[发明专利]具有连续功率调节的电操作气溶胶生成装置

说明书

本发明提供一种气溶胶生成系统，其包括：电源(60)；电加热器(40)；连接在电源(60)与电加热器(40)之间的功率控制电路(100)，功率控制电路(100)包括：功率测量单元(30)，所述功率测量单元被配置成确定从电源(60)供应到电加热器(40)的功率并且输出与供应到电加热器(40)的功率成比例的功率测量电压；电压比较器(10)，所述电压比较器连接到功率测量单元(30)，并且被配置成基于所述功率测量电压和参考电压(Vref)之间的差值输出电压差信号；以及功率调节器(12)，所述功率调节器连接在电源(60)与电加热器(40)之间并响应于所述电压差信号，功率调节器(12)被配置成调节供应到电加热器(40)的电流或电压，以便将所述电压差信号返回到预定范围内或以便最小化所述电压差信号。

本发明涉及电加热气溶胶生成系统，并且具体涉及电阻加热气溶胶生成系统。

电加热气溶胶生成系统加热气溶胶形成基质以生成气溶胶。电加热气溶胶生成系统的一个实例是电加热吸烟系统。在电加热吸烟系统中，气溶胶形成基质(例如烟草或香烟的塞子)被加热到挥发性化合物被释放以形成用户可吸入的气溶胶的温度。

在此类系统中，必须控制气溶胶形成基质的温度以低于可能发生烟草产品燃烧的温度。所以，在电加热气溶胶生成装置中，控制加热器的温度是必要的。这主要是确保生成具有所需属性的气溶胶。但为了消费者满意，从一次吸入到下一次吸入产生一致数量的气溶胶也很重要。

可以通过限制供应到加热器的电压或电流的幅值来控制加热器的温度。替代地，如果电流以脉冲供应，则可以改变电流的占空比或脉冲宽度以控制加热器温度。

然而，电阻加热器的一个问题是加热器的电阻往往会随着时间的推移而增加，并且通常随温度而变化。在大量生产产品时，电阻也可能从一个加热器到下一加热器变化。这意味着，控制使用简单电压或电流控制达到的温度将不会随着时间的推移或从一个加热器到另一个加热器提供一致的结果。

出于此原因，通常，电加热气溶胶生成系统包括某种温度传感器，以确保温度被可靠地调节。还需要微处理器来基于所感测的温度控制功率供应。然而，这些组件相对复杂并且消耗功率。在手持式电池操作系统中，需要尽可能最大程度地减少功耗。

需要提供一种用于调节温度的简单且不消耗大量功率本身的系统。尤其是，希望不需要温度传感器或不使用微处理器来执行与温度相关的计算。

在本发明的第一方面，提供了一种气溶胶生成装置，其包括：

电源；

电加热器；以及

功率控制电路，所述功率控制电路连接在所述电源和所述电加热器之间，所述功率控制电路包括：

功率测量单元，所述功率测量单元被配置成确定从所述电源供应到所述电加热器的功率并且输出与供应到所述电加热器的功率成比例的功率测量电压；

电压比较器，所述电压比较器连接到所述功率测量单元，并且被配置成基于所述功率测量电压和参考电压之间的差值输出电压差信号；以及

功率调节器，所述功率调节器连接在所述电源与所述电加热器之间并且响应于所述电压差信号，所述功率调节器被配置成调节供应到所述电加热器的电流或电压，以便将所述电压差信号返回到预定范围内或以便最小化所述电压差信号。

可以通过加热气溶胶形成基质以汽化气溶胶形成基质中的挥发性化合物来操作所述装置。汽化的化合物接着在气流中冷却以形成气溶胶。优选的是，气溶胶生成装置被配置成生成供用户吸入的气溶胶。如本文中所使用的，术语‘气溶胶形成基质’涉及能够释放可形成气溶胶的挥发性化合物的基质。可以通过加热气溶胶形成基质来释放此类挥发性化合物。气溶胶形成基质可便利地是气溶胶生成制品或吸烟制品的一部分。如本文中所使用，术语“气溶胶生成装置”涉及一种与气溶胶形成基质相互作用以生成气溶胶的装置。