TW201904454A - 具有有效電力控制的感應加熱系統之氣溶膠產生裝置與氣溶膠產生系統 - Google Patents

具有有效電力控制的感應加熱系統之氣溶膠產生裝置與氣溶膠產生系統

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Abstract

本發明提供一種用於將電力提供給一感應加熱氣溶膠產生裝置中的電感器與感受器之有效系統。該氣溶膠產生裝置包括：一或多個DC電源；一負載網路，其包含彼此串聯連接的一電感器與一電容器；第一驅動電路，其係連接該一或多個DC電源並跨接在該負載網路而且構造成提供一跨在該負載網路的第一電壓降；第二驅動電路，其係連接該一或多個DC電源並跨接在該負載網路而且構造成提供一跨在該負載網路的第二電壓降，其中所述第二電壓降與所述第一電壓降係相反方向；及一控制器，其係連接於所述第一和第二驅動電路而且構造成控制所述第一和第二驅動電路，使得跨在該負載網路週期性提供所述第一和第二電壓降兩者，而且使得跨在該負載電路沒有同時提供所述第二電壓降與所述第一電壓降。第一和第二驅動電路交替提供不同方向電壓降的配置提供一時變電壓，並允許有效使用由該(等)電源所提供的電力。

Description

具有有效電力控制的感應加熱系統之氣溶膠產生裝置與氣溶膠產生系統
本發明係關於一種藉由加熱氣溶膠形成基材操作之氣溶膠產生系統。尤其是，本發明係關於使用感應加熱之氣溶膠產生系統。
一類型氣溶膠產生系統為一加熱而不燃燒菸草或另一含尼古丁的氣溶膠形成基材以產生供吸入的氣溶膠之系統。通常，在加熱的菸草系統中，菸草或其他氣溶膠形成基材是藉由一或多個連接於電源供應器的電阻加熱元件進行加熱。這些系統需要足夠小以在使用時容易握持且在變換使用當中方便使用者攜帶。這些系統還需要有其本身內部電源供應器，這電源供應器通常是一小型可充電電池。
最近，人們已有興趣於使用感應加熱方式來加熱在手持式氣溶膠產生系統中菸草或含尼古丁的氣溶膠形成基材。感應加熱具有許多潛在的好處。尤其是， 感應加熱方式允許電子組件能分離氣溶膠產生基材與所產生的氣溶膠。這使系統更容易清潔及維護，且對於系統的穩健性具有潛在的益處。
感應加熱系統藉由提供一具有時變電壓的電感器來操作。這將產生時變磁場，然後在位於靠近或接觸所述氣溶膠形成基材的感受器材料中產生渦電流和磁滯損失。由感應電流引起的所述感受器的焦耳加熱將加熱所述氣溶膠形成基材以產生氣溶膠。
利用小電池供電的感應加熱系統的一問題是確保有足夠的電力傳輸給電感器，以在所述感受器中產生所需的熱量。想要盡可能有效將電力傳輸給該電感器並增加可傳輸給所述電感器的電力。
在本發明的一態樣中，提供一種氣溶膠產生裝置，其包括：一或多個直流(Direct Current，DC)電源；一負載網路，其包括彼此串聯連接的一電感器與一電容器；一第一驅動電路，其係連接該一或多個DC電源並跨接在該負載網路而且構造成提供一跨負載網路的第一電壓降；一第二驅動電路，其係連接該一或多個DC電源並跨接在該負載網路而且構造成提供一跨負載網路的第二電壓降，所述第二電壓降與所述第一電壓降係相反方向；及 一控制器，其係連接於所述第一和第二驅動電路而且構造成控制所述第一和第二驅動電路，使得週期性地提供跨負載網路之所述第一和第二電壓降兩者，而且使得沒有同時提供跨負載電路之所述第二電壓降與所述第一電壓降。
所述第一驅動電路可具有一高電壓側與一低電壓側。該高壓側可連接該負載網路的一第一側。該低電壓可連接該負載網路的一第二側。所述第一驅動電路構造成提供一跨在該負載網路的第一電壓降。所述第二驅動電路亦可具有一高壓側與一低壓側。所述第二驅動電路的該低壓側可連接該負載網路的第一側。該高壓側可連接該負載網路的第二側。所述第二驅動電路構造成提供一第二電壓降。所述第二電壓降與所述第一電壓降係相反方向。
該負載網路可具有在第一側上的一第一端子與在第二側上的一第二端子。連接於所述一或多個DC電源的第一驅動電路可連接該負載網路的所述第一和第二端子，使得來自所述一或多個DC電源的正DC電壓施加於該負載網路的第一端子。這導致跨在該負載網路上形成一第一電壓降。連接於所述一或多個DC電源的第二驅動電路可連接該負載網路的所述第一和第二端子，使得來自所述一或多個DC電源的正DC電壓施加於該負載網路的第二端子。這導致跨在該負載網路上形成一第二電壓降。跨在該負載網路上的所述第二電壓降與所述第一電壓降係相反方向。
對於感應加熱方式，需要提供一跨在該電感器的時變電壓。跨在該負載網路而交替提供不同方向電壓降之第一和第二驅動電路的配置提供一時變電壓，而且允許有效使用由該(等)電源所提供的電力。
有利地係，該控制器構造成使得週期性提供具有一第一頻率的所述第一電壓降，而且使得週期性提供具有基本上相同頻率的所述第二電壓降。在本說明書使用的「基本上相同頻率」意指在所述第一頻率的數個百分比之內，而且有利地是在所述第一頻率的2%之內。然後，可只提供所述第一和第二電壓間沒有重疊的該等電壓。該控制器可構造成提供所述第二電壓直接非同相於所述第一電壓。
所述第一頻率可為一高頻率。在本說明書中，「高頻」應認為意指從約100千赫茲(kHz)到約30兆赫茲(MHz)範圍內的頻率。所述第一頻率可大於1兆赫。所述第一頻率可小於10兆赫。最好是，所述第一頻率是介於5兆赫和7兆赫之間的範圍內。
所述第一驅動電路和所述第二驅動電路可由右側和左側驅動構件組成。連接該負載網路的一端之所述電路組件可形成該右側驅動構件，且連接該負載網路的另一端之所述電路組件可形成該左側驅動構件。所述第一驅動電路可包括來自所述右側和左側驅動構件兩者的電路組件。所述第二驅動電路可包括來自所述右側和左側驅動構件兩者的電路組件。所述右側和左側驅動構件之每一者可包括一開關電路，該開關電路可為一諧振 開關電路。所述右側驅動構件連同該負載網路可形成一第一功率放大器。所述左側驅動構件連同該負載網路可包括一第二功率放大器。所述第一功率放大器可為一D類放大器。所述第二功率放大器可為一D類放大器。所述第一功率放大器可為一E類放大器。所述第二功率放大器可為一E類放大器。
該控制器可構造成提供所述如同一方波電壓的第一電壓降。該控制器可構造成提供所述如同一方波電壓的第二電壓降。所述第一電壓降可具有相同或不同於所述第二電壓降的工作週期。有利地係，該控制器構造成在相反方向上提供介於一電壓降的結束與下一電壓降的開始之間至少數個奈秒的停滯時段，以避免燒毀所述驅動電路中的相關開關。
該一或多個DC電源可包括一連接於所述第一和第二驅動電路兩者的單個電池。該電池可為一可充電電池。該電池可為一鋰離子電池，例如一鋰鈷、一磷酸鋰鐵、一鈦酸鋰或一鋰聚合物電池。或者，該電池可為另一形式的可充電電池，諸如一鎳氫電池或鎳鎘電池。
或者，該一或多個DC電源可包括兩個電池，其中一電池連接於所述第一驅動電路而且另一電池連接於所述第二驅動電路。該一或多個DC電源可包括串聯連接定義於兩電池間的電接地之兩個電池，使得一電池提供一正電壓而且另一電池提供一負電壓。
該控制器可包括一微控制器。該微控制器可為任何適宜的微控制器，但最好為可編程。
該裝置可包括含有所述一或多個DC電源、所述負載網路、所述第一和第二驅動電路與所述控制器的外殼，該外殼定義一用於接受氣溶膠形成基材的空腔。該裝置可構造成感應加熱所述氣溶膠形成基材。
該電感器可為一定位相鄰或環繞於所述空腔的線圈。在一實施例中，該電感器為一環繞所述空腔的至少一部分之螺旋線圈。或者，該電感器可為定位相鄰於所述空腔的側面或底部、或側面和底部兩者的平板螺旋電感器線圈。該電感器應定位成在構造成於使用時加熱所述氣溶膠形成基材的感受器材料中提供一時變磁場。
該裝置可包括複數個構造成在所述裝置的工作期間的不同時間點被致動的電感器。該等複數個電感器可定位成提供空間分離(或空間部分重疊)的時變磁場，使得所述氣溶膠形成基材的不同部分可在操作期間的不同時間點被加熱。如果該裝置包括複數個電感器，則該裝置可包括複數個第一和第二驅動電路。
如本說明書的使用，一種「氣溶膠產生裝置」有關於能與氣溶膠形成基材互作用以產生氣溶膠之裝置。所述氣溶膠形成基材可為氣溶膠產生物件的一部分。一氣溶膠產生裝置可為能與氣溶膠產生物件的氣溶膠形成基材互作用，以產生透過使用者嘴部直接吸入使用者肺部的氣溶膠之裝置。所述氣溶膠形成基材可完全或部分包含在該裝置內。
在本發明的另一態樣中，提供一種包含如前 述請求項中任一項所述之氣溶膠產生裝置之氣溶膠產生系統，及一種包含氣溶膠形成基材之氣溶膠產生物件，其中該氣溶膠產生物件是構造成至少部分接合在該氣溶膠產生裝置內。
該氣溶膠形成基材可為一固體氣溶膠形成基材。或者，該氣溶膠形成基材可為一液體、或可包含固體與液體組分兩著、或可包含一凝膠。該氣溶膠形成基材可包含一含有在加熱時從基材釋放揮發性菸草香料化合物之含菸草材料。或者，該氣溶膠形成基材可包含一非菸草材料。該氣溶膠形成基材可更包含一氣溶膠形成劑。適宜氣溶膠形成劑的實例是甘油與丙二醇。
如果該氣溶膠形成基材是一固體氣溶膠形成基材，則該固體氣溶膠形成基材可包括例如以下之一或多個：粉末、微粒、顆粒、細片、條片或薄片，這類都含有以下之一或多個：香草葉、菸葉、菸草莖(Tobacco rib)碎片、再造菸草、均質菸草、擠壓菸草、流延菸葉菸草與膨脹菸草。該固體氣溶膠形成基材可為鬆散形式，或可提供在適宜的容器或料匣中。任選地，該固體氣溶膠形成基材可包含加熱基材時所釋放的額外菸草或非菸草揮發性香料化合物。該固體氣溶膠形成基材亦可包含膠囊，該膠囊例如包括額外菸草或非菸草揮發性香料化合物，而且這種膠囊可在加熱該固體氣溶膠形成基材期間熔化。
任選地，該固體氣溶膠形成基材可設置在熱穩定載體上或嵌入其中。該載體可採用粉末、微粒、顆 粒、細片、細條、條片或薄片的形式。或者，該載體可為一具有沉積在其內表面上、或其外表面上、或其內和外表面上的薄固體基材層之管狀載體。這類管狀載體可由例如紙或類紙材料、一非織碳纖維墊、一低質量開網目金属絲網、或一穿孔金屬箔或任何其他熱穩定聚合物結構(Polymer matrix)形成。
該固體氣溶膠形成基材可以例如薄片、發泡體、凝膠或漿料的形式沉積在該載體的表面上。該固體氣溶膠形成基材可沉積在該載體的整個表面上；或者，可採用一圖案沉積，以在使用期間提供不均勻的香料輸送。
雖然參考前述固體氣溶膠形成基材，但熟習該項技藝者應明白，其他形式氣溶膠形成基材可使用在其他實施例。例如，該氣溶膠形成基材可為一液體氣溶膠形成基材。如果提供一液體氣溶膠形成基材，該氣溶膠產生裝置最好包括用於保持所述液體的構件。例如，該液體氣溶膠形成基材可保留在容器中。替代地或另外，該液體氣溶膠形成基材可被吸入一多孔載體材料。所述多孔載體材料可利用任何適宜的吸附劑塞或主體製成，例如一發泡金屬或塑料、聚丙烯、聚酯纖維、尼龍纖維或陶瓷製成。該液體氣溶膠形成基材可在使用該氣溶膠產生裝置之前保留在所述多孔載體材料中；或替代地，該液體氣溶膠形成基材材料可在使用期間或就在使用之前釋放到所述多孔載體材料中。例如，該液體氣溶膠形成基材可設置在膠囊中。該膠囊的殼體最好在加熱 時熔化並將該液體氣溶膠形成基材釋放到所述多孔載體材料中。該膠囊可選擇性包含與該液體結合的固體。或者，該載體可為一結合菸草組分的非織物或纖維束。所述非織物或纖維束可包括例如碳纖維、天然纖維素纖維、或纖維素衍生纖維。
在操作期間，該氣溶膠形成基材可完全接受在該氣溶膠產生裝置內。在這情況下，使用者可在該氣溶膠產生裝置的嘴件上抽吸。或者，在操作期間，一含有氣溶膠形成基材的氣溶膠形成物件可部分包含在該氣溶膠產生裝置內。在這情況下，使用者可直接在所述氣溶膠形成物件上抽吸。
該氣溶膠形成物件可實質為圓柱形。該氣溶膠形成物件可實質為長狀。該氣溶膠形成物件可具有一長度與一實質垂直於所述長度的周長。該氣溶膠形成基材可實質為圓柱形。該氣溶膠形成基材可實質為細長狀。該氣溶膠形成基材亦可具有一長度與一實質垂直於所述長度的周長。
該氣溶膠形成物件可具有介於約30mm和約100mm之間的總長度。該氣溶膠形成物件可具有介於約5mm和約12mm之間的外徑。該氣溶膠形成物件可包括一濾嘴塞。該濾嘴塞可位於所述氣溶膠形成物件的下游端。該濾嘴塞可為一醋酸纖維素濾嘴塞。在一實施例中，該濾嘴塞是約7mm長度，但是可具有介於約5mm至約10mm之間的長度。
在一實施例中，該氣溶膠形成物件具有約 45mm的總長度。該氣溶膠形成物件可具有約7.2mm的外徑。此外，該氣溶膠形成基材可具有約10mm的長度。或者，該氣溶膠形成基材可具有約12mm的長度。此外，該氣溶膠形成基材的直徑可介於約5mm和約12mm之間。該氣溶膠形成物件可包括一外紙包裝物。此外，該氣溶膠形成物件可包括介於所述氣溶膠形成基材與濾嘴塞之間的間隔。所述間隔可為約18mm，但可在約5mm至約25mm的範圍內。
該裝置最好是可舒適握持於一隻手的手指之間的可攜式或手持式裝置。該裝置可實質為圓柱形且具有介於70和200mm之間的長度。該裝置的最大直徑最好是介於10和30mm之間。在一實施例中，該裝置具有一多邊形橫截面而且具有在一面上形成的突出按鈕。在此實施例中，該裝置的直徑是介於從一平面到一相對平面所取得的12.7和13.65mm之間；介於從一邊緣到一相對邊緣(即是，從該裝置的一側上的兩個面的交點到另一側上的一對應交點)所取得的13.4和14.2mm之間；及介於從按鈕的頂部到一相對底部平面所取得的14.2和15mm之間。
該氣溶膠產生物件可包括一感受器元件或多個元件。或者(或此外)，該氣溶膠產生裝置可包括一感受器元件或多個元件。如本說明書的使用，一「感受器元件」是指當受到變化磁場時加熱的導電元件。這可能是該感受器元件中感應的渦電流及/或磁滯損失所導致的結果。有利地係，該感受器元件包括一鐵磁材料。
該感受器元件在使用時有利地熱接近於氣溶膠形成基材，使得該感受器產生的熱量可藉由傳導或對流而傳遞到所述氣溶膠形成基材，以產生氣溶膠。
該感受器元件的材料與幾何形狀係可選擇以提供想要的電阻與熱量產生。有利地係，該感受器元件具有介於1和40000之間的相對磁導率。當期望大部分加熱依賴於渦電流時，可以使用較低的磁導率材料，且當期望磁滯效應時，可以使用較高磁導率的材料。最好是，該材料具有介於500和40000之間的相對磁導率。這提供有效的加熱。
該感受器元件的材料可因居里溫度而被選擇。在其居里溫度以上，由於磁滯損失不再發生，使得材料不再是鐵磁性且因此加熱。在該感受器元件是利用一單材料製成的情況下，居里溫度可對應於該感受器元件應具有的最大溫度(即是，居里溫度相同於該感受器元件應被加熱的最高溫度或偏離此最高溫度約1-3%的最大溫度)。這減少快速過熱的可能性。
如果所述感受器元件是利用一個以上的材料製成，則該感受器元件的材料可對於進一步態樣進行優化。例如，可選擇材料使得該感受器元件的一第一材料可具有高於應加熱該感受器元件的最高溫度的居里溫度。然後，可以將感受器元件的第一材料優化，例如關於將熱量產生和傳遞到氣溶膠形成基質最大化以一方面提供對感受器的有效加熱。然而，該感受器元件可另外包括一具有居里溫度對應於應加熱該感受器的最高溫度 之第二材料，且一旦該感受器元件達到此居里溫度，該感受器元件的磁特性總體上改變。這種變化可被檢測並傳送給微控制器，然後中斷該驅動電路的操作，直到溫度再次冷卻到居里溫度以下，於是可重新開始所述驅動電路的操作。
該感受器元件可為網目(Mesh)形式。如果所述氣溶膠形成基材是液體，該網目可構造成允許液體在網目感受器元件的間隙中形成一彎月面。這提供有效加熱所述氣溶膠形成基材。如本說明書的使用，術語「網目」包括其間存有空間的格網(Grid)與陣列(Array)，而且可包括織物與非織物。該網目可包括複數個鐵氧體絲狀物。絲狀物可在絲狀物之間界定間隙，且間隙可具有介於10μm與100μm之間的寬度。最好是，該等絲狀物在間隙中產生毛細管作用，使得使用時，待汽化的液體會被吸入間隙內，如此增加該感受器元件與液體之間的接觸面積。
1‧‧‧感應加熱裝置
2‧‧‧菸品
10‧‧‧裝置外殼
11‧‧‧DC電源
12‧‧‧對接端口
13‧‧‧電源供應器電子器件、電力電子器件
14‧‧‧環繞空腔、空腔
20‧‧‧氣溶膠形成基材
21‧‧‧感受器
22‧‧‧濾嘴部
110‧‧‧可再充電電池
120‧‧‧突銷
130‧‧‧電連接
131‧‧‧控制電子器件、微處理器控制單元
132‧‧‧DC/AC轉換器、DC/AC逆變器
133‧‧‧匹配網路
1234‧‧‧電阻R
1320‧‧‧負載分支電路、負載網路
1321、1322、1325、1326‧‧‧高頻交變開關電壓
1323‧‧‧LC負載網路
1324‧‧‧低負載R
1327、1328‧‧‧高頻開關電壓
D1‧‧‧左側驅動構件
D2‧‧‧右側驅動構件
T1、T2、T3、T4‧‧‧電晶體
T5、T6‧‧‧開關
L‧‧‧電感器
現將參考附圖以詳細描述本發明的實施例，其中：圖1顯示根據本發明之實施例之含有一氣溶膠產生裝置與一氣溶膠產生物件之氣溶膠產生系統的實施例；圖2為圖1所示系統的電氣組件之組件的示意圖；圖3為根據本發明之電源供應器電子器件的示意圖；圖4示意說明由驅動電路施加於負載電路的相對側 之電壓；圖5a示意說明根據本發明之實施例之電源供應器電子器件的配置；圖5b示意說明圖5a所示電源供應器電路的組件，其中電流在一第一時段內沿著所述組件流通；圖5c示意說明圖5a所示電源供應器電路的組件，其中電流在一第二時段內沿著所述組件流通；及圖6示意說明電源供應器電子器件的替代性配置。
圖1顯示根據本發明之一含有感應加熱裝置1之氣溶膠生成系統的實施例。該感應加熱裝置1包括一利用塑料製成的裝置外殼10、與一含有可再充電電池110的DC電源。該感應加熱裝置1更包括一含有突銷120的對接端口12，其用於將感應加熱裝置對接到用於再充電該可再充電電池110的充電臺或充電裝置。此外，感應加熱裝置1包括一構造成工作於想要頻率的電源供應器電子器件13。
電源供應器電子器件13透過一適宜的電連接130而電連接該可再充電電池110。而且，雖然該電源供應器電子器件13包括沒有在圖1示出的其他組件，但是其特別包括一LC負載網路，其內包括一電感器L，如圖1的虛線所示。電感器L嵌入在環繞空腔14(其亦配置在所述裝置外殼10的近端處)的裝置外殼10的近端處的裝置外殼10內。
電感器L可包括一具有圓柱形的螺旋纏繞的 圓柱形電感器線圈。該螺旋纏繞的圓柱形電感線圈L可具有約5mm至約10mm範圍內的直徑d，而且尤其是，所述直徑d可為約8mm。該螺旋纏繞的圓柱形電感器線圈的長度1可為約0.5mm至約18mm的範圍內。因此，內容積可在約0.015cm3至約1.3cm3的範圍內。
該氣溶膠形成基材20包括一感受器21並且收容在所述裝置外殼10的近端處的空腔14中，使得在操作期間，該電感器L(螺旋纏繞的圓柱形電感器線圈)感應耦接菸品2的所述氣溶膠形成基材20的感受器21。
該感受器21不必然必須形成消耗品的一部分，但其可為所述裝置本身的一部分。在所述裝置與消耗品兩者中亦可具有感受器元件。
所述菸品2的濾嘴部22可配置在該感應加熱裝置1的空腔14之外部，使得在操作期間，消費者可透過該濾嘴部22吸入氣溶膠。一旦從所述空腔14移除菸品，可容易清潔該空腔14，由於除了可經由該敞開遠端插入菸品2的氣溶膠形成基材20的所述敞開遠端之外，該空腔完全封閉且被定義所述空腔14的塑膠裝置外殼10的內壁所環繞。
圖2顯示根據本發明之含有所述感應加熱裝置1之氣溶膠傳遞系統的實施例之方塊圖，其具有如下面將討論的某些選擇態樣或組件。感應加熱裝置1連同含有該感受器21的氣溶膠形成基材20形成根據本發明之氣溶膠傳遞系統的實施例。圖2所示的方塊圖是將工作方式列入考慮的示意說明。可看出，該感應加熱裝置 1包括一DC電源11(在圖1中，包括可再充電電池110)、控制電子器件(微處理器控制單元)131、一DC/AC轉換器132(實施為一DC/AC逆變器)、一用於調適負載的匹配網路133、與電感器L。控制電子器件131、DC/AC轉換器132與匹配網路133、以及電感器L都是電源供應器電子器件13的一部分(參見圖1)。
從所述直流電源11汲取的DC供應電壓(VDC)與DC電流(IDC)是由反饋通道提供給該微處理器控制單元131，最好是藉由測量從DC電源11汲取的DC供應電壓(VDC)與DC電流(IDC)兩者，以控制AC電力進一步提供給該LC負載網路。該匹配網路133可提供用於對負載的最佳調適，但其不是必要的，而且不包括在以下詳細實例的描述中。
圖3顯示電源供應器電子器件13的某些基本組件，尤其是DC/AC逆變器132。電力電子器件13包括一負載分支電路1320，其內包括構造成一工作在低負載R 1324的LC負載網路1323。圖3所示的電阻R 1234不是一實際組件，其為在線圈中的感受器的一等效串聯電阻。該LC負載網路包括彼此串聯連接的一電容器C與一電感器L(具有一歐姆電阻Rcoil)。該LC負載網路1323在工作期間係感應耦接該感受器。
在此實施例中，所述DC/AC逆變器包括一左側驅動構件D1、與一連接於所述負載網路1320的相對端之右側驅動構件D2。所述左側驅動構件與右側驅動構件之每一者連接該DC電源而且連接該負載網路1320， 其中該負載網路具有一第一側上的第一端子與一第二側上的第二端子。在圖3中，顯示兩分開的DC電源，但是通常所述左側和右側驅動構件兩者連接到相同電源。
該左側驅動構件D1構造成以一選定頻率F將一第一週期性波形電壓VR提供給該負載分支電路1320，而且具有範圍從一第一值至低於所述第一值的第二值之振幅。同樣地，該右側驅動構件D2構造成將一第二波形電壓VL提供給該負載分支電路1320，其具有實質相同於所述第一波形電壓的頻率F，而且同樣地，具有範圍從一第一相對值至低於所述第一值的一第二相對值之振幅。
圖4示意說明所述第一和第二週期性波形的實例。可看出，兩波形是彼此直接非同相(或反相)的方波。由於方波是從該負載網路的相反端施加，使得其以相反方向提供跨在該負載網路的電壓降。該等電壓降是彼此相反極性，其中在本說明的相反極性是指高壓側和低壓側的相對位置，而不是需要一正電壓與一負電壓。藉由以此方式交替從該負載網路的任一側施加電壓脈衝，一AC電壓有效提供給該電感器，且功率可在該負載網路中有效耗散，而且尤其是在該感受器元件。
有多種方式可實施圖3所示的配置，以提供如圖4所示的電壓分佈。圖5a示意說明一第一實施例，其中所述右和左側驅動構件連同該負載網路形式D類放大器。尤其是，所述右和左側驅動構件之每一者包括一對串聯連接於所述DC電源的電晶體開關T1、T2和T3、 T4。該負載網路1323是在兩電晶體開關T1和T2之間的一位置處連接於所述左側驅動構件。該負載網路1323在兩電晶體開關T3和T4之間的一位置處連接於所述右側驅動構件。該負載網路有效共用於兩個D類放大器之間。
該等電晶體開關是場效電晶體(Field Effect Transistor，FET)且受到所述控制電子器件的控制，以提供如圖4所示的波形。所述控制電子器件將高頻交變開關電壓1321、1322、1325、1326提供給該等電晶體之每一者的閘極，使得在一半個週期內，該等電晶體T1和T3導通而且該等電晶體T2和T4關閉，而在另一半週期內，該等電晶體T2和T4導通而且該等電晶體T1和T3關閉。圖5b示意說明在第一半週期內的該電感器L與所述電源供應器的連接，其中電晶體T1和T3是導通。圖5b所示的配置可認為包括工作上提供該負載網路具有一第一週期性電壓降之第一驅動電路。圖5c示意說明在第二半週期內的該電感器L與所述電源供應器的連接，其中電晶體T2和T4是導通。圖5c所示的配置可認為包括工作上提供所述負載網路具有一第二週期性電壓降之第二驅動電路，其中所述第二驅動電路的頻率係相同於所述第一週期性電壓降而極性相反，而且直接非同相於所述第一週期電壓降。
當然，可提供不同於圖4所示之類的週期性電壓降。尤其是，所述波形可具有小於50%的工作週期。應明白，電壓脈衝VR和VL最好沒有隨時間彼此重疊，以避免流過電晶體T1和T2或T3和T4的高度與潛在破壞 性電流。
圖6示意說明利用E類放大器布局來取代D類放大器布局，以實施圖3所示布局之替代性配置。在圖6的配置中，所述左側驅動構件連同該負載網路形成一第一E類放大器，且所述右側驅動構件連同該負載網路形成一第二E類放大器。每個E類放大器包括一單FET開關。在所述左側驅動構件中的開關T5是受到一高頻開關電壓1327的控制，而且在所述右側驅動構件中的開關T6是受到一高頻開關電壓1328的控制。該等高頻開關電壓1327、1328是彼此非同相，以提供如圖4所示的兩直接非同相週期性電壓波形VL和VR。
應明白，可有其他形式的驅動電路。例如，可有使用圖5a所示的右側驅動構件與圖6所示的左側驅動構件；或者，使用圖5a所示的左側驅動構件與圖6所示的右側驅動構件之配置。其他形式的諧振開關電路亦可當作所述右側和左側驅動構件使用。

Claims (15)

  1. 一種氣溶膠產生裝置，其包括：一或多個DC電源；一負載網路，其包含彼此串聯連接的一電感器與一電容器；一第一驅動電路，其係連接該一或多個DC電源並跨接在該負載網路且構造成提供一跨負載網路的第一電壓降；一第二驅動電路，其係連接該一或多個DC電源並跨接在該負載網路且構造成提供一跨負載網路的第二電壓降，所述第二電壓降與所述第一電壓降係相反方向；及一控制器，其係連接於所述第一和第二驅動電路且構造成控制所述第一和第二驅動電路，使得週期性地提供跨負載網路之所述第一和第二電壓降兩者，而且使得沒有同時提供跨負載電路之所述第二電壓降與所述第一電壓降。
  2. 如前述請求項1所述之氣溶膠產生裝置，其中該控制器構造成週期性地提供所述具有一第一頻率的第一電壓，且在實質相同頻率週期性地提供所述第二電壓。
  3. 如前述請求項1或2所述之氣溶膠產生裝置，其中所述第一驅動電路和所述第二驅動電路是由右側和左側驅動構件組成，其中連接該負載網路的一端之電路組件形成所述右側驅動構件，且連接該負載網路的另一端之電路組件形成所述左側驅動構件，而且其中該等 右側和左側驅動構件之每一者包括一開關電路。
  4. 如前述請求項3所述之氣溶膠產生裝置，其中該右側驅動構件連同該負載網路形成一第一功率放大器，而且其中該左側驅動構件連同該負載網路形成一第二功率放大器。
  5. 如前述請求項4所述之氣溶膠產生裝置，其中該第一功率放大器或該第二功率放大器或該第一功率放大器和該第二功率放大器兩者是一D類放大器。
  6. 如前述請求項4或5所述之氣溶膠產生裝置，其中該第一功率放大器或該第二功率放大器或該第一功率放大器和該第二功率放大器兩者是一E類放大器。
  7. 如前述請求項中任一項所述之氣溶膠產生裝置，其中該控制器構造成提供直接非同相於所述第一電壓之所述第二電壓。
  8. 如前述請求項中任一項所述之氣溶膠產生裝置，其中該一或多個DC電源包括一連接於所述第一和第二驅動電路兩者之電池。
  9. 如前述請求項8所述之氣溶膠產生裝置，其中該電池是一可再充電電池。
  10. 如前述請求項中任一項所述之氣溶膠產生裝置，其包括一外殼，該外殼收容所述一或多個DC電源、所述負載網路、所述第一和第二驅動電路與所述控制器，該外殼界定一用於接受氣溶膠形成基材之空腔，而且其中該氣溶膠產生裝置構造成感應地加熱所述氣溶膠形成基材。
  11. 如前述請求項10所述之氣溶膠產生裝置，其中該電感器是一定位相鄰或環繞於所述空腔之線圈。
  12. 如前述請求項中任一項所述之氣溶膠產生裝置，其中該氣溶膠產生裝置是一手持式裝置。
  13. 一種包括如前述請求項中任一項所述之氣溶膠產生裝置與一種含有氣溶膠形成基材之氣溶膠產生物件之氣溶膠生成系統，其中該氣溶膠產生物件構造成至少部分接合在所述氣溶膠產生裝置內。
  14. 如前述請求項13所述之氣溶膠產生系統，其中該氣溶膠產生物件包括一感受器材料。
  15. 如前述請求項13或14所述之氣溶膠產生系統，其中該氣溶膠形成基材包括一含有在加熱時從所述基材釋放的揮發性菸草香料化合物之含菸草材料。
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