)가 온이 되면, 충전 IC(2)의 CE(￣) 단자에 바이폴러 트랜지스터(S1)를 통하여 하이레벨의 시스템 전원 전압(Vcc2)이 입력된다. 충전 IC(2)의 CE(￣) 단자는 부논리이기 때문에, 전원(BAT)의 충전이 정지된다. 이들에 의해, 히터(HTR)의 가열과 전원(BAT)의 충전이 정지된다. 또한, MCU(1)가 단자(P22)로부터 충전 IC(2)의 충전 이네이블 단자(CE)(￣)에 대하여 로우레벨의 이네이블 신호를 출력하려고 해도, 바이폴러 트랜지스터(S1)가 온이 되면, 증폭된 전류가, 컬렉터 단자로부터 MCU(1)의 단자(P22) 및 충전 IC(2)의 충전 이네이블 단자(CE)(￣)에 입력된다. 이에 의해, 충전 IC(2)의 충전 이네이블 단자(CE)(￣)에는 하이레벨의 신호가 입력되는 점에 유의바란다.
FF(17)의 D 단자에는 전원 라인(PL2)으로부터 하이레벨의 시스템 전원 전압(Vcc2)이 공급되고 있다. 이 때문에, FF(17)에서는, 부논리로 동작하는 CLR(￣) 단자에 입력되는 신호가 로우레벨이 되지 않는 한, Q 단자로부터 하이레벨의 신호가 계속 출력된다. 오피 앰프(OP3)의 출력 단자로부터 로우레벨의 신호가 출력되면, 오피 앰프(OP2)의 출력 단자로부터 출력되는 신호의 레벨에 따르지 않고, FF(17)의 CLR(￣) 단자에는 로우레벨의 신호가 입력된다. 오피 앰프(OP2)의 출력 단자로부터 하이레벨의 신호가 출력되는 경우에는, 오피 앰프(OP3)의 출력 단자로부터 출력되는 로우레벨의 신호는, 다이오드(D1)에 의해 이 하이레벨의 신호의 영향을 받지 않는 점에 유의바란다. 또한, 오피 앰프(OP2)의 출력 단자로부터 로우레벨의 신호가 출력되는 경우에는, 오피 앰프(OP3)의 출력 단자로부터 하이레벨의 신호가 출력되었다고 해도, 다이오드(D1)를 통하여 이 하이레벨의 신호는 로우레벨의 신호로 치환된다.
전원 라인(PL2)은, MCU 탑재 기판(161)으로부터 LED 탑재 기판(163) 및 홀 IC 탑재 기판(164) 측을 향하여 더 분기(分岐)되어 있다. 이 분기된 전원 라인(PL2)에는, 홀 IC(13)의 전원 단자(VDD)와, 통신 IC(15)의 전원 단자(VCC)와, 홀 IC(14)의 전원 단자(VDD)가 접속되어 있다.
홀 IC(13)의 출력 단자(OUT)는, MCU(1)의 단자(P3)와, 스위치 드라이버(7)의 단자(SW2)에 접속되어 있다. 아우터 패널(115)이 분리되면, 홀 IC(13)의 출력 단자(OUT)로부터 로우레벨의 신호가 출력된다. MCU(1)는, 단자(P3)에 입력되는 신호에 의해, 아우터 패널(115)의 장착 유무를 판정한다.
LED 탑재 기판(163)에는, 조작 스위치(OPS)와 접속된 직렬 회로(저항기와 콘덴서의 직렬 회로)가 설치되어 있다. 이 직렬 회로는, 전원 라인(PL2)에 접속되어 있다. 이 직렬 회로의 저항기와 콘덴서의 접속점은, MCU(1)의 단자(P4)와, 조작 스위치(OPS)와, 스위치 드라이버(7)의 단자(SW1)에 접속되어 있다. 조작 스위치(OPS)가 압하되어 있지 않은 상태에서는, 조작 스위치(OPS)는 도통하지 않고, MCU(1)의 단자(P4)와 스위치 드라이버(7)의 단자(SW1)에 각각 입력되는 신호는, 시스템 전원 전압(Vcc2)에 의해 하이레벨이 된다. 조작 스위치(OPS)가 압하되어 조작 스위치(OPS)가 도통 상태가 되면, MCU(1)의 단자(P4)와 스위치 드라이버(7)의 단자(SW1)에 각각 입력되는 신호는, 그라운드 라인에 접속되기 때문에 로우레벨이 된다. MCU(1)는, 단자(P4)에 입력되는 신호에 의해, 조작 스위치(OPS)의 조작을 검출한다.
스위치 드라이버(7)에는, 리셋 입력 단자(RSTB)가 설치되어 있다. 리셋 입력 단자(RSTB)는, LSW(4)의 제어 단자(ON)에 접속되어 있다. 스위치 드라이버(7)는, 단자(SW1)와 단자(SW2)에 입력되는 신호의 레벨이 모두 로우레벨이 된 경우(아우터 패널(115)이 분리되어 있고, 또한, 조작 스위치(OPS)가 압하된 상태)에는, 리셋 입력 단자(RSTB)로부터 로우레벨의 신호를 출력함으로써, LSW(4)의 출력 동작을 정지시킨다. 즉, 본래는 아우터 패널(115)의 압압부(117)를 통하여 눌려지는 조작 스위치(OPS)가, 아우터 패널(115)이 분리된 상태로 유저에 의해 직접 눌려지면, 스위치 드라이버(7)의 단자(SW1)와 단자(SW2)에 입력되는 신호의 레벨이 모두 로우레벨이 된다.
＜흡인기의 동작 모드마다의 동작＞
이하, 도 13~도 19를 참조하여, 도 10에 나타내는 전기 회로의 동작을 설명한다. 도 13은, 슬립 모드에 있어서의 전기 회로의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 14는, 액티브 모드에 있어서의 전기 회로의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 15는, 가열 초기 설정 모드에 있어서의 전기 회로의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 16은, 가열 모드에 있어서의 히터(HTR)의 가열시의 전기 회로의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 17은, 가열 모드에 있어서의 히터(HTR)의 온도 검출시의 전기 회로의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 18은, 충전 모드에 있어서의 전기 회로의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 19는, MCU(1)의 리셋(재기동)시의 전기 회로의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 13~도 19의 각각에 있어서, 칩화된 전자 부품의 단자 중, 파선의 타원으로 둘러싸인 단자는, 전원 전압(VBAT), USB 전압(VUSB), 및 시스템 전원 전압 등의 입력 또는 출력이 이루어지고 있는 단자를 나타내고 있다.
어느 동작 모드에 있어서도, 전원 전압(VBAT)은, 보호 IC(10)의 전원 단자(VDD)와, 승압 DC/DC 컨버터(9)의 입력 단자(VIN)와, 충전 IC(2)의 충전 단자(bat)에 입력되어 있다.
＜슬립 모드: 도 13＞
MCU(1)는, 충전 IC(2)의 VBAT 파워 패스 기능을 유효로 하고, OTG 기능과 충전 기능을 무효로 한다. 충전 IC(2)의 입력 단자(VBUS)에 USB 전압(VUSB)이 입력되지 않음으로써, 충전 IC(2)의 VBAT 파워 패스 기능은 유효하게 된다. 통신선(LN)으로부터 OTG 기능을 유효하게 하기 위한 신호가 MCU(1)로부터 충전 IC(2)로 출력되지 않기 때문에, OTG 기능은 무효가 된다. 이 때문에, 충전 IC(2)는, 충전 단자(bat)에 입력된 전원 전압(VBAT)으로부터 시스템 전원 전압(Vcc0)을 생성하여, 출력 단자(SYS)로부터 출력한다. 출력 단자(SYS)로부터 출력된 시스템 전원 전압(Vcc0)은, 승강압 DC/DC 컨버터(8)의 입력 단자(VIN) 및 이네이블 단자(EN)에 입력된다. 승강압 DC/DC 컨버터(8)는, 정논리인 이네이블 단자(EN)에 하이레벨의 시스템 전원 전압(Vcc0)이 입력됨으로써 이네이블이 되고, 시스템 전원 전압(Vcc0)으로부터 시스템 전원 전압(Vcc1)을 생성하여, 출력 단자(VOUT)로부터 출력한다. 승강압 DC/DC 컨버터(8)의 출력 단자(VOUT)로부터 출력된 시스템 전원 전압(Vcc1)은, LSW(4)의 입력 단자(VIN)와, LSW(4)의 제어 단자(ON)와, 스위치 드라이버(7)의 입력 단자(VIN)와, FF(16)의 전원 단자(VCC) 및 D 단자에 각각 공급된다.
LSW(4)는, 시스템 전원 전압(Vcc1)에 근거하는 전압이 제어 단자(ON)에 입력됨으로써, 입력 단자(VIN)에 입력된 시스템 전원 전압(Vcc1)을, 출력 단자(VOUT)로부터 시스템 전원 전압(Vcc2)으로서 출력한다. LSW(4)로부터 출력된 시스템 전원 전압(Vcc2)은, MCU(1)의 전원 단자(VDD)와, LSW(5)의 입력 단자(VIN)와, 홀 IC(13)의 전원 단자(VDD)와, 통신 IC(15)의 전원 단자(VCC)와, 홀 IC(14)의 전원 단자(VDD)에 입력된다. 또한, 시스템 전원 전압(Vcc2)은, 잔량계 IC(12)의 전원 단자(VDD)와, ROM(6)의 전원 단자(VCC)와, 충전 IC(2)의 충전 이네이블 단자(CE)(￣)에 접속된 저항기(Rc) 및 바이폴러 트랜지스터(S1)와, FF(17)의 전원 단자(VCC)와, 오피 앰프(OP3)의 양전원 단자와, 분압 회로(Pe)와, 오피 앰프(OP2)의 양전원 단자와, 분압 회로(Pd)에 각각 공급된다. 충전 IC(2)에 접속되어 있는 바이폴러 트랜지스터(S1)는, FF(17)의 Q 단자로부터 로우레벨의 신호가 출력되지 않는 한은 오프로 되어 있다. 그 때문에, LSW(4)에서 생성된 시스템 전원 전압(Vcc2)은, 충전 IC(2)의 충전 이네이블 단자(CE)(￣)에도 입력된다. 충전 IC(2)의 충전 이네이블 단자(CE)(￣)는 부논리이기 때문에, 이 상태에서는, 충전 IC(2)에 의한 충전 기능은 오프가 된다.
이와 같이, 슬립 모드에 있어서는, LSW(5)는 시스템 전원 전압(Vcc3)의 출력을 정지하고 있기 때문에, 전원 라인(PL3)에 접속되는 전자 부품으로의 전력 공급은 정지된다. 또한, 슬립 모드에 있어서는, 충전 IC(2)의 OTG 기능은 정지되어 있기 때문에, LED(L1~L8)로의 전력 공급은 정지된다.
＜액티브 모드: 도 14＞
MCU(1)는, 도 13의 슬립 모드 상태로부터, 단자(P8)에 입력되는 신호가 하이레벨이 되고, 슬라이더(119)가 열린 것을 검출하면, 단자(P23)로부터 LSW(5)의 제어 단자(ON)에 하이레벨의 신호를 입력한다. 이에 의해, LSW(5)는 입력 단자(VIN)에 입력되어 있는 시스템 전원 전압(Vcc2)을, 시스템 전원 전압(Vcc3)으로 하여, 출력 단자(VOUT)로부터 출력한다. LSW(5)의 출력 단자(VOUT)로부터 출력된 시스템 전원 전압(Vcc3)은, 서미스터(T2)와, 서미스터(T3)와, 서미스터(T4)에 공급된다.
또한, MCU(1)는, 슬라이더(119)가 열린 것을 검출하면, 통신선(LN)을 통하여, 충전 IC(2)의 OTG 기능을 유효화한다. 이에 의해, 충전 IC(2)는, 충전 단자(bat)로부터 입력된 전원 전압(VBAT)을 승압하여 얻어지는 시스템 전원 전압(Vcc4)을, 입력 단자(VBUS)로부터 출력한다. 입력 단자(VBUS)로부터 출력된 시스템 전원 전압(Vcc4)은, LED(L1~L8)에 공급된다.
＜가열 초기 설정 모드: 도 15＞
도 14의 상태로부터, 단자(P4)에 입력되는 신호가 로우레벨이 되면(조작 스위치(OPS)의 압하가 이루어지면), MCU(1)는, 가열에 필요한 각종의 설정을 실시한 후, 단자(P14)로부터, 승압 DC/DC 컨버터(9)의 이네이블 단자(EN)에 하이레벨의 이네이블 신호를 입력한다. 이에 의해, 승압 DC/DC 컨버터(9)는, 입력된 전원 전압(VBAT)을 승압하여 얻어지는 구동 전압(Vbst)을 출력 단자(VOUT)로부터 출력한다. 구동 전압(Vbst)은, 스위치(S3)와 스위치(S4)에 공급된다. 이 상태에서는, 스위치(S3)와 스위치(S4)는 오프로 되어 있다. 또한, 단자(P14)로부터 출력된 하이레벨의 이네이블 신호에 의해 스위치(S6)는 온이 된다. 이에 의해, 히터(HTR)의 음극측 단자가 그라운드 라인에 접속되어, 스위치(S3)를 ON으로 하면 히터(HTR)를 가열 가능한 상태가 된다. MCU(1)의 단자(P14)로부터 하이레벨의 신호의 이네이블 신호가 출력된 후, 가열 모드로 이행한다.
＜가열 모드시의 히터 가열: 도 16＞
도 15의 상태에 있어서, MCU(1)는, 단자(P16)에 접속된 스위치(S3)의 스위칭 제어와, 단자(P15)에 접속된 스위치(S4)의 스위칭 제어를 개시한다. 이들 스위칭 제어는, 상술한 가열 초기 설정 모드가 완료되면 자동적으로 개시되어도 되고, 새로운 조작 스위치(OPS)의 압하에 의해 개시되어도 된다. 구체적으로는, MCU(1)는, 도 16과 같이, 스위치(S3)를 온하고, 스위치(S4)를 오프하여, 구동 전압(Vbst)을 히터(HTR)에 공급하고, 에어로졸 생성을 위한 히터(HTR)의 가열을 실시하는 가열 제어와, 도 17과 같이, 스위치(S3)를 오프하고, 스위치(S4)를 온하여, 히터(HTR)의 온도를 검출하는 온도 검출 제어를 실시한다.
도 16에 나타내듯이, 가열 제어시에 있어서는, 구동 전압(Vbst)은, 스위치(S5)의 게이트에도 공급되어, 스위치(S5)가 온이 된다. 또한, 가열 제어시에는, 스위치(S3)를 통과한 구동 전압(Vbst)이, 저항기(Rs)를 통하여, 오피 앰프(OP1)의 양전원 단자에도 입력된다. 저항기(Rs)의 저항값은, 오피 앰프(OP1)의 내부 저항값과 비교하면 무시할 수 있을 정도로 작다. 그 때문에, 가열 제어시에 있어서, 오피 앰프(OP1)의 양전원 단자에 입력되는 전압은, 구동 전압(Vbst)과 거의 동등하게 된다.
또한, 저항기(R4)의 저항값은, 스위치(S5)의 온 저항값보다도 크게 되어 있다. 가열 제어시에도 오피 앰프(OP1)는 동작하지만, 가열 제어시에는 스위치(S5)가 온이 된다. 스위치(S5)가 온의 상태에서는, 오피 앰프(OP1)의 출력 전압이, 저항기(R4)와 스위치(S5)의 분압 회로에 의해 분압되어, MCU(1)의 단자(P9)에 입력된다. 저항기(R4)의 저항값이 스위치(S5)의 온 저항값보다도 크게 되어 있음으로써, MCU(1)의 단자(P9)에 입력되는 전압은 충분히 작아진다. 이에 의해, 오피 앰프(OP1)로부터 MCU(1)에 대하여 큰 전압이 입력되는 것을 방지할 수 있다.
＜가열 모드시의 히터 온도 검출: 도 17＞
도 17에 나타내듯이, 온도 검출 제어시에는, 구동 전압(Vbst)이 오피 앰프(OP1)의 양전원 단자에 입력됨과 함께, 분압 회로(Pb)에 입력된다. 분압 회로(Pb)에 의해 분압된 전압은, MCU(1)의 단자(P18)에 입력된다. MCU(1)는, 단자(P18)에 입력되는 전압에 근거하여, 온도 검출 제어시에 있어서의 저항기(Rs)와 히터(HTR)의 직렬 회로에 인가되는 기준 전압(Vtemp)을 취득한다.
또한, 온도 검출 제어시에는, 구동 전압(Vbst)(기준 전압(Vtemp))이, 저항기(Rs)와 히터(HTR)의 직렬 회로에 공급된다. 그리고, 이 구동 전압(Vbst)(기준 전압(Vtemp))을 저항기(Rs)와 히터(HTR)에 의해 분압된 전압(Vheat)이, 오피 앰프(OP1)의 비반전 입력 단자에 입력된다. 저항기(Rs)의 저항값은 히터(HTR)의 저항값보다도 충분히 크기 때문에, 전압(Vheat)은, 구동 전압(Vbst)보다도 충분히 낮은 값이다. 온도 검출 제어시에는, 이 낮은 전압(Vheat)이 스위치(S5)의 게이트 단자에도 공급됨으로써, 스위치(S5)는 오프가 된다. 오피 앰프(OP1)는, 반전 입력 단자에 입력되는 전압과 비반전 입력 단자에 입력되는 전압(Vheat)의 차를 증폭하여 출력한다.
오피 앰프(OP1)의 출력 신호는, MCU(1)의 단자(P9)에 입력된다. MCU(1)는, 단자(P9)에 입력된 신호와, 단자(P18)의 입력 전압에 근거하여 취득한 기준 전압(Vtemp)과, 기지(旣知)의 저항기(Rs)의 전기 저항값에 근거하여, 히터(HTR)의 온도를 취득한다. MCU(1)는, 취득한 히터(HTR)의 온도에 근거하여, 히터(HTR)의 가열 제어(예를 들면 히터(HTR)의 온도가 목표 온도가 되는 것 같은 제어)를 실시한다.
또한, MCU(1)는, 스위치(S3)와 스위치(S4)를 각각 오프로 하고 있는 기간(히터(HTR)로의 통전을 실시하고 있지 않은 기간)에 있어서도, 히터(HTR)의 온도를 취득할 수 있다. 구체적으로는, MCU(1)는, 단자(P13)에 입력되는 전압(서미스터(T3)와 저항기(Rt3)로 구성되는 분압 회로의 출력 전압)에 근거하여, 히터(HTR)의 온도를 취득한다.
또한, MCU(1)는, 임의의 타이밍에서, 케이스(110)의 온도의 취득도 가능하다. 구체적으로는, MCU(1)는, 단자(P12)에 입력되는 전압(서미스터(T4)와 저항기(Rt4)로 구성되는 분압 회로의 출력 전압)에 근거하여, 케이스(110)의 온도를 취득한다.
＜충전 모드: 도 18＞
도 18은, 슬립 모드 상태에서 USB 접속이 이루어진 경우를 예시하고 있다. USB 접속이 이루어지면, USB 전압(VUSB)이 과전압 보호 IC(11)를 통하여 LSW(3)의 입력 단자(VIN)에 입력된다. USB 전압(VUSB)은, LSW(3)의 입력 단자(VIN)에 접속된 분압 회로(Pf)에도 공급된다. USB 접속이 이루어진 직후의 시점에서는, 바이폴러 트랜지스터(S2)가 온이 되어 있기 때문에, LSW(3)의 제어 단자(ON)에 입력되는 신호는 로우레벨로 남아있다. USB 전압(VUSB)은, MCU(1)의 단자(P17)에 접속된 분압 회로(Pc)에도 공급되고, 이 분압 회로(Pc)에서 분압된 전압이 단자(P17)에 입력된다. MCU(1)는, 단자(P17)에 입력된 전압에 근거하여, USB 접속이 이루어진 것을 검출한다.
MCU(1)는, USB 접속이 이루어진 것을 검출하면, 단자(P19)에 접속된 바이폴러 트랜지스터(S2)를 오프한다. 바이폴러 트랜지스터(S2)의 게이트 단자에 로우레벨의 신호를 입력하면, 분압 회로(Pf)에 의해 분압된 USB 전압(VUSB)이 LSW(3)의 제어 단자(ON)에 입력된다. 이에 의해, LSW(3)의 제어 단자(ON)에 하이레벨의 신호가 입력되어, LSW(3)는, USB 전압(VUSB)을 출력 단자(VOUT)로부터 출력한다. LSW(3)로부터 출력된 USB 전압(VUSB)은, 충전 IC(2)의 입력 단자(VBUS)에 입력된다. 또한, LSW(3)로부터 출력된 USB 전압(VUSB)은, 그대로 시스템 전원 전압(Vcc4)으로서, LED(L1~L8)에 공급된다.
MCU(1)는, USB 접속이 이루어진 것을 검출하면, 또한, 단자(P22)로부터, 충전 IC(2)의 충전 이네이블 단자(CE)(￣)에 대하여 로우레벨의 이네이블 신호를 출력한다. 이에 의해, 충전 IC(2)는, 전원(BAT)의 충전 기능을 유효화하고, 입력 단자(VBUS)에 입력되는 USB 전압(VUSB)에 의한 전원(BAT)의 충전을 개시한다.
또한, 액티브 모드 상태에서 USB 접속이 이루어진 경우에는, MCU(1)는, USB 접속이 이루어진 것을 검출하면, 단자(P19)에 접속된 바이폴러 트랜지스터(S2)를 오프하고, 또한, 단자(P22)로부터, 충전 IC(2)의 충전 이네이블 단자(CE)(￣)에 대하여 로우레벨의 이네이블 신호를 출력하고, 또한, 통신선(LN)을 이용한 시리얼 통신에 의해, 충전 IC(2)의 OTG 기능을 오프한다. 이에 의해, LED(L1~L8)에 공급되는 시스템 전원 전압(Vcc4)은, 충전 IC(2)의 OTG 기능으로 생성되어 있던 전압(전원 전압(VBAT)에 근거하는 전압)으로부터, LSW(3)로부터 출력된 USB 전압(VUSB)으로 전환된다. LED(L1~L8)는, MCU(1)에 의해 내장 트랜지스터의 온 제어가 이루어지지 않는 한은 작동하지 않는다. 이 때문에, OTG 기능의 온에서 오프로의 과도기에 있어서의 불안정한 전압이 LED(L1~L8)에 공급되는 것은 방지된다.
＜MCU의 리셋: 도 19＞
아우터 패널(115)이 분리되어 홀 IC(13)의 출력이 로우레벨이 되고, 조작 스위치(OPS)의 온 조작이 이루어져 MCU(1)의 단자(P4)에 입력되는 신호가 로우레벨이 되면, 스위치 드라이버(7)의 단자(SW1)와 단자(SW2)가 모두 로우레벨이 된다. 이에 의해, 스위치 드라이버(7)는, 리셋 입력 단자(RSTB)로부터 로우레벨의 신호를 출력한다. 리셋 입력 단자(RSTB)로부터 출력된 로우레벨의 신호는 LSW(4)의 제어 단자(ON)에 입력된다. 이에 의해, LSW(4)는, 출력 단자(VOUT)로부터의 시스템 전원 전압(Vcc2)의 출력을 정지한다. 시스템 전원 전압(Vcc2)의 출력이 정지됨으로써, MCU(1)의 전원 단자(VDD)에 시스템 전원 전압(Vcc2)이 입력되지 않기 때문에, MCU(1)는 정지한다.
스위치 드라이버(7)는, 리셋 입력 단자(RSTB)로부터 로우레벨의 신호를 출력하고 있는 시간이 기정(旣定) 시간에 도달하거나, 단자(SW1)와 단자(SW2) 중 어느 하나에 입력되는 신호가 하이레벨이 되면, 리셋 입력 단자(RSTB)로부터 출력되는 신호를 하이레벨로 되돌린다. 이에 의해, LSW(4)의 제어 단자(ON)가 하이레벨이 되고, 시스템 전원 전압(Vcc2)이 각부에 공급되는 상태로 복귀한다.
＜전기 회로의 소비 전력＞
흡인기(100)를 포함하는 흡인 시스템에서는, 시스템에 포함되는 모든 부하 중 가장 많은 전력을 소비하는 부하가 히터(HTR)로 되어 있다. 예를 들면, 히터(HTR)의 소비 전력(PHTR)은, LED(L1~L8) 각각의 소비 전력(PLED)보다도 크게 되어 있다. 또한, 히터(HTR)의 소비 전력은, 충전 IC(2)의 출력 단자(SYS)에 접속되는 모든 전자 부품의 소비 전력의 합계값보다도 크게 되어 있다. 그 때문에, 히터(HTR)에 접속된 승압 DC/DC 컨버터(9)가 전원(BAT)으로부터 공급을 받을 수 있는 전류값은, 충전 IC(2)의 출력 단자(SYS)가 출력 가능한 최대 전류값보다도 크게 하는 것이 바람직하다.
＜승강압 DC/DC 컨버터(8)의 바람직한 형태＞
승강압 DC/DC 컨버터(8)의 코스트나 사이즈를 작게 하는 관점에서, 승강압 DC/DC 컨버터(8)의 최대 입력 전류와 최대 출력 전류 중 적어도 한쪽은, 충전 IC(2)의 출력 단자(SYS)가 출력 가능한 최대 전류보다 작게 하는 것이 바람직하다. 이러한 구성으로 하면, 충전 IC(2)의 출력 단자(SYS)가 최대 전류를 출력한 경우, 승강압 DC/DC 컨버터(8)에는 과대한 전류가 입력될 우려가 있다. 그러나, 가장 많은 전력을 소비하는 히터(HTR)가 승강압 DC/DC 컨버터(8)의 출력 단자(VOUT)에 접속되어 있지 않기 때문에, 승강압 DC/DC 컨버터(8)에 과대한 전류가 입력되는 일은 없다. 따라서, 이러한 구성으로 해도, 승강압 DC/DC 컨버터(8)에 결함을 발생시키는 일 없이, 코스트나 사이즈를 작게 할 수 있다.
＜승압 DC/DC 컨버터(9)의 바람직한 형태＞
승압 DC/DC 컨버터(9)는, 스위칭 레귤레이터인 것이 바람직하다. 구체적 일례로서, 본 실시 형태에서는, 승압 DC/DC 컨버터(9)가, PFM(Pulse Frequency Modulation) 제어를 실시하는 PFM 모드와, PWM(Pulse Width Modulation) 제어를 실시하는 PWM 모드의 어느 하나로 동작함으로써, 승압을 실시하는 것으로 되어 있다. 보다 구체적으로는, 승압 DC/DC 컨버터(9)에는, 모드 전환용의 모드 단자(MODE)(도시하지 않음)가 탑재되어 있으며, 모드 단자(MODE)의 전위에 따라, 동작 모드의 전환이 가능하게 구성되어 있다. 또한, 승압 DC/DC 컨버터(9)가 PFM 모드로 동작하는 경우의 승압 DC/DC 컨버터(9)의 스위칭 단자(SW)로 입력 가능한 최대 전류는, 승압 DC/DC 컨버터(9)가 PWM 모드로 동작하는 경우의 승압 DC/DC 컨버터(9)의 스위칭 단자(SW)로 입력 가능한 최대 전류보다도 큰 것이 바람직하다.
히터(HTR)에 인가되는 전압은, 가열 제어시와 온도 검출 제어시에서 크게 상이하다. 즉, 승압 DC/DC 컨버터(9)의 부하는, 중(重)부하와 경(輕)부하로 변동하게 된다. PWM 모드는, 부하에 관계없이 스위칭 주파수가 일정한 점에서, 경부하시에는 스위칭 손실이 지배적이 되어 효율이 저하된다. 한편, PFM 모드는, 경부하시에는 전력의 추가는 그다지 필요 없기 때문에, 스위칭 주파수가 낮아져 스위칭 손실이 감소한다. 이 때문에, 경부하시에도 고효율을 유지할 수 있다. 경부하로부터 중부하로 부하의 정도가 증가하면, 이 효율의 관계는 역전하고, PWM 모드 쪽이 PFM 모드보다 고효율이다. 이 PWM 모드 쪽이 고효율인 부하의 정도는, 한정된 범위이다. 따라서, 중부하와 경부하로 승압 DC/DC 컨버터(9)의 부하가 변동되는 경우, 승압 DC/DC 컨버터(9)는, PFM 모드로 동작하는 것이 바람직하다.
PWM 모드와 PFM 모드 중 어느 것으로 동작하는 경우에도, 승압 DC/DC 컨버터(9)로 입력 가능한 최대 전류 또는 승압 DC/DC 컨버터(9)가 출력 가능한 최대 전류의 근방에서는, 승압 DC/DC 컨버터(9)의 효율은 저하되는 경향이 있다. 특히, PFM 모드로 동작하는 경우, 상기와 같은 중부하시에는 효율이 저하되는 특성을 가지고 있기 때문에, 최대 전류 근방에서는 이중의 요인에 의해, DC/DC 컨버터의 효율이 저하된다. 따라서, 전술한 바와 같이, PFM 모드로 동작하는 경우의 승압 DC/DC 컨버터(9)의 스위칭 단자(SW)로 입력 가능한 최대 전류가, PWM 모드로 동작하는 경우의 승압 DC/DC 컨버터(9)의 스위칭 단자(SW)로 입력 가능한 최대 전류보다도 큰 승압 DC/DC 컨버터(9)를 사용한다. 이에 의해, PFM 모드로 승압 DC/DC 컨버터(9)를 동작시켜도, 중부하시에 있어서의 효율의 저하를 억제할 수 있다.
상술한 효율의 관점에서, 모드 단자(MODE)의 전위는, PFM 모드가 선택되는 전위로 유지되어 있는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들면, 모드 단자(MODE)가 어디에도 접속되지 않는 상태로 함으로써, 승압 DC/DC 컨버터(9)의 동작 모드가 PFM 모드로 고정되도록 한다. 이에 의해, 승압 DC/DC 컨버터(9)의 스위칭 단자(SW)에는, 보다 큰 전류를 입력할 수 있게 되고, 히터(HTR)에 보다 큰 전류를 흘리는 것이 가능하게 된다. 또한, 이러한 모드 단자(MODE)의 전위를 부정으로 하는 구성은, 구체적 일례에 지나지 않는 점에 유의바란다. 승압 DC/DC 컨버터(9)의 사양에 따라서는, 모드 단자(MODE)의 전위를 하이레벨 또는 로우레벨로 함으로써, PFM 모드가 선택되는 경우가 있다. 이러한 경우에 있어서는, PFM 모드가 선택되도록, 모드 단자(MODE)의 전위가 적절한 전위로 유지되면 된다.
＜흡인기의 효과＞
이상에서 설명한 바와 같이, 흡인기(100)는, 전원(BAT)과, 전원(BAT)으로부터 공급되는 전력을 소비하여 에어로졸원(로드(500))을 가열하는 히터(HTR)가 접속되는 히터 커넥터(Cn)와, 전원(BAT)으로부터 히터(HTR)로의 전력의 공급을 제어 가능하게 구성되는 MCU(1)와, 시스템 전원 전압(Vcc3)에 의해 동작 가능하고, 또한, MCU(1)와는 별체의 전자 부품인 서미스터(T2~T4)를 구비하고, 또한, 슬립 모드로 동작 가능하게 구성된다. 그리고, 흡인기(100)가 슬립 모드로 동작하고 있을 때에, 시스템 전원 전압(Vcc3)은, 서미스터(T2~T4)에 공급되지 않도록 되어 있다. 이에 의해, 슬립 모드시에 서미스터(T2~T4)에 의해 소비되는 전력을 삭감하는(예를 들면 대략 0(제로)으로 한다)할 수 있고, 슬립 모드시에 흡인기(100)에 있어서 소비되는 전력의 삭감을 도모할 수 있다. 따라서, 흡인기(100)가 구비하는 전원(BAT)의 유지를 좋게 하는 것이 가능해지고, 유저의 편리성을 향상시킬 수 있으므로, 흡인기(100)(흡인 시스템)에 대한 유저의 만족도의 향상을 도모할 수 있다. 또한, MCU(1)는 컨트롤러의 일례이며, 서미스터(T2~T4)는 제1 전자 부품의 일례이며, 시스템 전원 전압(Vcc3)은 제1 액세서리 전압의 일례이다.
또한, 흡인기(100)는, 온일 때에만, 서미스터(T2~T4)에 시스템 전원 전압(Vcc3)을 공급하는 LSW(5)를 구비한다. 그리고, MCU(1)는, 단자(P23)를 통하여 LSW(5)를 제어 가능하게 구성되고, 흡인기(100)가 슬립 모드로 동작하고 있을 때에, LSW(5)를 오프한다. 보다 구체적으로는, 상술한 바와 같이, LSW(5)는, LSW(5)의 제어 단자(ON)에 대하여 MCU(1)의 단자(P23)로부터 하이레벨의 신호가 입력됨으로써, LSW(5)의 출력 단자(VOUT)로부터 시스템 전원 전압(Vcc3)을 출력하는 온 상태가 된다. 또한, LSW(5)는, LSW(5)의 제어 단자(ON)에 대하여 하이레벨의 신호가 입력되지 않는(예를 들면 로우레벨의 신호가 입력되는) 것에 의해, LSW(5)의 출력 단자(VOUT)로부터 시스템 전원 전압(Vcc3)을 출력하지 않는 오프 상태가 된다. 그리고, MCU(1)는, 흡인기(100)가 슬립 모드로 동작하고 있을 때에는, LSW(5)의 제어 단자(ON)에 대하여 MCU(1)의 단자(P23)로부터 하이레벨의 신호를 입력하지 않도록 함으로써, LSW(5)를 오프로 제어한다. 환언하면, LSW(5)의 제어 단자(ON)에 대하여 MCU(1)의 단자(P23)로부터 로우레벨의 신호가 입력된다. 이에 의해, LSW(5)를 통한 서미스터(T2~T4)로의 시스템 전원 전압(Vcc3)의 공급이, 슬립 모드시에는 실시되지 않도록 할 수 있다. 따라서, 슬립 모드시에 서미스터(T2~T4)에 의해 소비되는 전력을 삭감할 수 있고, 슬립 모드시에 흡인기(100)에 있어서 소비되는 전력의 삭감을 도모할 수 있다. 또한, LSW(5)는 액세서리 스위치의 일례이다.
또한, 흡인기(100)에 있어서, 슬립 모드시에 시스템 전원 전압(Vcc3)이 공급되지 않게 되는 전자 부품에는, 능동 소자를 포함하지 않도록 했다. 여기서, 능동 소자는, 능동 동작(예를 들면 증폭이나 정류)을 실시하는 소자이며, 예를 들면 계전기나 트랜지스터 등이다. 이러한 능동 소자는, 온(동작용 전압이 공급된 상태)으로부터 오프(동작용 전압이 공급되어 있지 않은 상태)가 되는 과도기, 혹은 오프로부터 온이 되는 과도기에 노이즈를 발생시키는 경향이 있다.
그래서, 슬립 모드시에 시스템 전원 전압(Vcc3)이 공급되지 않게 되는 전자 부품에는 능동 소자가 포함되지 않도록 함으로써, 슬립 모드로의 이행시나 슬립 모드로부터의 복귀시에 능동 소자가 온/오프되는 것(온에서 오프로의 전환, 또는 오프에서 온으로의 전환이 실시되는 것. 이하에 있어서도 마찬가지이다)을 회피할 수 있다. 이에 의해, 능동 소자의 온/오프에 기인하여 발생하는 노이즈를 억제하여, 이 노이즈에 의해 흡인기(100)의 동작이 불안정하게 되는 것을 회피할 수 있다. 따라서, 슬립 모드시에 흡인기(100)에 있어서 소비되는 전력의 삭감을 도모하면서, 슬립 모드로의 이행시나 슬립 모드로부터의 복귀시에 있어서의 흡인기(100)의 동작의 안정화를 도모할 수 있다.
또한, 흡인기(100)에 있어서, 슬립 모드시에 시스템 전원 전압(Vcc3)이 공급되지 않게 되는 전자 부품을 서미스터(T2~T4)로 했다. 즉, 서미스터(T2~T4)와 같은 능동 동작을 실시하지 않는 수동 소자는, 능동 소자에 비해, 온/오프되어도 노이즈를 발생시키기 어렵다. 이 때문에, 슬립 모드시에 시스템 전원 전압(Vcc3)이 공급되지 않게 되는 전자 부품을 서미스터(T2~T4)로 함으로써, 슬립 모드시에 흡인기(100)에 있어서 소비되는 전력의 삭감을 도모하면서, 슬립 모드로의 이행시나 슬립 모드로부터의 복귀시에 있어서의 흡인기(100)의 동작의 안정화를 도모할 수 있다. 또한, 슬립 모드시에 시스템 전원 전압(Vcc3)이 공급되지 않게 되는 전자 부품은, 서미스터(T2~T4)와 같은 서미스터에만 한하지 않고, 수동 소자이면 다른 전자 부품(예를 들면 저항기(Rt2~Rt4))을 포함해도 된다.
또한, 흡인기(100)는, 오피 앰프(OP2)를 구비한다. 상술한 바와 같이, 오피 앰프(OP2)는, 비반전 입력 단자와 반전 입력 단자와 양전원 단자를 포함하여 구성되고, 또한, 비반전 입력 단자와 반전 입력 단자의 한쪽(본 실시 형태의 예에서는 반전 입력 단자)이 서미스터(T3)에 접속된다. 그리고, 흡인기(100)가 슬립 모드로 동작하고 있을 때(즉 시스템 전원 전압(Vcc3)이 서미스터(T2~T4)로 공급되고 있지 않을 때)에도, 오피 앰프(OP2)의 양전원 단자에 전력이 공급되도록 되어 있다. 만일, 슬립 모드시에 오피 앰프(OP2)로의 전력 공급이 실시되지 않도록 하면, 슬립 모드로부터 다른 동작 모드(예를 들면 액티브 모드)로의 복귀에 따라 오피 앰프(OP2)로의 전력 공급이 개시되고, 오피 앰프(OP2)가 오프 상태에서 온 상태로 되게 된다. 이러한 오프에서 온이 되는 과도 상태일 때에, 오피 앰프(OP2)는, 입력 단자로의 입력에 관계없이, 출력이 불안정하게 되는 경우가 있다.
그래서, 슬립 모드시에도 오피 앰프(OP2)로의 전력 공급(오피 앰프(OP2)의 양전원 단자로의 전력 공급)이 실시되도록 함으로써, 슬립 모드로부터 다른 동작 모드(예를 들면 액티브 모드)로의 복귀에 따라 오피 앰프(OP2)의 입력 단자에 대하여 서미스터(T3)의 값(예를 들면 저항값)에 따른 전압이 인가되기 전에, 오피 앰프(OP2)의 과도 상태를 해소해 둘 수 있다. 이에 의해, 오피 앰프(OP2)의 입력 단자에 대하여 서미스터(T3)의 값에 따른 전압이 인가될 때의 오피 앰프(OP2)의 출력을 안정시키고, 오피 앰프(OP2)의 출력에 근거하여 흡인기(100)에서 실행되는 제어의 정밀도 향상을 도모할 수 있다.
또한, 비반전 입력 단자와 반전 입력 단자의 한쪽(본 실시 형태의 예에서는 반전 입력 단자)이 서미스터(T4)에 접속되는 오피 앰프(OP3)에 대해서도, 슬립 모드시에 전력 공급(오피 앰프(OP3)의 양전원 단자로의 전력 공급)이 실시되도록 되어 있다. 이에 의해, 슬립 모드로부터 다른 동작 모드(예를 들면 액티브 모드)로의 복귀에 따라 오피 앰프(OP3)의 입력 단자에 대하여 서미스터(T4)의 값(예를 들면 저항값)에 따른 전압이 인가되기 전에, 오피 앰프(OP3)의 과도 상태를 해소해 둘 수 있다. 따라서, 오피 앰프(OP3)의 입력 단자에 대하여 서미스터(T4)의 값에 따른 전압이 인가될 때의 오피 앰프(OP3)의 출력을 안정시키고, 오피 앰프(OP3)의 출력에 근거하여 흡인기(100)에서 실행되는 제어의 정밀도 향상을 도모할 수 있다.
또한, 흡인기(100)에 있어서, MCU(1)는, 전원(BAT)으로부터 생성되는 시스템 전원 전압(Vcc2)에 의해 동작 가능하게 구성된다. 상술한 바와 같이, 시스템 전원 전압(Vcc2)은, 흡인기(100)가 슬립 모드로 동작하고 있을 때에도 LSW(4)에 의해 생성(출력)된다. 이에 대하여, 상술한 바와 같이, 시스템 전원 전압(Vcc3)은, 흡인기(100)가 슬립 모드로 동작하고 있을 때에는 LSW(5)에 의해 생성(출력)되지 않는다. 그리고, 흡인기(100)에 있어서, 슬립 모드시에도 생성되는 시스템 전원 전압(Vcc2)에 의해 동작하는 전자 부품의 수는, 슬립 모드시에는 생성되지 않는 시스템 전원 전압(Vcc3)에 의해 동작하는 전자 부품의 수보다도 많게 되어 있다. 보다 구체적으로는, 흡인기(100)에 있어서, 시스템 전원 전압(Vcc2)에 의해 동작하는 전자 부품에는, MCU(1), LSW(5), 홀 IC(13), 통신 IC(15), 홀 IC(14), 잔량계 IC(12), ROM(6) 등이 있다. 이에 대하여, 시스템 전원 전압(Vcc3)에 의해 동작하는 전자 부품은, 서미스터(T2~T4)의 3개이다. 또한, 상기의 시스템 전원 전압(Vcc2)에 의해 동작하는 전자 부품의 수와 시스템 전원 전압(Vcc3)에 의해 동작하는 전자 부품의 수의 비교에 있어서는, MCU(1)나 홀 IC(13)나 통신 IC(15)나 홀 IC(14)나 잔량계 IC(12)나 ROM(6)라고 하는 집적 회로를, 1개의 전자 부품으로서 취급하고 있는 점에 유의바란다.
즉, 사용시에는 고온이 되는 흡인 시스템의 흡인기(100)에서는, 안전성을 담보하는 관점에서, 흡인기(100)의 주요한 전자 부품에 대해서는 슬립 모드시에 있어서도 전력(즉 동작용 전압)을 공급하도록 함으로써, 흡인기(100) 상태를 감시하거나 흡인기(100)가 의도하지 않는 행동을 하지 않도록 하는 것이 바람직하다. 그 한편으로, 슬립 모드시에 있어서도, 흡인기(100)의 모든 전자 부품에 대하여 전력이 공급되도록 하면, 슬립 모드시에 흡인기(100)에 있어서 소비되는 전력을 삭감할 수 없게 된다.
그래서, 슬립 모드시에도 생성되는 시스템 전원 전압(Vcc2)에 의해 동작하는 전자 부품의 수를, 슬립 모드시에는 생성되지 않는 시스템 전원 전압(Vcc3)에 의해 동작하는 전자 부품의 수보다도 많게 한다. 환언하면, 슬립 모드시에 동작하는 전자 부품의 수를 통상시(슬립 모드 이외의 때)보다도 적게 한다. 이에 의해, 슬립 모드시에 동작하는 전자 부품의 수를 적절한 수로 제한할 수 있다. 아울러, 슬립 모드시에 흡인기(100)에 있어서 소비되는 전력을 삭감하면서, 흡인기(100)의 안전성을 담보하는 것이 가능해진다. 또한, 시스템 전원 전압(Vcc2)은 시스템 전압의 일례이다.
또한, 흡인기(100)에 있어서, 시스템 전원 전압(Vcc3)은, MCU(1)를 동작시키기 위해 사용되는 시스템 전원 전압(Vcc2)으로부터 생성된다. 이에 의해, 시스템 전원 전압(Vcc2)과 시스템 전원 전압(Vcc3)을 간이(簡易)한 회로 구성으로 실현할 수 있다. 따라서, 흡인기(100)의 회로 구성이 번잡하게 되어, 흡인기(100)가 대형화하거나, 흡인기(100)의 제조 코스트가 증대해버리는 것을 회피할 수 있다.
또한, 흡인기(100)에 있어서, 시스템 전원 전압(Vcc3)의 전압값은, 시스템 전원 전압(Vcc2)의 전압값과 동일하다. 구체적 일례로서, 시스템 전원 전압(Vcc3)의 전압값과 시스템 전원 전압(Vcc2)의 전압값은, 3.3V이다. 이에 의해, 시스템 전원 전압(Vcc2)과 시스템 전원 전압(Vcc3)을 간이한 회로 구성으로 실현할 수 있다. 따라서, 흡인기(100) 회로 구성이 번잡하게 되어, 흡인기(100)가 대형화하거나, 흡인기(100)의 제조 코스트가 증대해버리는 것을 회피할 수 있다.
또한, 흡인기(100)에 있어서, 액세서리 스위치의 일례인 LSW(5)는, MCU(1)에 시스템 전원 전압(Vcc2)을 공급하는 전원 라인(PL2)에 접속되어 있고, 전원 라인(PL2)을 통하여 접수된 시스템 전원 전압(Vcc2)과 동일한 전압값의 시스템 전원 전압(Vcc3)을 출력하도록 구성된다. 만일, 시스템 전원 전압(Vcc2)과 시스템 전원 전압(Vcc3)의 전압값이 상이하도록 한 경우, 시스템 전원 전압(Vcc2)으로부터 시스템 전원 전압(Vcc3)을 생성하기 위해서는, 승강압 DC/DC 컨버터와 같은 전압 변환 소자가 필요하게 된다. 이에 대하여, 흡인기(100)에서는, 시스템 전원 전압(Vcc2)과 시스템 전원 전압(Vcc3)의 전압값이 동일하기 때문에, 전압 변환 소자가 아닌 LSW(5)에 의해, 시스템 전원 전압(Vcc2)으로부터 시스템 전원 전압(Vcc3)을 생성할 수 있다. 따라서, 시스템 전원 전압(Vcc2)과 시스템 전원 전압(Vcc3)을 간이한 회로 구성으로 실현할 수 있고, 흡인기(100)의 회로 구성이 번잡하게 되어 흡인기(100)가 대형화하거나 흡인기(100)의 제조 코스트가 증대해버리는 것을 회피할 수 있다.
또한, 흡인기(100)는, 시스템 전원 전압(Vcc3)과는 상이한 시스템 전원 전압(Vcc4)에 의해 동작 가능하고, 또한, MCU(1) 및 서미스터(T2~T4)와는 별체의 전자 부품인 LED(L1~L8)를 구비한다. 그리고, 흡인기(100)가 슬립 모드로 동작하고 있을 때에, 시스템 전원 전압(Vcc4)은, LED(L1~L8)에 공급되지 않도록 되어 있다. 이에 의해, 시스템 전원 전압(Vcc3)과는 상이한 시스템 전원 전압(Vcc4)에 의해 동작하는 전자 부품인 LED(L1~L8)를 설치해도, 이들이 슬립 모드시에 동작하는(즉 전력을 소비하는) 것을 제한할 수 있다. 따라서, 슬립 모드시에 흡인기(100)에 있어서 소비되는 전력의 삭감을 도모하면서, 슬립 모드 이외일 때에 있어서의 LED(L1~L8)에 의한 흡인기(100)의 고기능화를 실현할 수 있다. 또한, LED(L1~L8)는 제2 전자 부품의 일례이며, 시스템 전원 전압(Vcc4)은 제2 액세서리 전압의 일례이다.
또한, 흡인기(100)에 있어서, 시스템 전원 전압(Vcc3)의 전압값은, 시스템 전원 전압(Vcc4)의 전압값과 상이하다. 구체적 일례로서, 시스템 전원 전압(Vcc4)의 전압값은, 5.0V이다. 이에 의해, 서미스터(T2~T4)와 LED(L1~L8)의 각각의 전자 부품에 대하여, 해당 전자 부품을 동작시키는데 적합한 전압을 공급할 수 있다. 따라서, 서미스터(T2~T4)와 LED(L1~L8)의 각각의 전자 부품을 적절히 동작시켜, 흡인기(100)의 고기능화를 도모하는 것이 가능해진다.
또한, 흡인기(100)에 있어서, 서미스터(T2~T4)로 공급되는 시스템 전원 전압(Vcc3)은, MCU(1)를 동작시키기 위해서 이용되는 시스템 전원 전압(Vcc2)으로부터 생성되도록 되어 있다. 한편, LED(L1~L8)에 공급되는 시스템 전원 전압(Vcc4)은, 시스템 전원 전압(Vcc2)으로부터는 생성되지 않도록 되어 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 시스템 전원 전압(Vcc3)의 전압값은, 시스템 전원 전압(Vcc2)의 전압값과 동일하고, 시스템 전원 전압(Vcc4)의 전압값과는 상이하다. 환언하면, 시스템 전원 전압(Vcc4)의 전압값은, 시스템 전원 전압(Vcc2)의 전압값과 상이하다. 이와 같이, 전압값이 시스템 전원 전압(Vcc2)과 동일한 시스템 전원 전압(Vcc3)은 시스템 전원 전압(Vcc2)으로부터 생성하는 한편, 전압값이 시스템 전원 전압(Vcc2)과는 상이한 시스템 전원 전압(Vcc4)은 시스템 전원 전압(Vcc2)으로부터 생성하지 않도록 함으로써, 시스템 전원 전압(Vcc2), 시스템 전원 전압(Vcc3), 및 시스템 전원 전압(Vcc4)을 간이한 회로 구성으로 실현할 수 있다. 따라서, 흡인기(100)의 회로 구성이 번잡하게 되어, 흡인기(100)가 대형화하거나 흡인기(100)의 제조 코스트가 증대해버리는 것을 회피할 수 있다.
또한, 흡인기(100)에 있어서, LED(L1~L8)에 공급되는 시스템 전원 전압(Vcc4)은, LSW(3)로부터 출력되는 USB 전압(VUSB)이나 충전 IC(2)의 OTG 기능으로 생성되는 전압(전원 전압(VBAT)에 근거하는 전압)으로부터 생성된다. 환언하면, 시스템 전원 전압(Vcc4)은, 리셉터클(RCP)로부터 공급되는 전압으로부터도 생성 가능하다. 따라서, 과방전시 등 전원(BAT)을 이용할 수 없을 때라도, LED(L1~L8)를 동작시켜, LED(L1~L8)에 의해 실현되는 흡인기(100)의 기능을 유저가 이용할 수 있도록 할 수 있다.
또한, 흡인기(100)에 의하면, 통지부로서의 LED(L1~L8)에 대하여, 전원(BAT)으로부터 직접 전압을 공급하는 것이 아니라, 충전 IC(2)를 경유하여 전압이 공급된다. 전원(BAT)의 전압은 변동되는 것이지만, 이 변동되는 전압이 LED(L1~L8)에 직접 공급되지 않음으로써, LED(L1~L8)를 안정적으로 동작시킬 수 있다. LED의 휘도는 공급되는 전압에 의존하기 때문에, 안정한 전압을 LED(L1~L8)에 공급할 수 있으면, LED(L1~L8)의 휘도를 안정시킬 수 있다. 또한, 전원(BAT)의 충전 제어를 주된 기능으로 하는 충전 IC(2)가, 시스템 전원 전압(Vcc4)을 생성하여 LED(L1~L8)에 공급하고 있기 때문에, 시스템 전원 전압(Vcc4)을 생성하기 위한 전용의 IC가 불필요해진다. 이 때문에, 흡인기(100)의 소형화나 저코스트화가 가능하게 된다. 또한, 충전 IC(2)는, 전원 전압(VBAT)을 승압하여 시스템 전원 전압(Vcc4)을 생성하기 때문에, LED(L1~L8)에 고압 전력을 공급할 수 있다. 이에 의해, LED(L1~L8)를 고휘도로 점등시킬 수 있고, 양호한 유저 인터페이스를 실현할 수 있다.
또한, 흡인기(100)에 의하면, MCU(1)에 대하여, 전원(BAT)으로부터 직접 전력을 공급하는 것이 아니라, 충전 IC(2)를 경유하여 전력이 공급된다. 전원(BAT)의 충전 제어를 주된 기능으로 하는 충전 IC(2)가, 시스템 전원 전압(Vcc0)을 생성하여 MCU(1)에 공급하고 있기 때문에, 시스템 전원 전압(Vcc0)을 생성하기 위한 전용의 IC가 불필요해진다. 이 때문에, 흡인기(100)의 소형화나 저코스트화가 가능하게 된다. 또한, 충전 IC(2)와 MCU(1)의 사이에는, 승강압 DC/DC 컨버터(8)가 설치되기 때문에, 일정 전력을 MCU(1)에 공급할 수 있다. 이에 의해, MCU(1)의 동작을 안정시킬 수 있다.
또한, 흡인기(100)에 의하면, USB 접속이 이루어져 LSW(3)가 닫힌 상태에서는, OTG 기능은 실행 불능이 된다. 이 때문에, USB 접속 중에 있어서의 전원(BAT)의 전력 소비를 억제할 수 있고, 사용 가능한 전원(BAT)의 전력량을 많게 할 수 있다. 또한, USB 접속이 이루어진 직후의 시점에서는, LSW(3)는 열려 있기 때문에, USB 접속 직후의 노이즈나 돌입 전류가 LED(L1~L8)로 공급되지 않게 되고, LED(L1~L8)가 고장날 가능성을 저감할 수 있다. 또한, USB 접속 직후의 시점에서는, OTG 기능이 실행 가능하다. 이 때문에, USB 접속된 직후의 외부 전원으로부터의 전력을 LED(L1~L8)에 공급할 수 없는 과도기여도, OTG 기능에 의해 전원(BAT)으로부터 LED(L1~L8)에 전력을 공급할 수 있다. 따라서, LED(L1~L8)를 동작시킬 기회를 늘릴 수 있고, 흡인기(100)의 상품성을 향상시킬 수 있다.
또한, 흡인기(100)에 의하면, 충전 IC(2)가 전원(BAT)의 전력을 MCU(1) 등의 부하에도 공급 가능하기 때문에, 이들 부하에 전력을 공급하기 위한 전용의 IC가 불필요해지고, 흡인기(100)의 코스트를 저감할 수 있다.
또한, 충전 IC(2)의 입력 단자(VBUS)에는, LED(L1~L8)와는 다른 통지부가 더 접속되어 있어도 된다. 예를 들면, 충전 IC(2)의 입력 단자(VBUS)와 진동 모터(M)를 접속하여, 시스템 전원 전압(Vcc4)이나 USB 전압(VUSB)이 진동 모터(M)에 공급되도록 하거나, 충전 IC(2)의 입력 단자(VBUS)와 도시하지 않은 스피커를 접속하여, 시스템 전원 전압(Vcc4)이나 USB 전압(VUSB)이 스피커에 공급되도록 하거나 하는 구성이어도 된다. 또한, 충전 IC(2)의 입력 단자(VBUS)에는, 통지부 이외의 IC(도 10에 나타나 있는 IC와는 별체(別體)의 IC)가 접속되는 구성이어도 된다. 충전 IC(2)의 입력 단자(VBUS)에는, 부하로서, 통지부와 이 별체의 IC 중 적어도 한쪽만이 접속되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 흡인기(100)는, 전원(BAT)으로부터 충전 IC(2)를 경유하여 MCU(1)에 전력을 공급하는 제1 방전 경로와, 전원(BAT)으로부터 충전 IC(2)를 경유하지 않고 히터(HTR)에 전력을 공급하는 제2 방전 경로를 가진다. 이 때문에, 제1 방전 경로에 흘려야 할 전류값(충전 IC(2)의 출력 단자(SYS)가 출력 가능한 최대 전류)은, 제2 방전 경로에 흘려야 할 전류값보다도 작아도 된다. 따라서, 대전류에 견딜 수 있는 고가이고 또한 대규모인 충전 IC(2)가 불필요하게 되고, 흡인기(100)의 소형화나 저코스트화가 가능하게 된다. MCU(1)와 히터(HTR)는 동시에 동작할 수 있지만, 이들이 동시에 동작한 경우에도, 제1 방전 경로와 제2 방전 경로가 존재함으로써, 충전 IC(2)에 과도한 부담을 주는 일 없이, 이들에게 충분한 전력을 공급할 수 있다.
또한, 흡인기(100)에 의하면, 대전류가 흐르는 제2 방전 경로가, 제1 방전 경로와는 다른 기판에 설치된다. 구체적으로는, 제1 방전 경로는 MCU 탑재 기판(161)에 설치되고, 제2 방전 경로는 리셉터클 탑재 기판(162)에 설치된다. 이 때문에, 하나의 기판에 대한 열(熱) 집중을 회피할 수 있고, 흡인기(100)의 내구성을 향상시킬 수 있다.
또한, 흡인기(100)에 의하면, 충전 IC(2)를 경유하지 않고 전원(BAT)으로부터 전력 공급을 받는 전자 부품이 모두 동일한 기판(리셉터클 탑재 기판(162))에 설치된다. 이 때문에, 전기 회로가 복잡화하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 흡인기(100)에 의하면, 전원(BAT)으로부터 히터(HTR)로 방전하는 방전 경로에, 승압 DC/DC 컨버터(9)가 설치된다. 이 때문에, 충전 IC(2)의 출력 단자(SYS)의 최대 전류를 신경쓰지 않고, 승압 DC/DC 컨버터(9)에 의해 대전력을 히터(HTR)로 공급할 수 있다. 따라서, 흡인기(100)의 저코스트화나 소형화를 실현하면서, 히터(HTR)에 의한 로드(500)의 가열을 효율적으로 실시할 수 있다.
또한, 흡인기(100)는, USB 접속시에 있어서는, 충전 IC(2)를 경유하지 않고 LED(L1~L8)로 방전하는 방전 경로(리셉터클(RCP)로부터 LED(L1~L8)에 이르는 경로)를 가진다. 이에 의해, 외부 전원으로부터 충전 IC(2)를 경유하여 LED(L1~L8)에 방전하는 경로를 설치하는 경우와 비교하여, 대전류에 견딜 수 있는 고가이고 또한 대규모인 충전 IC(2)가 불필요하게 된다. 이 때문에, 흡인기(100)의 저코스트화나 소형화를 실현할 수 있다.
또한, 흡인기(100)에서는, 충전 IC(2)의 입력 단자(VBUS)에 접속되는 전자 부품이, LED(L1~L8) 등의 통지부, 또는, 도시되어 있는 IC와는 별체의 IC이다. 따라서, 노이즈나 돌입 전류가 혼입되기 쉬운 외부 전원으로부터의 전력이, MCU(1), 승강압 DC/DC 컨버터(8), ROM(6), 잔량계 IC(12), 보호 IC(10), 승압 DC/DC 컨버터(9) 등의 정밀한 전자 부품에 공급되는 것을 방지할 수 있고, 내구성을 높일 수 있다.
또한, 흡인기(100)에서는, LSW(3)와 리셉터클(RCP)의 사이에 과전압 보호 IC(11)가 설치된다. 과전압 보호 IC(11)가 존재함으로써, USB 접속된 순간에 발생할 수 있는 노이즈나 돌입 전류를, LSW(3)뿐만 아니라, 과전압 보호 IC(11)에 의해서도 블록할 수 있다. 이에 의해, 흡인기(100)의 내구성을 높일 수 있다.
또한, 흡인기(100)에서는, LED(L1~L8)의 각각이, MCU(1)의 내장 스위치를 온하지 않는 한은, 동작하지 않는 구성이다. 이 때문에, USB 접속 직후의 노이즈나 돌입 전류가 LED(L1~L8)로 공급되는 것을 방지할 수 있고, LED(L1~L8)가 고장날 가능성을 저감할 수 있다. 또한, 스위치가 MCU(1)에 내장되기 때문에, MCU(1)의 외부에 스위치가 설치되는 경우에 비하여, 스위치의 내구성을 향상시킬 수 있다.
흡인기(100)가 부하에 공급하는 전압 중 큰 것으로서는, 시스템 전원 전압(Vcc4)과 구동 전압(Vbst)이 있다. 시스템 전원 전압(Vcc4)은, 외부 전원으로부터의 전력과 전원(BAT)으로부터의 전력의 각각으로부터 생성된다. 한편, 구동 전압(Vbst)은, 전원(BAT)으로부터의 전력만으로 생성된다. 이와 같이, 구동 전압(Vbst)에 관해서는, 외부 전원의 전력으로부터 생성되지 않는 구성으로 함으로써, 고전압의 전력이 흐르는 라인이 복잡화하지 않아도 된다. 이에 의해, 회로의 복잡화가 회피되므로, 흡인기(100)의 코스트를 저감할 수 있다. 또한, 시스템 전원 전압(Vcc4)을 포함하는 전력이 공급되는 급전로(給電路)와, 구동 전압(Vbst)을 포함하는 전력이 공급되는 급전로는 다른 기판상에 존재한다. 구체적으로는, 시스템 전원 전압(Vcc4)을 포함하는 전력이 공급되는 급전로는, MCU 탑재 기판(161)과 LED 탑재 기판(163)에 설치된다. 구동 전압(Vbst)을 포함하는 전력이 공급되는 급전로는, 리셉터클 탑재 기판(162)에 설치된다. 이와 같이, 고전압이 인가되는 2개의 급전로가 다른 기판에 설치됨으로써, 이들 급전로의 노이즈가 중첩하여 보다 대처가 어려운 노이즈가 되는 것이 억제된다. 이 때문에, 흡인기(100)를 안정하여 동작시킬 수 있다.
또한, 흡인기(100)에서는, 전원(BAT)에 접속되는 전원 커넥터와, 외부 전원에 접속되는 리셉터클(RCP)과, 히터(HTR)에 접속되는 히터 커넥터(Cn)가, 동일한 기판(리셉터클 탑재 기판(162))에 설치된다. 이에 의해, 흡인기(100) 내의 여러 가지 개소(箇所)에 있어서의 열의 발생이 억제되므로, 흡인기(100)의 내구성이 향상된다.
이상, 도면을 참조하면서 각종의 실시의 형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없다. 당업자이면, 특허청구의 범위에 기재된 범주 내에 있어서, 각종의 변경예 또는 수정예에 생각이 미칠 수 있음은 분명하고, 그것들에 대해서도 당연하게 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.
예를 들면, 승압 DC/DC 컨버터(9)의 출력 단자(VOUT)와 그라운드 라인의 사이에, 히터(HTR)와는 다른 히터(가열 대상이 히터(HTR)와는 상이한 것)나 그 밖의 부하를 접속하기 위한 커넥터가 접속되는 구성으로 해도 된다.
또한, 도 10에서는, 승압 DC/DC 컨버터(9)의 출력 단자(VOUT)와 히터 커넥터(Cn)의 양극측의 사이에, 스위치(S3)를 포함하는 회로와, 스위치(S4) 및 저항기(Rs)를 포함하는 회로의 병렬 회로가 접속되는 것으로 하고 있지만, 이 병렬 회로를, 히터 커넥터(Cn)의 음극측과 스위치(S6)의 사이에 접속하고, 승압 DC/DC 컨버터(9)의 출력 단자(VOUT)와 히터 커넥터(Cn)의 양극측을 직접 접속하는 구성으로 해도 된다.
또한, 흡인기(100)가 슬립 모드에서 동작하고 있을 때에, MCU(1) 자체도 소정의 슬립 모드에서 동작하도록 해도 된다. MCU(1) 자체의 슬립 모드에서는, 예를 들면, MCU(1)가 구비하는 프로세서의 클록 주파수를 통상시보다도 저하시키거나, MCU(1)가 가지는 각종 기능 중 소정의 기능을 오프로 하거나 하는 것을 생각할 수 있다. 이와 같이, 흡인기(100)의 슬립 모드에 맞추어 MCU(1) 자체도 슬립 모드에서 동작하도록 함으로써, 흡인기(100)의 슬립 모드시에 MCU(1)에 의해 소비되는 전력을 삭감하는 것이 가능해진다. 그리고, MCU(1)가 슬립 모드에서 동작하고 있을 때에(즉 MCU(1)가 슬립 모드에서 동작하고 있는 것을 조건으로), 시스템 전원 전압(Vcc3)이 서미스터(T2~T4)에 공급되지 않도록 하거나, LSW(5)가 오프가 되도록(즉 시스템 전원 전압(Vcc3)이 생성되지 않도록)하거나 해도 된다.
본 명세서에는 적어도 이하의 사항이 기재되어 있다. 또한, 괄호 내에는, 상기한 실시 형태에 있어서 대응하는 구성 요소 등을 나타내고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
(1) 전원(전원(BAT))과,
상기 전원으로부터 공급되는 전력을 소비하여 에어로졸원을 가열하는 히터(히터(HTR))가 접속되는 히터 커넥터(히터 커넥터(Cn))와,
상기 전원으로부터 상기 히터로의 전력의 공급을 제어 가능하게 구성되는 컨트롤러(MCU(1))와,
상기 전원으로부터 생성되는 제1 액세서리 전압(시스템 전원 전압(Vcc3))에 의해 동작 가능하고, 또한, 상기 컨트롤러와는 별체의 제1 전자 부품(서미스터(T2, T3, T4)),
를 구비하고, 또한, 슬립 모드로 동작 가능하게 구성되는 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛(흡인기(100))으로서,
상기 전원 유닛이 상기 슬립 모드로 동작하고 있을 때에, 상기 제1 액세서리 전압은, 상기 제1 전자 부품에 공급되지 않는,
에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
(1)에 의하면, 전원 유닛이 슬립 모드로 동작하고 있을 때에는, 제1 액세서리 전압이 제1 전자 부품에 공급되지 않기 때문에, 슬립 모드시에 제1 전자 부품에 의해 소비되는 전력을 삭감할 수 있고, 슬립 모드시에 전원 유닛에 있어서 소비되는 전력의 삭감을 도모하는 것을 가능하게 한다.
(2) (1)에 기재된 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛으로서,
온일 때에만, 상기 제1 전자 부품으로 상기 제1 액세서리 전압을 공급하는 액세서리 스위치(LSW(5))를 더 구비하고,
상기 컨트롤러는, 상기 액세서리 스위치를 제어 가능하게 구성되고, 상기 전원 유닛이 상기 슬립 모드로 동작하고 있을 때에 상기 액세서리 스위치를 오프로 하는,
에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
(2)에 의하면, 전원 유닛이 슬립 모드로 동작하고 있을 때에는, 제1 전자 부품에 제1 액세서리 전압을 공급하는 액세서리 스위치를 컨트롤러가 오프로 한다. 이에 의해, 액세서리 스위치를 통한 제1 전자 부품으로의 제1 액세서리 전압의 공급이, 슬립 모드시에는 실시되지 않도록 할 수 있다. 따라서, 슬립 모드시에 제1 전자 부품에 의해 소비되는 전력을 삭감할 수 있고, 슬립 모드시에 전원 유닛에 있어서 소비되는 전력의 삭감을 도모하는 것을 가능하게 한다.
(3) (1) 또는 (2)에 기재된 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛으로서,
상기 제1 전자 부품은, 능동 소자를 포함하지 않는,
에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
(3)에 의하면, 슬립 모드시에 제1 액세서리 전압이 공급되지 않게 되는 전자 부품에 능동 소자가 포함되지 않도록 함으로써, 슬립 모드로의 이행시나 슬립 모드로부터의 복귀시에 능동 소자가 온/오프되는 것을 회피할 수 있다. 이에 의해, 능동 소자가 온/오프되는 것에 기인하여 발생하는 노이즈를 억제하여, 이 노이즈에 의해 전원 유닛의 동작이 불안정하게 되는 것을 회피할 수 있다. 따라서, 슬립 모드시에 전원 유닛에 있어서 소비되는 전력의 삭감을 도모하면서, 슬립 모드로의 이행시나 슬립 모드로부터의 복귀시에 있어서의 전원 유닛의 동작의 안정화를 도모할 수 있다.
(4) (3)에 기재된 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛으로서,
상기 제1 전자 부품은, 서미스터(서미스터(T2, T3, T4))를 포함하는,
에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
(4)에 의하면, 슬립 모드시에 제1 액세서리 전압이 공급되지 않게 되는 전자 부품에, 온/오프되어도 노이즈를 발생시키기 어려운 서미스터(즉 수동 소자)가 포함되도록 함으로써, 슬립 모드시에 전원 유닛에 있어서 소비되는 전력의 삭감을 도모하면서, 슬립 모드로의 이행시나 슬립 모드로부터의 복귀시에 있어서의 전원 유닛의 동작의 안정화를 도모할 수 있다.
(5) (4)에 기재된 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛으로서,
비반전 입력 단자와 반전 입력 단자와 양전원 단자를 포함하여 구성되고, 또한, 상기 비반전 입력 단자와 상기 반전 입력 단자의 한쪽이 상기 서미스터에 접속되는 오피 앰프(오피 앰프(OP2, OP3))를 더 구비하고,
상기 전원 유닛이 상기 슬립 모드로 동작하고 있을 때에도, 상기 오피 앰프의 양전원 단자로 전력이 공급되는,
에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
(5)에 의하면, 전원 유닛이 슬립 모드로 동작하고 있을 때에도, 서미스터에 접속되는 오피 앰프로의 전력 공급이 실시된다. 이에 의해, 슬립 모드로부터의 복귀에 따라 오피 앰프의 입력 단자에 대하여 서미스터의 값(예를 들면 저항값)에 따른 전압이 인가되기 전에, 오피 앰프가 오프(동작용 전압이 공급되어 있지 않은 상태)로부터 온(동작용 전압이 공급된 상태)이 되는 과도 상태를 해소해 둘 수 있다. 따라서, 오피 앰프의 입력 단자에 대하여 서미스터의 값에 따른 전압이 인가될 때의 오피 앰프의 출력을 안정시켜, 오피 앰프의 출력에 근거하여 전원 유닛으로 실행되는 제어의 정밀도 향상을 도모할 수 있다.
(6) (1) 내지 (5) 중 어느 하나에 기재된 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛으로서,
상기 컨트롤러는, 상기 전원으로부터 생성되는 시스템 전압에 의해 동작 가능하게 구성되고,
상기 시스템 전압은, 상기 전원 유닛이 상기 슬립 모드로 동작하고 있을 때에도 생성되는 한편, 상기 제1 액세서리 전압은, 상기 전원 유닛이 상기 슬립 모드로 동작하고 있을 때에는 생성되지 않고,
상기 시스템 전압에 의해 동작하는 전자 부품의 수는, 상기 제1 액세서리 전압에 의해 동작하는 전자 부품의 수보다 많은,
에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
슬립 모드시에 동작하는 전자 부품을 큰폭으로 제한하면, 전원 유닛의 슬립 모드에 있어서의 안전성을 충분히 담보할 수 없거나, 전원 유닛이 슬립 모드로부터 다른 모드로 천이할 때의 거동이 불안정하게 되거나 할 우려가 있다. (6)에 의하면, 슬립 모드시에 동작하는 전자 부품의 수를 적절한 수로 제한할 수 있고, 전원 유닛의 슬립 모드에 있어서의 안전성이나, 전원 유닛이 동작하는 모드가 슬립 모드로부터 다른 모드로 천이할 때의 거동이 향상된다.
(7) (1) 내지 (6) 중 어느 하나에 기재된 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛으로서,
상기 컨트롤러는, 상기 전원으로부터 생성되는 시스템 전압에 의해 동작 가능하게 구성되고,
상기 제1 액세서리 전압은, 상기 시스템 전압으로부터 생성되는,
에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
(7)에 의하면, 제1 액세서리 전압이, 컨트롤러를 동작시키기 위해서 이용되는 시스템 전압으로부터 생성되므로, 시스템 전압과 제1 액세서리 전압을 간이한 회로 구성으로 실현할 수 있다. 따라서, 전원 유닛의 회로 구성이 번잡하게 되어, 전원 유닛이 대형화하거나, 전원 유닛의 제조 코스트가 증대해버리는 것을 회피할 수 있다.
(8) (7)에 기재된 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛으로서,
상기 제1 액세서리 전압의 전압값은, 상기 시스템 전압의 전압값과 동일한,
에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
(8)에 의하면, 제1 액세서리 전압의 전압값이 시스템 전압의 전압값과 동일하므로, 시스템 전압과 제1 액세서리 전압을 간이한 회로 구성으로 실현할 수 있다. 따라서, 전원 유닛의 회로 구성이 번잡하게 되어, 전원 유닛이 대형화하거나, 전원 유닛의 제조 코스트가 증대해버리는 것을 회피할 수 있다.
(9) (8)에 기재된 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛으로서,
온일 때에만, 상기 제1 전자 부품으로 상기 제1 액세서리 전압을 공급하는 액세서리 스위치와,
상기 컨트롤러로 상기 시스템 전압을 공급하는 시스템 전압 라인,
을 더 구비하고,
상기 액세서리 스위치는, 상기 시스템 전압 라인에 접속되는,
에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
(9)에 의하면, 액세서리 스위치가, 컨트롤러로 시스템 전압을 공급하는 시스템 전압 라인에 접속되어 있고, 제1 액세서리 전압의 전압값이 시스템 전압의 전압값과 동일하므로, 시스템 전압과 제1 액세서리 전압을 간이한 회로 구성으로 실현할 수 있다. 따라서, 전원 유닛의 회로 구성이 번잡하게 되어, 전원 유닛이 대형화하거나, 전원 유닛의 제조 코스트가 증대해버리는 것을 회피할 수 있다.
(10) (1) 내지 (9) 중 어느 하나에 기재된 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛으로서,
상기 전원으로부터 생성되고 또한 상기 제1 액세서리 전압과는 상이한 제2 액세서리 전압에 의해 동작 가능하고, 또한, 상기 컨트롤러 및 상기 제1 전자 부품과는 별체의 제2 전자 부품을 더 구비하고,
상기 전원 유닛이 상기 슬립 모드로 동작하고 있을 때에, 상기 제2 액세서리 전압은, 상기 제2 전자 부품에 공급되지 않는,
에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
(10)에 의하면, 제2 액세서리 전압에 의해 동작하는 제2 전자 부품을 설치해도, 해당 제2 전자 부품이 슬립 모드시에 동작하는(즉 전력을 소비하는) 것을 제한할 수 있다. 따라서, 슬립 모드시에 전원 유닛에 있어서 소비되는 전력의 삭감을 도모하면서, 슬립 모드 이외일 때에 있어서의 제2 전자 부품에 의한 전원 유닛의 고기능화를 실현할 수 있다.
(11) (10)에 기재된 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛으로서,
상기 제1 액세서리 전압의 전압값은, 상기 제2 액세서리 전압의 전압값과는 상이한,
에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
(11)에 의하면, 제1 액세서리 전압의 전압값과 제2 액세서리 전압의 전압값이 상이하므로, 제1 전자 부품과 제2 전자 부품의 각각 대하여, 해당 전자 부품을 동작시키는데 적합한 전압을 공급할 수 있다.
(12) (10) 또는 (11)에 기재된 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛으로서,
상기 컨트롤러는, 상기 전원으로부터 생성되는 시스템 전압에 의해 동작 가능하게 구성되고,
상기 제1 액세서리 전압의 전압값은, 상기 시스템 전압의 전압값과 동일하고,
상기 제1 액세서리 전압은, 상기 시스템 전압으로부터 생성되고,
상기 제2 액세서리 전압은, 상기 시스템 전압으로부터 생성되지 않는,
에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
(12)에 의하면, 전압값이 시스템 전압과 동일한 제1 액세서리 전압은 시스템 전압으로부터 생성되도록 하고, 전압값이 제1 액세서리 전압(즉 시스템 전압)과 상이한 제2 액세서리 전압은 시스템 전압으로부터 생성되지 않도록 함으로써, 시스템 전압, 제1 액세서리 전압, 및 제2 액세서리 전압을 간이한 회로 구성으로 실현할 수 있다. 이에 의해, 전원 유닛의 회로 구성이 번잡하게 되어, 전원 유닛이 대형화하거나, 전원 유닛의 제조 코스트가 증대해버리는 것을 회피할 수 있다.
(13) (10) 내지 (12) 중 어느 하나에 기재된 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛으로서,
외부 전원에 전기적으로 접속 가능한 리셉터클(충전 단자(134), 리셉터클(RCP))을 더 구비하고,
상기 제2 액세서리 전압은, 상기 리셉터클로부터 공급되는 전압으로부터 생성 가능한,
에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
(13)에 의하면, 제2 액세서리 전압이, 리셉터클로부터 공급되는 전압으로부터 생성 가능하므로, 과방전시 등 전원을 이용할 수 없을 때여도 제2 전자 부품을 동작시켜, 해당 제2 전자 부품에 의해 실현되는 전원 유닛의 기능을 유저가 이용할 수 있도록 할 수 있다.
이상, 도면을 참조하면서 각종의 실시의 형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없다. 당업자이면, 특허청구의 범위에 기재된 범주 내에 있어서, 각종의 변경예 또는 수정예에 생각이 미칠 수 있음은 분명하고, 그것들에 대해서도 당연하게 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것이라고 이해된다. 또한, 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서, 상기 실시의 형태에 있어서의 각 구성 요소를 임의로 조합해도 된다.
또한, 본 출원은, 2021년 5월 10일 출원한 일본특허출원(특원2021-079912)에 근거하는 것이며, 그 내용은 본 출원 중에 참조로서 원용된다.
100 흡인기
HTR 히터
BAT 전원
Cn 히터 커넥터
RCP 리셉터클
2 충전 IC
L1~L8 LED

Claims (13)

  1. 전원과,
    상기 전원으로부터 공급되는 전력을 소비하여 에어로졸원(源)을 가열하는 히터가 접속되는 히터 커넥터와,
    상기 전원으로부터 상기 히터로의 전력의 공급을 제어 가능하게 구성되는 컨트롤러와,
    상기 전원으로부터 생성되는 제1 액세서리 전압에 의해 동작 가능하고, 또한, 상기 컨트롤러와는 별체(別體)의 제1 전자 부품,
    를 구비하고, 또한, 슬립 모드로 동작 가능하게 구성되는 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛으로서,
    상기 전원 유닛이 상기 슬립 모드로 동작하고 있을 때에, 상기 제1 액세서리 전압은, 상기 제1 전자 부품에 공급되지 않는,
    에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
  2. 청구항 1에 있어서,
    온일 때에만, 상기 제1 전자 부품으로 상기 제1 액세서리 전압을 공급하는 액세서리 스위치를 더 구비하고,
    상기 컨트롤러는, 상기 액세서리 스위치를 제어 가능하게 구성되고, 상기 전원 유닛이 상기 슬립 모드로 동작하고 있을 때에 상기 액세서리 스위치를 오프로 하는,
    에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 전자 부품은, 능동 소자를 포함하지 않는,
    에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1 전자 부품은, 서미스터를 포함하는,
    에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
  5. 청구항 4에 있어서,
    비반전 입력 단자와 반전 입력 단자와 양전원 단자를 포함하여 구성되고, 또한, 상기 비반전 입력 단자와 상기 반전 입력 단자의 한쪽이 상기 서미스터에 접속되는 오피 앰프를 더 구비하고,
    상기 전원 유닛이 상기 슬립 모드로 동작하고 있을 때에도, 상기 오피 앰프의 양전원 단자로 전력이 공급되는,
    에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 전원으로부터 생성되는 시스템 전압에 의해 동작 가능하게 구성되고,
    상기 시스템 전압은, 상기 전원 유닛이 상기 슬립 모드로 동작하고 있을 때에도 생성되는 한편, 상기 제1 액세서리 전압은, 상기 전원 유닛이 상기 슬립 모드로 동작하고 있을 때에는 생성되지 않고,
    상기 시스템 전압에 의해 동작하는 전자 부품의 수는, 상기 제1 액세서리 전압에 의해 동작하는 전자 부품의 수보다 많은,
    에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 전원으로부터 생성되는 시스템 전압에 의해 동작 가능하게 구성되고,
    상기 제1 액세서리 전압은, 상기 시스템 전압으로부터 생성되는,
    에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 액세서리 전압의 전압값은, 상기 시스템 전압의 전압값과 동일한,
    에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
  9. 청구항 8에 있어서,
    온일 때에만, 상기 제1 전자 부품으로 상기 제1 액세서리 전압을 공급하는 액세서리 스위치와,
    상기 컨트롤러로 상기 시스템 전압을 공급하는 시스템 전압 라인,
    을 더 구비하고,
    상기 액세서리 스위치는, 상기 시스템 전압 라인에 접속되는,
    에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
  10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전원으로부터 생성되고 또한 상기 제1 액세서리 전압과는 상이한 제2 액세서리 전압에 의해 동작 가능하고, 또한, 상기 컨트롤러 및 상기 제1 전자 부품과는 별체의 제2 전자 부품을 더 구비하고,
    상기 전원 유닛이 상기 슬립 모드로 동작하고 있을 때에, 상기 제2 액세서리 전압은, 상기 제2 전자 부품에 공급되지 않는,
    에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제1 액세서리 전압의 전압값은, 상기 제2 액세서리 전압의 전압값과는 상이한,
    에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
  12. 청구항 10 또는 청구항 11에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 전원으로부터 생성되는 시스템 전압에 의해 동작 가능하게 구성되고,
    상기 제1 액세서리 전압의 전압값은, 상기 시스템 전압의 전압값과 동일하고,
    상기 제1 액세서리 전압은, 상기 시스템 전압으로부터 생성되고,
    상기 제2 액세서리 전압은, 상기 시스템 전압으로부터 생성되지 않는,
    에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
  13. 청구항 10 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
    외부 전원에 전기적으로 접속 가능한 리셉터클을 더 구비하고,
    상기 제2 액세서리 전압은, 상기 리셉터클로부터 공급되는 전압으로부터 생성 가능한,
    에어로졸 생성 장치의 전원 유닛.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019071897A (ja) 2013-06-19 2019-05-16 フォンテン ホールディングス ４ ビーブイ 質量空気流量を検知する装置および方法
JP2019193649A (ja) 2012-06-28 2019-11-07 アール・エイ・アイ・ストラテジック・ホールディングス・インコーポレイテッド 電子喫煙物品における複数のエアロゾル化可能材料の制御可能な送達のための貯蔵部および加熱部システム

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017141359A1 (ja) * 2016-02-16 2017-08-24 日本たばこ産業株式会社 非燃焼型香味吸引器
US10051893B2 (en) 2016-07-25 2018-08-21 Fontem Holdings 1 B.V. Apparatus and method for communication and negotiation of charge rate between electronic smoking device and charger
JP7358936B2 (ja) 2019-11-22 2023-10-11 住友ゴム工業株式会社 タイヤ

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019193649A (ja) 2012-06-28 2019-11-07 アール・エイ・アイ・ストラテジック・ホールディングス・インコーポレイテッド 電子喫煙物品における複数のエアロゾル化可能材料の制御可能な送達のための貯蔵部および加熱部システム
JP2019071897A (ja) 2013-06-19 2019-05-16 フォンテン ホールディングス ４ ビーブイ 質量空気流量を検知する装置および方法

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