WO2022239389A1 - エアロゾル生成装置の電源ユニット - Google Patents

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WO2022239389A1
WO2022239389A1 PCT/JP2022/008589 JP2022008589W WO2022239389A1 WO 2022239389 A1 WO2022239389 A1 WO 2022239389A1 JP 2022008589 W JP2022008589 W JP 2022008589W WO 2022239389 A1 WO2022239389 A1 WO 2022239389A1
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WO
WIPO (PCT)
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power supply
terminal
supply unit
aerosol generator
mounting board
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/008589
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
達也 青山
拓嗣 川中子
徹 長浜
貴司 藤木
亮 吉田
Original Assignee
日本たばこ産業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/40Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/50Control or monitoring

Definitions

  • the present invention relates to a power supply unit for an aerosol generator.
  • an aerosol generator that generates an aerosol by heating an aerosol source, adds a flavoring component to the generated aerosol, and delivers the aerosol containing the flavoring component to the user.
  • the number of circuit boards and the types of power supply voltages on the circuit boards increase as the aerosol generators are made more functional.
  • Patent Literature 1 describes a power supply unit for an aerosol generator that includes a plurality of circuit boards.
  • the power supply unit of the aerosol generator described in Patent Document 1 includes a first circuit board arranged parallel to the longitudinal direction of the aerosol generator, a second circuit board arranged perpendicular to the longitudinal direction, Prepare.
  • the present invention provides a power supply unit for an aerosol generator in which electronic components are appropriately mounted on a circuit board.
  • the present invention a power supply; a heater connector connected to a heater that consumes power supplied from the power supply to heat the aerosol source; a controller configured to be able to control the supply of power from the power source to the heater; a first circuit board including a first surface and a second surface that is the rear surface of the first surface; a second circuit board including a third surface facing the first surface and a fourth surface that is the rear surface of the third surface;
  • a power supply unit for an aerosol generator comprising: a storage circuit capable of storing input information and/or an operational amplifier having an output terminal connected to the controller mounted on the first surface or the third surface.
  • FIG. 1 is a perspective view of a non-combustion inhaler
  • FIG. 1 is a perspective view of a non-combustion inhaler showing a state in which a rod is attached
  • FIG. Fig. 10 is another perspective view of a non-combustion type inhaler
  • 1 is an exploded perspective view of a non-combustion inhaler
  • FIG. Fig. 3 is a perspective view of the internal unit of the non-combustion inhaler
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of the internal unit of FIG. 5
  • FIG. 3 is a perspective view of the internal unit with the power supply and chassis removed;
  • FIG. 11 is another perspective view of the internal unit with the power supply and chassis removed; 1 is a cross-sectional view of a non-combustion inhaler; FIG. It is a schematic diagram for demonstrating the operation mode of an aspirator. It is a figure which shows schematic structure of the electric circuit of an internal unit. It is a figure which shows schematic structure of the electric circuit of an internal unit. It is a figure which shows schematic structure of the electric circuit of an internal unit.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of an electric circuit in sleep mode; It is a figure for demonstrating the operation
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the electric circuit in the heating initial setting mode; It is a figure for demonstrating the operation
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the electric circuit when detecting the temperature of the heater in the heating mode;
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the electric circuit in charging mode;
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of an electric circuit when an MCU is reset (restarted); It is a figure which shows the main surface of a receptacle mounting board. It is a figure which shows the secondary surface of a receptacle mounting board
  • suction system which is one embodiment of the aerosol generator of the present invention, will be described below with reference to the drawings.
  • This suction system includes a non-combustion type suction device 100 (hereinafter also simply referred to as "suction device 100"), which is an embodiment of the power supply unit of the present invention, and a rod 500 heated by the suction device 100.
  • suction device 100 a non-combustion type suction device 100
  • the suction device 100 accommodates the heating unit in a non-detachable manner
  • the heating unit may be detachably attached to the aspirator 100 .
  • the rod 500 and the heating unit may be integrated and detachably attached to the aspirator 100 .
  • the power supply unit of the aerosol generator may have a configuration that does not include the heating section as a component.
  • “non-detachable” refers to a mode in which detachment is not possible as far as the intended use is concerned.
  • an induction heating coil provided in the aspirator 100 and a susceptor built in the rod 500 may cooperate to form a heating unit.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of the aspirator 100.
  • FIG. FIG. 2 is a perspective view of the suction device 100 showing a state in which the rod 500 is attached.
  • FIG. 3 is another perspective view of the suction device 100.
  • FIG. FIG. 4 is an exploded perspective view of the aspirator 100.
  • FIG. Also, in the following description, for the sake of convenience, the orthogonal coordinate system of a three-dimensional space is used, in which the three mutually orthogonal directions are the front-back direction, the left-right direction, and the up-down direction. In the figure, the front is indicated by Fr, the rear by Rr, the right by R, the left by L, the upper by U, and the lower by D.
  • the inhaler 100 generates flavor-containing aerosol by heating an elongated, substantially cylindrical rod 500 (see FIG. 2) as an example of a flavor component-generating base having a filling containing an aerosol source and a flavor source. configured to
  • Rod 500 includes a fill containing an aerosol source that is heated at a predetermined temperature to produce an aerosol.
  • the type of aerosol source is not particularly limited, and extracts from various natural products and/or their constituent components can be selected according to the application.
  • the aerosol source may be solid or liquid, for example polyhydric alcohols such as glycerin, propylene glycol, or water.
  • the aerosol source may include a flavor source such as a tobacco material or an extract derived from the tobacco material that releases flavor components upon heating.
  • the gas to which the flavor component is added is not limited to an aerosol, and for example an invisible vapor may be generated.
  • the filling of rod 500 may contain tobacco shreds as a flavor source.
  • Materials for shredded tobacco are not particularly limited, and known materials such as lamina and backbone can be used.
  • the filling may contain one or more perfumes.
  • the type of flavoring agent is not particularly limited, but menthol is preferable from the viewpoint of imparting a good smoking taste.
  • Flavor sources may contain plants other than tobacco, such as mints, herbal medicines, or herbs. Depending on the application, rod 500 may not contain a flavor source.
  • the suction device 100 includes a substantially rectangular parallelepiped case 110 having a front surface, a rear surface, a left surface, a right surface, an upper surface, and a lower surface.
  • the case 110 comprises a bottomed cylindrical case body 112 in which front, rear, top, bottom, and right surfaces are integrally formed, and a left surface that seals an opening 114 (see FIG. 4) of the case body 112. It has an outer panel 115 , an inner panel 118 , and a slider 119 .
  • the inner panel 118 is fixed to the case body 112 with bolts 120 .
  • the outer panel 115 is fixed to the case body 112 so as to cover the outer surface of the inner panel 118 by a magnet 124 held by an insulating chassis 150 (see FIG. 5) housed in the case body 112 and described later. Since the outer panel 115 is fixed by the magnet 124, the user can replace the outer panel 115 according to his or her preference.
  • the inner panel 118 is provided with two through holes 126 through which the magnets 124 pass.
  • the inner panel 118 is further provided with a longitudinally elongated hole 127 and a circular round hole 128 between the two vertically arranged through holes 126 .
  • This long hole 127 is for transmitting light emitted from eight LEDs (Light Emitting Diodes) L1 to L8 built in the case body 112 .
  • a button-type operation switch OPS built in the case body 112 passes through the round hole 128 . That is, the operation switch OPS is arranged in a round hole 128 provided in the inner panel 118 . Thereby, the user can detect the light emitted from the eight LEDs L1 to L8 through the LED window 116 of the outer panel 115. FIG. Also, the user can press down the operation switch OPS via the pressing portion 117 of the outer panel 115 .
  • the upper surface of the case body 112 is provided with an opening 132 into which the rod 500 can be inserted.
  • the slider 119 is coupled to the case body 112 so as to be movable in the front-rear direction between a position for closing the opening 132 (see FIG. 1) and a position for opening the opening 132 (see FIG. 2).
  • the operation switch OPS is used to perform various operations of the aspirator 100.
  • the user operates the operation switch OPS via the pressing portion 117 while inserting the rod 500 into the opening 132 as shown in FIG.
  • the heating unit 170 (see FIG. 5) heats the rod 500 without burning it.
  • an aerosol is generated from the aerosol source contained in the rod 500 and the flavor of the flavor source contained in the rod 500 is added to the aerosol.
  • the user can inhale the flavor-containing aerosol by holding the mouthpiece 502 of the rod 500 projecting from the opening 132 and inhaling.
  • a charging terminal 134 is provided for receiving power supply by being electrically connected to an external power source such as an outlet or a mobile battery.
  • the charging terminal 134 is a USB (Universal Serial Bus) Type-C receptacle, but is not limited to this.
  • Charging terminal 134 is hereinafter also referred to as receptacle RCP.
  • a long hole 129 that is long in the horizontal direction and penetrates in the vertical direction is provided in the lower surface of the case main body 112 , and the receptacle RCP is arranged in the long hole 129 .
  • a USB Type-C plug can be inserted into and removed from the receptacle RCP through a long hole 129 .
  • the charging terminal 134 may include, for example, a power receiving coil and be configured to be capable of contactlessly receiving power transmitted from an external power supply.
  • the wireless power transfer method in this case may be an electromagnetic induction type, a magnetic resonance type, or a combination of the electromagnetic induction type and the magnetic resonance type.
  • the charging terminal 134 can be connected to various USB terminals or the like, and may have the power receiving coil described above.
  • the configuration of the aspirator 100 shown in FIGS. 1-4 is merely an example.
  • the inhaler 100 holds the rod 500 and applies an action such as heating to generate gas to which a flavor component is added from the rod 500, and the user can inhale the generated gas. It can be configured in various forms.
  • FIG. 5 is a perspective view of the internal unit 140 of the suction device 100.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of the internal unit 140 of FIG. 5.
  • FIG. 7 is a perspective view of internal unit 140 with power supply BAT and chassis 150 removed.
  • FIG. 8 is another perspective view of the internal unit 140 with the power supply BAT and chassis 150 removed.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the suction device 100.
  • the internal unit 140 housed in the internal space of the case 110 includes a chassis 150, a power supply BAT, a circuit section 160, a heating section 170, a notification section 180, and various sensors.
  • the chassis 150 is made of an insulating material, such as resin, which does not allow heat to pass through.
  • the chassis 150 includes a plate-shaped chassis body 151 arranged substantially in the center of the interior space of the case 110 in the front-rear direction and extending in the vertical and front-rear directions, and a chassis body 151 disposed substantially in the center of the interior space of the case 110 in the front-rear direction.
  • a plate-shaped front and rear dividing wall 152 extending in the vertical and horizontal directions, a plate-shaped upper and lower dividing wall 153 extending forward from substantially the center of the front and rear dividing wall 152 in the vertical direction, the front and rear dividing wall 152 and the upper edges of the chassis body 151 and a plate-shaped chassis lower wall 155 extending rearward from the front-rear dividing wall 152 and the lower edge of the chassis body 151 .
  • the left surface of the chassis body 151 is covered with the inner panel 118 and the outer panel 115 of the case 110 described above.
  • the internal space of the case 110 is defined by a chassis 150 such that a heating unit housing area 142 is defined in the upper front, a board housing area 144 is defined in the lower front, and a power supply housing space 146 is defined in the rear to extend vertically. ing.
  • the heating part 170 housed in the heating part housing area 142 is composed of a plurality of tubular members, which are concentrically arranged to form a tubular body as a whole.
  • the heating section 170 has a rod housing section 172 capable of housing a portion of the rod 500 therein, and a heater HTR (see FIGS. 11 to 20) that heats the rod 500 from its outer circumference or center.
  • the surface of the rod housing portion 172 and the heater HTR are insulated by forming the rod housing portion 172 from a heat insulating material or providing a heat insulating material inside the rod housing portion 172 .
  • the heater HTR may be any element that can heat the rod 500 .
  • the heater HTR is, for example, a heating element.
  • Heating elements include heating resistors, ceramic heaters, induction heaters, and the like.
  • the heater HTR for example, one having a PTC (Positive Temperature Coefficient) characteristic in which the resistance value increases as the temperature increases is preferably used.
  • a heater HTR having NTC (Negative Temperature Coefficient) characteristics in which the resistance value decreases as the temperature increases may be used.
  • the heating part 170 has a function of defining a flow path of air to be supplied to the rod 500 and a function of heating the rod 500 .
  • the case 110 is formed with a vent (not shown) for introducing air, and is configured to allow air to enter the heating unit 170 .
  • the power supply BAT housed in the power supply housing space 146 is a rechargeable secondary battery, an electric double layer capacitor, or the like, preferably a lithium ion secondary battery.
  • the electrolyte of the power supply BAT may be composed of one or a combination of a gel electrolyte, an electrolytic solution, a solid electrolyte, and an ionic liquid.
  • the power supply BAT has a cylindrical shape extending vertically.
  • the notification unit 180 notifies various information such as the SOC (State Of Charge) indicating the state of charge of the power supply BAT, the preheating time during suction, and the suction possible period.
  • the notification unit 180 of this embodiment includes eight LEDs L1 to L8 and a vibration motor M.
  • the notification unit 180 may be composed of light emitting elements such as LEDs L1 to L8, may be composed of vibrating elements such as the vibration motor M, or may be composed of sound output elements.
  • the notification unit 180 may be a combination of two or more elements selected from the light emitting element, the vibration element, and the sound output element.
  • Various sensors include an intake air sensor that detects the user's puff action (sucking action), a power supply temperature sensor that detects the temperature of the power supply BAT, a heater temperature sensor that detects the temperature of the heater HTR, and a case temperature sensor that detects the temperature of the case 110. , a cover position sensor that detects the position of the slider 119, a panel detection sensor that detects attachment/detachment of the outer panel 115, and the like.
  • the intake sensor is mainly composed of a thermistor T2 arranged near the opening 132, for example.
  • the power supply temperature sensor is mainly composed of, for example, a thermistor T1 arranged near the power supply BAT.
  • the heater temperature sensor is mainly composed of, for example, a thermistor T3 arranged near the heater HTR.
  • the rod housing portion 172 is preferably insulated from the heater HTR.
  • the thermistor T3 is preferably in contact with or close to the heater HTR inside the rod housing portion 172 . If the heater HTR has PTC characteristics or NTC characteristics, the heater HTR itself may be used as the heater temperature sensor.
  • the case temperature sensor is mainly composed of, for example, a thermistor T4 arranged near the left surface of the case 110 .
  • the cover position sensor is mainly composed of a Hall IC 14 including a Hall element arranged near the slider 119 .
  • the panel detection sensor is mainly composed of a Hall IC 13 including a Hall element arranged near the inner surface of the inner panel 118 .
  • the circuit section 160 includes four circuit boards, multiple ICs (Integrate Circuits), and multiple elements.
  • the four circuit boards are an MCU-mounted board 161 on which an MCU (Micro Controller Unit) 1 and a charging IC 2, which will be described later, are mainly arranged, a receptacle-mounted board 162 mainly on which charging terminals 134 are arranged, an operation switch OPS, and an LED An LED mounting substrate 163 on which L1 to L8 and a communication IC 15 described later are arranged, and a Hall IC mounting substrate 164 on which a Hall IC 14 including a Hall element constituting a cover position sensor is arranged.
  • the MCU mounting board 161 and the receptacle mounting board 162 are arranged parallel to each other in the board accommodation area 144 . More specifically, the MCU mounting board 161 and the receptacle mounting board 162 are arranged such that their element mounting surfaces are arranged along the horizontal direction and the vertical direction, and the MCU mounting board 161 is arranged in front of the receptacle mounting board 162. .
  • the MCU mounting board 161 and the receptacle mounting board 162 are each provided with openings.
  • the MCU mounting board 161 and the receptacle mounting board 162 are fastened with bolts 136 to the board fixing portion 156 of the front/rear dividing wall 152 with a cylindrical spacer 173 interposed between the peripheral edges of these openings.
  • the spacer 173 fixes the positions of the MCU mounting board 161 and the receptacle mounting board 162 inside the case 110 together with the chassis 150 and mechanically connects the MCU mounting board 161 and the receptacle mounting board 162 .
  • the spacer 173 may have conductivity, and the ground of the MCU mounting board 161 and the ground of the receptacle mounting board 162 may be connected via the spacer 173 .
  • the MCU mounting board 161 and the receptacle mounting board 162 have main surfaces 161a and 162a that face forward, and secondary surfaces 161b and 162b that are opposite to the main surfaces 161a and 162a.
  • the main surface 161 a of the case 110 faces the front surface of the case 110
  • the secondary surface 162 b of the receptacle mounting board 162 faces the front and rear dividing walls 152 of the chassis 150 .
  • the secondary surface 161b of the MCU mounting board 161 and the main surface 162a of the receptacle mounting board 162 face each other with a predetermined gap therebetween.
  • a space SP sandwiched between the MCU mounting board 161 and the receptacle mounting board 162 is formed between the secondary surface 161b of the MCU mounting board 161 and the main surface 162a of the receptacle mounting board 162 .
  • the MCU mounting board 161 and the receptacle mounting board 162 are electrically connected via a flexible wiring board 165 .
  • the LED mounting board 163 is arranged on the left side of the chassis body 151 and between the two magnets 124 arranged vertically.
  • the element mounting surface of the LED mounting substrate 163 is arranged along the vertical direction and the front-rear direction.
  • the element mounting surfaces of the MCU mounting board 161 and the receptacle mounting board 162 are orthogonal to the element mounting surface of the LED mounting board 163 .
  • the element mounting surfaces of the MCU mounting board 161 and the receptacle mounting board 162 and the element mounting surface of the LED mounting board 163 are not limited to being orthogonal, but preferably intersect (non-parallel).
  • the vibration motor M which forms the notification unit 180 together with the LEDs L1 to L8, is supported on the bottom surface of the chassis bottom wall 155 and electrically connected to the MCU mounting board 161 via a lead wire. In this manner, the vibration motor M is arranged side by side with the power source BAT in the vertical direction in which the power source BAT extends.
  • the internal space of the case 110 of the aspirator 100 can be effectively used to dispose the vibration motor M and the power source BAT, so that the aspirator 100 can be miniaturized.
  • An upper cushion member 157 is supported on the lower surface of the chassis upper wall 154 , and a lower cushion member 158 is supported on the upper surface of the chassis lower wall 155 .
  • the upper cushion member 157 and the lower cushion member 158 are made of an elastic material such as rubber or foam.
  • the upper cushion member 157 supports the contact surface of the negative power supply bus bar 238 with the negative terminal of the power supply BAT. An abutment surface is supported.
  • the positive terminal of the power source BAT abuts the positive side power bus bar 236 and the negative terminal of the power source BAT abuts the negative side power bus bar 238 .
  • the upper cushion member 157 is arranged above the power source BAT, and the lower cushion member 158 is arranged below the power source BAT. The upper cushion member 157 and the lower cushion member 158 can mitigate the transmission of the impact to the power source BAT and protect the power source BAT.
  • the vibration motor M is arranged on the lower surface of the chassis lower wall 155
  • the lower cushion member 158 is arranged on the upper surface of the chassis lower wall 155
  • the power source BAT is arranged above the lower cushion member 158. Therefore, the lower cushion member 158 is arranged between the power source BAT and the vibration motor M in the vertical direction.
  • the lower cushion member 158 can suppress transmission of the vibration of the vibration motor M to the power supply BAT, and can further suppress transmission of the vibration of the vibration motor M to other electronic components via the power supply BAT. Therefore, it is possible to reduce the influence of the vibration of the vibration motor M on the power source BAT and the circuit board, and realize the high functionality of the suction device 100 by the vibration motor M.
  • the Hall IC mounting board 164 is arranged on the upper surface of the chassis upper wall 154 .
  • FIG. 10 is a schematic diagram for explaining the operation modes of the aspirator 100.
  • the operating modes of the suction device 100 include charging mode, sleep mode, active mode, heating initialization mode, heating mode, and heating termination mode.
  • the sleep mode is a mode for saving power by stopping the power supply to the electronic parts required for heating control of the heater HTR.
  • the active mode is a mode in which most functions except heating control of the heater HTR are enabled.
  • the operation mode is switched to the active mode.
  • the slider 119 is closed or the non-operating time of the operation switch OPS reaches a predetermined time while the aspirator 100 is operating in the active mode, the operating mode is switched to the sleep mode.
  • the heating initial setting mode is a mode for initializing control parameters and the like for starting heating control of the heater HTR.
  • the aspirator 100 detects the operation of the operation switch OPS while operating in the active mode, it switches the operation mode to the heating initial setting mode, and when the initial setting is completed, switches the operation mode to the heating mode.
  • the heating mode is a mode that executes heating control of the heater HTR (heating control for aerosol generation and heating control for temperature detection).
  • the aspirator 100 starts heating control of the heater HTR when the operation mode is switched to the heating mode.
  • the heating end mode is a mode for executing heating control end processing (heating history storage processing, etc.) of the heater HTR.
  • the operation mode is switched to the heating end mode.
  • the operation mode is switched to the active mode.
  • the USB connection is established while the aspirator 100 is operating in the heating mode, the operating mode is switched to the heating end mode, and when the end processing is completed, the operating mode is switched to the charging mode. As shown in FIG.
  • the operating mode may be switched to the active mode before switching the operating mode to the charging mode.
  • the aspirator 100 may switch the operation mode in order of the heating end mode, the active mode, and the charging mode when the USB connection is made while operating in the heating mode.
  • the charging mode is a mode in which the power supply BAT is charged with power supplied from an external power supply connected to the receptacle RCP.
  • the aspirator 100 switches the operation mode to the charge mode when an external power source is connected (USB connection) to the receptacle RCP while operating in sleep mode or active mode.
  • the aspirator 100 switches the operation mode to the sleep mode when the charging of the power supply BAT is completed or the connection between the receptacle RCP and the external power supply is released while operating in the charging mode.
  • FIG. 12 shows a range 161A mounted on the MCU mounting board 161 (range surrounded by thick dashed lines) and a range 163A mounted on the LED mounting board 163 (range surrounded by thick solid lines) in the electric circuit shown in FIG.
  • FIG. 13 is the same as FIG. 11 except that a range 162A mounted on the receptacle mounting board 162 and a range 164A mounted on the Hall IC mounting board 164 are added to the electric circuit shown in FIG. is.
  • the wiring indicated by the thick solid line in FIG. 11 is the wiring (the wiring connected to the ground provided in the internal unit 140) having the same potential as the reference potential (ground potential) of the internal unit 140. It is described as a ground line below.
  • an electronic component in which a plurality of circuit elements are chipped is indicated by a rectangle, and the symbols of various terminals are indicated inside the rectangle.
  • a power supply terminal VCC and a power supply terminal VDD mounted on the chip indicate power supply terminals on the high potential side, respectively.
  • a power supply terminal VSS and a ground terminal GND mounted on the chip indicate power supply terminals on the low potential side (reference potential side).
  • the power supply voltage is the difference between the potential of the power supply terminal on the high potential side and the potential of the power supply terminal on the low potential side. Chipped electronic components use this power supply voltage to perform various functions.
  • the MCU-mounted board 161 (area 161A) includes, as main electronic components, an MCU1 that controls the entire sucker 100, a charging IC2 that controls charging of the power source BAT, a capacitor, a resistor Load switches (hereinafter referred to as LSW) 3, 4, 5, ROM (Read Only Memory) 6, switch driver 7, and buck-boost DC/DC converter 8 (in the figure, buck-boost DC/DC 8), operational amplifier OP2, operational amplifier OP3, flip-flops (FF) 16, 17, connector Cn (t2) ( The figure shows the thermistor T2 connected to this connector), and a connector Cn(t3) electrically connected to the thermistor T3 constituting the heater temperature sensor (the figure shows the thermistor T3 connected to this connector).
  • LSW resistor Load switches
  • ROM Read Only Memory
  • switch driver 7 switches
  • buck-boost DC/DC converter 8 in the figure, buck-boost DC/DC 8
  • a ground terminal GND of each of the charging IC 2, LSW3, LSW4, LSW5, switch driver 7, step-up/step-down DC/DC converter 8, FF16, and FF17 is connected to a ground line.
  • a power terminal VSS of the ROM 6 is connected to the ground line.
  • a negative power supply terminal of each of the operational amplifiers OP2 and OP3 is connected to the ground line.
  • the LED mounting substrate 163 (area 163A) has, as main electronic components, a Hall IC 13 including a Hall element that constitutes a panel detection sensor, LEDs L1 to L8, an operation switch OPS, a communication IC 15 and are provided.
  • the communication IC 15 is a communication module for communicating with electronic devices such as smartphones.
  • a power supply terminal VSS of the Hall IC 13 and a ground terminal GND of the communication IC 15 are each connected to a ground line.
  • Communication IC 15 and MCU 1 are configured to be communicable via communication line LN.
  • One end of the operation switch OPS is connected via a ground line to a ground 163G provided inside the LED mounting board 163, and the other end of the operation switch OPS is connected to the terminal P4 of the MCU1.
  • the receptacle mounting board 162 (range 162A) includes a power connector electrically connected to the power supply BAT as a main electronic component (in the figure, the power supply BAT connected to this power connector is shown). ), a connector electrically connected to a thermistor T1 constituting a power supply temperature sensor (in the figure, the thermistor T1 connected to this connector is shown), a boost DC/DC converter 9 (in the figure, a boost DC/DC converter 9), a protection IC 10, an overvoltage protection IC 11, a fuel gauge IC 12, a receptacle RCP, switches S3 to S6 composed of MOSFETs, an operational amplifier OP1, and a heater HTR.
  • a pair of (positive electrode side and negative electrode side) heater connectors Cn are provided.
  • ground terminals GND of receptacle RCP, ground terminal GND of step-up DC/DC converter 9, power supply terminal VSS of protection IC 10, power supply terminal VSS of fuel gauge IC 12, ground terminal GND of overvoltage protection IC 11, and operational amplifier The negative power supply terminals of OP1 are each connected to the ground line.
  • the Hall IC mounting substrate 164 (area 164A) is provided with a Hall IC 14 including a Hall element that constitutes a cover position sensor.
  • a power terminal VSS of the Hall IC 14 is connected to the ground line.
  • the output terminal OUT of the Hall IC 14 is connected to the terminal P8 of the MCU1.
  • the MCU1 detects opening/closing of the slider 119 from a signal input to the terminal P8.
  • a connector electrically connected to the vibration motor M is provided on the MCU mounting board 161 .
  • the two power supply input terminals V BUS of the receptacle RCP are each connected to the input terminal IN of the overvoltage protection IC11 via a fuse Fs.
  • the USB voltage V USB is supplied to the two power input terminals V BUS of the receptacle RCP.
  • An input terminal IN of the overvoltage protection IC 11 is connected to one end of a voltage dividing circuit Pa consisting of a series circuit of two resistors.
  • the other end of the voltage dividing circuit Pa is connected to the ground line.
  • a connection point between the two resistors forming the voltage dividing circuit Pa is connected to the voltage detection terminal OVLo of the overvoltage protection IC11.
  • the overvoltage protection IC 11 outputs the voltage input to the input terminal IN from the output terminal OUT when the voltage input to the voltage detection terminal OVLo is less than the threshold.
  • the overvoltage protection IC 11 stops voltage output from the output terminal OUT (cuts off the electrical connection between the LSW3 and the receptacle RCP) when the voltage input to the voltage detection terminal OVLo exceeds the threshold (overvoltage). By doing so, the electronic components downstream of the overvoltage protection IC 11 are protected.
  • the output terminal OUT of the overvoltage protection IC11 is connected to the input terminal VIN of the LSW3 and one end of the voltage dividing circuit Pc (series circuit of two resistors) connected to the MCU1. The other end of the voltage dividing circuit Pc is connected to the ground line. A connection point of the two resistors forming the voltage dividing circuit Pc is connected to the terminal P17 of the MCU1.
  • a voltage dividing circuit Pf consisting of a series circuit of two resistors is connected to the input terminal VIN of LSW3.
  • the other end of the voltage dividing circuit Pf is connected to the ground line.
  • a connection point between the two resistors forming the voltage dividing circuit Pf is connected to the control terminal ON of the LSW3.
  • the collector terminal of the bipolar transistor S2 is connected to the control terminal ON of LSW3.
  • the emitter terminal of the bipolar transistor S2 is connected to the ground line.
  • the base terminal of bipolar transistor S2 is connected to terminal P19 of MCU1.
  • the MCU1 turns on the bipolar transistor S2 while the USB connection is not made.
  • the control terminal ON of LSW3 is connected to the ground line via the bipolar transistor S2, so that a low level signal is input to the control terminal ON of LSW3.
  • the bipolar transistor S2 connected to LSW3 is turned off by MCU1 when the USB connection is made.
  • the USB voltage VUSB divided by the voltage dividing circuit Pf is input to the control terminal ON of the LSW3. Therefore, when the USB connection is made and the bipolar transistor S2 is turned off, a high level signal is input to the control terminal ON of the LSW3.
  • the LSW 3 outputs the USB voltage VUSB supplied from the USB cable from the output terminal VOUT. Even if the USB connection is made while the bipolar transistor S2 is not turned off, the control terminal ON of the LSW3 is connected to the ground line via the bipolar transistor S2. Therefore, it should be noted that a low level signal continues to be input to the control terminal ON of LSW3 unless MCU1 turns off bipolar transistor S2.
  • the positive terminal of the power supply BAT is connected to the power supply terminal VDD of the protection IC 10, the input terminal VIN of the step-up DC/DC converter 9, and the charging terminal bat of the charging IC2. Therefore, the power supply voltage V BAT of the power supply BAT is supplied to the protection IC 10 , the charging IC 2 and the step-up DC/DC converter 9 .
  • a resistor Ra, a switch Sa composed of a MOSFET, a switch Sb composed of a MOSFET, and a resistor Rb are connected in series in this order to the negative terminal of the power supply BAT.
  • a current detection terminal CS of the protection IC 10 is connected to a connection point between the resistor Ra and the switch Sa.
  • Control terminals of the switches Sa and Sb are connected to the protection IC 10 . Both ends of the resistor Rb are connected to the fuel gauge IC12.
  • the protection IC 10 acquires the current value flowing through the resistor Ra during charging and discharging of the power supply BAT from the voltage input to the current detection terminal CS (the voltage applied across the resistor Ra), and detects that the current value is excessive. When it becomes (overcurrent), the switching control of the switch Sa and the switch Sb is performed to stop the charging or discharging of the power source BAT, thereby protecting the power source BAT. More specifically, when the protection IC 10 acquires an excessive current value while charging the power supply BAT, it stops charging the power supply BAT by turning off the switch Sb. When the protection IC 10 acquires an excessive current value during discharging of the power supply BAT, the protection IC 10 stops discharging the power supply BAT by turning off the switch Sa.
  • the protection IC 10 performs opening/closing control of the switch Sa and the switch Sb to The power supply BAT is protected by stopping the charging or discharging of BAT. More specifically, when the protection IC 10 detects that the power supply BAT is overcharged, the protection IC 10 stops charging the power supply BAT by turning off the switch Sb. When detecting overdischarge of the power supply BAT, the protection IC 10 turns off the switch Sa to stop the discharge of the power supply BAT.
  • a resistor Rt1 is connected to a connector connected to the thermistor T1 arranged near the power supply BAT.
  • a series circuit of the resistor Rt1 and the thermistor T1 is connected to the ground line and the regulator terminal TREG of the fuel gauge IC12.
  • a connection point between the thermistor T1 and the resistor Rt1 is connected to a thermistor terminal THM of the fuel gauge IC12.
  • the thermistor T1 may be a PTC (Positive Temperature Coefficient) thermistor whose resistance value increases as the temperature increases, or an NTC (Negative Temperature Coefficient) thermistor whose resistance value decreases as the temperature increases.
  • the fuel gauge IC 12 detects the current flowing through the resistor Rb, and based on the detected current value, indicates the remaining capacity of the power supply BAT, SOC (State Of Charge) indicating the state of charge, and SOH (State Of Charge) indicating the state of health. Health) and other battery information.
  • the fuel gauge IC12 supplies a voltage to the voltage dividing circuit of the thermistor T1 and the resistor Rt1 from the built-in regulator connected to the regulator terminal TREG.
  • the fuel gauge IC 12 acquires the voltage divided by this voltage dividing circuit from the thermistor terminal THM, and acquires temperature information regarding the temperature of the power supply BAT based on this voltage.
  • the fuel gauge IC12 is connected to the MCU1 via a communication line LN for serial communication, and is configured to be able to communicate with the MCU1.
  • the fuel gauge IC12 transmits the derived battery information and the acquired temperature information of the power supply BAT to the MCU1 in response to a request from the MCU1.
  • the MCU 1 controls discharge from the power source BAT to the heater HTR based on the remaining capacity of the power source BAT acquired by the fuel gauge IC 12 . That is, when the remaining capacity of the power supply BAT is equal to or less than a predetermined value, the MCU 1 prohibits discharging to the heater HTR and displays a display prompting charging.
  • serial communication requires a plurality of signal lines such as a data line for data transmission and a clock line for synchronization. Note that only one signal line is shown in FIGS. 11-20 for simplicity.
  • the fuel gauge IC 12 has a notification terminal 12a.
  • the notification terminal 12a is connected to the terminal P6 of the MCU1 and the cathode of a diode D2, which will be described later.
  • the fuel gauge IC 12 detects an abnormality such as an excessive temperature of the power supply BAT, it notifies the MCU 1 of the occurrence of the abnormality by outputting a low-level signal from the notification terminal 12a. This low level signal is also input to the CLR ( ⁇ ) terminal of the FF 17 via the diode D2.
  • One end of the reactor Lc is connected to the switching terminal SW of the step-up DC/DC converter 9 .
  • the other end of this reactor Lc is connected to the input terminal VIN of the step-up DC/DC converter 9 .
  • the step-up DC/DC converter 9 performs on/off control of the built-in transistor connected to the switching terminal SW to step up the input voltage and perform voltage conversion control to output from the output terminal VOUT.
  • the input terminal VIN of the step-up DC/DC converter 9 is connected to the power supply BAT and constitutes a power supply terminal of the step-up DC/DC converter 9 on the high potential side.
  • the boost DC/DC converter 9 performs a boost operation when the signal input to the enable terminal EN is at high level.
  • the signal input to the enable terminal EN of the boost DC/DC converter 9 may be controlled to be low level by the MCU1.
  • the MCU 1 does not control the signal input to the enable terminal EN of the boost DC/DC converter 9, so that the potential of the enable terminal EN may be made indefinite.
  • the output terminal VOUT of the step-up DC/DC converter 9 is connected to the source terminal of the switch S4 composed of a P-channel MOSFET.
  • the gate terminal of switch S4 is connected to terminal P15 of MCU1.
  • One end of the resistor Rs is connected to the drain terminal of the switch S4.
  • the other end of the resistor Rs is connected to a positive heater connector Cn connected to one end of the heater HTR.
  • a voltage dividing circuit Pb consisting of two resistors is connected to the connection point between the switch S4 and the resistor Rs.
  • a connection point of the two resistors forming the voltage dividing circuit Pb is connected to the terminal P18 of the MCU1.
  • a connection point between the switch S4 and the resistor Rs is further connected to the positive power supply terminal of the operational amplifier OP1.
  • a connection line between the output terminal VOUT of the step-up DC/DC converter 9 and the source terminal of the switch S4 is connected to the source terminal of the switch S3 composed of a P-channel MOSFET.
  • the gate terminal of switch S3 is connected to terminal P16 of MCU1.
  • a drain terminal of the switch S3 is connected to a connection line between the resistor Rs and the heater connector Cn on the positive electrode side.
  • a circuit including the switch S3 and a circuit including the switch S4 and the resistor Rs are connected in parallel between the output terminal VOUT of the boost DC/DC converter 9 and the positive electrode side of the heater connector Cn. . Since the circuit including the switch S3 does not have a resistor, it has a lower resistance than the circuit including the switch S4 and the resistor Rs.
  • the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP1 is connected to the connection line between the resistor Rs and the heater connector Cn on the positive electrode side.
  • the inverting input terminal of the operational amplifier OP1 is connected to the negative heater connector Cn connected to the other end of the heater HTR and to the drain terminal of the switch S6 composed of an N-channel MOSFET.
  • the source terminal of switch S6 is connected to the ground line.
  • a gate terminal of the switch S6 is connected to the terminal P14 of the MCU1, the anode of the diode D4, and the enable terminal EN of the step-up DC/DC converter 9.
  • the cathode of diode D4 is connected to the Q terminal of FF17.
  • resistor R4 One end of a resistor R4 is connected to the output terminal of the operational amplifier OP1. The other end of the resistor R4 is connected to the terminal P9 of the MCU1 and the drain terminal of the switch S5 composed of an N-channel MOSFET. A source terminal of the switch S5 is connected to the ground line. A gate terminal of the switch S5 is connected to a connection line between the resistor Rs and the heater connector Cn on the positive electrode side.
  • the input terminal VBUS of the charging IC2 is connected to the anode of each of the LEDs L1 to L8. That is, LEDs L1 to L8 are connected in parallel to the input terminal VBUS.
  • the cathodes of the LEDs L1 to L8 are connected to the control terminals PD1 to PD8 of the MCU1 via current limiting resistors.
  • the MCU 1 incorporates transistors (internal switches) connected to each of the control terminals PD1 to PD8 and the ground terminal GND.
  • the LEDs L1 to L8 are operable by the USB voltage V USB supplied from the USB cable connected to the receptacle RCP and the voltage supplied from the power supply BAT via the charging IC2.
  • the MCU1 turns on the built-in switch connected to the control terminal PD1 to energize the LED L1 to light it, and turns off the built-in switch connected to the control terminal PD1 to turn off the LED L1.
  • the luminance and emission pattern of the LED L1 can be dynamically controlled. Lighting of LEDs L2 to L8 is similarly controlled by MCU1.
  • the charging IC2 has a charging function of charging the power supply BAT based on the USB voltage VUSB input to the input terminal VBUS.
  • the charging IC 2 acquires the charging current and charging voltage of the power supply BAT from terminals and wiring (not shown), and based on these, performs charging control of the power supply BAT (power supply control from the charging terminal bat to the power supply BAT). Also, the charging IC 2 may acquire the temperature information of the power supply BAT transmitted from the fuel gauge IC 12 to the MCU 1 from the MCU 1 through serial communication using the communication line LN, and use it for charging control.
  • the charging IC2 further comprises a V BAT power pass function and an OTG function.
  • the V BAT power pass function is a function of outputting from the output terminal SYS a system power supply voltage Vcc0 substantially matching the power supply voltage V BAT input to the charging terminal bat.
  • the OTG function is a function for outputting from the input terminal VBUS a system power supply voltage Vcc4 obtained by boosting the power supply voltage VBAT input to the charging terminal bat.
  • ON/OFF of the OTG function of the charging IC 2 is controlled by the MCU 1 through serial communication using the communication line LN.
  • the power supply voltage V BAT input to the charging terminal bat may be directly output from the input terminal VBUS. In this case, power supply voltage VBAT and system power supply voltage Vcc4 are substantially the same.
  • the output terminal SYS of the charging IC 2 is connected to the input terminal VIN of the step-up/step-down DC/DC converter 8 .
  • One end of a reactor La is connected to the switching terminal SW of the charging IC2.
  • the other end of the reactor La is connected to the output terminal SYS of the charging IC2.
  • a charge enable terminal CE ( ⁇ ) of the charge IC2 is connected to a terminal P22 of the MCU1 via a resistor.
  • the collector terminal of the bipolar transistor S1 is connected to the charge enable terminal CE ( ⁇ ) of the charge IC2.
  • the emitter terminal of the bipolar transistor S1 is connected to the output terminal VOUT of the LSW4 which will be described later.
  • the base terminal of bipolar transistor S1 is connected to the Q terminal of FF17.
  • one end of a resistor Rc is connected to the charge enable terminal CE ( ⁇ ) of the charge IC2.
  • the other end of the resistor Rc is connected to the output terminal VOUT of LSW4.
  • a resistor is connected to the input terminal VIN and enable terminal EN of the step-up/step-down DC/DC converter 8 .
  • the signal input to the enable terminal EN of the step-up/step-down DC/DC converter 8 is at a high level. Then, the step-up/step-down DC/DC converter 8 starts step-up operation or step-down operation.
  • the step-up/step-down DC/DC converter 8 steps up or steps down the system power supply voltage Vcc0 input to the input terminal VIN by switching control of the built-in transistor connected to the reactor Lb to generate the system power supply voltage Vcc1, and the output terminal VOUT.
  • Output from The output terminal VOUT of the buck-boost DC/DC converter 8 includes the feedback terminal FB of the buck-boost DC/DC converter 8, the input terminal VIN of the LSW 4, the input terminal VIN of the switch driver 7, the power supply terminal VCC and the D terminal of the FF 16. and connected to A wiring to which system power supply voltage Vcc1 output from output terminal VOUT of step-up/step-down DC/DC converter 8 is supplied is referred to as power supply line PL1.
  • the LSW4 When the signal input to the control terminal ON becomes high level, the LSW4 outputs the system power supply voltage Vcc1 input to the input terminal VIN from the output terminal VOUT.
  • the control terminal ON of LSW4 and the power supply line PL1 are connected via a resistor. Therefore, by supplying the system power supply voltage Vcc1 to the power supply line PL1, a high level signal is input to the control terminal ON of the LSW4.
  • the voltage output from LSW4 is the same as the system power supply voltage Vcc1 if wiring resistance and the like are ignored. Described as voltage Vcc2.
  • the output terminal VOUT of the LSW4 is connected to the power supply terminal VDD of the MCU1, the input terminal VIN of the LSW5, the power supply terminal VDD of the fuel gauge IC12, the power supply terminal VCC of the ROM6, the emitter terminal of the bipolar transistor S1, and the resistor Rc. , and the power supply terminal VCC of the FF 17 .
  • a wiring to which system power supply voltage Vcc2 output from output terminal VOUT of LSW4 is supplied is referred to as power supply line PL2.
  • the LSW5 When the signal input to the control terminal ON becomes high level, the LSW5 outputs the system power supply voltage Vcc2 input to the input terminal VIN from the output terminal VOUT.
  • a control terminal ON of LSW5 is connected to terminal P23 of MCU1.
  • the voltage output from LSW5 is the same as the system power supply voltage Vcc2 if wiring resistance and the like are ignored. Described as voltage Vcc3.
  • a wiring to which system power supply voltage Vcc3 output from output terminal VOUT of LSW5 is supplied is referred to as power supply line PL3.
  • a series circuit of a thermistor T2 and a resistor Rt2 is connected to the power supply line PL3, and the resistor Rt2 is connected to the ground line.
  • the thermistor T2 and the resistor Rt2 form a voltage dividing circuit, and their connection point is connected to the terminal P21 of the MCU1.
  • the MCU1 detects the temperature variation (resistance value variation) of the thermistor T2 based on the voltage input to the terminal P21, and determines the presence or absence of the puff operation based on the amount of temperature variation.
  • a series circuit of a thermistor T3 and a resistor Rt3 is connected to the power supply line PL3, and the resistor Rt3 is connected to the ground line.
  • the thermistor T3 and the resistor Rt3 form a voltage dividing circuit, and their connection point is connected to the terminal P13 of the MCU1 and the inverting input terminal of the operational amplifier OP2.
  • the MCU1 detects the temperature of the thermistor T3 (corresponding to the temperature of the heater HTR) based on the voltage input to the terminal P13.
  • a series circuit of a thermistor T4 and a resistor Rt4 is connected to the power supply line PL3, and the resistor Rt4 is connected to the ground line.
  • the thermistor T4 and the resistor Rt4 form a voltage dividing circuit, and the connection point between them is connected to the terminal P12 of the MCU1 and the inverting input terminal of the operational amplifier OP3.
  • the MCU1 detects the temperature of the thermistor T4 (corresponding to the temperature of the case 110) based on the voltage input to the terminal P12.
  • a source terminal of a switch S7 composed of a MOSFET is connected to the power supply line PL2.
  • the gate terminal of switch S7 is connected to terminal P20 of MCU1.
  • a drain terminal of the switch S7 is connected to one of a pair of connectors to which the vibration motor M is connected. The other of the pair of connectors is connected to the ground line.
  • the MCU1 can control the opening/closing of the switch S7 by manipulating the potential of the terminal P20, and vibrate the vibration motor M in a specific pattern.
  • a dedicated driver IC may be used instead of the switch S7.
  • a positive power supply terminal of the operational amplifier OP2 and a voltage dividing circuit Pd (a series circuit of two resistors) connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP2 are connected to the power supply line PL2.
  • a connection point between the two resistors forming the voltage dividing circuit Pd is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP2.
  • the operational amplifier OP2 outputs a signal corresponding to the temperature of the heater HTR (signal corresponding to the resistance value of the thermistor T3).
  • the thermistor T3 since the thermistor T3 has the NTC characteristic, the higher the temperature of the heater HTR (the temperature of the thermistor T3), the lower the output voltage of the operational amplifier OP2.
  • the output of the voltage dividing circuit of the thermistor T3 and the resistor Rt3 is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP2, and the dividing circuit is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier OP2.
  • the output of the pressure circuit Pd may be connected.
  • a positive power supply terminal of the operational amplifier OP3 and a voltage dividing circuit Pe (a series circuit of two resistors) connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP3 are connected to the power supply line PL2.
  • a connection point between the two resistors forming the voltage dividing circuit Pe is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP3.
  • the operational amplifier OP3 outputs a signal corresponding to the temperature of the case 110 (a signal corresponding to the resistance value of the thermistor T4).
  • the thermistor T4 having the NTC characteristic is used, so the higher the temperature of the case 110, the lower the output voltage of the operational amplifier OP3.
  • the output of the voltage dividing circuit of the thermistor T4 and the resistor Rt4 is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP3, and the dividing circuit is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier OP3.
  • the output of the pressure circuit Pe may be connected.
  • a resistor R1 is connected to the output terminal of the operational amplifier OP2.
  • a cathode of a diode D1 is connected to the resistor R1.
  • the anode of the diode D1 is connected to the output terminal of the operational amplifier OP3, the D terminal of the FF17, and the CLR ( ⁇ ) terminal of the FF17.
  • a connection line between the resistor R1 and the diode D1 is connected to a resistor R2 connected to the power supply line PL1. Also, the CLR ( ⁇ ) terminal of the FF 16 is connected to this connection line.
  • resistor R3 One end of a resistor R3 is connected to the connection line between the anode of the diode D1 and the output terminal of the operational amplifier OP3 and the D terminal of the FF17.
  • the other end of resistor R3 is connected to power supply line PL2.
  • the anode of the diode D2 connected to the notification terminal 12a of the fuel gauge IC12, the anode of the diode D3, and the CLR ( ⁇ ) terminal of the FF 17 are connected to this connection line.
  • the cathode of diode D3 is connected to terminal P5 of MCU1.
  • the FF16 When the temperature of the heater HTR becomes excessive and the signal output from the operational amplifier OP2 becomes low and the signal input to the CLR ( ⁇ ) terminal becomes low level, the FF16 outputs a high level signal from the Q ( ⁇ ) terminal. Input to terminal P11 of MCU1. A high-level system power supply voltage Vcc1 is supplied from the power supply line PL1 to the D terminal of the FF16. Therefore, in the FF 16, a low level signal continues to be output from the Q ( ⁇ ) terminal unless the signal input to the CLR ( ⁇ ) terminal operating in negative logic becomes low level.
  • the signal input to the CLR ( ⁇ ) terminal of the FF 17 is when the temperature of the heater HTR becomes excessive, when the temperature of the case 110 becomes excessive, and when an abnormality is detected from the notification terminal 12a of the fuel gauge IC 12.
  • the low-level signal shown When the low-level signal shown is output, it becomes low-level.
  • the FF 17 outputs a low level signal from the Q terminal when the signal input to the CLR ( ⁇ ) terminal becomes low level.
  • This low-level signal is input to terminal P10 of MCU1, the gate terminal of switch S6, the enable terminal EN of boost DC/DC converter 9, and the base terminal of bipolar transistor S1 connected to charging IC2. be.
  • the CE ( ⁇ ) terminal of the charging IC2 is of negative logic, the charging of the power source BAT is stopped. As a result, the heating of the heater HTR and the charging of the power supply BAT are stopped. Even if MCU1 attempts to output a low-level enable signal from terminal P22 to charge enable terminal CE ( ⁇ ) of charging IC2, when bipolar transistor S1 is turned on, the amplified current is transferred from the collector terminal to MCU1. and the charge enable terminal CE ( ⁇ ) of the charge IC2. Note that a high level signal is input to the charge enable terminal CE( ⁇ ) of the charge IC2.
  • a high-level system power supply voltage Vcc2 is supplied from the power supply line PL2 to the D terminal of the FF17. Therefore, the FF 17 continues to output a high level signal from the Q terminal unless the signal input to the CLR ( ⁇ ) terminal operating in negative logic becomes low level.
  • a low level signal is output from the output terminal of the operational amplifier OP3
  • a low level signal is input to the CLR ( ⁇ ) terminal of the FF17 regardless of the level of the signal output from the output terminal of the operational amplifier OP2.
  • the low level signal output from the output terminal of the operational amplifier OP3 is not affected by the high level signal due to the diode D1. sea bream.
  • the high level signal is passed through the diode D1. signal.
  • the power line PL2 is further branched from the MCU mounting board 161 toward the LED mounting board 163 and the Hall IC mounting board 164 side.
  • the power terminal VDD of the hall IC 13, the power terminal VCC of the communication IC 15, and the power terminal VDD of the hall IC 14 are connected to the branched power line PL2.
  • the output terminal OUT of the Hall IC 13 is connected to the terminal P3 of the MCU1 and the terminal SW2 of the switch driver 7. When the outer panel 115 is removed, a low level signal is output from the output terminal OUT of the Hall IC 13 .
  • the MCU 1 determines whether or not the outer panel 115 is attached based on the signal input to the terminal P3.
  • a series circuit (a series circuit of a resistor and a capacitor) connected to the operation switch OPS is provided on the LED mounting board 163 .
  • This series circuit is connected to power supply line PL2.
  • a connection point between the resistor and the capacitor in this series circuit is connected to the terminal P4 of the MCU 1, the operation switch OPS, and the terminal SW1 of the switch driver 7.
  • FIG. When the operation switch OPS is not pressed, the operation switch OPS is not conductive, and the signals input to the terminal P4 of the MCU1 and the terminal SW1 of the switch driver 7 are at a high level due to the system power supply voltage Vcc2.
  • the signals input to the terminal P4 of the MCU 1 and the terminal SW1 of the switch driver 7 are connected to the ground 163G and thus become low level.
  • the MCU1 detects the operation of the operation switch OPS from the signal input to the terminal P4.
  • the switch driver 7 is provided with a reset input terminal RSTB.
  • the reset input terminal RSTB is connected to the control terminal ON of LSW4.
  • the switch driver 7 By outputting a low level signal from the reset input terminal RSTB, the output operation of LSW4 is stopped.
  • the operation switch OPS which is originally pushed down via the pressing portion 117 of the outer panel 115, is directly pushed down by the user with the outer panel 115 removed, the signal is input to the terminals SW1 and SW2 of the switch driver 7. become low level.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining the operation of the electric circuit in sleep mode.
  • FIG. 15 is a diagram for explaining the operation of the electric circuit in the active mode;
  • FIG. 16 is a diagram for explaining the operation of the electric circuit in the heating initial setting mode.
  • FIG. 17 is a diagram for explaining the operation of the electric circuit during heating of the heater HTR in the heating mode.
  • FIG. 18 is a diagram for explaining the operation of the electric circuit when the temperature of the heater HTR is detected in the heating mode.
  • FIG. 19 is a diagram for explaining the operation of the electric circuit in charging mode.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining the operation of the electric circuit in sleep mode.
  • FIG. 15 is a diagram for explaining the operation of the electric circuit in the active mode;
  • FIG. 16 is a diagram for explaining the operation of the electric circuit in the heating initial setting mode.
  • FIG. 17 is a diagram for explaining the operation of the electric circuit during heating of the heater HTR in the heating mode.
  • FIG. 18 is a diagram for explaining
  • FIGS. 14 to 20 are diagrams for explaining the operation of the electric circuit when the MCU 1 is reset (restarted).
  • the terminals surrounded by dashed ellipses have inputs or outputs such as the power supply voltage V BAT , the USB voltage V USB , and the system power supply voltage. It shows the terminals that have been made.
  • the power supply voltage V BAT is input to the power supply terminal VDD of the protection IC 10, the input terminal VIN of the step-up DC/DC converter 9, and the charging terminal bat of the charging IC 2.
  • FIG. 1 the power supply voltage V BAT is input to the power supply terminal VDD of the protection IC 10, the input terminal VIN of the step-up DC/DC converter 9, and the charging terminal bat of the charging IC 2.
  • MCU1 enables the V BAT power pass function of charging IC2 and disables the OTG function and charging function. Since the USB voltage VUSB is not input to the input terminal VBUS of the charging IC2, the VBAT power pass function of the charging IC2 is enabled. Since the signal for enabling the OTG function is not output from the MCU1 to the charging IC2 from the communication line LN, the OTG function is disabled. Therefore, the charging IC2 generates the system power supply voltage Vcc0 from the power supply voltage VBAT input to the charging terminal bat, and outputs it from the output terminal SYS.
  • the system power supply voltage Vcc0 output from the output terminal SYS is input to the input terminal VIN and enable terminal EN of the step-up/step-down DC/DC converter 8 .
  • the buck-boost DC/DC converter 8 is enabled by inputting a high-level system power supply voltage Vcc0 to an enable terminal EN of positive logic, generates a system power supply voltage Vcc1 from the system power supply voltage Vcc0, and outputs it to an output terminal VOUT.
  • Output from The system power supply voltage Vcc1 output from the output terminal VOUT of the buck-boost DC/DC converter 8 is applied to the input terminal VIN of the LSW4, the control terminal ON of the LSW4, the input terminal VIN of the switch driver 7, the power supply terminal VCC of the FF16, and the D terminal and , respectively.
  • the LSW4 When the system power supply voltage Vcc1 is input to the control terminal ON, the LSW4 outputs the system power supply voltage Vcc1 input to the input terminal VIN as the system power supply voltage Vcc2 from the output terminal VOUT.
  • the system power supply voltage Vcc2 output from the LSW4 is applied to the power supply terminal VDD of the MCU1, the input terminal VIN of the LSW5, the power supply terminal VDD of the Hall IC 13, the power supply terminal VCC of the communication IC 15, and the power supply terminal VDD of the Hall IC 14. is entered.
  • the system power supply voltage Vcc2 is the power supply terminal VDD of the fuel gauge IC12, the power supply terminal VCC of the ROM 6, the resistor Rc and the bipolar transistor S1 connected to the charge enable terminal CE ( ⁇ ) of the charging IC2, and the FF17. They are supplied to the power supply terminal VCC, the positive power supply terminal of the operational amplifier OP3, the voltage dividing circuit Pe, the positive power supply terminal of the operational amplifier OP2, and the voltage dividing circuit Pd.
  • the bipolar transistor S1 connected to the charging IC2 is off unless a low level signal is output from the Q terminal of the FF17. Therefore, the system power supply voltage Vcc2 generated by the LSW4 is also input to the charging enable terminal CE ( ⁇ ) of the charging IC2. Since the charge enable terminal CE ( ⁇ ) of the charge IC2 is of negative logic, the charge function of the charge IC2 is turned off in this state.
  • LSW 5 stops outputting system power supply voltage Vcc3, so power supply to electronic components connected to power supply line PL3 is stopped. Also, in the sleep mode, the OTG function of the charging IC 2 is stopped, so power supply to the LEDs L1 to L8 is stopped.
  • ⁇ Active mode Fig. 15>
  • the MCU 1 detects that the signal input to the terminal P8 has become high level from the sleep mode state of FIG. 14 and the slider 119 is open, it inputs a high level signal from the terminal P23 to the control terminal ON of the LSW5. .
  • the LSW 5 outputs the system power supply voltage Vcc2 input to the input terminal VIN from the output terminal VOUT as the system power supply voltage Vcc3.
  • the system power supply voltage Vcc3 output from the output terminal VOUT of the LSW5 is supplied to the thermistor T2, the thermistor T3, and the thermistor T4.
  • the MCU1 detects that the slider 119 is opened, the MCU1 enables the OTG function of the charging IC2 via the communication line LN.
  • the charging IC2 outputs from the input terminal VBUS a system power supply voltage Vcc4 obtained by boosting the power supply voltage VBAT input from the charging terminal bat.
  • a system power supply voltage Vcc4 output from the input terminal VBUS is supplied to the LEDs L1 to L8.
  • Fig. 16> From the state of FIG. 15, when the signal input to the terminal P4 becomes low level (the operation switch OPS is pressed), the MCU1 performs various settings necessary for heating, and then boosts the voltage from the terminal P14. A high-level enable signal is input to the enable terminal EN of the DC/DC converter 9 . As a result, the step-up DC/DC converter 9 outputs the driving voltage V bst obtained by stepping up the power supply voltage V BAT from the output terminal VOUT. The drive voltage Vbst is supplied to switch S3 and switch S4. In this state, the switches S3 and S4 are off. Also, the switch S6 is turned on by the high-level enable signal output from the terminal P14.
  • the negative terminal of the heater HTR is connected to the ground line, and the heater HTR can be heated by turning on the switch S3.
  • the mode shifts to the heating mode.
  • FIG. 17> In the state of FIG. 16, the MCU1 starts switching control of the switch S3 connected to the terminal P16 and switching control of the switch S4 connected to the terminal P15. These switching controls may be automatically started when the heating initialization mode described above is completed, or may be started by further pressing the operation switch OPS. Specifically, as shown in FIG. 17, the MCU 1 turns on the switch S3 and turns off the switch S4 to supply the drive voltage Vbst to the heater HTR to heat the heater HTR for generating aerosol. and temperature detection control for detecting the temperature of the heater HTR by turning off the switch S3 and turning on the switch S4 as shown in FIG.
  • the driving voltage Vbst is also supplied to the gate of the switch S5 to turn on the switch S5. Further, during heating control, the drive voltage Vbst that has passed through the switch S3 is also input to the positive power supply terminal of the operational amplifier OP1 via the resistor Rs.
  • the resistance value of the resistor Rs is negligibly small compared to the internal resistance value of the operational amplifier OP1. Therefore, during heating control, the voltage input to the positive power supply terminal of the operational amplifier OP1 is approximately equal to the driving voltage Vbst .
  • the resistance value of the resistor R4 is greater than the ON resistance value of the switch S5.
  • the switch S5 is turned on during heating control.
  • the output voltage of the operational amplifier OP1 is divided by the voltage dividing circuit of the resistor R4 and the switch S5 and input to the terminal P9 of the MCU1. Since the resistance value of the resistor R4 is higher than the ON resistance value of the switch S5, the voltage input to the terminal P9 of the MCU1 is sufficiently reduced. This can prevent a large voltage from being input from the operational amplifier OP1 to the MCU1.
  • Fig. 18> As shown in FIG. 18, during temperature detection control, the driving voltage Vbst is input to the positive power supply terminal of the operational amplifier OP1 and also to the voltage dividing circuit Pb. The voltage divided by the voltage dividing circuit Pb is input to the terminal P18 of the MCU1. Based on the voltage input to the terminal P18, the MCU1 acquires the reference voltage V temp applied to the series circuit of the resistor Rs and the heater HTR during temperature detection control.
  • the driving voltage V bst (reference voltage V temp ) is supplied to the series circuit of the resistor Rs and the heater HTR.
  • a voltage V heat obtained by dividing the driving voltage V bst (reference voltage V temp ) by the resistor Rs and the heater HTR is input to the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP1. Since the resistance value of the resistor Rs is sufficiently higher than the resistance value of the heater HTR, the voltage V heat is sufficiently lower than the driving voltage V bst .
  • the switch S5 is turned off by supplying the low voltage V heat to the gate terminal of the switch S5.
  • the operational amplifier OP1 amplifies and outputs the difference between the voltage input to the inverting input terminal and the voltage V heat input to the non-inverting input terminal.
  • the output signal of operational amplifier OP1 is input to terminal P9 of MCU1.
  • the MCU1 obtains the temperature of the heater HTR based on the signal input to the terminal P9, the reference voltage V temp obtained based on the input voltage of the terminal P18, and the known electrical resistance value of the resistor Rs. .
  • the MCU 1 performs heating control of the heater HTR based on the acquired temperature of the heater HTR.
  • the heating control of the heater HTR includes control of discharge from the power source BAT to the heater HTR, control of the temperature of the heater HTR to the target temperature, and the like.
  • the MCU 1 can obtain the temperature of the heater HTR even during periods when the switches S3 and S4 are turned off (periods when the heater HTR is not energized). Specifically, the MCU1 obtains the temperature of the heater HTR based on the voltage input to the terminal P13 (the output voltage of the voltage dividing circuit composed of the thermistor T3 and the resistor Rt3).
  • the MCU 1 can acquire the temperature of the case 110 at any timing. Specifically, the MCU1 obtains the temperature of the case 110 based on the voltage input to the terminal P12 (the output voltage of the voltage dividing circuit composed of the thermistor T4 and the resistor Rt4).
  • FIG. 19 exemplifies a case where a USB connection is made in sleep mode.
  • the USB voltage VUSB is input to the input terminal VIN of LSW3 via the overvoltage protection IC11.
  • the USB voltage V USB is also supplied to a voltage dividing circuit Pf connected to the input terminal VIN of LSW3. Since the bipolar transistor S2 is ON immediately after the USB connection is made, the signal input to the control terminal ON of the LSW3 remains at a low level.
  • the USB voltage V USB is also supplied to the voltage dividing circuit Pc connected to the terminal P17 of the MCU1, and the voltage divided by this voltage dividing circuit Pc is input to the terminal P17.
  • the MCU1 detects that the USB connection has been made based on the voltage input to the terminal P17.
  • the MCU1 When the MCU1 detects that the USB connection has been made, the MCU1 turns off the bipolar transistor S2 connected to the terminal P19.
  • the USB voltage VUSB divided by the voltage dividing circuit Pf is input to the control terminal ON of the LSW3.
  • a high-level signal is input to the control terminal ON of LSW3, and LSW3 outputs the USB voltage VUSB from the output terminal VOUT.
  • the USB voltage VUSB output from LSW3 is input to the input terminal VBUS of charging IC2.
  • the USB voltage VUSB output from LSW3 is directly supplied to LEDs L1 to L8 as system power supply voltage Vcc4 without passing through charging IC2.
  • the MCU1 When the MCU1 detects that the USB connection has been established, the MCU1 further outputs a low-level enable signal from the terminal P22 to the charge enable terminal CE( ⁇ ) of the charge IC2. As a result, the charging IC 2 enables the charging function of the power supply BAT, and starts charging the power supply BAT with the USB voltage VUSB input to the input terminal VBUS. At this time, the MCU 1 does not heat the heater HTR for aerosol generation while keeping the switches S3 and S4 off. In other words, when the MCU 1 detects that the USB connection has been made based on the voltage input to the terminal P17, it prohibits the supply of power from the power supply BAT to the heater connector Cn. Therefore, the receptacle RCP and the overvoltage protection IC 11, which are electronic components that function only during charging, are electronic components that function when voltage conversion control associated with heating control is not being executed.
  • the MCU1 When the USB connection is made in the active mode, when the MCU1 detects that the USB connection is made, it turns off the bipolar transistor S2 connected to the terminal P19. A low-level enable signal is output to the charge enable terminal CE ( ⁇ ) of , and the OTG function of the charge IC 2 is turned off by serial communication using the communication line LN. As a result, the system power supply voltage Vcc4 supplied to the LEDs L1 to L8 is switched from the voltage generated by the OTG function of the charging IC 2 (voltage based on the power supply voltage VBAT) to the USB voltage VUSB output from the LSW3. . The LEDs L1 to L8 do not operate unless the MCU1 turns on the built-in switch. This prevents an unstable voltage from being supplied to the LEDs L1-L8 during the on-to-off transition of the OTG function.
  • the output of the hall IC 13 becomes low level
  • the signal input to the terminal P4 of the MCU 1 becomes low level by turning on the operation switch OPS
  • the terminals SW1 and SW2 of the switch driver 7 are turned on. Both become low level.
  • the switch driver 7 outputs a low level signal from the reset input terminal RSTB.
  • a low-level signal output from the reset input terminal RSTB is input to the control terminal ON of LSW4.
  • LSW4 stops outputting system power supply voltage Vcc2 from output terminal VOUT. Since the output of the system power supply voltage Vcc2 is stopped, the system power supply voltage Vcc2 is no longer input to the power supply terminal VDD of the MCU1, so the MCU1 is stopped.
  • the switch driver 7 outputs a low-level signal from the reset input terminal RSTB when it reaches a predetermined time, or when the signal input to either the terminal SW1 or the terminal SW2 becomes high level, the reset input terminal RSTB is output. return the signal output from to high level. As a result, the control terminal ON of LSW4 becomes high level, and the state in which the system power supply voltage Vcc2 is supplied to each part is restored.
  • FIG. 21 is a diagram showing the main surface 162a of the receptacle mounting board 162. As shown in FIG. A main surface 162a of a receptacle mounting substrate 162 extending in the vertical direction has a heater connector Cn mounted at its upper end and a receptacle RCP mounted at its lower end. Reactor Lc of DC converter 9 is mounted.
  • a battery connector 222 on the positive electrode side (hereinafter referred to as the positive battery connector 222) is mounted on the upper right side, and an opening 176 for fixing the spacer 173 is arranged on the upper left side. Furthermore, on the left side of the reactor Lc, a battery connector 224 on the negative electrode side (hereinafter referred to as the negative battery connector 224) and a power supply temperature detection connector Cn (t1) connected to a thermistor T1 constituting a power supply temperature sensor are mounted. A switch S4 for detecting the temperature of the heater HTR is mounted on the side opposite to the negative battery connector 224 in the horizontal direction. A positive power supply bus bar 236 (see FIGS.
  • the opening 176 of the receptacle mounting board 162 for fixing the spacer 173 is provided at a position close to the receptacle RCP mounted at the lower end, in other words, closer to the lower end than the upper end with respect to the center. This current may generate noise near the path through which power supplied from an external power supply passes.
  • the substrate area of the substrate 162 can be effectively utilized.
  • the positive battery connector 222 that electrically connects the power supply BAT and the receptacle mounting board 162 is provided at a position close to the receptacle RCP mounted at the lower end, in other words, below the center in the vertical direction.
  • the positive battery connector 222 which is a conductor, is not a little affected by noise.
  • the substrate area of the receptacle RCP can be effectively utilized.
  • FIG. 22 is a diagram showing the secondary surface 162b of the receptacle mounting substrate 162.
  • FIG. 21 On the secondary surface 162b of the receptacle mounting substrate 162 extending vertically, the step-up DC/DC converter 9, the operational amplifier OP1, the protection IC 10, the overvoltage protection IC 11, the fuse Fs, and the aerosol generation switch S3 are mounted. be.
  • the overvoltage protection IC 11 and the fuse Fs are mounted below the opening 176.
  • the overvoltage protection IC 11 and the fuse Fs are mounted on the secondary surface 162b opposite to the main surface 162a on which the receptacle RCP is mounted, the overvoltage protection IC 11 and the fuse Fs are mounted on the same surface as the receptacle RCP.
  • the board area can be effectively utilized, and an increase in the size of the receptacle mounting board 162 can be suppressed. Thereby, the cost and size of the suction device 100 can be reduced.
  • the overvoltage protection IC 11 is mounted in a position overlapping the receptacle RCP when viewed from the direction (front-rear direction) orthogonal to the element placement surface of the receptacle mounting substrate 162, that is, in a receptacle projection area 220 which is a portion of the receptacle RCP projected in the front-rear direction. be. Therefore, the distance between the V BUS pin pair of the receptacle RCP and the overvoltage protection IC 11 can be minimized, and the power before being protected by the overvoltage protection IC 11 is transferred to other electrical components mounted on the receptacle mounting board 162. can reduce the impact. As a result, the durability of the suction device 100 can be improved and its operation can be stabilized.
  • the boost DC/DC converter 9, the operational amplifier OP1, the protection IC 10, and the aerosol generation switch S3 are mounted above the opening 176.
  • the switch S3 for aerosol generation is mounted on the upper right end of the secondary surface 162b of the receptacle mounting board 162.
  • the operational amplifier OP1 is mounted in the vicinity of the right end of the secondary surface 162b of the receptacle mounting substrate 162, substantially in the vertical direction.
  • the boost DC/DC converter 9 is mounted between the aerosol generation switch S3 and the operational amplifier OP1 in the vertical direction and to the left of the aerosol generation switch S3 and the operational amplifier OP1 in the horizontal direction.
  • the protection IC 10 is mounted between the operational amplifier OP1 and the opening 176 in the vertical direction and between the step-up DC/DC converter 9 and the opening 176 in the horizontal direction.
  • FIG. 23 is a diagram showing the main surface 161a of the MCU mounting board 161. As shown in FIG. An opening 175 for fixing a spacer 173 is arranged at a position corresponding to the opening 176 of the receptacle mounting board 162 on the main surface 161a of the MCU mounting board 161 extending in the vertical direction. MCU1 is implemented.
  • a heater temperature detecting connector Cn(t3) to which a thermistor T3 constituting a heater temperature sensor is connected via a lead wire, a charging IC2, an LSW3, and a step-up/step-down DC/DC.
  • Converter 8 and FF 17 are implemented.
  • the heater temperature detection connector Cn(t3) is mounted on the upper end portion of the main surface 161a of the MCU mounting board 161 .
  • the charging IC 2 is mounted below the heater temperature detection connector Cn(t3) and above the vertical center of the main surface 161a.
  • LSW3 is mounted between charging IC2 and MCU1.
  • the step-up/step-down DC/DC converter 8 is mounted on the left side of the LSW 3 and between the charging IC 2 and the LSW 3 in the vertical direction.
  • the FF 17 is mounted in the lower right corner below the opening 175 and MCU1.
  • FIG. 24 is a diagram showing the secondary surface 161b of the MCU mounting board 161.
  • a motor connector 226 to which the vibration motor M is connected through wires, a switch driver 7, and a thermistor T4 constituting a case temperature sensor are connected through wires.
  • the motor connector 226 is mounted on the upper side of the opening 175. Also, the motor connector 226 is mounted on the left side of the center of the secondary surface 161b of the MCU mounting board 161 in the horizontal direction.
  • the switch driver 7 is mounted above the motor connector 226.
  • the case temperature detection connector Cn(t4) and the intake air detection connector Cn(t2) are mounted on the upper end of the secondary surface 161b of the MCU mounting board 161.
  • the case temperature detection connector Cn(t4) is mounted on the left end side in the horizontal direction of the secondary surface 161b of the MCU mounting substrate 161
  • the intake air detection connector Cn(t2) is mounted on the MCU mounting substrate 161. is mounted on the right end side in the left-right direction of the secondary surface 161b.
  • the FF 16 is mounted between the case temperature detection connector Cn (t4) and the switch driver 7.
  • the FF 16 is mounted on the left end side of the secondary surface 161b of the MCU mounting board 161 in the horizontal direction.
  • ROM6 is mounted on the right side of FF16.
  • the ROM 6 is mounted on the secondary surface 161 b of the MCU mounting board 161 slightly to the right of the left-right center.
  • the operational amplifier OP2 is mounted between the intake detection connector Cn(t2) and the ROM6.
  • the operational amplifier OP2 is mounted between the intake air detection connector Cn(t2) and the case temperature detection connector Cn(t4) in the horizontal direction of the secondary surface 161b of the MCU-mounted substrate 161. It is mounted approximately in the center of the left and right.
  • the FPC connection portion 231 is located at the right end portion of the MCU mounting board 161 and at a portion extending downward from the substantially central portion to the vicinity of the opening portion 175 in the vertical direction.
  • the FPC connection portion 232 is located at the right end of the receptacle mounting board 162 and at a location extending downward from the substantially central portion to the vicinity of the opening 176 in the vertical direction. Therefore, the flexible wiring board 165 is mounted on the right end of the MCU mounting board 161 and the right end of the receptacle mounting board 162 .
  • ROM 6, FF 16, operational amplifier OP2, and switch driver 7 are mounted on the secondary surface 161b of the MCU mounting board 161.
  • the ROM 6, FF 16, and operational amplifier OP2 are arranged in the space SP sandwiched between the MCU mounting board 161 and the receptacle mounting board 162.
  • the space SP sandwiched between the MCU mounting board 161 and the receptacle mounting board 162 is difficult for static electricity and noise to enter.
  • the ROM 6, the FF 16, and the operational amplifier OP2 are less likely to fail, the durability of the suction device 100 is improved, and the operation of the suction device 100 is stabilized.
  • the switch driver 7 is arranged in the space SP sandwiched between the MCU mounting board 161 and the receptacle mounting board 162 .
  • the space SP sandwiched between the MCU mounting board 161 and the receptacle mounting board 162 is difficult for static electricity and noise to enter. As a result, the switch driver 7 is less likely to fail, the durability of the suction device 100 is improved, and the operation of the suction device 100 is stabilized.
  • the switch S3 for aerosol generation is not mounted on the secondary surface 161b of the MCU mounting substrate 161 and the main surface 162a of the receptacle mounting substrate 162.
  • the switch S3 is mounted on the secondary surface 162b of the receptacle mounting substrate 162.
  • the switch S3 is not arranged in the space SP sandwiched between the MCU mounting board 161 and the receptacle mounting board 162.
  • the switch S3 for switching a large amount of power supplied to the heater HTR may cause considerable switching noise, but the switch S3 is not arranged in the space SP sandwiched between the MCU mounting board 161 and the receptacle mounting board 162. .
  • the important electronic parts are less likely to fail, and the durability of the aspirator 100 is improved. Operation of the aspirator 100 is stabilized.
  • the MCU 1 is not mounted on the secondary surface 161 b of the MCU mounting board 161 and the main surface 162 a of the receptacle mounting board 162 .
  • the MCU 1 is mounted on the main surface 161 a of the MCU mounting board 161 .
  • the MCU1 is not arranged in the space SP sandwiched between the MCU mounting board 161 and the receptacle mounting board 162. Since the MCU 1 has a large number of terminals, it tends to be large in size, and therefore tends to occupy a large area on the circuit board. In addition, it is necessary to form conductive patterns connected to the numerous terminals on the main surface 161 a of the MCU mounting substrate 161 . In other words, the MCU 1 can be a big restriction in mounting other electronic components mounted on the same surface. In other words, it is difficult to mount many other electronic components on the surface on which MCU1 is mounted.
  • the MCU 1 Since the MCU 1 is not placed in the space SP sandwiched between the MCU mounting board 161 and the receptacle mounting board 162, more electronic components can be mounted in the space SP sandwiched between the MCU mounting board 161 and the receptacle mounting board 162. It becomes possible. As a result, more important electronic components can be arranged in the space SP sandwiched between the MCU mounting board 161 and the receptacle mounting board 162, so that the durability of the aspirator 100 is improved and the aspirator 100 operation stabilizes.
  • the communication IC 15 is not mounted on the secondary surface 161 b of the MCU mounting board 161 and the main surface 162 a of the receptacle mounting board 162 .
  • the communication IC 15 is mounted on the LED mounting board 163 .
  • the space SP sandwiched between the MCU mounting board 161 and the receptacle mounting board 162 is difficult for communication radio waves to reach. Operation of the aspirator 100 including the communication function is stabilized.
  • step-up DC/DC converter 9 and the charging IC 2 are not mounted on the secondary surface 161b of the MCU mounting board 161 and the main surface 162a of the receptacle mounting board 162 .
  • Boost DC/DC converter 9 is mounted on secondary surface 162 b of receptacle mounting substrate 162
  • charging IC 2 is mounted on main surface 161 a of MCU mounting substrate 161 .
  • the boost DC/DC converter 9 and charging IC 2 may generate non-negligible switching noise during voltage conversion.
  • the boost DC/DC converter 9 and the charging IC 2 are not arranged in the space SP sandwiched between the MCU mounting board 161 and the receptacle mounting board 162 . This makes it difficult for not only external noise but also noise generated inside the suction device 100 to enter the space SP sandwiched between the MCU mounting board 161 and the receptacle mounting board 162 . Therefore, by arranging the important electronic parts in the space SP sandwiched between the MCU mounting board 161 and the receptacle mounting board 162, the important electronic parts are less likely to fail, and the durability of the aspirator 100 is improved. Operation of the aspirator 100 is stabilized.
  • the boost DC/DC converter 9 is mounted on the secondary surface 162b of the receptacle mounting board 162, and the charging IC 2 is mounted on the main surface 161a of the MCU mounting board 161.
  • An MCU mounting board 161 and a receptacle mounting board 162 are interposed between them.
  • the MCU mounting board 161 and the receptacle mounting board 162 act as physical barriers, so that switching noise generated in each of the step-up DC/DC converter 9 and the charging IC 2 can reduce the influence of the other on the other. stabilizes.
  • the boost DC/DC converter 9 boosts the power supply voltage V BAT input to the switching terminal SW.
  • the driving voltage Vbst obtained by the above operation is output from the output terminal VOUT.
  • the charging IC2 has its OTG function turned on, and operates to output from the input terminal VBUS a system power supply voltage Vcc4 obtained by boosting the power supply voltage VBAT input to the charging terminal bat. In this manner, the boost DC/DC converter 9 and the charging IC 2 are configured to operate simultaneously.
  • Boost DC/DC converter 9 is mounted on secondary surface 162b of receptacle mounting substrate 162, and charging IC 2 is mounted on main surface 161a of MCU mounting substrate 161. , an MCU mounting board 161 and a receptacle mounting board 162 are interposed. Therefore, since the MCU mounting board 161 and the receptacle mounting board 162 act as physical barriers, even if the boost DC/DC converter 9 and the charging IC 2 operate simultaneously, a It is possible to suppress superimposition of switching noise. As a result, noise that is difficult to deal with is less likely to be generated, so the suction device 100 can be made highly functional while maintaining the operational stability of the suction device 100 .
  • the ROM 6, the FF 16, and the operational amplifier OP2 are not mounted on the main surface 162a of the receptacle mounting board 162, but are mounted on the subsurface 161b of the MCU mounting board 161, whereas the reactor Lc is mounted on the receptacle It is mounted on the main surface 162 a of the mounting board 162 .
  • the reactor Lc Since the reactor Lc is mounted on the main surface 162 a of the receptacle mounting board 162 , it is arranged in the space SP sandwiched between the MCU mounting board 161 and the receptacle mounting board 162 . Since a large current supplied to the heater HTR flows through the reactor Lc, the size of the reactor Lc is particularly large among electronic components. In addition, since the MCU mounting board 161 and the receptacle mounting board 162 are arranged to face each other with a predetermined interval or more in order to prevent a short circuit due to contact with each other, the MCU mounting board 161 and the receptacle mounting board 161 are arranged to face each other. 162 has a predetermined volume or more.
  • the space SP sandwiched between the MCU mounting board 161 and the receptacle mounting board 162 can be effectively utilized.
  • the suction device 100 can be miniaturized.
  • the ROM6, FF16 and operational amplifier OP2 are not mounted on the receptacle mounting board 162 on which the reactor Lc through which a large current flows are mounted, but are mounted on the MCU mounting board 161, causing problems in the ROM6, FF16 and FF17. becomes difficult, and the operation of the aspirator 100 is stabilized.
  • the buck-boost DC/DC converter 8 is mounted on the main surface 161 a of the MCU mounting board 161 .
  • the buck-boost DC/DC converter 8 is a switching regulator that generates the system power supply voltage Vcc1, it handles a small amount of power, and the switching noise is also very small. Therefore, by mounting the buck-boost DC/DC converter 8 on the main surface 161 a of the MCU mounting board 161 , the switching noise generated by the buck-boost DC/DC converter 8 is sandwiched between the MCU mounting board 161 and the receptacle mounting board 162 . Intrusion into the space SP is suppressed.
  • the step-up/step-down DC/DC converter 8 is mounted on the same surface of the same board as the charging IC 2 that handles larger power, so there is no need to separately provide a circuit board for mounting the step-up/step-down DC/DC converter 8.
  • Each electronic component including the charging IC 2 can be stably operated, and the size and cost of the suction device 100 can be reduced.
  • the ROM 6, FF 16, operational amplifier OP2, and switch driver 7 are mounted on the secondary surface 161b of the MCU mounting board 161, but at least some of them are mounted on the main surface 162a of the receptacle mounting board 162.
  • the ROM 6, the FF 16, the operational amplifier OP2, and the switch driver 7 are arranged in the space SP sandwiched between the MCU mounting board 161 and the receptacle mounting board 162.
  • FIG. All of the ROM 6, FF 16, and operational amplifier OP2 may not be mounted on the secondary surface 161b of the MCU mounting board 161 or the main surface 162a of the receptacle mounting board 162, and at least one of these may be mounted on the MCU mounting board 161. It may be mounted on the secondary surface 161 b or the main surface 162 a of the receptacle mounting board 162 .
  • the switch S3 is mounted on the secondary surface 162b of the receptacle mounting board 162, but the switch S3 may be mounted on the main surface 161a of the MCU mounting board 161.
  • the buck-boost DC/DC converter 8 is mounted on the main surface 161a of the MCU mounting substrate 161, but the buck-boost DC/DC converter 8 is mounted on the subsurface 162b of the receptacle mounting substrate 162.
  • a power supply power supply BAT
  • a heater connector to which a heater (heater HTR) that consumes power supplied from the power source and heats the aerosol source is connected
  • a controller configured to be able to control the supply of power from the power source to the heater
  • a first circuit board including a first surface (secondary surface 161b) and a second surface (main surface 161a) that is the back surface of the first surface
  • a second circuit board (receptacle mounting board 162) including a third surface (main surface 162a) facing the first surface and a fourth surface (subsurface 162b) that is the back surface of the third surface
  • a storage circuit ROM 6, flip-flop 16) capable of storing input information and/or an operational amplifier (operational amplifier OP2) having an output terminal connected to the controller, mounted on the first surface or the third surface
  • a power unit non-combustion inhaler 100 of an aerosol generator, comprising:
  • the memory circuit and/or the operational amplifier are arranged in the space sandwiched between the first circuit board and the second circuit board.
  • the space sandwiched between the first circuit board and the second circuit board is less likely to be invaded by static electricity and noise.
  • the memory circuit and/or the operational amplifier are less likely to fail, the durability of the power supply unit of the aerosol generator is improved, and the operation of the power supply unit of the aerosol generator is stabilized.
  • a power supply unit of the aerosol generator according to (1) A power supply unit of an aerosol generating device comprising said memory circuit and said operational amplifier mounted on said first side or said third side.
  • the memory circuit and the operational amplifier are arranged in the space sandwiched between the first circuit board and the second circuit board.
  • the memory circuit and the operational amplifier are less likely to fail, the durability of the power supply unit of the aerosol generator is improved, and the operation of the power supply unit of the aerosol generator is stabilized.
  • the restart circuit is arranged in the space sandwiched between the first circuit board and the second circuit board. This makes the restart circuit less likely to fail, improves the durability of the power supply unit of the aerosol generator, and stabilizes the operation of the power supply unit of the aerosol generator.
  • a power supply unit for the aerosol generator according to any one of (1) to (3), a switch (switch S3) connected to the heater connector and switched when power is supplied to the heater to heat the aerosol source;
  • the power supply unit of the aerosol generator wherein the switch is not mounted on the first surface and the third surface.
  • the switch since the switch is not arranged in the space sandwiched between the first circuit board and the second circuit board, the space sandwiched between the first circuit board and the second circuit board does not contain external noise.
  • noise generated inside the power supply unit of the aerosol generator is less likely to enter.
  • a switch that is switched when power is supplied to the heater to heat the aerosol source switches a large current, so noise such as switching noise is likely to occur.
  • a power supply unit for the aerosol generator according to any one of (1) to (4), A power supply unit of an aerosol generator, wherein the controller is not mounted on the first surface and the third surface.
  • the controller which tends to occupy a large area on the circuit board, is not arranged in the space sandwiched between the first circuit board and the second circuit board. It becomes possible to mount more electronic components in the space sandwiched by. As a result, more important electronic components can be arranged in the space sandwiched between the first circuit board and the second circuit board. The operation of the power supply unit of the generator is stabilized.
  • the communication module is mounted on the third circuit board spaced apart from the first circuit board and the second circuit board, which are difficult for communication radio waves to reach. stabilizes.
  • a power supply unit for the aerosol generator according to any one of (1) to (7), A first switching regulator IC (step-up DC/DC converter 9) connected to the power supply, The power supply unit of the aerosol generator, wherein the first switching regulator IC is not mounted on the first surface and the third surface.
  • a switching regulator such as the first switching regulator IC tends to generate noise such as switching noise during switching for voltage conversion.
  • the first switching regulator IC since the first switching regulator IC is not arranged in the space sandwiched between the first circuit board and the second circuit board, makes it difficult for not only external noise but also noise generated inside the power supply unit of the aerosol generator to enter.
  • the important electronic parts By arranging the important electronic parts in the space sandwiched between the first circuit board and the second circuit board, the important electronic parts are less likely to fail, and the durability of the power supply unit of the aerosol generating device is improved. and stabilizes the operation of the power supply unit of the aerosol generator.
  • the storage circuit and/or the operational amplifier which are not mounted on the third surface but are mounted on the first surface,
  • the space between the first circuit board and the second circuit board has a large volume so that the boards do not come into contact with each other.
  • the reactor having a large size is arranged in the space sandwiched between the first circuit board and the second circuit board, the space sandwiched between the first circuit board and the second circuit board is It can be used effectively, and the power supply unit of the aerosol generator can be made smaller.
  • the memory circuit and/or the operational amplifier are not mounted on the second circuit board on which the reactor through which the large current flows are mounted, but are mounted on the first circuit board, the memory circuit and/or the operational amplifier are less likely to malfunction. This stabilizes the operation of the power supply unit of the aerosol generator.
  • the first circuit board and the second circuit board are interposed between the first switching regulator IC and the second switching regulator IC.
  • the first circuit board and the second circuit board act as physical barriers, the switching noise generated in each of the first switching regulator IC and the second switching regulator IC is transmitted to the other, the first circuit board, and the second circuit board. It is possible to reduce the influence exerted on the electronic components arranged in the space sandwiched between and, and the operation of the power supply unit of the aerosol generator is stabilized.
  • the first circuit board and the second circuit board are physical barriers, even if the first switching regulator IC and the second switching regulator IC operate simultaneously, the first switching regulator IC and switching noise generated in each of the second switching regulator IC can be suppressed from being superimposed. As a result, noise that is difficult to deal with is less likely to be generated, so that the power supply unit of the aerosol generator can be made highly functional while maintaining the operational stability of the power supply unit of the aerosol generator.
  • the power supply unit of the aerosol generator according to (10) or (11), a receptacle (receptacle RCP) electrically connectable to an external power source; a third switching regulator IC (step-up/step-down DC/DC converter 8) that converts the power supplied from the power supply and supplies it to the power supply terminal of the controller;
  • the first switching regulator IC converts the power supplied from the power supply and supplies the converted power to the heater,
  • the second switching regulator IC converts the power supplied from the receptacle and supplies it to the power supply,
  • the power supply unit of the aerosol generator wherein the third switching regulator IC is mounted on the second surface or the fourth surface.
  • the third switching regulator IC is a switching regulator that converts the power supplied from the power supply and supplies it to the power supply terminal of the controller, so the power it handles is small and the switching noise is also very small. Therefore, by mounting the third switching regulator IC on the second surface or the fourth surface, switching noise generated by the third switching regulator IC does not enter the space sandwiched between the first circuit board and the second circuit board. can be suppressed.
  • the third switching regulator IC is mounted on the same surface of the substrate as the first switching regulator IC or the second switching regulator IC that handles larger power, the circuit mounting the third switching regulator IC is Each electronic component can be operated stably without the need to separately provide a substrate, and the size and cost of the power supply unit of the aerosol generator can be reduced.

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Abstract

非燃焼式吸引器(100)は、電源BATと、エアロゾル源を加熱するヒータHTRが接続されるヒータコネクタCnと、電源BATからヒータHTRへの電力の供給を制御可能に構成されるMCU1と、を備える。非燃焼式吸引器(100)は、副面(161b)と、副面(161b)の裏面である主面(161a)と、を含むMCU搭載基板(161)と、副面(161b)と対向する主面(162a)と、主面(162a)の裏面である副面(162b)と、を含むレセプタクル搭載基板(162)と、を備える。非燃焼式吸引器(100)は、副面(161b)又は主面(162a)に実装される、ROM6、フリップフロップ(16)、及び/又は、MCU1へ出力端子が接続されるオペアンプOP2を備える。

Description

エアロゾル生成装置の電源ユニット
 本発明は、エアロゾル生成装置の電源ユニットに関する。
 従来から、エアロゾル源を加熱することによってエアロゾルを生成し、生成したエアロゾルに香味成分を付加して、香味成分が含まれるエアロゾルをユーザに送達するエアロゾル生成装置が知られている。これらのエアロゾル生成装置の電源ユニットでは、エアロゾル生成装置を高機能化しようとすると、回路基板の枚数や、回路基板上の電源電圧の種類が増加する。
 そこで、例えば、特許文献1には、複数の回路基板を備えるエアロゾル生成装置の電源ユニットが記載されている。特許文献1に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットは、エアロゾル生成装置の長手方向に対して平行に配置される第1回路基板と、長手方向に対して垂直に配置される第2回路基板と、を備える。
日本国特表2020-531015号公報
 しかしながら、複数の回路基板を備えるエアロゾル生成装置の電源ユニットにおいて、回路基板をどのように配置し、電子部品を回路基板にどのように実装するかについては十分に検討されてこなかった。
 本発明は、回路基板上に電子部品が適切に実装されたエアロゾル生成装置の電源ユニットを提供する。
 本発明は、
 電源と、
 前記電源から供給される電力を消費してエアロゾル源を加熱するヒータが接続されるヒータコネクタと、
 前記電源から前記ヒータへの電力の供給を制御可能に構成されるコントローラと、
 第1面と、前記第1面の裏面である第2面と、を含む第1回路基板と、
 前記第1面と対向する第3面と、前記第3面の裏面である第4面と、を含む第2回路基板と、
 前記第1面又は前記第3面に実装される、入力された情報を記憶可能な記憶回路及び/又は前記コントローラへ出力端子が接続されるオペアンプと、を備えるエアロゾル生成装置の電源ユニットである。
 本発明によれば、回路基板上に電子部品が適切に実装され、エアロゾル生成装置の電源ユニットの耐久性が向上し、エアロゾル生成装置の電源ユニットの動作が安定する。
非燃焼式吸引器の斜視図である。 ロッドを装着した状態を示す非燃焼式吸引器の斜視図である。 非燃焼式吸引器の他の斜視図である。 非燃焼式吸引器の分解斜視図である。 非燃焼式吸引器の内部ユニットの斜視図である。 図5の内部ユニットの分解斜視図である。 電源及びシャーシを取り除いた内部ユニットの斜視図である。 電源及びシャーシを取り除いた内部ユニットの他の斜視図である。 非燃焼式吸引器の断面図である。 吸引器の動作モードを説明するための模式図である。 内部ユニットの電気回路の概略構成を示す図である。 内部ユニットの電気回路の概略構成を示す図である。 内部ユニットの電気回路の概略構成を示す図である。 スリープモードにおける電気回路の動作を説明するための図である。 アクティブモードにおける電気回路の動作を説明するための図である。 加熱初期設定モードにおける電気回路の動作を説明するための図である。 加熱モードにおけるヒータの加熱時の電気回路の動作を説明するための図である。 加熱モードにおけるヒータの温度検出時の電気回路の動作を説明するための図である。 充電モードにおける電気回路の動作を説明するための図である。 MCUのリセット(再起動)時の電気回路の動作を説明するための図である。 レセプタクル搭載基板の主面を示す図である。 レセプタクル搭載基板の副面を示す図である。 MCU搭載基板の主面を示す図である。 MCU搭載基板の副面を示す図である。
 以下、本発明におけるエアロゾル生成装置の一実施形態である吸引システムについて図面を参照しながら説明する。この吸引システムは、本発明の電源ユニットの一実施形態である非燃焼式吸引器100(以下、単に、「吸引器100」ともいう)と、吸引器100によって加熱されるロッド500と、を備える。以下の説明では、吸引器100が、加熱部を着脱不能に収容した構成を例に説明する。しかし、吸引器100に対し加熱部が着脱自在に構成されていてもよい。例えば、ロッド500と加熱部が一体化されたものを、吸引器100に着脱自在に構成したものであってもよい。つまり、エアロゾル生成装置の電源ユニットは、構成要素として加熱部を含まない構成であってもよい。なお、着脱不能とは、想定される用途の限りにおいて、取外しが行えないような態様を指すものとする。又は、吸引器100に設けられる誘導加熱用コイルと、ロッド500に内蔵されるサセプタが協働して加熱部を構成してもよい。
 図1は、吸引器100の全体構成を示す斜視図である。図2は、ロッド500を装着した状態を示す吸引器100の斜視図である。図3は、吸引器100の他の斜視図である。図4は、吸引器100の分解斜視図である。また、以下の説明では、互いに直交する3方向を、便宜上、前後方向、左右方向、上下方向とした、3次元空間の直交座標系を用いて説明する。図中、前方をFr、後方をRr、右側をR、左側をL、上方をU、下方をD、として示す。
 吸引器100は、エアロゾル源及び香味源を含む充填物などを有する香味成分生成基材の一例としての細長い略円柱状のロッド500(図2参照)を加熱することによって、香味を含むエアロゾルを生成するように構成される。
<香味成分生成基材(ロッド)>
 ロッド500は、所定温度で加熱されてエアロゾルを生成するエアロゾル源を含有する充填物を含む。
 エアロゾル源の種類は、特に限定されず、用途に応じて種々の天然物からの抽出物質及び/又はそれらの構成成分を選択することができる。エアロゾル源は、固体であってもよいし、例えば、グリセリン、プロピレングリコールといった多価アルコールや、水などの液体であってもよい。エアロゾル源は、加熱することによって香味成分を放出するたばこ原料やたばこ原料由来の抽出物等の香味源を含んでいてもよい。香味成分が付加される気体はエアロゾルに限定されず、例えば不可視の蒸気が生成されてもよい。
 ロッド500の充填物は、香味源としてたばこ刻みを含有し得る。たばこ刻みの材料は特に限定されず、ラミナや中骨等の公知の材料を用いることができる。充填物は、1種又は2種以上の香料を含んでいてもよい。当該香料の種類は特に限定されないが、良好な喫味の付与の観点から、好ましくはメンソールである。香味源は、たばこ以外の植物(例えば、ミント、漢方、又はハーブ等)を含有し得る。用途によっては、ロッド500は香味源を含まなくてもよい。
<非燃焼式吸引器の全体構成>
 続いて、吸引器100の全体構成について、図1~図4を参照しながら説明する。
 吸引器100は、前面、後面、左面、右面、上面、及び下面を備える略直方体形状のケース110を備える。ケース110は、前面、後面、上面、下面、及び右面が一体に形成された有底筒状のケース本体112と、ケース本体112の開口部114(図4参照)を封止し左面を構成するアウターパネル115及びインナーパネル118と、スライダ119と、を備える。
 インナーパネル118は、ケース本体112にボルト120で固定される。アウターパネル115は、ケース本体112に収容された後述する絶縁性のシャーシ150(図5参照)に保持されたマグネット124によって、インナーパネル118の外面を覆うようにケース本体112に固定される。アウターパネル115が、マグネット124によって固定されることで、ユーザは好みに合わせてアウターパネル115を取り替えることが可能となっている。
 インナーパネル118には、マグネット124が貫通するように形成された2つの貫通孔126が設けられる。インナーパネル118には、上下に配置された2つの貫通孔126の間に、さらに縦長の長孔127及び円形の丸孔128が設けられる。この長孔127は、ケース本体112に内蔵された8つのLED(Light Emitting Diode) L1~L8から出射される光を透過させるためのものである。丸孔128には、ケース本体112に内蔵されたボタン式の操作スイッチOPSが貫通する。すなわち、操作スイッチOPSは、インナーパネル118に設けられた丸孔128に配置される。これにより、ユーザは、アウターパネル115のLED窓116を介して8つのLED L1~L8から出射される光を検知することができる。また、ユーザは、アウターパネル115の押圧部117を介して操作スイッチOPSを押し下げることができる。
 図2に示すように、ケース本体112の上面には、ロッド500を挿入可能な開口132が設けられる。スライダ119は、開口132を閉じる位置(図1参照)と開口132を開放する位置(図2参照)との間を、前後方向に移動可能にケース本体112に結合される。
 操作スイッチOPSは、吸引器100の各種操作を行うために使用される。例えば、ユーザは、図2に示すようにロッド500を開口132に挿入して装着した状態で、押圧部117を介して操作スイッチOPSを操作する。これにより、加熱部170(図5参照)によって、ロッド500を燃焼させずに加熱する。ロッド500が加熱されると、ロッド500に含まれるエアロゾル源からエアロゾルが生成され、ロッド500に含まれる香味源の香味が当該エアロゾルに付加される。ユーザは、開口132から突出したロッド500の吸口502を咥えて吸引することにより、香味を含むエアロゾルを吸引することができる。
 ケース本体112の下面には、図3に示すように、コンセントやモバイルバッテリ等の外部電源と電気的に接続して電力供給を受けるための充電端子134が設けられている。本実施形態において、充電端子134は、USB(Universal Serial Bus) Type-C形状のレセプタクルとしているが、これに限定されるものではない。充電端子134を、以下では、レセプタクルRCPとも記載する。ケース本体112の下面には、左右方向に長く上下方向に貫通する長孔129が設けられており、レセプタクルRCPは、この長孔129に配置されている。そして、レセプタクルRCPには、USB Type-C形状のプラグが長孔129を通って挿脱可能となっている。
 なお、充電端子134は、例えば、受電コイルを備え、外部電源から送電される電力を非接触で受電可能に構成されてもよい。この場合の電力伝送(Wireless Power Transfer)の方式は、電磁誘導型でもよいし、磁気共鳴型でもよいし、電磁誘導型と磁気共鳴型を組み合わせたものでもよい。別の一例として、充電端子134は、各種USB端子等が接続可能であり、且つ前述した受電コイルを有していてもよい。
 図1~図4に示される吸引器100の構成は一例にすぎない。吸引器100は、ロッド500を保持して例えば加熱等の作用を加えることで、ロッド500から香味成分が付与された気体を生成させ、生成された気体をユーザが吸引することができるような、様々な形態で構成することができる。
<非燃焼式吸引器の内部構成>
 吸引器100の内部ユニット140について図5~図9を参照しながら説明する。
 図5は、吸引器100の内部ユニット140の斜視図である。図6は、図5の内部ユニット140の分解斜視図である。図7は、電源BAT及びシャーシ150を取り除いた内部ユニット140の斜視図である。図8は、電源BAT及びシャーシ150を取り除いた内部ユニット140の他の斜視図である。図9は、吸引器100の断面図である。
 ケース110の内部空間に収容される内部ユニット140は、シャーシ150と、電源BATと、回路部160と、加熱部170と、通知部180と、各種センサと、を備える。
 シャーシ150は、熱を通しにくい性質である絶縁性を有する材料、例えば樹脂から構成される。シャーシ150は、前後方向においてケース110の内部空間の略中央に配置され上下方向且つ前後方向に延設された板状のシャーシ本体151と、前後方向においてケース110の内部空間の略中央に配置され上下方向且つ左右方向に延びる板状の前後分割壁152と、上下方向において前後分割壁152の略中央から前方に延びる板状の上下分割壁153と、前後分割壁152及びシャーシ本体151の上縁部から後方に延びる板状のシャーシ上壁154と、前後分割壁152及びシャーシ本体151の下縁部から後方に延びる板状のシャーシ下壁155と、を備える。シャーシ本体151の左面は、前述したケース110のインナーパネル118及びアウターパネル115に覆われる。
 ケース110の内部空間は、シャーシ150により前方上部に加熱部収容領域142が区画形成され、前方下部に基板収容領域144が区画形成され、後方に上下方向に亘って電源収容空間146が区画形成されている。
 加熱部収容領域142に収容される加熱部170は、複数の筒状の部材から構成され、これらが同心円状に配置されることで、全体として筒状体をなしている。加熱部170は、その内部にロッド500の一部を収納可能なロッド収容部172と、ロッド500を外周又は中心から加熱するヒータHTR(図11~図20参照)と、を有する。ロッド収容部172が断熱材で構成される、又は、ロッド収容部172の内部に断熱材が設けられることで、ロッド収容部172の表面とヒータHTRは断熱されることが好ましい。ヒータHTRは、ロッド500を加熱可能な素子であればよい。ヒータHTRは、例えば、発熱素子である。発熱素子としては、発熱抵抗体、セラミックヒータ、及び誘導加熱式のヒータ等が挙げられる。ヒータHTRとしては、例えば、温度の増加に伴って抵抗値も増加するPTC(Positive Temperature Coefficient)特性を有するものが好ましく用いられる。これに代えて、温度の増加に伴って抵抗値が低下するNTC(Negative Temperature Coefficient)特性を有するヒータHTRを用いてもよい。加熱部170は、ロッド500へ供給する空気の流路を画定する機能、及びロッド500を加熱する機能を有する。ケース110には、空気を流入させるための通気口(不図示)が形成され、加熱部170に空気が流入できるように構成される。
 電源収容空間146に収容される電源BATは、充電可能な二次電池、電気二重層キャパシタ等であり、好ましくは、リチウムイオン二次電池である。電源BATの電解質は、ゲル状の電解質、電解液、固体電解質、イオン液体の1つ又はこれらの組合せで構成されていてもよい。本実施形態では、電源BATは、上下方向に延びた円筒形状を有する。
 通知部180は、電源BATの充電状態を示すSOC(State Of Charge)、吸引時の予熱時間、吸引可能期間等の各種情報を通知する。本実施形態の通知部180は、8つのLED L1~L8と、振動モータMと、を含む。通知部180は、LED L1~L8のような発光素子によって構成されていてもよく、振動モータMのような振動素子によって構成されていてもよく、音出力素子によって構成されていてもよい。通知部180は、発光素子、振動素子、及び音出力素子のうち、2以上の素子の組合せであってもよい。
 各種センサは、ユーザのパフ動作(吸引動作)を検出する吸気センサ、電源BATの温度を検出する電源温度センサ、ヒータHTRの温度を検出するヒータ温度センサ、ケース110の温度を検出するケース温度センサ、スライダ119の位置を検出するカバー位置センサ、及びアウターパネル115の着脱を検出するパネル検出センサ等を含む。
 吸気センサは、例えば、開口132の近傍に配置されたサーミスタT2を主体に構成される。電源温度センサは、例えば、電源BATの近傍に配置されたサーミスタT1を主体に構成される。ヒータ温度センサは、例えば、ヒータHTRの近傍に配置されたサーミスタT3を主体に構成される。前述した通り、ロッド収容部172はヒータHTRから断熱されることが好ましい。この場合において、サーミスタT3は、ロッド収容部172の内部において、ヒータHTRと接する又は近接することが好ましい。ヒータHTRがPTC特性やNTC特性を有する場合、ヒータHTRそのものをヒータ温度センサに用いてもよい。ケース温度センサは、例えば、ケース110の左面の近傍に配置されたサーミスタT4を主体に構成される。カバー位置センサは、スライダ119の近傍に配置されたホール素子を含むホールIC14を主体に構成される。パネル検出センサは、インナーパネル118の内側の面の近傍に配置されたホール素子を含むホールIC13を主体に構成される。
 回路部160は、4つの回路基板と、複数のIC(Integrate Circuit)と、複数の素子と、を備える。4つの回路基板は、主に後述のMCU(Micro Controller Unit)1及び充電IC2が配置されたMCU搭載基板161と、主に充電端子134が配置されたレセプタクル搭載基板162と、操作スイッチOPS、LED L1~L8、及び後述の通信IC15が配置されたLED搭載基板163と、カバー位置センサを構成するホール素子を含む後述のホールIC14が配置されたホールIC搭載基板164と、を備える。
 MCU搭載基板161及びレセプタクル搭載基板162は、基板収容領域144において互いに平行に配置される。具体的に説明すると、MCU搭載基板161及びレセプタクル搭載基板162は、それぞれの素子配置面が左右方向及び上下方向に沿って配置され、MCU搭載基板161がレセプタクル搭載基板162よりも前方に配置される。MCU搭載基板161及びレセプタクル搭載基板162には、それぞれ開口部が設けられる。MCU搭載基板161及びレセプタクル搭載基板162は、これら開口部の周縁部同士の間に円筒状のスペーサ173を介在させた状態で前後分割壁152の基板固定部156にボルト136で締結される。即ち、スペーサ173は、シャーシ150とともにケース110の内部におけるMCU搭載基板161及びレセプタクル搭載基板162の位置を固定し、且つ、MCU搭載基板161とレセプタクル搭載基板162とを機械的に接続する。これにより、MCU搭載基板161とレセプタクル搭載基板162が接触し、これらの間で短絡電流が生じることを抑制できる。また、スペーサ173は導電性を有し、MCU搭載基板161のグランドとレセプタクル搭載基板162のグランドがスペーサ173を介して接続されてもよい。
 便宜上、MCU搭載基板161及びレセプタクル搭載基板162の前方を向く面を、それぞれの主面161a、162aとし、主面161a、162aの反対面をそれぞれの副面161b、162bとすると、MCU搭載基板161の主面161aはケース110の前面と対向し、レセプタクル搭載基板162の副面162bは、シャーシ150の前後分割壁152と対向する。MCU搭載基板161の副面161bと、レセプタクル搭載基板162の主面162aとは、所定の間隔をあけて対向する。そして、MCU搭載基板161の副面161bと、レセプタクル搭載基板162の主面162aとの間には、MCU搭載基板161とレセプタクル搭載基板162とによって挟まれた空間SPが形成される。
 MCU搭載基板161とレセプタクル搭載基板162とは、フレキシブル配線板165を介して電気的に接続されている。
 LED搭載基板163は、シャーシ本体151の左側面、且つ上下に配置された2つのマグネット124の間に配置される。LED搭載基板163の素子配置面は、上下方向及び前後方向に沿って配置されている。換言すると、MCU搭載基板161及びレセプタクル搭載基板162それぞれの素子配置面と、LED搭載基板163の素子配置面とは、直交している。このように、MCU搭載基板161及びレセプタクル搭載基板162それぞれの素子配置面と、LED搭載基板163の素子配置面とは、直交に限らず、交差している(非平行である)ことが好ましい。
 LED L1~L8とともに通知部180を構成する振動モータMは、シャーシ下壁155の下面に支持され、導線を介してMCU搭載基板161に電気的に接続される。このようにして、振動モータMは、電源BATが延びる上下方向において、電源BATと並んで配置される。
 これにより、吸引器100のケース110の内部空間を有効活用して、振動モータMと電源BATとを配置できるので、吸引器100を小型化できる。
 シャーシ上壁154の下面には、上側クッション部材157が支持されており、シャーシ下壁155の上面には、下側クッション部材158が支持されている。上側クッション部材157及び下側クッション部材158は、ゴム、発泡体等の弾性材によって形成されている。上側クッション部材157には、負極側電源バスバー238における電源BATの負極端子との当接面が支持されており、下側クッション部材158には、正極側電源バスバー236における電源BATの正極端子との当接面が支持されている。
 そして、電源BATが電源収容空間146に収容されると、電源BATの正極端子が正極側電源バスバー236に当接し、電源BATの負極端子が負極側電源バスバー238に当接する。このとき、電源BATの上方には上側クッション部材157が配置され、電源BATの下方には下側クッション部材158が配置されることとなるので、吸引器100が外部から衝撃を受けた場合に、上側クッション部材157及び下側クッション部材158によって、その衝撃が電源BATに伝達することを緩和でき、電源BATを保護できる。
 さらに、シャーシ下壁155の下面に振動モータMが配置され、シャーシ下壁155の上面に下側クッション部材158が配置され、下側クッション部材158の上方に電源BATが配置されることとなる。したがって、上下方向において、下側クッション部材158は、電源BATと振動モータMとの間に配置される。
 これにより、下側クッション部材158によって、振動モータMの振動が電源BATに伝達することを抑制でき、さらに、振動モータMの振動が電源BATを介して他の電子部品に伝達することを抑制できるので、振動モータMの振動が電源BAT及び回路基板に与える影響を低減しつつ、振動モータMによる吸引器100の高機能化を実現できる。
 ホールIC搭載基板164は、シャーシ上壁154の上面に配置される。
<吸引器の動作モード>
 図10は、吸引器100の動作モードを説明するための模式図である。図10に示すように、吸引器100の動作モードには、充電モード、スリープモード、アクティブモード、加熱初期設定モード、加熱モード、及び加熱終了モードが含まれる。
 スリープモードは、主にヒータHTRの加熱制御に必要な電子部品への電力供給を停止して省電力化を図るモードである。
 アクティブモードは、ヒータHTRの加熱制御を除くほとんどの機能が有効になるモードである。吸引器100は、スリープモードにて動作している状態にて、スライダ119が開かれると、動作モードをアクティブモードに切り替える。吸引器100は、アクティブモードにて動作している状態にて、スライダ119が閉じられたり、操作スイッチOPSの無操作時間が所定時間に達したりすると、動作モードをスリープモードに切り替える。
 加熱初期設定モードは、ヒータHTRの加熱制御を開始するための制御パラメータ等の初期設定を行うモードである。吸引器100は、アクティブモードにて動作している状態にて、操作スイッチOPSの操作を検出すると、動作モードを加熱初期設定モードに切り替え、初期設定が終了すると、動作モードを加熱モードに切り替える。
 加熱モードは、ヒータHTRの加熱制御(エアロゾル生成のための加熱制御と、温度検出のための加熱制御)を実行するモードである。吸引器100は、動作モードが加熱モードに切り替わると、ヒータHTRの加熱制御を開始する。
 加熱終了モードは、ヒータHTRの加熱制御の終了処理(加熱履歴の記憶処理等)を実行するモードである。吸引器100は、加熱モードにて動作している状態にて、ヒータHTRへの通電時間又はユーザの吸引回数が上限に達したり、スライダ119が閉じられたりすると、動作モードを加熱終了モードに切り替え、終了処理が終了すると、動作モードをアクティブモードに切り替える。吸引器100は、加熱モードにて動作している状態にて、USB接続がなされると、動作モードを加熱終了モードに切り替え、終了処理が終了すると、動作モードを充電モードに切り替える。図10に示したように、この場合において、動作モードを充電モードに切り替える前に、動作モードをアクティブモードへ切り替えてもよい。換言すれば、吸引器100は、加熱モードにて動作している状態にて、USB接続がなされると、動作モードを加熱終了モード、アクティブモード、充電モードの順に切り替えてもよい。
 充電モードは、レセプタクルRCPに接続された外部電源から供給される電力により、電源BATの充電を行うモードである。吸引器100は、スリープモード又はアクティブモードにて動作している状態にて、レセプタクルRCPに外部電源が接続(USB接続)されると、動作モードを充電モードに切り替える。吸引器100は、充電モードにて動作している状態にて、電源BATの充電が完了したり、レセプタクルRCPと外部電源との接続が解除されたりすると、動作モードをスリープモードに切り替える。
<内部ユニットの回路の概略>
 図11、図12、及び図13は、内部ユニット140の電気回路の概略構成を示す図である。図12は、図11に示す電気回路のうち、MCU搭載基板161に搭載される範囲161A(太い破線で囲まれた範囲)と、LED搭載基板163に搭載される範囲163A(太い実線で囲まれた範囲)とを追加した点を除いては、図11と同じである。図13は、図11に示す電気回路のうち、レセプタクル搭載基板162に搭載される範囲162Aと、ホールIC搭載基板164に搭載される範囲164Aとを追加した点を除いては、図11と同じである。
 図11において太い実線で示した配線は、内部ユニット140の基準となる電位(グランド電位)と同電位となる配線(内部ユニット140に設けられたグランドに接続される配線)であり、この配線を以下ではグランドラインと記載する。図11では、複数の回路素子をチップ化した電子部品を矩形で示しており、この矩形の内側に各種端子の符号を記載している。チップに搭載される電源端子VCC及び電源端子VDDは、それぞれ、高電位側の電源端子を示す。チップに搭載される電源端子VSS及びグランド端子GNDは、それぞれ、低電位側(基準電位側)の電源端子を示す。チップ化された電子部品は、高電位側の電源端子の電位と低電位側の電源端子の電位の差分が、電源電圧となる。チップ化された電子部品は、この電源電圧を用いて、各種機能を実行する。
 図12に示すように、MCU搭載基板161(範囲161A)には、主要な電子部品として、吸引器100の全体を統括制御するMCU1と、電源BATの充電制御を行う充電IC2と、コンデンサ、抵抗器、及びトランジスタ等を組み合わせて構成されたロードスイッチ(以下、LSW)3、4、5と、ROM(Read Only Memory)6と、スイッチドライバ7と、昇降圧DC/DCコンバータ8(図では、昇降圧DC/DC8と記載)と、オペアンプOP2と、オペアンプOP3と、フリップフロップ(以下、FF)16、17と、吸気センサを構成するサーミスタT2と電気的に接続されるコネクタCn(t2)(図では、このコネクタに接続されたサーミスタT2を記載)と、ヒータ温度センサを構成するサーミスタT3と電気的に接続されるコネクタCn(t3)(図では、このコネクタに接続されたサーミスタT3を記載)と、ケース温度センサを構成するサーミスタT4と電気的に接続されるコネクタCn(t4)(図では、このコネクタに接続されたサーミスタT4を記載)と、USB接続検出用の分圧回路Pcと、が設けられている。
 充電IC2、LSW3、LSW4、LSW5、スイッチドライバ7、昇降圧DC/DCコンバータ8、FF16、及びFF17の各々のグランド端子GNDは、グランドラインに接続されている。ROM6の電源端子VSSは、グランドラインに接続されている。オペアンプOP2及びオペアンプOP3の各々の負電源端子は、グランドラインに接続されている。
 図12に示すように、LED搭載基板163(範囲163A)には、主要な電子部品として、パネル検出センサを構成するホール素子を含むホールIC13と、LED L1~L8と、操作スイッチOPSと、通信IC15と、が設けられている。通信IC15は、スマートフォン等の電子機器との通信を行うための通信モジュールである。ホールIC13の電源端子VSS及び通信IC15のグランド端子GNDの各々は、グランドラインに接続されている。通信IC15とMCU1は、通信線LNによって通信可能に構成されている。操作スイッチOPSの一端は、グランドラインを介して、LED搭載基板163の内部に設けられたグランド163Gに接続されており、操作スイッチOPSの他端はMCU1の端子P4に接続されている。
 図13に示すように、レセプタクル搭載基板162(範囲162A)には、主要な電子部品として、電源BATと電気的に接続される電源コネクタ(図では、この電源コネクタに接続された電源BATを記載)と、電源温度センサを構成するサーミスタT1と電気的に接続されるコネクタ(図では、このコネクタに接続されたサーミスタT1を記載)と、昇圧DC/DCコンバータ9(図では、昇圧DC/DCコンバータ9と記載)と、保護IC10と、過電圧保護IC11と、残量計IC12と、レセプタクルRCPと、MOSFETで構成されたスイッチS3~S6と、オペアンプOP1と、ヒータHTRと電気的に接続される一対(正極側と負極側)のヒータコネクタCnと、が設けられている。
 レセプタクルRCPの2つのグランド端子GNDと、昇圧DC/DCコンバータ9のグランド端子GNDと、保護IC10の電源端子VSSと、残量計IC12の電源端子VSSと、過電圧保護IC11のグランド端子GNDと、オペアンプOP1の負電源端子は、それぞれ、グランドラインに接続されている。
 図13に示すように、ホールIC搭載基板164(範囲164A)には、カバー位置センサを構成するホール素子を含むホールIC14が設けられている。ホールIC14の電源端子VSSは、グランドラインに接続されている。ホールIC14の出力端子OUTは、MCU1の端子P8に接続されている。MCU1は、端子P8に入力される信号により、スライダ119の開閉を検出する。
 図12に示すように、振動モータMと電気的に接続されるコネクタは、MCU搭載基板161に設けられている。
<内部ユニットの回路の詳細>
 以下、図11を参照しながら各電子部品の接続関係等について説明する。
 レセプタクルRCPの2つの電源入力端子VBUSは、それぞれ、ヒューズFsを介して、過電圧保護IC11の入力端子INに接続されている。レセプタクルRCPにUSBプラグが接続され、このUSBプラグを含むUSBケーブルが外部電源に接続されると、レセプタクルRCPの2つの電源入力端子VBUSにUSB電圧VUSBが供給される。
 過電圧保護IC11の入力端子INには、2つの抵抗器の直列回路からなる分圧回路Paの一端が接続されている。分圧回路Paの他端はグランドラインに接続されている。分圧回路Paを構成する2つの抵抗器の接続点は、過電圧保護IC11の電圧検出端子OVLoに接続されている。過電圧保護IC11は、電圧検出端子OVLoに入力される電圧が閾値未満の状態では、入力端子INに入力された電圧を出力端子OUTから出力する。過電圧保護IC11は、電圧検出端子OVLoに入力される電圧が閾値以上(過電圧)となった場合には、出力端子OUTからの電圧出力を停止(LSW3とレセプタクルRCPとの電気的な接続を遮断)することで、過電圧保護IC11よりも下流の電子部品の保護を図る。過電圧保護IC11の出力端子OUTは、LSW3の入力端子VINと、MCU1に接続された分圧回路Pc(2つの抵抗器の直列回路)の一端と、に接続されている。分圧回路Pcの他端はグランドラインに接続されている。分圧回路Pcを構成する2つの抵抗器の接続点は、MCU1の端子P17に接続されている。
 LSW3の入力端子VINには、2つの抵抗器の直列回路からなる分圧回路Pfの一端が接続されている。分圧回路Pfの他端はグランドラインに接続されている。分圧回路Pfを構成する2つの抵抗器の接続点は、LSW3の制御端子ONに接続されている。LSW3の制御端子ONには、バイポーラトランジスタS2のコレクタ端子が接続されている。バイポーラトランジスタS2のエミッタ端子はグランドラインに接続されている。バイポーラトランジスタS2のベース端子は、MCU1の端子P19に接続されている。LSW3は、制御端子ONに入力される信号がハイレベルになると、入力端子VINに入力された電圧を出力端子VOUTから出力する。LSW3の出力端子VOUTは、充電IC2の入力端子VBUSに接続されている。
 MCU1は、USB接続がなされていない間、バイポーラトランジスタS2をオンにする。これにより、LSW3の制御端子ONはバイポーラトランジスタS2を介してグランドラインへ接続されるため、LSW3の制御端子ONにはローレベルの信号が入力される。
 LSW3に接続されたバイポーラトランジスタS2は、USB接続がなされると、MCU1によってオフされる。バイポーラトランジスタS2がオフすることで、分圧回路Pfによって分圧されたUSB電圧VUSBがLSW3の制御端子ONに入力される。このため、USB接続がなされ且つバイポーラトランジスタS2がオフされると、LSW3の制御端子ONには、ハイレベルの信号が入力される。これにより、LSW3は、USBケーブルから供給されるUSB電圧VUSBを出力端子VOUTから出力する。なお、バイポーラトランジスタS2がオフされていない状態でUSB接続がなされても、LSW3の制御端子ONは、バイポーラトランジスタS2を介してグランドラインへ接続されている。このため、MCU1がバイポーラトランジスタS2をオフしない限り、LSW3の制御端子ONにはローレベルの信号が入力され続ける点に留意されたい。
 電源BATの正極端子は、保護IC10の電源端子VDDと、昇圧DC/DCコンバータ9の入力端子VINと、充電IC2の充電端子batと、に接続されている。したがって、電源BATの電源電圧VBATは、保護IC10と、充電IC2と、昇圧DC/DCコンバータ9とに供給される。
 電源BATの負極端子には、抵抗器Raと、MOSFETで構成されたスイッチSaと、MOSFETで構成されたスイッチSbと、抵抗器Rbと、がこの順に直列接続されている。抵抗器RaとスイッチSaの接続点には、保護IC10の電流検出端子CSが接続されている。スイッチSaとスイッチSbの各々の制御端子は、保護IC10に接続されている。抵抗器Rbの両端は、残量計IC12に接続されている。
 保護IC10は、電流検出端子CSに入力される電圧(抵抗器Raの両端に印加される電圧)から、電源BATの充放電時において抵抗器Raに流れる電流値を取得し、この電流値が過大になった場合(過電流)に、スイッチSaとスイッチSbの開閉制御を行って、電源BATの充電又は放電を停止させることで、電源BATの保護を図る。より具体的には、保護IC10は、電源BATの充電時に過大な電流値を取得した場合には、スイッチSbをオフすることで、電源BATの充電を停止させる。保護IC10は、電源BATの放電時に過大な電流値を取得した場合には、スイッチSaをオフすることで、電源BATの放電を停止させる。また、保護IC10は、電源端子VDDに入力される電圧から、電源BATの電圧値が異常になった場合(過充電又は過電圧の場合)に、スイッチSaとスイッチSbの開閉制御を行って、電源BATの充電又は放電を停止させることで、電源BATの保護を図る。より具体的には、保護IC10は、電源BATの過充電を検知した場合には、スイッチSbをオフすることで、電源BATの充電を停止させる。保護IC10は、電源BATの過放電を検知した場合には、スイッチSaをオフすることで、電源BATの放電を停止させる。
 電源BATの近傍に配置されたサーミスタT1と接続されるコネクタには抵抗器Rt1が接続されている。抵抗器Rt1とサーミスタT1の直列回路は、グランドラインと、残量計IC12のレギュレータ端子TREGとに接続されている。サーミスタT1と抵抗器Rt1の接続点は、残量計IC12のサーミスタ端子THMに接続されている。サーミスタT1は、温度の増加に従い抵抗値が増大するPTC(Positive Temperature Coefficient)サーミスタであってもよいし、温度の増加に従い抵抗値が減少するNTC(Negative Temperature Coefficient)サーミスタでもよい。
 残量計IC12は、抵抗器Rbに流れる電流を検出し、検出した電流値に基づいて、電源BATの残容量、充電状態を示すSOC(State Of Charge)、及び健全状態を示すSOH(State Of Health)等のバッテリ情報を導出する。残量計IC12は、レギュレータ端子TREGに接続される内蔵レギュレータから、サーミスタT1と抵抗器Rt1の分圧回路に電圧を供給する。残量計IC12は、この分圧回路によって分圧された電圧をサーミスタ端子THMから取得し、この電圧に基づいて、電源BATの温度に関する温度情報を取得する。残量計IC12は、シリアル通信を行うための通信線LNによってMCU1と接続されており、MCU1と通信可能に構成されている。残量計IC12は、導出したバッテリ情報と、取得した電源BATの温度情報を、MCU1からの要求に応じて、MCU1に送信する。MCU1は、残量計IC12が取得した電源BATの残容量に基づき電源BATからヒータHTRへの放電を制御する。即ち、MCU1は、電源BATの残容量が所定値以下の場合、ヒータHTRへの放電を禁止し充電を促す表示を行う。なお、シリアル通信を行うためには、データ送信用のデータラインや同期用のクロックラインなどの複数の信号線が必要になる。図11~図20では、簡略化のため、1本の信号線のみが図示されている点に留意されたい。
 残量計IC12は、通知端子12aを備えている。通知端子12aは、MCU1の端子P6と、後述するダイオードD2のカソードと、に接続されている。残量計IC12は、電源BATの温度が過大になった等の異常を検出すると、通知端子12aからローレベルの信号を出力することで、その異常発生をMCU1に通知する。このローレベルの信号は、ダイオードD2を経由して、FF17のCLR( ̄)端子にも入力される。
 昇圧DC/DCコンバータ9のスイッチング端子SWには、リアクトルLcの一端が接続されている。このリアクトルLcの他端は昇圧DC/DCコンバータ9の入力端子VINに接続されている。昇圧DC/DCコンバータ9は、スイッチング端子SWに接続された内蔵トランジスタのオンオフ制御を行うことで、入力された電圧を昇圧して、出力端子VOUTから出力する電圧変換制御を行う。なお、昇圧DC/DCコンバータ9の入力端子VINは、電源BATに接続され昇圧DC/DCコンバータ9の高電位側の電源端子を構成している。昇圧DC/DCコンバータ9は、イネーブル端子ENに入力される信号がハイレベルとなっている場合に、昇圧動作を行う。USB接続されている状態においては、昇圧DC/DCコンバータ9のイネーブル端子ENに入力される信号は、MCU1によってローレベルに制御されてもよい。若しくは、USB接続されている状態においては、昇圧DC/DCコンバータ9のイネーブル端子ENに入力される信号をMCU1が制御しないことで、イネーブル端子ENの電位を不定にしてもよい。
 昇圧DC/DCコンバータ9の出力端子VOUTには、Pチャネル型MOSFETにより構成されたスイッチS4のソース端子が接続されている。スイッチS4のゲート端子は、MCU1の端子P15と接続されている。スイッチS4のドレイン端子には、抵抗器Rsの一端が接続されている。抵抗器Rsの他端は、ヒータHTRの一端と接続される正極側のヒータコネクタCnに接続されている。スイッチS4と抵抗器Rsの接続点には、2つの抵抗器からなる分圧回路Pbが接続されている。分圧回路Pbを構成する2つの抵抗器の接続点は、MCU1の端子P18と接続されている。スイッチS4と抵抗器Rsの接続点は、更に、オペアンプOP1の正電源端子と接続されている。
 昇圧DC/DCコンバータ9の出力端子VOUTとスイッチS4のソース端子との接続ラインには、Pチャネル型MOSFETにより構成されたスイッチS3のソース端子が接続されている。スイッチS3のゲート端子は、MCU1の端子P16と接続されている。スイッチS3のドレイン端子は、抵抗器Rsと正極側のヒータコネクタCnとの接続ラインに接続されている。このように、昇圧DC/DCコンバータ9の出力端子VOUTとヒータコネクタCnの正極側との間には、スイッチS3を含む回路と、スイッチS4及び抵抗器Rsを含む回路とが並列接続されている。スイッチS3を含む回路は、抵抗器を有さないため、スイッチS4及び抵抗器Rsを含む回路よりも低抵抗の回路である。
 オペアンプOP1の非反転入力端子は、抵抗器Rsと正極側のヒータコネクタCnとの接続ラインに接続されている。オペアンプOP1の反転入力端子は、ヒータHTRの他端と接続される負極側のヒータコネクタCnと、Nチャネル型MOSFETにより構成されたスイッチS6のドレイン端子と、に接続されている。スイッチS6のソース端子はグランドラインに接続されている。スイッチS6のゲート端子は、MCU1の端子P14と、ダイオードD4のアノードと、昇圧DC/DCコンバータ9のイネーブル端子ENと、に接続されている。ダイオードD4のカソードは、FF17のQ端子と接続されている。オペアンプOP1の出力端子には抵抗器R4の一端が接続されている。抵抗器R4の他端は、MCU1の端子P9と、Nチャネル型MOSFETにより構成されたスイッチS5のドレイン端子と、に接続されている。スイッチS5のソース端子は、グランドラインに接続されている。スイッチS5のゲート端子は、抵抗器Rsと正極側のヒータコネクタCnとの接続ラインに接続されている。
 充電IC2の入力端子VBUSは、LED L1~L8の各々のアノードに接続されている。すなわち、入力端子VBUSには、LED L1~L8が並列接続されている。LED L1~L8の各々のカソードは、電流制限ための抵抗器を介して、MCU1の制御端子PD1~PD8に接続されている。MCU1には、制御端子PD1~PD8の各々とグランド端子GNDとに接続されたトランジスタ(内蔵スイッチ)が内蔵されている。
 したがって、LED L1~L8は、レセプタクルRCPに接続されたUSBケーブルから供給されるUSB電圧VUSBと、電源BATから充電IC2を経由して供給される電圧と、のそれぞれによって動作可能に構成されている。
 また、MCU1は、制御端子PD1と接続された内蔵スイッチをオンすることでLED L1に通電してこれを点灯させ、制御端子PD1と接続された内蔵スイッチをオフすることでLED L1を消灯させる。制御端子PD1と接続された内蔵スイッチのオンとオフを高速で切り替えることで、LED L1の輝度や発光パターンを動的に制御できる。LED L2~L8についても同様にMCU1によって点灯制御される。
 充電IC2は、入力端子VBUSに入力されるUSB電圧VUSBに基づいて電源BATを充電する充電機能を備える。充電IC2は、不図示の端子や配線から、電源BATの充電電流や充電電圧を取得し、これらに基づいて、電源BATの充電制御(充電端子batから電源BATへの電力供給制御)を行う。また、充電IC2は、残量計IC12からMCU1に送信された電源BATの温度情報を、通信線LNを利用したシリアル通信によってMCU1から取得し、充電制御に利用してもよい。
 充電IC2は、更に、VBATパワーパス機能と、OTG機能とを備える。VBATパワーパス機能は、充電端子batに入力される電源電圧VBATと略一致するシステム電源電圧Vcc0を、出力端子SYSから出力する機能である。OTG機能は、充電端子batに入力される電源電圧VBATを昇圧して得られるシステム電源電圧Vcc4を、入力端子VBUSから出力する機能である。充電IC2のOTG機能のオンオフは、通信線LNを利用したシリアル通信によって、MCU1により制御される。なお、OTG機能においては、充電端子batに入力される電源電圧VBATを、入力端子VBUSからそのまま出力してもよい。この場合において、電源電圧VBATとシステム電源電圧Vcc4は略一致する。
 充電IC2の出力端子SYSは、昇降圧DC/DCコンバータ8の入力端子VINに接続されている。充電IC2のスイッチング端子SWにはリアクトルLaの一端が接続されている。リアクトルLaの他端は、充電IC2の出力端子SYSに接続されている。充電IC2の充電イネーブル端子CE( ̄)は、抵抗器を介して、MCU1の端子P22に接続されている。更に、充電IC2の充電イネーブル端子CE( ̄)には、バイポーラトランジスタS1のコレクタ端子が接続されている。バイポーラトランジスタS1のエミッタ端子は、後述のLSW4の出力端子VOUTに接続されている。バイポーラトランジスタS1のベース端子は、FF17のQ端子に接続されている。更に、充電IC2の充電イネーブル端子CE( ̄)には、抵抗器Rcの一端が接続されている。抵抗器Rcの他端は、LSW4の出力端子VOUTに接続されている。
 昇降圧DC/DCコンバータ8の入力端子VINとイネーブル端子ENには抵抗器が接続されている。充電IC2の出力端子SYSから、昇降圧DC/DCコンバータ8の入力端子VINにシステム電源電圧Vcc0が入力されることで、昇降圧DC/DCコンバータ8のイネーブル端子ENに入力される信号はハイレベルとなり、昇降圧DC/DCコンバータ8は昇圧動作又は降圧動作を開始する。昇降圧DC/DCコンバータ8は、リアクトルLbに接続された内蔵トランジスタのスイッチング制御により、入力端子VINに入力されたシステム電源電圧Vcc0を昇圧又は降圧してシステム電源電圧Vcc1を生成し、出力端子VOUTから出力する。昇降圧DC/DCコンバータ8の出力端子VOUTは、昇降圧DC/DCコンバータ8のフィードバック端子FBと、LSW4の入力端子VINと、スイッチドライバ7の入力端子VINと、FF16の電源端子VCC及びD端子と、に接続されている。昇降圧DC/DCコンバータ8の出力端子VOUTから出力されるシステム電源電圧Vcc1が供給される配線を電源ラインPL1と記載する。
 LSW4は、制御端子ONに入力される信号がハイレベルになると、入力端子VINに入力されているシステム電源電圧Vcc1を出力端子VOUTから出力する。LSW4の制御端子ONと電源ラインPL1は、抵抗器を介して接続されている。このため、電源ラインPL1にシステム電源電圧Vcc1が供給されることで、LSW4の制御端子ONにはハイレベルの信号が入力される。LSW4が出力する電圧は、配線抵抗等を無視すればシステム電源電圧Vcc1と同一であるが、システム電源電圧Vcc1と区別するために、LSW4の出力端子VOUTから出力される電圧を、以下ではシステム電源電圧Vcc2と記載する。
 LSW4の出力端子VOUTは、MCU1の電源端子VDDと、LSW5の入力端子VINと、残量計IC12の電源端子VDDと、ROM6の電源端子VCCと、バイポーラトランジスタS1のエミッタ端子と、抵抗器Rcと、FF17の電源端子VCCと、に接続されている。LSW4の出力端子VOUTから出力されるシステム電源電圧Vcc2が供給される配線を電源ラインPL2と記載する。
 LSW5は、制御端子ONに入力される信号がハイレベルになると、入力端子VINに入力されているシステム電源電圧Vcc2を出力端子VOUTから出力する。LSW5の制御端子ONは、MCU1の端子P23と接続されている。LSW5が出力する電圧は、配線抵抗等を無視すればシステム電源電圧Vcc2と同一であるが、システム電源電圧Vcc2と区別するために、LSW5の出力端子VOUTから出力される電圧を、以下ではシステム電源電圧Vcc3と記載する。LSW5の出力端子VOUTから出力されるシステム電源電圧Vcc3が供給される配線を電源ラインPL3と記載する。
 電源ラインPL3には、サーミスタT2と抵抗器Rt2の直列回路が接続され、抵抗器Rt2はグランドラインに接続されている。サーミスタT2と抵抗器Rt2は分圧回路を構成しており、これらの接続点は、MCU1の端子P21と接続されている。MCU1は、端子P21に入力される電圧に基づいて、サーミスタT2の温度変動(抵抗値変動)を検出し、その温度変動量によって、パフ動作の有無を判定する。
 電源ラインPL3には、サーミスタT3と抵抗器Rt3の直列回路が接続され、抵抗器Rt3はグランドラインに接続されている。サーミスタT3と抵抗器Rt3は分圧回路を構成しており、これらの接続点は、MCU1の端子P13と、オペアンプOP2の反転入力端子と、に接続されている。MCU1は、端子P13に入力される電圧に基づいて、サーミスタT3の温度(ヒータHTRの温度に相当)を検出する。
 電源ラインPL3には、サーミスタT4と抵抗器Rt4の直列回路が接続され、抵抗器Rt4はグランドラインに接続されている。サーミスタT4と抵抗器Rt4は分圧回路を構成しており、これらの接続点は、MCU1の端子P12と、オペアンプOP3の反転入力端子と、に接続されている。MCU1は、端子P12に入力される電圧に基づいて、サーミスタT4の温度(ケース110の温度に相当)を検出する。
 電源ラインPL2には、MOSFETにより構成されたスイッチS7のソース端子が接続されている。スイッチS7のゲート端子は、MCU1の端子P20に接続されている。スイッチS7のドレイン端子は、振動モータMが接続される一対のコネクタの一方に接続されている。この一対のコネクタの他方はグランドラインに接続されている。MCU1は、端子P20の電位を操作することでスイッチS7の開閉を制御し、振動モータMを特定のパターンで振動させることができる。スイッチS7に代えて、専用のドライバICを用いてもよい。
 電源ラインPL2には、オペアンプOP2の正電源端子と、オペアンプOP2の非反転入力端子に接続されている分圧回路Pd(2つの抵抗器の直列回路)と、が接続されている。分圧回路Pdを構成する2つの抵抗器の接続点は、オペアンプOP2の非反転入力端子に接続されている。オペアンプOP2は、ヒータHTRの温度に応じた信号(サーミスタT3の抵抗値に応じた信号)を出力する。本実施形態では、サーミスタT3としてNTC特性を持つものを用いているため、ヒータHTRの温度(サーミスタT3の温度)が高いほど、オペアンプOP2の出力電圧は低くなる。これは、オペアンプOP2の負電源端子はグランドラインへ接続されており、オペアンプOP2の反転入力端子に入力される電圧値(サーミスタT3と抵抗器Rt3による分圧値)が、オペアンプOP2の非反転入力端子に入力される電圧値(分圧回路Pdによる分圧値)より高くなると、オペアンプOP2の出力電圧の値は、グランド電位の値と略等しくなるためである。つまり、ヒータHTRの温度(サーミスタT3の温度)が高温になると、オペアンプOP2の出力電圧はローレベルになる。
 なお、サーミスタT3としてPTC特性を持つものを用いる場合には、オペアンプOP2の非反転入力端子に、サーミスタT3及び抵抗器Rt3の分圧回路の出力を接続し、オペアンプOP2の反転入力端子に、分圧回路Pdの出力を接続すればよい。
 電源ラインPL2には、オペアンプOP3の正電源端子と、オペアンプOP3の非反転入力端子に接続されている分圧回路Pe(2つの抵抗器の直列回路)と、が接続されている。分圧回路Peを構成する2つの抵抗器の接続点は、オペアンプOP3の非反転入力端子に接続されている。オペアンプOP3は、ケース110の温度に応じた信号(サーミスタT4の抵抗値に応じた信号)を出力する。本実施形態では、サーミスタT4としてNTC特性を持つものを用いているため、ケース110の温度が高いほど、オペアンプOP3の出力電圧は低くなる。これは、オペアンプOP3の負電源端子はグランドラインへ接続されており、オペアンプOP3の反転入力端子に入力される電圧値(サーミスタT4と抵抗器Rt4による分圧値)が、オペアンプOP3の非反転入力端子に入力される電圧値(分圧回路Peによる分圧値)より高くなると、オペアンプOP3の出力電圧の値は、グランド電位の値と略等しくなるためである。つまり、サーミスタT4の温度が高温になると、オペアンプOP3の出力電圧が、ローレベルになる。
 なお、サーミスタT4としてPTC特性を持つものを用いる場合には、オペアンプOP3の非反転入力端子に、サーミスタT4及び抵抗器Rt4の分圧回路の出力を接続し、オペアンプOP3の反転入力端子に、分圧回路Peの出力を接続すればよい。
 オペアンプOP2の出力端子には抵抗器R1が接続されている。抵抗器R1には、ダイオードD1のカソードが接続されている。ダイオードD1のアノードは、オペアンプOP3の出力端子と、FF17のD端子と、FF17のCLR( ̄)端子と、に接続されている。抵抗器R1とダイオードD1との接続ラインには、電源ラインPL1に接続された抵抗器R2が接続されている。また、この接続ラインには、FF16のCLR( ̄)端子が接続されている。
 ダイオードD1のアノード及びオペアンプOP3の出力端子の接続点と、FF17のD端子との接続ラインには、抵抗器R3の一端が接続されている。抵抗器R3の他端は電源ラインPL2に接続されている。更に、この接続ラインには、残量計IC12の通知端子12aと接続されているダイオードD2のアノードと、ダイオードD3のアノードと、FF17のCLR( ̄)端子と、が接続されている。ダイオードD3のカソードは、MCU1の端子P5に接続されている。
 FF16は、ヒータHTRの温度が過大となり、オペアンプOP2から出力される信号が小さくなって、CLR( ̄)端子に入力される信号がローレベルになると、Q( ̄)端子からハイレベルの信号をMCU1の端子P11に入力する。FF16のD端子には電源ラインPL1からハイレベルのシステム電源電圧Vcc1が供給されている。このため、FF16では、負論理で動作するCLR( ̄)端子に入力される信号がローレベルにならない限り、Q( ̄)端子からはローレベルの信号が出力され続ける。
 FF17のCLR( ̄)端子に入力される信号は、ヒータHTRの温度が過大となった場合と、ケース110の温度が過大となった場合と、残量計IC12の通知端子12aから異常検出を示すローレベルの信号が出力された場合のいずれかの場合に、ローレベルとなる。FF17は、CLR( ̄)端子に入力される信号がローレベルになると、Q端子からローレベルの信号を出力する。このローレベルの信号は、MCU1の端子P10と、スイッチS6のゲート端子と、昇圧DC/DCコンバータ9のイネーブル端子ENと、充電IC2に接続されたバイポーラトランジスタS1のベース端子と、にそれぞれ入力される。スイッチS6のゲート端子にローレベルの信号が入力されると、スイッチS6を構成するNチャネル型MOSFETのゲート-ソース間電圧が閾値電圧未満となるため、スイッチS6がオフになる。昇圧DC/DCコンバータ9のイネーブル端子ENにローレベルの信号が入力されると、昇圧DC/DCコンバータ9のイネーブル端子ENは正論理であるため、昇圧動作が停止する。バイポーラトランジスタS1のベース端子にローレベルの信号が入力されると、バイポーラトランジスタS1がオンになる(コレクタ端子から増幅された電流が出力される)。バイポーラトランジスタS1がオンになると、充電IC2のCE( ̄)端子にバイポーラトランジスタS1を介してハイレベルのシステム電源電圧Vcc2が入力される。充電IC2のCE( ̄)端子は負論理であるため、電源BATの充電が停止される。これらにより、ヒータHTRの加熱と電源BATの充電が停止される。なお、MCU1が端子P22から充電IC2の充電イネーブル端子CE( ̄)に対してローレベルのイネーブル信号を出力しようとしても、バイポーラトランジスタS1がオンされると、増幅された電流が、コレクタ端子からMCU1の端子P22及び充電IC2の充電イネーブル端子CE( ̄)に入力される。これにより、充電IC2の充電イネーブル端子CE( ̄)にはハイレベルの信号が入力される点に留意されたい。
 FF17のD端子には電源ラインPL2からハイレベルのシステム電源電圧Vcc2が供給されている。このため、FF17では、負論理で動作するCLR( ̄)端子に入力される信号がローレベルにならない限り、Q端子からハイレベルの信号が出力され続ける。オペアンプOP3の出力端子からローレベルの信号が出力されると、オペアンプOP2の出力端子から出力される信号のレベルに拠らず、FF17のCLR( ̄)端子にはローレベルの信号が入力される。オペアンプOP2の出力端子からハイレベルの信号が出力される場合には、オペアンプOP3の出力端子から出力されるローレベルの信号は、ダイオードD1によってこのハイレベルの信号の影響を受けない点に留意されたい。また、オペアンプOP2の出力端子からローレベルの信号が出力される場合には、オペアンプOP3の出力端子からハイレベルの信号が出力されたとしても、ダイオードD1を介してこのハイレベルの信号はローレベルの信号に置き換わる。
 電源ラインPL2は、MCU搭載基板161からLED搭載基板163及びホールIC搭載基板164側に向けて更に分岐している。この分岐した電源ラインPL2には、ホールIC13の電源端子VDDと、通信IC15の電源端子VCCと、ホールIC14の電源端子VDDと、が接続されている。
 ホールIC13の出力端子OUTは、MCU1の端子P3と、スイッチドライバ7の端子SW2と、に接続されている。アウターパネル115が外れると、ホールIC13の出力端子OUTからローレベルの信号が出力される。MCU1は、端子P3に入力される信号により、アウターパネル115の装着有無を判定する。
 LED搭載基板163には、操作スイッチOPSと接続された直列回路(抵抗器とコンデンサの直列回路)が設けられている。この直列回路は、電源ラインPL2に接続されている。この直列回路の抵抗器とコンデンサの接続点は、MCU1の端子P4と、操作スイッチOPSと、スイッチドライバ7の端子SW1と、に接続されている。操作スイッチOPSが押下されていない状態では、操作スイッチOPSは導通せず、MCU1の端子P4とスイッチドライバ7の端子SW1にそれぞれ入力される信号は、システム電源電圧Vcc2によりハイレベルとなる。操作スイッチOPSが押下されて操作スイッチOPSが導通状態になると、MCU1の端子P4とスイッチドライバ7の端子SW1にそれぞれ入力される信号は、グランド163Gへ接続されるためローレベルとなる。MCU1は、端子P4に入力される信号により、操作スイッチOPSの操作を検出する。
 操作スイッチOPSは、ユーザによって押下されるときに、静電気等の外来ノイズが内部ユニット140に侵入しやすいが、操作スイッチOPSは、ユーザが押下するとグランド163Gへ接続される。これにより、操作スイッチOPSがユーザによって押下されるときに、外来ノイズが操作スイッチOPSから内部ユニット140に侵入した場合でも、外来ノイズをグランド163Gに逃がすことができるので、吸引器100の耐久性が向上する。
 さらに、前述したように、グランド163Gは、LED搭載基板163の内部に設けられているので、操作スイッチOPSがユーザによって押下されるときに、外来ノイズが操作スイッチOPSから内部ユニット140に侵入した場合でも、操作スイッチOPSから内部ユニット140に侵入した外来ノイズが、LED搭載基板163以外の回路基板に侵入することを抑制できる。これにより、LED搭載基板163以外の回路基板に実装された電子部品が外来ノイズによって故障することを抑制でき、吸引器100の耐久性が向上する。
 スイッチドライバ7には、リセット入力端子RSTBが設けられている。リセット入力端子RSTBは、LSW4の制御端子ONに接続されている。スイッチドライバ7は、端子SW1と端子SW2に入力される信号のレベルがいずれもローレベルとなった場合(アウターパネル115が外されており、且つ、操作スイッチOPSが押下された状態)には、リセット入力端子RSTBからローレベルの信号を出力することで、LSW4の出力動作を停止させる。つまり、本来はアウターパネル115の押圧部117を介して押し下げられる操作スイッチOPSが、アウターパネル115が外れた状態でユーザによって直接押し下げられると、スイッチドライバ7の端子SW1と端子SW2に入力される信号のレベルがいずれもローレベルになる。
<吸引器の動作モード毎の動作>
 以下、図14~図20を参照して、図11に示す電気回路の動作を説明する。図14は、スリープモードにおける電気回路の動作を説明するための図である。図15は、アクティブモードにおける電気回路の動作を説明するための図である。図16は、加熱初期設定モードにおける電気回路の動作を説明するための図である。図17は、加熱モードにおけるヒータHTRの加熱時の電気回路の動作を説明するための図である。図18は、加熱モードにおけるヒータHTRの温度検出時の電気回路の動作を説明するための図である。図19は、充電モードにおける電気回路の動作を説明するための図である。図20は、MCU1のリセット(再起動)時の電気回路の動作を説明するための図である。図14~図20の各々において、チップ化された電子部品の端子のうち、破線の楕円で囲まれた端子は、電源電圧VBAT、USB電圧VUSB、及びシステム電源電圧等の入力又は出力がなされている端子を示している。
 いずれの動作モードにおいても、電源電圧VBATは、保護IC10の電源端子VDDと、昇圧DC/DCコンバータ9の入力端子VINと、充電IC2の充電端子batに入力されている。
<スリープモード:図14>
 MCU1は、充電IC2のVBATパワーパス機能を有効とし、OTG機能と充電機能を無効とする。充電IC2の入力端子VBUSにUSB電圧VUSBが入力されないことで、充電IC2のVBATパワーパス機能は有効になる。通信線LNからOTG機能を有効にするための信号がMCU1から充電IC2へ出力されないため、OTG機能は無効になる。このため、充電IC2は、充電端子batに入力された電源電圧VBATからシステム電源電圧Vcc0を生成して、出力端子SYSから出力する。出力端子SYSから出力されたシステム電源電圧Vcc0は、昇降圧DC/DCコンバータ8の入力端子VIN及びイネーブル端子ENに入力される。昇降圧DC/DCコンバータ8は、正論理であるイネーブル端子ENにハイレベルのシステム電源電圧Vcc0が入力されることでイネーブルとなり、システム電源電圧Vcc0からシステム電源電圧Vcc1を生成して、出力端子VOUTから出力する。昇降圧DC/DCコンバータ8の出力端子VOUTから出力されたシステム電源電圧Vcc1は、LSW4の入力端子VINと、LSW4の制御端子ONと、スイッチドライバ7の入力端子VINと、FF16の電源端子VCC及びD端子と、にそれぞれ供給される。
 LSW4は、制御端子ONにシステム電源電圧Vcc1が入力されることで、入力端子VINに入力されたシステム電源電圧Vcc1を、出力端子VOUTからシステム電源電圧Vcc2として出力する。LSW4から出力されたシステム電源電圧Vcc2は、MCU1の電源端子VDDと、LSW5の入力端子VINと、ホールIC13の電源端子VDDと、通信IC15の電源端子VCCと、ホールIC14の電源端子VDDと、に入力される。更に、システム電源電圧Vcc2は、残量計IC12の電源端子VDDと、ROM6の電源端子VCCと、充電IC2の充電イネーブル端子CE( ̄)に接続された抵抗器Rc及びバイポーラトランジスタS1と、FF17の電源端子VCCと、オペアンプOP3の正電源端子と、分圧回路Peと、オペアンプOP2の正電源端子と、分圧回路Pdと、にそれぞれ供給される。充電IC2に接続されているバイポーラトランジスタS1は、FF17のQ端子からローレベルの信号が出力されない限りはオフとなっている。そのため、LSW4で生成されたシステム電源電圧Vcc2は、充電IC2の充電イネーブル端子CE( ̄)にも入力される。充電IC2の充電イネーブル端子CE( ̄)は負論理のため、この状態では、充電IC2による充電機能はオフとなる。
 このように、スリープモードにおいては、LSW5はシステム電源電圧Vcc3の出力を停止しているため、電源ラインPL3に接続される電子部品への電力供給は停止される。また、スリープモードにおいては、充電IC2のOTG機能は停止しているため、LED L1~L8への電力供給は停止される。
<アクティブモード:図15>
 MCU1は、図14のスリープモードの状態から、端子P8に入力される信号がハイレベルとなり、スライダ119が開いたことを検出すると、端子P23からLSW5の制御端子ONにハイレベルの信号を入力する。これにより、LSW5は入力端子VINに入力されているシステム電源電圧Vcc2を、システム電源電圧Vcc3として、出力端子VOUTから出力する。LSW5の出力端子VOUTから出力されたシステム電源電圧Vcc3は、サーミスタT2と、サーミスタT3と、サーミスタT4と、に供給される。
 更に、MCU1は、スライダ119が開いたことを検出すると、通信線LNを介して、充電IC2のOTG機能を有効化する。これにより、充電IC2は、充電端子batから入力された電源電圧VBATを昇圧して得られるシステム電源電圧Vcc4を、入力端子VBUSから出力する。入力端子VBUSから出力されたシステム電源電圧Vcc4は、LED L1~L8に供給される。
<加熱初期設定モード:図16>
 図15の状態から、端子P4に入力される信号がローレベルになる(操作スイッチOPSの押下がなされる)と、MCU1は、加熱に必要な各種の設定を行った後、端子P14から、昇圧DC/DCコンバータ9のイネーブル端子ENにハイレベルのイネーブル信号を入力する。これにより、昇圧DC/DCコンバータ9は、電源電圧VBATを昇圧して得られる駆動電圧Vbstを出力端子VOUTから出力する。駆動電圧Vbstは、スイッチS3とスイッチS4に供給される。この状態では、スイッチS3とスイッチS4はオフとなっている。また、端子P14から出力されたハイレベルのイネーブル信号によってスイッチS6はオンされる。これにより、ヒータHTRの負極側端子がグランドラインに接続されて、スイッチS3をONにすればヒータHTRを加熱可能な状態になる。MCU1の端子P14からハイレベルの信号のイネーブル信号が出力された後、加熱モードに移行する。
<加熱モード時のヒータ加熱:図17>
 図16の状態において、MCU1は、端子P16に接続されたスイッチS3のスイッチング制御と、端子P15に接続されたスイッチS4のスイッチング制御を開始する。これらスイッチング制御は、前述した加熱初期設定モードが完了すれば自動的に開始されてもよいし、さらなる操作スイッチOPSの押下によって開始されてもよい。具体的には、MCU1は、図17のように、スイッチS3をオンし、スイッチS4をオフして、駆動電圧VbstをヒータHTRに供給し、エアロゾル生成のためのヒータHTRの加熱を行う加熱制御と、図18のように、スイッチS3をオフし、スイッチS4をオンして、ヒータHTRの温度を検出する温度検出制御と、を行う。
 図17に示すように、加熱制御時においては、駆動電圧Vbstは、スイッチS5のゲートにも供給されて、スイッチS5がオンとなる。また、加熱制御時には、スイッチS3を通過した駆動電圧Vbstが、抵抗器Rsを介して、オペアンプOP1の正電源端子にも入力される。抵抗器Rsの抵抗値は、オペアンプOP1の内部抵抗値と比べると無視できるほど小さい。そのため、加熱制御時において、オペアンプOP1の正電源端子に入力される電圧は、駆動電圧Vbstとほぼ同等になる。
 なお、抵抗器R4の抵抗値は、スイッチS5のオン抵抗値よりも大きくなっている。加熱制御時にもオペアンプOP1は動作するが、加熱制御時にはスイッチS5がオンになる。スイッチS5がオンの状態では、オペアンプOP1の出力電圧が、抵抗器R4とスイッチS5の分圧回路によって分圧されて、MCU1の端子P9に入力される。抵抗器R4の抵抗値がスイッチS5のオン抵抗値よりも大きくなっていることで、MCU1の端子P9に入力される電圧は十分に小さくなる。これにより、オペアンプOP1からMCU1に対して大きな電圧が入力されるのを防ぐことができる。
<加熱モード時のヒータ温度検出:図18>
 図18に示すように、温度検出制御時には、駆動電圧VbstがオペアンプOP1の正電源端子に入力されると共に、分圧回路Pbに入力される。分圧回路Pbによって分圧された電圧は、MCU1の端子P18に入力される。MCU1は、端子P18に入力される電圧に基づいて、温度検出制御時における抵抗器RsとヒータHTRの直列回路に印加される基準電圧Vtempを取得する。
 また、温度検出制御時には、駆動電圧Vbst(基準電圧Vtemp)が、抵抗器RsとヒータHTRの直列回路に供給される。そして、この駆動電圧Vbst(基準電圧Vtemp)を抵抗器RsとヒータHTRによって分圧した電圧Vheatが、オペアンプOP1の非反転入力端子に入力される。抵抗器Rsの抵抗値はヒータHTRの抵抗値よりも十分に大きいため、電圧Vheatは、駆動電圧Vbstよりも十分に低い値である。温度検出制御時には、この低い電圧VheatがスイッチS5のゲート端子にも供給されることで、スイッチS5はオフされる。オペアンプOP1は、反転入力端子に入力される電圧と非反転入力端子に入力される電圧Vheatの差を増幅して出力する。
 オペアンプOP1の出力信号は、MCU1の端子P9に入力される。MCU1は、端子P9に入力された信号と、端子P18の入力電圧に基づいて取得した基準電圧Vtempと、既知の抵抗器Rsの電気抵抗値と、に基づいて、ヒータHTRの温度を取得する。MCU1は、取得したヒータHTRの温度に基づいて、ヒータHTRの加熱制御を行う。ヒータHTRの加熱制御は、電源BATからヒータHTRへの放電の制御、ヒータHTRの温度が目標温度となるような制御などを含む。
 なお、MCU1は、スイッチS3とスイッチS4をそれぞれオフにしている期間(ヒータHTRへの通電を行っていない期間)においても、ヒータHTRの温度を取得することができる。具体的には、MCU1は、端子P13に入力される電圧(サーミスタT3と抵抗器Rt3から構成される分圧回路の出力電圧)に基づいて、ヒータHTRの温度を取得する。
 また、MCU1は、任意のタイミングにて、ケース110の温度の取得も可能である。具体的には、MCU1は、端子P12に入力される電圧(サーミスタT4と抵抗器Rt4から構成される分圧回路の出力電圧)に基づいて、ケース110の温度を取得する。
<充電モード:図19>
 図19は、スリープモードの状態でUSB接続がなされた場合を例示している。USB接続がなされると、USB電圧VUSBが過電圧保護IC11を介してLSW3の入力端子VINに入力される。USB電圧VUSBは、LSW3の入力端子VINに接続された分圧回路Pfにも供給される。USB接続がなされた直後の時点では、バイポーラトランジスタS2がオンとなっているため、LSW3の制御端子ONに入力される信号はローレベルのままとなる。USB電圧VUSBは、MCU1の端子P17に接続された分圧回路Pcにも供給され、この分圧回路Pcで分圧された電圧が端子P17に入力される。MCU1は、端子P17に入力された電圧に基づいて、USB接続がなされたことを検出する。
 MCU1は、USB接続がなされたことを検出すると、端子P19に接続されたバイポーラトランジスタS2をオフする。バイポーラトランジスタS2のゲート端子にローレベルの信号を入力すると、分圧回路Pfによって分圧されたUSB電圧VUSBがLSW3の制御端子ONに入力される。これにより、LSW3の制御端子ONにハイレベルの信号が入力されて、LSW3は、USB電圧VUSBを出力端子VOUTから出力する。LSW3から出力されたUSB電圧VUSBは、充電IC2の入力端子VBUSに入力される。また、LSW3から出力されたUSB電圧VUSBは、充電IC2を経由せずにそのままシステム電源電圧Vcc4として、LED L1~L8に供給される。
 MCU1は、USB接続がなされたことを検出すると、更に、端子P22から、充電IC2の充電イネーブル端子CE( ̄)に対してローレベルのイネーブル信号を出力する。これにより、充電IC2は、電源BATの充電機能を有効化し、入力端子VBUSに入力されるUSB電圧VUSBによる電源BATの充電を開始する。このとき、MCU1は、スイッチS3とスイッチS4はオフとしたままエアロゾル生成のためのヒータHTRの加熱を行わない。言い換えると、MCU1は、端子P17に入力された電圧に基づいてUSB接続がなされたことを検出した場合、電源BATからヒータコネクタCnへの電力の供給を禁止する。したがって、充電時にのみ機能する電子部品であるレセプタクルRCP及び過電圧保護IC11は、加熱制御に伴う電圧変換制御が実行されていない時に機能する電子部品である。
 なお、アクティブモードの状態でUSB接続がなされた場合には、MCU1は、USB接続がなされたことを検出すると、端子P19に接続されたバイポーラトランジスタS2をオフし、更に、端子P22から、充電IC2の充電イネーブル端子CE( ̄)に対してローレベルのイネーブル信号を出力し、更に、通信線LNを利用したシリアル通信によって、充電IC2のOTG機能をオフする。これにより、LED L1~L8に供給されるシステム電源電圧Vcc4は、充電IC2のOTG機能で生成されていた電圧(電源電圧VBATに基づく電圧)から、LSW3から出力されたUSB電圧VUSBに切り替わる。LED L1~L8は、MCU1によって内蔵スイッチのオン制御がなされない限りは作動しない。このため、OTG機能のオンからオフへの過渡期における不安定な電圧がLED L1~L8に供給されるのは防がれる。
<MCUのリセット:図20>
 アウターパネル115が外されてホールIC13の出力がローレベルとなり、操作スイッチOPSのオン操作がなされてMCU1の端子P4に入力される信号がローレベルになると、スイッチドライバ7の端子SW1と端子SW2が共にローレベルとなる。これにより、スイッチドライバ7は、リセット入力端子RSTBからローレベルの信号を出力する。リセット入力端子RSTBから出力されたローレベルの信号はLSW4の制御端子ONに入力される。これにより、LSW4は、出力端子VOUTからのシステム電源電圧Vcc2の出力を停止する。システム電源電圧Vcc2の出力が停止されることで、MCU1の電源端子VDDにシステム電源電圧Vcc2が入力されなくなるため、MCU1は停止する。
 スイッチドライバ7は、リセット入力端子RSTBからローレベルの信号を出力している時間が既定時間に達するか、端子SW1と端子SW2のいずれかに入力される信号がハイレベルになると、リセット入力端子RSTBから出力する信号をハイレベルに戻す。これにより、LSW4の制御端子ONがハイレベルとなり、システム電源電圧Vcc2が各部に供給される状態に復帰する。
<基板の詳細説明>
 次に、MCU搭載基板161及びレセプタクル搭載基板162に実装されたIC及び素子の配置について説明する。
[レセプタクル搭載基板]
 図21は、レセプタクル搭載基板162の主面162aを示す図である。上下方向に延設されたレセプタクル搭載基板162の主面162aには、上端部にヒータコネクタCnが実装され、下端部にレセプタクルRCPが実装され、ヒータコネクタCnとレセプタクルRCPとの間に昇圧DC/DCコンバータ9のリアクトルLcが実装される。
 また、レセプタクルRCPの近傍には、上方右側に正極側のバッテリコネクタ222(以下、正極側バッテリコネクタ222)が実装され、上方左側にスペーサ173を固定する開口部176が配置されている。さらに、リアクトルLcの左側には、負極側のバッテリコネクタ224(以下、負極側バッテリコネクタ224)及び電源温度センサを構成するサーミスタT1に接続される電源温度検出用コネクタCn(t1)が実装され、負極側バッテリコネクタ224に対し左右方向で反対側には、ヒータHTRの温度を検出するためのスイッチS4が実装される。正極側バッテリコネクタ222には、電源BATの正極端子から延びる正極側電源バスバー236(図7、8参照)が接続され、負極側バッテリコネクタ224には、電源BATの負極端子から延びる負極側電源バスバー238(図7、8参照)が接続される。
 スペーサ173を固定するレセプタクル搭載基板162の開口部176は、下端部に実装されたレセプタクルRCPに近接する位置、言い換えると中央に対し上端部より下端部側に設けられている。外部電源から供給される電力が通る経路の近くでは、この電流を原因とするノイズが生じている虞があるが、ノイズの影響を受けないスペーサ173をこの経路の近くに設けることで、レセプタクル搭載基板162の基板面積を有効活用できる。
 さらに、電源BATとレセプタクル搭載基板162とを電気的に接続する正極側バッテリコネクタ222は、下端部に実装されたレセプタクルRCPに近接する位置、言い換えると、上下方向において中央よりも下方に設けられている。導体である正極側バッテリコネクタ222は、少なからずノイズの影響を受けるが、正極側バッテリコネクタ222には大きな電流が通ることからノイズの影響は軽微であるため、この経路の近くに正極側バッテリコネクタ222を設けることで、レセプタクルRCPの基板面積を有効活用できる。これらの工夫により、レセプタクル搭載基板162のサイズが大きくなることを抑制できるので、吸引器100のコストとサイズを低減できる。
 図22は、レセプタクル搭載基板162の副面162bを示す図である。上下方向に延設されたレセプタクル搭載基板162の副面162bには、昇圧DC/DCコンバータ9、オペアンプOP1、及び保護IC10、過電圧保護IC11、ヒューズFs、及び、エアロゾル生成用のスイッチS3が実装される。
 過電圧保護IC11及びヒューズFsは、開口部176の下方に実装される。このように、レセプタクルRCPが実装される主面162aと反対側の副面162bに過電圧保護IC11及びヒューズFsを実装することで、過電圧保護IC11及びヒューズFsをレセプタクルRCPと同一面に実装した場合と比べて基板面積を有効活用でき、レセプタクル搭載基板162のサイズが大きくなることを抑制できる。これにより、吸引器100のコストとサイズを低減できる。
 過電圧保護IC11は、レセプタクル搭載基板162の素子配置面に直交する方向(前後方向)から見てレセプタクルRCPと重なる位置、即ち、前後方向においてレセプタクルRCPを投影した部分であるレセプタクル投影領域220に実装される。したがって、レセプタクルRCPのVBUSピン対と過電圧保護IC11の間の距離を極限まで短くすることができ、過電圧保護IC11で保護される前の電力がレセプタクル搭載基板162に実装される他の電気部品へ与える影響を低減できる。これにより、吸引器100の耐久性を向上させ、その動作を安定にすることができる。
 昇圧DC/DCコンバータ9、オペアンプOP1、及び保護IC10、及び、エアロゾル生成用のスイッチS3は、開口部176の上方に実装される。
 エアロゾル生成用のスイッチS3は、レセプタクル搭載基板162の副面162bの右上端部に実装される。オペアンプOP1は、レセプタクル搭載基板162の副面162bの上下方向における略中央の右端部近傍に実装される。昇圧DC/DCコンバータ9は、上下方向においてエアロゾル生成用のスイッチS3とオペアンプOP1との間であって、左右方向においてエアロゾル生成用のスイッチS3及びオペアンプOP1よりも左方に実装される。保護IC10は、上下方向においてオペアンプOP1と開口部176との間であって、左右方向において昇圧DC/DCコンバータ9と開口部176との間に実装される。
[MCU搭載基板]
 図23は、MCU搭載基板161の主面161aを示す図である。上下方向に延設されたMCU搭載基板161の主面161aには、レセプタクル搭載基板162の開口部176に対応する位置に、スペーサ173を固定する開口部175が配置され、開口部175の近傍にMCU1が実装される。
 MCU搭載基板161の主面161aには、ヒータ温度センサを構成するサーミスタT3が導線を介して接続されるヒータ温度検出用コネクタCn(t3)と、充電IC2と、LSW3と、昇降圧DC/DCコンバータ8と、FF17と、が実装される。
 ヒータ温度検出用コネクタCn(t3)は、MCU搭載基板161の主面161aの上端部に実装される。
 充電IC2は、ヒータ温度検出用コネクタCn(t3)の下側、且つ、主面161aの上下中央よりも上方に実装される。
 LSW3は、充電IC2とMCU1との間に実装される。
 昇降圧DC/DCコンバータ8は、LSW3の左方であって、上下方向において充電IC2とLSW3との間に実装される。
 FF17は、開口部175及びMCU1よりも下方の右下端部に実装される。
 図24は、MCU搭載基板161の副面161bを示す図である。上下方向に延設されたMCU搭載基板161の副面161bには、振動モータMが導線を介して接続されるモータコネクタ226と、スイッチドライバ7と、ケース温度センサを構成するサーミスタT4が導線を介して接続されるケース温度検出用コネクタCn(t4)と、吸気センサを構成するサーミスタT2が導線を介して接続される吸気検出用コネクタCn(t2)と、FF16と、ROM6と、オペアンプOP2と、が実装される。
 モータコネクタ226は、開口部175の上側に実装される。また、モータコネクタ226は、MCU搭載基板161の副面161bの左右方向における中央より左側に実装される。
 スイッチドライバ7は、モータコネクタ226の上方に実装される。
 ケース温度検出用コネクタCn(t4)と吸気検出用コネクタCn(t2)とは、MCU搭載基板161の副面161bの上端部に実装される。本実施形態では、ケース温度検出用コネクタCn(t4)は、MCU搭載基板161の副面161bの左右方向における左端側に実装されており、吸気検出用コネクタCn(t2)は、MCU搭載基板161の副面161bの左右方向における右端側に実装される。
 FF16は、ケース温度検出用コネクタCn(t4)とスイッチドライバ7との間に実装される。FF16は、MCU搭載基板161の副面161bの左右方向における左端側に実装される。
 ROM6は、FF16の右方に実装される。ROM6は、MCU搭載基板161の副面161bの左右中央よりやや右側に実装される。
 オペアンプOP2は、吸気検出用コネクタCn(t2)とROM6との間に実装される。オペアンプOP2は、MCU搭載基板161の副面161bの左右方向において、吸気検出用コネクタCn(t2)とケース温度検出用コネクタCn(t4)との間に実装され、MCU搭載基板161の副面161bの略左右中央に実装される。
 MCU搭載基板161とレセプタクル搭載基板162を電気的に接続するフレキシブル配線板165は、MCU搭載基板161及びレセプタクル搭載基板162のFPC接続部231、232同士を接続する。FPC接続部231は、MCU搭載基板161の右端部、且つ、上下方向において略中央部から下方に向かって開口部175近傍に至る箇所に位置する。FPC接続部232は、レセプタクル搭載基板162の右端部、且つ、上下方向において略中央部から下方に向かって開口部176近傍に至る箇所に位置する。したがって、フレキシブル配線板165は、MCU搭載基板161の右端部と、レセプタクル搭載基板162の右端部と、に実装される。
 このように、ROM6、FF16、オペアンプOP2、及び、スイッチドライバ7は、MCU搭載基板161の副面161bに実装される。
 したがって、ROM6、FF16、及びオペアンプOP2は、MCU搭載基板161とレセプタクル搭載基板162とによって挟まれた空間SPに配置される。MCU搭載基板161とレセプタクル搭載基板162とによって挟まれた空間SPは、静電気やノイズが侵入しにくい。これにより、ROM6、FF16、及びオペアンプOP2が故障しにくくなり、吸引器100の耐久性が向上し、吸引器100の動作が安定する。
 同様に、スイッチドライバ7は、MCU搭載基板161とレセプタクル搭載基板162とによって挟まれた空間SPに配置される。MCU搭載基板161とレセプタクル搭載基板162とによって挟まれた空間SPは、静電気やノイズが侵入しにくい。これにより、スイッチドライバ7が故障しにくくなり、吸引器100の耐久性が向上し、吸引器100の動作が安定する。
 一方、エアロゾル生成用のスイッチS3は、MCU搭載基板161の副面161b、及び、レセプタクル搭載基板162の主面162aに実装されない。本実施形態では、スイッチS3は、レセプタクル搭載基板162の副面162bに実装される。
 したがって、スイッチS3は、MCU搭載基板161とレセプタクル搭載基板162とによって挟まれた空間SPに配置されない。ヒータHTRへ供給される大電力をスイッチングするスイッチS3は、無視できないスイッチングノイズを生じさせる虞があるが、スイッチS3は、MCU搭載基板161とレセプタクル搭載基板162とによって挟まれた空間SPに配置されない。これにより、MCU搭載基板161とレセプタクル搭載基板162とによって挟まれた空間SPには、外来ノイズだけでなく、吸引器100の内部で生じるノイズも侵入しにくくなる。つまり、重要な電子部品をMCU搭載基板161とレセプタクル搭載基板162とによって挟まれた空間SPに配置することによって、重要な電子部品がより故障しにくくなり、吸引器100の耐久性が向上し、吸引器100の動作が安定する。
 同様に、MCU1は、MCU搭載基板161の副面161b、及び、レセプタクル搭載基板162の主面162aに実装されない。本実施形態では、MCU1は、MCU搭載基板161の主面161aに実装される。
 したがって、MCU1は、MCU搭載基板161とレセプタクル搭載基板162とによって挟まれた空間SPに配置されない。MCU1は、多数の端子を有するのでサイズが大きくなりやすいため、回路基板上の占有面積が大きくなりやすい。また、この多数の端子へ接続される導電パターンをMCU搭載基板161の主面161a上に形成する必要がある。つまり、MCU1は、同一の面に実装される他の電子部品の実装において、大きな制約となりうる。換言すれば、MCU1が実装される面に他の電子部品を多く実装することは困難である。MCU1は、MCU搭載基板161とレセプタクル搭載基板162とによって挟まれた空間SPに配置されないので、MCU搭載基板161とレセプタクル搭載基板162とによって挟まれた空間SPにより多くの電子部品を実装することが可能となる。これにより、より多くの重要な電子部品をMCU搭載基板161とレセプタクル搭載基板162とによって挟まれた空間SPに配置することが可能となるので、吸引器100の耐久性が向上し、吸引器100の動作が安定する。
 また、通信IC15は、MCU搭載基板161の副面161b、及び、レセプタクル搭載基板162の主面162aに実装されない。本実施形態では、通信IC15は、LED搭載基板163に実装される。
 MCU搭載基板161とレセプタクル搭載基板162とによって挟まれた空間SPは、通信電波が届きにくいが、通信IC15は、MCU搭載基板161とレセプタクル搭載基板162とによって挟まれた空間SPに配置されないので、通信機能を含む吸引器100の動作が安定する。
 さらに、対向して配置されるMCU搭載基板161及びレセプタクル搭載基板162の周囲には、接続線等多くの金属が存在するため、通信電波が干渉されやすい。通信IC15は、MCU搭載基板161及びレセプタクル搭載基板162から離間したLED搭載基板163にされるので、通信機能を含む吸引器100の動作が安定する。
 また、昇圧DC/DCコンバータ9及び充電IC2は、MCU搭載基板161の副面161b、及び、レセプタクル搭載基板162の主面162aに実装されない。昇圧DC/DCコンバータ9は、レセプタクル搭載基板162の副面162bに実装され、充電IC2は、MCU搭載基板161の主面161aに実装される。
 昇圧DC/DCコンバータ9及び充電IC2は、電圧変換時に、無視できないスイッチングノイズを生じさせる虞がある。昇圧DC/DCコンバータ9及び充電IC2は、MCU搭載基板161とレセプタクル搭載基板162とによって挟まれた空間SPに配置されない。これにより、MCU搭載基板161とレセプタクル搭載基板162とによって挟まれた空間SPには、外来ノイズだけでなく、吸引器100の内部で生じるノイズも侵入しにくくなる。したがって、重要な電子部品をMCU搭載基板161とレセプタクル搭載基板162とによって挟まれた空間SPに配置することによって、重要な電子部品がより故障しにくくなり、吸引器100の耐久性が向上し、吸引器100の動作が安定する。
 昇圧DC/DCコンバータ9と充電IC2とを近接して配置すると、一方のスイッチングノイズが他方に影響を及ぼす虞がある。しかし、昇圧DC/DCコンバータ9は、レセプタクル搭載基板162の副面162bに実装され、充電IC2は、MCU搭載基板161の主面161aに実装されるので、昇圧DC/DCコンバータ9と充電IC2との間には、MCU搭載基板161とレセプタクル搭載基板162とが介在する。これにより、MCU搭載基板161及びレセプタクル搭載基板162が物理的な障壁となるので、昇圧DC/DCコンバータ9及び充電IC2のそれぞれで生じるスイッチングノイズが他方に及ぼす影響を低減でき、吸引器100の動作が安定する。
 また、図16~図18に示すように、吸引器100の動作モードが加熱初期設定モード及び加熱モードのとき、昇圧DC/DCコンバータ9は、スイッチング端子SWに入力された電源電圧VBATを昇圧して得られる駆動電圧Vbstを出力端子VOUTから出力するように動作する。このとき、充電IC2は、OTG機能がオンとなっており、充電端子batに入力される電源電圧VBATを昇圧して得られるシステム電源電圧Vcc4を、入力端子VBUSから出力するように動作する。このように、昇圧DC/DCコンバータ9と充電IC2とは、同時に動作可能に構成されている。
 昇圧DC/DCコンバータ9は、レセプタクル搭載基板162の副面162bに実装され、充電IC2は、MCU搭載基板161の主面161aに実装されるので、昇圧DC/DCコンバータ9と充電IC2との間には、MCU搭載基板161とレセプタクル搭載基板162とが介在する。したがって、MCU搭載基板161及びレセプタクル搭載基板162が物理的な障壁となるので、昇圧DC/DCコンバータ9と充電IC2とが同時に動作しても、昇圧DC/DCコンバータ9及び充電IC2のそれぞれで生じたスイッチングノイズが重畳することを抑制できる。これにより、対処が困難なノイズが生成されにくくなるので、吸引器100の動作の安定性を維持しつつ、吸引器100を高機能化できる。
 また、前述したように、ROM6、FF16、及びオペアンプOP2は、レセプタクル搭載基板162の主面162aに実装されず、MCU搭載基板161の副面161bに実装されるのに対し、リアクトルLcは、レセプタクル搭載基板162の主面162aに実装される。
 リアクトルLcは、レセプタクル搭載基板162の主面162aに実装されるので、MCU搭載基板161とレセプタクル搭載基板162とによって挟まれた空間SPに配置される。リアクトルLcにはヒータHTRへ供給される大電流が流れるため、リアクトルLcのサイズは電子部品の中でも特に大きくなる。また、MCU搭載基板161とレセプタクル搭載基板162とは、互いに接触することによる短絡を防止するために、所定以上の間隔をあけて対向するように配置されるので、MCU搭載基板161とレセプタクル搭載基板162とによって挟まれる空間SPは、所定以上の容積を有する。したがって、リアクトルLcがMCU搭載基板161とレセプタクル搭載基板162とによって挟まれた空間SPに配置されることによって、MCU搭載基板161とレセプタクル搭載基板162とによって挟まれた空間SPを有効活用できるので、吸引器100を小型化できる。
 さらに、ROM6、FF16、及びオペアンプOP2は、大電流が流れるリアクトルLcが実装されるレセプタクル搭載基板162には実装されず、MCU搭載基板161に実装されるので、ROM6、FF16及びFF17に不具合が生じ難くなり、吸引器100の動作が安定する。
 また、昇降圧DC/DCコンバータ8は、MCU搭載基板161の主面161aに実装される。
 昇降圧DC/DCコンバータ8は、システム電源電圧Vcc1を生成するスイッチングレギュレータであるので、扱う電力が小さく、スイッチングノイズも微小である。したがって、昇降圧DC/DCコンバータ8をMCU搭載基板161の主面161aに実装することによって、昇降圧DC/DCコンバータ8で生じるスイッチングノイズがMCU搭載基板161とレセプタクル搭載基板162とによって挟まれた空間SPに侵入することを抑制される。同時に、昇降圧DC/DCコンバータ8が、より大きな電力を扱う充電IC2と同一基板の同一面に実装されることとなるので、昇降圧DC/DCコンバータ8を実装する回路基板を別途設ける必要なく充電IC2を含む各電子部品を安定に動作させることができ、吸引器100の小型化やコスト低減が可能となる。
 以上、本発明の一実施形態について、添付図面を参照しながら説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
 例えば、ROM6、FF16、オペアンプOP2、及び、スイッチドライバ7は、MCU搭載基板161の副面161bに実装されるものとしたが、これらの少なくとも一部は、レセプタクル搭載基板162の主面162aに実装されてもよい。この場合も、ROM6、FF16、オペアンプOP2、及び、スイッチドライバ7は、MCU搭載基板161とレセプタクル搭載基板162とによって挟まれた空間SPに配置される。ROM6、FF16、及び、オペアンプOP2の全てが、MCU搭載基板161の副面161b又はレセプタクル搭載基板162の主面162aに実装されていなくてもよく、これらのうち、少なくとも1つがMCU搭載基板161の副面161b又はレセプタクル搭載基板162の主面162aに実装されていてもよい。
 また、例えば、スイッチS3は、レセプタクル搭載基板162の副面162bに実装されるものとしたが、スイッチS3は、MCU搭載基板161の主面161aに実装されてもよい。
 また、例えば、昇降圧DC/DCコンバータ8は、MCU搭載基板161の主面161aに実装されるものとしたが、昇降圧DC/DCコンバータ8は、レセプタクル搭載基板162の副面162bに実装されてもよい。
 本明細書には少なくとも以下の事項が記載されている。なお、括弧内には、上記した実施形態において対応する構成要素等を示しているが、これに限定されるものではない。
 (1) 電源(電源BAT)と、
 前記電源から供給される電力を消費してエアロゾル源を加熱するヒータ(ヒータHTR)が接続されるヒータコネクタ(ヒータコネクタCn)と、
 前記電源から前記ヒータへの電力の供給を制御可能に構成されるコントローラ(MCU1)と、
 第1面(副面161b)と、前記第1面の裏面である第2面(主面161a)と、を含む第1回路基板(MCU搭載基板161)と、
 前記第1面と対向する第3面(主面162a)と、前記第3面の裏面である第4面(副面162b)と、を含む第2回路基板(レセプタクル搭載基板162)と、
 前記第1面又は前記第3面に実装される、入力された情報を記憶可能な記憶回路(ROM6、フリップフロップ16)及び/又は前記コントローラへ出力端子が接続されるオペアンプ(オペアンプOP2)と、を備える、エアロゾル生成装置の電源ユニット(非燃焼式吸引器100)。
 (1)によれば、記憶回路及び/又はオペアンプは、第1回路基板と第2回路基板とによって挟まれた空間に配置される。第1回路基板と第2回路基板とによって挟まれた空間は、静電気やノイズが侵入しにくい。これにより、記憶回路及び/又はオペアンプが故障しにくくなり、エアロゾル生成装置の電源ユニットの耐久性が向上し、エアロゾル生成装置の電源ユニットの動作が安定する。
 (2) (1)に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
 前記第1面又は前記第3面に実装される、前記記憶回路及び前記オペアンプを備える、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
 (2)によれば、記憶回路及びオペアンプは、第1回路基板と第2回路基板とによって挟まれた空間に配置される。これにより、記憶回路及びオペアンプが故障しにくくなり、エアロゾル生成装置の電源ユニットの耐久性が向上し、エアロゾル生成装置の電源ユニットの動作が安定する。
 (3) (1)又は(2)に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
 前記コントローラを再起動可能な再起動回路(スイッチドライバ7)を備え、
 前記再起動回路は、前記第1面又は前記第3面に実装される、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
 (3)によれば、再起動回路は、第1回路基板と第2回路基板とによって挟まれた空間に配置される。これにより、再起動回路が故障しにくくなり、エアロゾル生成装置の電源ユニットの耐久性が向上し、エアロゾル生成装置の電源ユニットの動作が安定する。
 (4) (1)から(3)のいずれかに記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
 前記ヒータコネクタへ接続され、且つ、前記ヒータへ前記エアロゾル源を加熱する電力を供給する時にスイッチングされるスイッチ(スイッチS3)を備え、
 前記スイッチは、前記第1面及び前記第3面に実装されない、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
 (4)によれば、スイッチは、第1回路基板と第2回路基板とによって挟まれた空間に配置されないので、第1回路基板と第2回路基板とによって挟まれた空間には、外来ノイズだけでなく、エアロゾル生成装置の電源ユニットの内部で生じるノイズも侵入しにくくなる。特にヒータへエアロゾル源を加熱する電力を供給する時にスイッチングされるスイッチは、大電流をスイッチングするため、スイッチングノイズなどのノイズを生じやすい。これにより、重要な電子部品を第1回路基板と第2回路基板とによって挟まれた空間に配置することによって、重要な電子部品がより故障しにくくなり、エアロゾル生成装置の電源ユニットの耐久性が向上し、エアロゾル生成装置の電源ユニットの動作が安定する。
 (5) (1)から(4)のいずれかに記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
 前記コントローラは、前記第1面及び前記第3面に実装されない、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
 (5)によれば、回路基板上の占有面積が大きくなりやすいコントローラは、第1回路基板と第2回路基板とによって挟まれた空間に配置されないので、第1回路基板と第2回路基板とによって挟まれた空間により多くの電子部品を実装することが可能となる。これにより、より多くの重要な電子部品を第1回路基板と第2回路基板とによって挟まれた空間に配置することが可能となるので、エアロゾル生成装置の電源ユニットの耐久性が向上し、エアロゾル生成装置の電源ユニットの動作が安定する。
 (6) (1)から(5)のいずれかに記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
 通信モジュール(通信IC15)を備え、
 前記通信モジュールは、前記第1面及び前記第3面に実装されない、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
 (6)によれば、通信モジュールは、第1回路基板と第2回路基板とによって挟まれた、通信電波が届きにくい空間に配置されないので、通信機能を含むエアロゾル生成装置の電源ユニットの動作が安定する。
 (7) (6)に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
 前記第1回路基板及び前記第2回路基板から離間した第3回路基板(LED搭載基板163)を備え、
 前記通信モジュールは、前記第3回路基板に実装される、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
 (7)によれば、通信モジュールは、通信電波が届きにくい第1回路基板及び第2回路基板から離間した第3回路基板に実装されるので、通信機能を含むエアロゾル生成装置の電源ユニットの動作が安定する。
 (8) (1)から(7)のいずれかに記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
 前記電源へ接続される第1スイッチングレギュレータIC(昇圧DC/DCコンバータ9)を備え、
 前記第1スイッチングレギュレータICは、前記第1面及び前記第3面に実装されない、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
 第1スイッチングレギュレータICなどのスイッチングレギュレータは、電圧変換のためのスイッチング時にスイッチングノイズなどのノイズを生じやすい。
 (8)によれば、第1スイッチングレギュレータICは、第1回路基板と第2回路基板とによって挟まれた空間に配置されないので、第1回路基板と第2回路基板とによって挟まれた空間には、外来ノイズだけでなく、エアロゾル生成装置の電源ユニットの内部で生じるノイズも侵入しにくくなる。これにより、重要な電子部品を第1回路基板と第2回路基板とによって挟まれた空間に配置することによって、重要な電子部品がより故障しにくくなり、エアロゾル生成装置の電源ユニットの耐久性が向上し、エアロゾル生成装置の電源ユニットの動作が安定する。
 (9) (8)に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
 前記第1スイッチングレギュレータICへ接続されるリアクトル(リアクトルLc)と、
 前記第3面には実装されず、前記第1面に実装される、前記記憶回路及び/又は前記オペアンプと、を備え、
 前記リアクトルは、前記第3面に実装される、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
 意図しない短絡電流などを防止するため、基板同士が接触しないように、第1回路基板と第2回路基板とによって挟まれた空間は、小さくない容積を有する。
 (9)によれば、サイズの大きいリアクトルは、第1回路基板と第2回路基板とによって挟まれた空間に配置されるので、第1回路基板と第2回路基板とによって挟まれた空間を有効活用でき、エアロゾル生成装置の電源ユニットを小型化できる。さらに、記憶回路及び/又はオペアンプは、大電流が流れるリアクトルが実装される第2回路基板には実装されず、第1回路基板に実装されるので、記憶回路及び/又はオペアンプに不具合が生じ難くなり、エアロゾル生成装置の電源ユニットの動作が安定する。
 (10) (9)に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
 前記電源へ接続される第2スイッチングレギュレータIC(充電IC2又は昇降圧DC/DCコンバータ8)を備え、
 前記第1スイッチングレギュレータICは、前記第4面へ実装され、
 前記第2スイッチングレギュレータICは、前記第2面へ実装される、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
 (10)によれば、第1スイッチングレギュレータICと第2スイッチングレギュレータICとの間には、第1回路基板と第2回路基板とが介在することとなる。これにより、第1回路基板及び第2回路基板が物理的な障壁となるので、第1スイッチングレギュレータIC及び第2スイッチングレギュレータICのそれぞれで生じるスイッチングノイズが他方及び第1回路基板と第2回路基板とによって挟まれた空間に配置される電子部品に及ぼす影響を低減でき、エアロゾル生成装置の電源ユニットの動作が安定する。
 (11) (10)に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
 前記第1スイッチングレギュレータICと前記第2スイッチングレギュレータICとは、同時に動作可能に構成される、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
 (11)によれば、第1回路基板及び第2回路基板が物理的な障壁となるので、第1スイッチングレギュレータICと前記第2スイッチングレギュレータICとが同時に動作しても、第1スイッチングレギュレータIC及び前記第2スイッチングレギュレータICのそれぞれで生じたスイッチングノイズが重畳することを抑制できる。これにより、対処が困難なノイズが生成されにくくなるので、エアロゾル生成装置の電源ユニットの動作の安定性を維持しつつ、エアロゾル生成装置の電源ユニットを高機能化できる。
 (12) (10)又は(11)に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
 外部電源へ電気的に接続可能なレセプタクル(レセプタクルRCP)と、
 前記電源から供給される電力を変換して前記コントローラの電源端子へ供給する第3スイッチングレギュレータIC(昇降圧DC/DCコンバータ8)と、を備え、
 前記第1スイッチングレギュレータICは、前記電源から供給される電力を変換して前記ヒータへ供給し、
 前記第2スイッチングレギュレータICは、前記レセプタクルから供給される電力を変換して前記電源へ供給し、
 前記第3スイッチングレギュレータICは、前記第2面又は前記第4面に実装される、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
 (12)によれば、第3スイッチングレギュレータICは、電源から供給される電力を変換してコントローラの電源端子へ供給するスイッチングレギュレータであるので、扱う電力が小さく、スイッチングノイズも微小である。したがって、第3スイッチングレギュレータICを第2面又は第4面に実装することによって、第3スイッチングレギュレータICで生じるスイッチングノイズが第1回路基板と第2回路基板とによって挟まれた空間に侵入することを抑制できる。併せて、第3スイッチングレギュレータICが、より大きな電力を扱う第1スイッチングレギュレータIC又は第2スイッチングレギュレータICと同一基板の同一面に実装されることとなるので、第3スイッチングレギュレータICを実装する回路基板を別途設ける必要なく各電子部品を安定に動作させることができ、エアロゾル生成装置の電源ユニットの小型化やコスト低減が可能となる。
 なお、本出願は、2021年5月10日出願の日本特許出願(特願2021-079908)に基づくものであり、その内容は本出願の中に参照として援用される。
100 非燃焼式吸引器(エアロゾル生成装置の電源ユニット)
1 MCU(コントローラ)
2 充電IC(第2スイッチングレギュレータIC)
6 ROM(記憶回路)
7 スイッチドライバ(再起動回路)
8 昇降圧DC/DCコンバータ(第2スイッチングレギュレータIC、第3スイッチングレギュレータIC)
9 昇圧DC/DCコンバータ(第1スイッチングレギュレータIC)
15 通信IC(通信モジュール)
16 フリップフロップ(FF、記憶回路)
161 MCU搭載基板(第1回路基板)
161a 主面(第2面)
161b 副面(第1面)
162 レセプタクル搭載基板(第2回路基板)
162a 主面(第3面)
162b 副面(第4面)
163 LED搭載基板(第3回路基板)
BAT 電源
Cn ヒータコネクタ
HTR ヒータ
Lc リアクトル
OP2 オペアンプ
RCP レセプタクル
S3 スイッチ

Claims (12)

  1.  電源と、
     前記電源から供給される電力を消費してエアロゾル源を加熱するヒータが接続されるヒータコネクタと、
     前記電源から前記ヒータへの電力の供給を制御可能に構成されるコントローラと、
     第1面と、前記第1面の裏面である第2面と、を含む第1回路基板と、
     前記第1面と対向する第3面と、前記第3面の裏面である第4面と、を含む第2回路基板と、
     前記第1面又は前記第3面に実装される、入力された情報を記憶可能な記憶回路及び/又は前記コントローラへ出力端子が接続されるオペアンプと、を備える、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
  2.  請求項1に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
     前記第1面又は前記第3面に実装される、前記記憶回路及び前記オペアンプを備える、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
  3.  請求項1又は2に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
     前記コントローラを再起動可能な再起動回路を備え、
     前記再起動回路は、前記第1面又は前記第3面に実装される、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
  4.  請求項1から3のいずれか一項に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
     前記ヒータコネクタへ接続され、且つ、前記ヒータへ前記エアロゾル源を加熱する電力を供給する時にスイッチングされるスイッチを備え、
     前記スイッチは、前記第1面及び前記第3面に実装されない、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
  5.  請求項1から4のいずれか一項に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
     前記コントローラは、前記第1面及び前記第3面に実装されない、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
  6.  請求項1から5のいずれか一項に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
     通信モジュールを備え、
     前記通信モジュールは、前記第1面及び前記第3面に実装されない、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
  7.  請求項6に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
     前記第1回路基板及び前記第2回路基板から離間した第3回路基板を備え、
     前記通信モジュールは、前記第3回路基板に実装される、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
  8.  請求項1から7のいずれか一項に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
     前記電源へ接続される第1スイッチングレギュレータICを備え、
     前記第1スイッチングレギュレータICは、前記第1面及び前記第3面に実装されない、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
  9.  請求項8に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
     前記第1スイッチングレギュレータICへ接続されるリアクトルと、
     前記第3面には実装されず、前記第1面に実装される、前記記憶回路及び/又は前記オペアンプと、を備え、
     前記リアクトルは、前記第3面に実装される、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
  10.  請求項9に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
     前記電源へ接続される第2スイッチングレギュレータICを備え、
     前記第1スイッチングレギュレータICは、前記第4面へ実装され、
     前記第2スイッチングレギュレータICは、前記第2面へ実装される、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
  11.  請求項10に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
     前記第1スイッチングレギュレータICと前記第2スイッチングレギュレータICとは、同時に動作可能に構成される、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
  12.  請求項10又は11に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
     外部電源へ電気的に接続可能なレセプタクルと、
     前記電源から供給される電力を変換して前記コントローラの電源端子へ供給する第3スイッチングレギュレータICと、を備え、
     前記第1スイッチングレギュレータICは、前記電源から供給される電力を変換して前記ヒータへ供給し、
     前記第2スイッチングレギュレータICは、前記レセプタクルから供給される電力を変換して前記電源へ供給し、
     前記第3スイッチングレギュレータICは、前記第2面又は前記第4面に実装される、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
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