一种残膜回收机防缠绕挑膜装置的制 一种秧草收获机用电力驱动行走机构

吸引器用控制器的制作方法

2021-09-14 22:25:00 来源:中国专利 TAG:控制器 吸引


1.本发明涉及本发明涉及吸引器用控制器。


背景技术:

2.为了控制电子烟等吸引器的加热器的温度,提出了各种方法。在专利文献1中记载了在装置中将用于加热高粘度材料的目标温度设为约100℃以上、约200℃以下。在专利文献2中,记载了为了将加热器的实际的工作温度保持为低于规定的最高工作温度而调节供给到加热器的电能的技术。在专利文献3中记载了基于加热香味原料的成形体的加热器的电阻值的变化来控制对加热器的通电的接通/断开的技术。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1:日本特开2017

221213号公报
6.专利文献2:日本专利第5739800号公报
7.专利文献3:日本特开2000

041654号公报


技术实现要素:

8.发明要解决的课题
9.在利用液体的气雾剂源的吸引器中,通过被称为管芯的多孔质体,液体的气雾剂(aerosol)源被运送到加热器的附近,因此被加热。来自加热器的热在到达气雾剂源之前减少。为了从气雾剂源生成适量的气雾剂,希望考虑这样的热损耗来控制加热器的温度。本发明的目的在于提供一种对加热液体的气雾剂源的加热器的控制有利的技术。
10.用于解决课题的手段
11.鉴于上述课题,根据第1方式,提供一种吸引器用控制器,用于控制雾化器,该雾化器具有:保持液体的气雾剂源的容器、加热器、以及将所述气雾剂源从所述容器输送到基于所述加热器的加热区域的输送部,其中,
12.所述吸引器用控制器包括控制电路,该控制电路监视与所述加热器的温度具有相关性的物理量,控制向所述雾化器供给的电力,以使监视中的物理量接近目标值,
13.关于所述目标值,设定成,对所述气雾剂源进行加热中的所述加热器的温度在210℃以上、且小于230℃的范围内。
14.根据第2方式,提供第1方式中记载的吸引器用控制器,其中,所述控制电路基于所述监视中的物理量与所述目标值的比较结果,切换对所述雾化器的电力供给量。
15.根据第3方式,提供第1方式或第2方式中记载的吸引器用控制器,其中,所述控制电路被构成为,在所述加热区域没有气雾剂源的情况下,所述加热器的温度也在210℃以上、且小于230℃的范围内。
16.根据第4方式,提供第1方式至第3方式中任一项记载的吸引器用控制器,其中,在所述监视中的物理量成为表示所述加热器的温度为230℃以上的值的情况下,所述控制电
路停止向所述雾化器供给电力。
17.根据第5方式,提供第1方式至第4方式中任一项记载的吸引器用控制器,其中,
18.所述控制电路包括:
19.运算放大器,具有与所述加热器的第1端连接的同相输入端子、和与所述加热器的第2端连接的反相输入端子;以及
20.微控制器,为了将所述运算放大器的输出作为所述物理量进行监视,将被转换为数字形式的所述运算放大器的输出和以数字形式保存在存储器中的所述目标值进行比较。
21.根据第6方式,提供第5方式中记载的吸引器用控制器,其中,所述微控制器基于所述加热器未被加热的状态下的所述运算放大器的输出计算所述目标值,并将所述目标值保存在所述存储器中。
22.根据第7方式,提供第5方式或第6方式中记载的吸引器用控制器,其中,
23.还包括生成用于提供给所述雾化器的电力的电压生成电路,
24.所述控制电路还包括连接在所述电压生成电路和所述加热器之间的晶体管,
25.所述微控制器将基于所述运算放大器的输出与所述目标值的比较结果的信号提供给所述晶体管的控制端子。
26.根据第8方式,提供第1方式至第4方式中任一项记载的吸引器用控制器,其中,
27.还包括生成用于提供给所述雾化器的电力的电压生成电路,
28.所述物理量是所述加热器的第1端的电压,
29.所述控制电路包括:
30.第1电阻以及第1晶体管,串联连接在所述电压生成电路和所述加热器的所述第1端之间;
31.第2电阻以及第2晶体管,串联连接在所述电压生成电路和所述加热器的所述第1端之间;
32.第1比较器,具有被供给所述目标值的同相输入端子、和与所述加热器的所述第1端连接的反相输入端子;以及
33.第2比较器,具有与所述加热器的所述第1端连接的同相输入端子、和被供给所述目标值的反相输入端子,
34.所述第2电阻的电阻值比所述第1电阻的电阻值高,
35.所述第1比较器的输出被提供给所述第1晶体管的控制端子,
36.所述第2比较器的输出被提供给所述第2晶体管的控制端子。
37.根据第9方式,提供第1方式至第4方式中任一项记载的吸引器用控制器,其中,
38.还包括生成用于提供给所述雾化器的电力的电压生成电路,
39.所述物理量是所述加热器的第1端的电压,
40.所述控制电路包括:
41.第1电阻以及第1晶体管,串联连接在所述加热器的所述第1端;
42.第2电阻以及第2晶体管,串联连接在所述加热器的所述第1端;
43.第1比较器,具有被供给所述目标值的同相输入端子、和与所述加热器的所述第1端连接的反相输入端子;以及
44.第2比较器,具有与所述加热器的所述第1端连接的同相输入端子、和被供给所述
目标值的反相输入端子,
45.所述第2电阻的电阻值比所述第1电阻的电阻值高,
46.所述第1比较器的输出被提供给所述第1晶体管的控制端子,
47.所述第2比较器的输出被提供给所述第2晶体管的控制端子。
48.根据第10方式,提供第8方式或第9方式中记载的吸引器用控制器,其中,
49.所述控制电路还包括微控制器,该微控制器将以数字形式保存在存储器中的所述目标值转换为模拟形式,并将模拟形式的所述目标值提供给所述第1比较器以及所述第2比较器。
50.根据第11方式,提供第10方式中记载的吸引器用控制器,其中,
51.所述存储器保存第1目标值和比所述第1目标值小的第2目标值,在所述第1晶体管导通的期间,供给所述第1目标值作为所述目标值,
52.在所述第2晶体管导通的期间,供给所述第2目标值作为所述目标值。
53.根据第12方式,提供第11方式中记载的吸引器用控制器,其中,
54.所述控制电路还包括第3晶体管以及第4晶体管,
55.所述第1目标值通过所述第3晶体管从所述微控制器被提供给所述第1比较器和所述第2比较器,
56.所述第2目标值通过所述第4晶体管从所述微控制器被提供给所述第1比较器以及所述第2比较器,
57.所述第1比较器的输出还被提供给所述第3晶体管的控制端子,
58.所述第2比较器的输出还被提供给所述第4晶体管的控制端子。
59.根据第13方式,提供第12方式中记载的吸引器用控制器,其中,
60.所述控制电路还包括:
61.第1电容器,为了保持所述第1目标值,连接在所述微控制器和所述第3晶体管之间的节点上;以及
62.第2电容器,为了保持所述第2目标值,连接在所述微控制器和所述第4晶体管之间的节点上。
63.根据第14方式,提供第11方式至第13方式中任一项记载的吸引器用控制器,其中,
64.所述控制电路还包括运算放大器,该运算放大器具有与所述加热器的第1端连接的同相输入端子、和与所述加热器的第2端连接的反相输入端子,
65.所述微控制器基于所述第1晶体管截止、且所述第2晶体管导通的状态下的所述运算放大器的输出,计算所述第1目标值以及所述第2目标值,并将所述第1目标值以及所述第2目标值保存在所述存储器中。
66.根据第15方式,提供第11方式中记载的吸引器用控制器,其中,
67.所述控制电路还包括:
68.第3晶体管;
69.第4晶体管;
70.第1分压电路,生成第1目标值;以及
71.第2分压电路,生成第2目标值,
72.所述第1目标值作为所述目标值,从所述第1分压电路经过所述第3晶体管而被供
给到所述第1比较器以及所述第2比较器,
73.所述第2目标值作为所述目标值,从所述第2分压电路经过所述第4晶体管而被供给到所述第1比较器以及所述第2比较器,
74.所述第1比较器的输出还被提供给所述第3晶体管的控制端子,
75.所述第2比较器的输出还被提供给所述第4晶体管的控制端子。
76.根据第16方式,提供第8方式至第15方式中的任一项记载的吸引器用控制器,其中,
77.所述控制电路还包括:
78.第1延迟电路,连接在所述第1比较器的输出端子和所述第1晶体管的控制端子之间的节点上;以及
79.第2延迟电路,连接在所述第2比较器的输出端子和所述第2晶体管的控制端子之间的节点上。
80.根据第17方式,提供一种吸引器用控制器,用于控制雾化器,该雾化器具有:保持液体的气雾剂源的容器、加热器、和将所述气雾剂源从所述容器输送到所述加热器的加热区域的输送部,其中,
81.所述吸引器用控制器包括:
82.电压生成电路,生成用于向所述雾化器供给的电力;以及
83.控制电路,监视与所述加热器的温度具有相关性的物理量,控制从所述电压生成电路向所述雾化器供给的电力,以使监视中的物理量接近目标值,
84.所述控制电路包括模拟电路且不包括数字电路。
85.发明的效果
86.通过上述手段,可以提供对加热液体的气雾剂源的加热器的控制有利的技术。
附图说明
87.图1是说明本发明的实施方式的吸引器的结构例的图。
88.图2是说明本发明的实施方式的加热器的结构例的图。
89.图3是说明本发明的实施方式的电气部件的结构例的图。
90.图4是说明本发明的实施方式的电气部件的动作例的图。
91.图5是说明本发明的第1结构例的控制电路的图。
92.图6是说明本发明的第1结构例的控制电路的动作的图。
93.图7是说明本发明的第2结构例的控制电路的图。
94.图8是说明本发明的第3结构例的控制电路的图。
95.图9是说明本发明的第4结构例的控制电路的图。
96.图10是说明本发明的第5结构例的控制电路的图。
97.图11是说明本发明的第6结构例的控制电路的图。
98.图12是说明本发明的第7结构例的控制电路的图。
具体实施方式
99.以下,参照附图详细说明实施方式。另外,以下的实施方式并不限定权利要求书所
涉及的发明,另外,在实施方式中说明的特征的全部组合未必是发明所必须的内容。在实施方式中说明的多个特征中的两个以上的特征也可以任意组合。另外,对同一或相同的结构附加相同的参照标号,省略重复的说明。
100.图1示意性地示出了一实施方式的吸引器100的结构。吸引器100可以构成为,根据用户的吸引动作,经过吸口部130向用户提供含有气雾剂的气体、或者含有气雾剂及香味物质的气体。吸引器100可以包括控制器102和雾化器104。吸引器100可以具备保持部103,该保持部103以能够将雾化器104拆卸的状态保持雾化器104。控制器102也可以理解为吸引器用控制器。雾化器104可以构成为将气雾剂源雾化。气雾剂源例如可以是甘油或丙二醇等多元醇等液体。或者,气雾剂源也可以含有药剂。气雾剂源可以是液体,也可以是固体,也可以是液体以及固体的混合物。也可以使用水等的蒸汽源代替气雾剂源。
101.吸引器100还可以包括含有香味源131的胶囊106,雾化器104可以包括以能够拆卸的状态保持胶囊106的胶囊保持件105。香味源131例如可以是将烟草材料成形而成的成形体。或者,香味源131也可以由烟草以外的植物(例如,薄荷、草本、中药、咖啡豆等)构成。香味源也可以被添加薄荷醇等香料。香味源131也可以被添加到气雾剂源中。另外,胶囊保持件105也可以不设置在雾化器104上而设置在控制器102上。
102.控制器102可以包括电气部件110。电气部件110可以包括用户接口116。或者,控制器102也可以理解为包括电气部件110以及用户接口116。用户接口116可以包括例如显示部disp(例如,led等发光元件和/或lcd等图像显示器)、和/或操作部op(例如,按钮开关等开关和/或触摸显示器)。
103.控制器102的保持部103可以包括第1电接点111以及第2电接点112。在由保持部103保持雾化器104的状态下,可以是保持部103的第1电接点111与雾化器104的第3电接点113接触,另外,保持部103的第2电接点112与雾化器104的第4电接点114接触。控制器102能够经过第1电接点111以及第2电接点112向雾化器104供给电力。
104.雾化器104可以包括上述第3电接点113以及第4电接点114。另外,雾化器104可以包括:加热气雾剂源的加热器127、保持液体的气雾剂源的容器125、以及将由容器125保持的气雾剂源输送到加热器127的加热区域的输送部126。输送部126也能够称为管芯(芯子,wick)。加热器127的加热区域的至少一部分可以配置在设置于雾化器104内的流路128中。第1电接点111、第3电接点113、加热器127、第4电接点114以及第2电接点112形成用于使电流流过加热器127的电流路径。输送部126例如可以由纤维材料或多孔质材料构成。
105.如上述那样,雾化器104可以包括可拆卸地保持胶囊106的胶囊保持件105。在一个例子中,胶囊保持件105能够保持胶囊106,使得将胶囊106的一部分收容在胶囊保持件105内或雾化器104内,使另一部分露出。用户能够用嘴衔着吸口部130,吸引含有气雾剂的气体。通过可拆卸的胶囊106具备吸口部130,能够使吸引器100保持清洁。
106.当用户衔着吸口部130进行吸引动作时,如由箭头所例示的那样,空气流入雾化器104的流路128,加热器127加热气雾剂源从而产生的气雾剂通过该空气而朝向吸口部130被输送。而且,在配置有香味源131的结构中,在该气雾剂中添加香味源131产生的香味物质,输送到吸口部130,并被吸入用户的口中。
107.参照图2,对图1的加热器127以及输送部126的剖面构造进行说明。图1所示的加热器127具有线圈形状。该线圈的内部成为加热器127的加热区域。图2表示从线圈的轴向观察
加热器127以及输送部126的剖面构造。如图2所示,在加热器127与输送部126之间空出间隔。因此,从加热器127向输送部126放出的热在到达输送部126之前降低。因此,输送部126的外表面的温度比加热器127的温度低。另外,位于输送部126的内部的气雾剂源比输送部126的外表面的温度更低。在图1的例子中,加热器127具有线圈形状,但加热器127也可以具有曲折形状、圆筒形状、叶片(blade)形状等其他形状。无论加热器127为何种形状,由于加热器127与输送部126之间的间隔,都会导致来自加热器127的热损耗。即使在假设加热器127与输送部126之间的间隔极窄或为0的情况下,由于从位于输送部126的外表面的气雾剂源起优先被加热器127加热,因此仍然在位于输送部126的内部的气雾剂源与加热器127之间会产生间隔。
108.若加热器127的温度过低,则气雾剂的产生量变得不充分,若加热器127的温度过高,则气雾剂的产生量变得过剩。在任意一种情况下,向用户提供的香吸味都是不期望的。本技术的发明者们经过各种实验,发现,在具有图1的结构的吸引器100中,为了向用户提供期望的香味,只要使对气雾剂源进行加热中的加热器127的温度在210℃以上且小于230℃的范围内即可。因此,以下,对在加热中的加热器127的温度进入该范围后、用于维持在该范围内的电气部件110的具体结构进行说明。
109.图3示出了电气部件110的结构例。电气部件110可以包括:电源(例如蓄电池)301;电压生成电路302,其生成用于提供给雾化器104(的加热器127)的电力;以及控制电路303,其控制提供给雾化器104(的加热器127)的电力。加热器127的电阻值r
htr
根据加热器127的温度而变化。例如,加热器127的电阻值r
htr
与加热器127的温度具有正相关性。
110.电压生成电路302例如可以包括将从电源301供给的电源电压vbat转换为加热器驱动电压v
out
的电压转换器(电压调节器)321。进而,电压生成电路302也可以包括将电源电压vbat转换为控制电路303内的mcu(微控制器单元)用的电压vmcu的ldo(低压差(low dropout))等电压转换电路322。
111.控制电路303进行电气部件110的整体的控制。作为这种控制的一部分,控制电路303进行反馈控制,使得对气雾剂源进行加热中的加热器127的温度在210℃以上、且小于230℃的范围内。具体而言,控制电路303的目标值计算部331在用户开始使用吸引器100之前,计算与加热器127的温度具有相关性的物理量的目标值,并保存在存储器中。如后述那样,该物理量也可以是施加在加热器127上的电压。关于该目标值,设定成,对气雾剂源进行加热中的加热器127的温度在210℃以上、且小于230℃的范围内。之后,控制电路303的供给电力控制部332在用户使用吸引器100的过程中监视该物理量,并控制从电压生成电路302向雾化器104的加热器127供给的电力,以使监视中的物理量接近目标值。
112.电气部件110还可以包括检测电气部件110的规定部位的温度的温度传感器304、和检测用户的抽吸动作的抽吸传感器(例如,压力传感器)305。温度传感器304也可以组装在抽吸传感器305或电源301中。
113.图4示出了吸引器100的动作。该动作由控制电路303控制。控制电路303包括保存程序的存储器和按照该程序进行动作的处理器。图4的动作也可以通过由处理器执行存储器内的程序来处理。
114.在步骤s401中,控制电路303等待接收雾化请求,如果接收到雾化请求,则执行步骤s402。雾化请求是使雾化器104动作、更详细地说,是将加热器127控制在目标温度范围
内,以使从气雾剂源产生气雾剂的请求。雾化请求可以是抽吸传感器305检测用户经过吸入口130进行了吸引动作(抽吸动作)这一情况,并且抽吸传感器305将该检测通知给控制电路303的动作。或者,雾化请求可以是操作部op向控制电路303通知用户操作了操作部op的动作。
115.在步骤s402中,控制电路303从未图示的电源管理电路获取电源电压vbat,判定电源电压vbat是否超过放电终止电压vend(例如3.2v)。电源电压vbat在放电终止电压vend以下意味着电源301的可放电剩余量不充分。因此,在电源电压vbat为放电终止电压vend以下的情况下,在步骤s419中,控制电路303使用用户接口116的显示部disp进行催促电源301的充电的通知。该通知可以是,在显示部disp包含led的情况下,使该led以红色点亮。在电源电压vbat超过放电终止电压vend的情况下,在步骤s403中,控制电路303能够使用用户接口116的显示部disp通知能够正常动作。该通知可以是,在显示部disp包含led的情况下,使该led以蓝色点亮。
116.接着步骤s403,在步骤s404中,控制电路303开始对加热器127的供电控制。对加热器127的供电控制包括将加热器127控制在目标温度范围内的温度控制。该温度控制的细节将后述。
117.接着,在步骤s405中,控制电路303将吸引时间t
l
复位为0,之后,在步骤s406中,控制电路303对吸引时间t
l
加上δt。δt相当于步骤s406的执行和下一个步骤s406的执行之间的时间间隔。
118.接着,在步骤s407中,控制电路303判定雾化请求是否结束,在雾化请求结束的情况下,在步骤s409中,控制电路303停止对加热器127的供电控制。另一方面,在雾化请求未结束的情况下,在步骤s408中,控制电路303判定吸引时间t
l
(例如2.0~2.5秒(sec))是否达到了上限时间,在吸引时间t
l
未达到上限时间的情况下,返回步骤s406。
119.接着步骤s409,在步骤s410中,控制电路303使以蓝色点亮的led熄灭。接着,在步骤s411中,控制电路303更新累计时间t
a
。更具体而言,在步骤s411中,将吸引时间t
l
与当前时间点的累计时间t
a
相加。累计时间t
a
可以是为了吸引胶囊106而使用的累计时间,换言之,可以是气雾剂经过胶囊106的香味源131而被吸引的累计时间。
120.在步骤s412中,控制电路303判定累计时间t
a
是否未超过可吸引时间(例如,120秒)。在累计时间t
a
未超过可吸引时间的情况下,意味着胶囊106还能够提供香味物质,在这种情况下,返回步骤s401。在累计时间t
a
超过可吸引时间的情况下,在步骤s413中,控制电路303等待雾化请求的产生。然后,如果产生了雾化请求,则在步骤s414中,控制电路303等待雾化请求持续整个规定时间,之后,在步骤s416中,控制电路303将对加热器127的供电控制禁止。另外,也可以省略步骤s414。
121.接着,在步骤s416中,控制电路303使用用户接口116的显示部disp,进行催促更换胶囊106的通知。该通知可以是,在显示部disp包含led的情况下,使该led以蓝色闪烁(反复点亮、熄灭)。接收到该通知后,用户能够更换胶囊106。在一个例子中,一个雾化器104和多个(例如,5个)胶囊106可以作为一组出售。在这样的例子中,在消耗了1组的1个雾化器104以及全部的胶囊106之后,被消耗的组的雾化器104和最后的胶囊106能够更换为新的组的雾化器104以及胶囊106。
122.在步骤s417中,控制电路303等待胶囊106(或胶囊106以及雾化器104)的更换完
成,在步骤s418中,控制电路303解除对加热器127的供电控制的禁止,返回步骤s401。
123.接着,参照图5,对用于对加热器127进行反馈控制的控制电路303的第1结构例进行说明。控制电路303可以包括mcu501、开关sw1及sw2、分流电阻r
shunt1
及r
shunt2
、以及运算放大器502。mcu501可以包括存储器511、开关驱动部512、目标值计算部331、比较部513和adc(模拟数字转换器)415。开关驱动部512、目标值计算部331和比较部513可以通过通用处理器来实现,也可以通过专用电路来实现,也可以通过两者的组合来实现。由开关sw1及sw2、分流电阻r
shunt1
及r
shunt2
、开关驱动部512、以及比较部513构成供给电力控制部332。
124.开关sw1以及分流电阻r
shunt1
串联连接在来自电压生成电路302的加热器驱动电压v
out
的供给线与加热器127之间。将分流电阻r
shunt1
的电阻值与该标号同样地标记为r
shunt1
。对于以下说明的其他电阻也是同样的。在图5的例子中,在开关sw1与加热器127之间连接有分流电阻r
shunt1
。也可以取代之,在分流电阻r
shunt1
与加热器127之间连接开关sw1。
125.开关sw1例如也可以由晶体管、具体而言由fet(场效应晶体管)或igbt(绝缘栅型双极晶体管)构成。以下,对开关sw1等各种开关由fet构成的情况进行说明,但fet也可以由igbt或其他开关构成。从开关驱动部512向开关sw1的控制端子(例如fet的栅极)提供控制信号swc1。开关sw1根据控制信号swc1的值,切换导通(接通,on)/截止(断开,off)。将使开关sw1导通(即,导通状态)的控制信号称为导通信号,将使开关sw1截止(即,非导通状态)的控制信号称为截止信号。导通信号例如为高电平,截止信号例如为低电平。对于以下说明的其他开关的控制信号也是同样的。
126.开关sw2以及分流电阻r
shunt2
串联连接在来自电压生成电路302的加热器驱动电压v
out
的供给线与加热器127之间。分流电阻r
shunt2
的电阻值充分大于分流电阻r
shunt1
的电阻值。在图5的例子中,在开关sw2与加热器127之间连接有分流电阻r
shunt2
。也可以取代之,在分流电阻r
shunt2
与加热器127之间连接开关sw2。开关sw2例如也可以由晶体管、具体而言由fet或igbt构成。从开关驱动部512向开关sw2的控制端子(例如fet的栅极)提供控制信号swc2。开关sw2根据控制信号swc2的值,切换导通/截止。
127.运算放大器(差动放大器)502具有同相输入端子、反相输入端子和输出端子。运算放大器502的同相输入端子连接到加热器127的一端(具体而言,第3电接点113)。运算放大器502的反相输入端子连接到加热器127的另一端(具体而言,第4电接点114)。运算放大器502的输出端子连接到adc415的输入端子。这样,运算放大器502将施加在加热器127上的电压v
htr
提供给adc415。在图5的第1结构例中,控制电路303监视运算放大器502的输出、即电压v
htr
,作为与加热器的温度具有相关性的物理量。控制电路303控制供给到加热器127的电力,使得电压v
htr
接近目标值。
128.对电压v
htr
的目标值v
target
的计算方法进行说明。控制电路303也可以在加热器127未被加热的状态、例如图4的步骤s404之前,进行计算目标值v
target
的动作。首先,控制电路303将开关sw1截止,并将开关sw2导通。由此,电流从加热器驱动电压v
out
的供给线起经由开关sw2、分流电阻r
shunt2
以及加热器127流到接地。
129.目标值计算部331以数字形式从adc 415接受施加于加热器127的电压v
htr
。然后,目标值计算单元331按照以下的式(1)以及式(2)计算目标值v
target
,将目标值v
target
以数字形式保存在存储器511中。以下说明的保存在存储器511中的其他值也以数字形式保存。
[0130][0131][0132]
在式(1)以及式(2)中,α、v
out
以及r
shunt2
是规定值,例如在制造时写入存储器511。r
ref
表示测定电压v
htr
时的温度t
ref
下的加热器127的电阻值。因此,将r
ref
称为基准电阻值,将温度t
ref
称为基准温度。获取基准电阻值时的加热器127的温度可以基于吸引器100内的任意部位的温度(例如,由温度传感器304检测出的温度)、或室温来决定。α是加热器127的温度系数[ppm/℃]。α是由加热器127的材质和尺寸决定的值,例如在制造时写入存储器511。
[0133]
t
target
是对气雾剂源进行加热中的加热器127的目标温度。目标温度t
target
例如在制造时设定,并写入到存储器511中。目标值v
target
相当于在加热器127的温度为目标温度t
target
的时间点的电压v
htr
。目标温度t
target
被设定为210℃以上、且小于230℃的范围内,例如为220℃。通过以电压v
htr
接近目标值v
target
的方式进行反馈控制,加热器127的温度也以接近目标温度t
target
的方式变动。这样,目标值v
target
被设定,使得对气雾剂源进行加热中的加热器127的温度在210℃以上、且小于230℃的范围内。
[0134]
在上述的例子中,说明了分为式(1)以及(2)来计算目标值v
target
。但是,目标值计算部331也可以按照将这些式子合并后的式子来计算目标值v
target

[0135]
接着,参照图6说明加热器127的温度的反馈控制。控制电路303在用户的吸引中(例如,图4的步骤s404~s409之间)执行该反馈控制。在执行该动作的过程中,比较部513将从存储器511读出的数字形式的目标值v
target
与从adc 415以数字形式接受到的电压v
htr
进行比较,将这些的比较结果持续提供给开关驱动部512。这样,比较部513监视施加在加热器127上的电压v
htr

[0136]
在步骤s601中,开关驱动部512通过提供截止信号作为控制信号swc1来将开关sw1截止,并且通过提供导通信号作为控制信号swc2来导通开关sw2。之后,开关驱动部512基于来自比较部513的输出,判定电压v
htr
是否低于目标值v
target
。在满足该条件的情况下(步骤s601中为“是”),开关驱动部512将处理转移到步骤s602,在除此以外(步骤s601中为“否”)的情况下,开关驱动部512将处理转移到步骤s603。
[0137]
在步骤s602中,开关驱动部512通过提供导通信号作为控制信号swc1来导通(接通)开关sw1,并且通过提供截止信号作为控制信号swc2来将开关sw2截止(断开)。开关驱动部512在已经向开关sw1供给导通信号的情况下维持该状态,在已经向开关sw2供给截止信号的情况下维持该状态。该状态维持到比较部513的比较结果发生变化为止。由此,电流从加热器驱动电压v
out
的供给线起经由开关sw1、分流电阻r
shunt1
以及加热器127流到接地。另一方面,在经由开关sw2的路径中不流过电流。通过经由分流电阻r
shunt1
而在加热器127中流过电流,从而供给加热器127的加热所需的电力,加热器127的温度上升。分流电阻r
shunt1
具有使能够使加热器127的温度上升的电流流过的电阻值。
[0138]
在步骤s603中,开关驱动部512通过提供截止信号作为控制信号swc1来将开关sw1截止,并且通过提供导通信号作为控制信号swc2来导通开关sw2。开关驱动部512在已经向
开关sw2供给导通信号的情况下维持该状态,在已经向开关sw1供给截止信号的情况下维持该状态。该状态维持到比较部513的比较结果发生变化为止。由此,电流从加热器驱动电压v
out
的供给线起经由开关sw2、分流电阻r
shunt2
以及加热器127流到接地。另一方面,在经由开关sw1的路径中不流过电流。由于分流电阻r
shunt2
足够大,所以加热器127的加热所需的电力未被供给,而加热器127的温度下降。即,分流电阻r
shunt2
具有使能够使加热器127的温度下降的电流流过的电阻值。在分流电阻r
shunt2
的电阻值足够大的情况下,提供给加热器127的电力实质上为零。
[0139]
在步骤s604中,开关驱动部512判定是否结束加热处理。在满足该条件(步骤s604中为“是”)的情况下,开关驱动部512结束处理,在除此以外(步骤s604中为“否”)的情况下,开关驱动部512将处理转移到步骤s601。用于结束加热处理的条件是用于转移到上述图4的步骤s409的条件。
[0140]
如上,控制电路303控制提供给加热器127的电力,使得电压v
htr
接近目标值v
target
。具体而言,控制电路303基于监视中的电压v
htr
与目标值v
target
的比较结果,切换从电压生成电路302向雾化器104的电力供给量。如上述那样,由于目标值v
target
被设定以使加热器127的温度成为目标温度t
target
,因此,通过该反馈控制,对气雾剂源进行加热中的加热器127的温度被维持在210℃以上、且小于230℃。在上述的步骤s601中,在等号成立的情况下向“否”分支,但也可以取代之,而向“是”分支。另外,控制电路303不将监视中的电压v
htr
转换为其他值,而直接与目标值v
target
进行比较,进行反馈控制。因此,反馈控制中的追随性提高。其结果,即使在气雾剂源从加热器127的加热区域消失、加热对象的热容量大幅变化了的情况下,控制电路303也能够将加热器的温度维持在210℃以上、且小于230℃的范围内。
[0141]
接着,参照图7,对用于对加热器127进行反馈控制的控制电路303的第2结构例进行说明。在第2结构例中,在图5的第1结构例中由模拟电路执行mcu501所执行了的反馈控制。以下,主要说明与第1结构例的不同点。
[0142]
与第1结构例的控制电路303进行比较,第2结构例的控制电路303还具有比较器cmp以及用于逻辑反转的反相器702。此外,第2结构例的mcu501包括dac(数字模拟转换器)701,而不包括开关驱动部512以及比较部513。
[0143]
比较器cmp的反相输入端子与加热器127的加热器驱动电压v
out
的供给线侧的端部(即第3电接点113)连接。因此,向比较器cmp的反相输入端子供给施加在加热器127上的电压v
htr
。从mcu 501(具体而言,dac701)向比较器cmp的同相输入端子提供模拟形式的目标值v
target
。因此,比较器cmp输出电压v
htr
与目标值v
target
的比较结果。即,作为与加热器127的温度具有相关性的物理量,比较器cmp监视电压v
htr

[0144]
来自比较器cmp的输出信号经由分压电路而提供给开关sw1的控制端子。另外,来自比较器cmp的输出信号经由反相器702以及分压电路而提供给开关sw2的控制端子。另外,也可以省略这些分压电路的双方或一方。dac 701从存储器511读出数字形式的目标值v
target
,转换为模拟形式,提供给比较器cmp。
[0145]
在第2结构例中,由于目标值v
target
的决定方法与第1结构例相同,所以省略说明。对第2结构例中的加热器127的温度的反馈控制进行说明。控制电路303在由用户进行的吸引中(例如,图4的步骤s404~s409之间)执行该反馈控制。
[0146]
为了开始向加热器127供给电力,dac 701从存储器511读出目标值v
target
,转换为
模拟形式,持续向比较器cmp供给。由于刚吸引后加热器127的温度低,因此电压v
htr
也低,所以比较器cmp输出高电平作为比较结果。其结果,对开关sw1的控制端子供给高电平,开关sw1导通。另外,通过反相器702而被逻辑反转后的低电平被提供给开关sw2的控制端子,开关sw2截止。由此,与第1结构例相同,在加热器127中流过电流,加热器127的温度上升。
[0147]
当加热器127的温度上升,电压v
htr
超过目标值v
target
时,比较器cmp输出低电平作为比较结果。其结果,对开关sw1的控制端子供给低电平,开关sw1变为截止。另外,通过反相器702而被逻辑反转后的高电平被提供给开关sw2的控制端子,开关sw2变为导通。由此,与第1结构例同样地流过电流,加热器127的温度下降。之后,若电压v
htr
低于目标值v
target
,则对加热器127供给电力,以使加热器127的温度上升。
[0148]
如上,控制电路303控制提供给加热器127的电力,使得电压v
htr
接近目标值v
target
。在第2结构例中,由于通过未包含在mcu501中的模拟电路(具体而言,比较器cmp)进行电压v
htr
以及目标值v
target
的大小比较,所以能够不被mcu501的动作时钟束缚地进行电力控制。因此,能够进行更高速的控制。另外,由于mcu501不进行大小比较,所以mcu501的处理负担减轻。
[0149]
接着,参照图8说明用于对加热器127进行反馈控制的控制电路303的第3结构例。在图7的第2结构例中,具有1个系统的比较器,相对于此,在第3结构例中,具有2个系统的比较器。以下,主要说明与第2结构例的不同点。
[0150]
与第2结构例的控制电路303相比较,第3结构例的控制电路303不包括比较器cmp以及反相器702,而包括比较器cmp1和cmp2以及开关sw3和sw4。另外,第3结构例的mcu501不包括dac701,而包括dac801及802。
[0151]
比较器cmp1的反相输入端子与加热器127的加热器驱动电压v
out
的供给线侧的端部(即,第3电接点113)连接。因此,向比较器cmp1的反相输入端子供给施加在加热器127上的电压v
htr
。模拟形式的目标值v
target
被提供给比较器cmp1的同相输入端子。因此,比较器cmp1输出电压v
htr
与目标值v
target
的比较结果。来自比较器cmp1的输出信号经由分压电路而提供给开关sw1的控制端子。
[0152]
比较器cmp2的同相输入端子与加热器127的加热器驱动电压v
out
的供给线侧的端部(即第3电接点113)连接。因此,向比较器cmp2的同相输入端子供给施加在加热器127上的电压v
htr
。模拟形式的目标值v
target
被提供给比较器cmp2的反相输入端子。因此,比较器cmp2输出电压v
htr
与目标值v
target
的比较结果。来自比较器cmp2的输出信号经由分压电路而提供给开关sw2的控制端子。如以上那样构成的比较器cmp1和比较器cmp2输出彼此不同的电平的信号。
[0153]
dac801从存储器511读出数字形式的目标值v
target1
,转换为模拟形式,经由开关sw3而提供给比较器cmp1和cmp2。dac802从存储器511读出数字形式的目标值v
target2
,转换为模拟形式,经由开关sw4而提供给比较器cmp1以及cmp2。由于比较器cmp1和比较器cmp2输出彼此不同电平的信号,所以开关sw3和sw4仅一方变为导通。因此,在开关sw3导通(即,开关sw4截止)的情况下,目标值v
target1
作为目标值v
target
被提供给比较器cmp1以及cmp2。当开关sw4导通(即,开关sw3截止)的情况下,目标值v
target2
作为目标值v
target
被提供给比较器cmp1以及cmp2。
[0154]
目标值v
target1
是开关sw1导通且开关sw2截止时的电压v
htr
的目标值。目标值v
target2
是开关sw1截止且开关sw2导通时的电压v
htr
的目标值。目标值计算部331按照上述式(1)以及以下的式(3)和(4)计算这些目标值,并保存在存储器511中。与目标值v
target1
的计算同样地,目标值计算部331也可以在将开关sw1截止、并将开关sw2导通的状态下,基于从adc415接受的转换为数字形式的、施加在加热器127上的电压v
htr
,计算目标值v
target2

[0155][0156][0157]
在式(3)以及式(4)中,α、v
out
、r
shunt1
以及r
shunt2
是规定值,例如在制造时写入存储器511中。目标温度t
target
是关于式(2)而如上述那样。由于r
shunt1
>r
shunt2
,所以v
target1
<v
target2

[0158]
与第1结构例相同,目标值计算部331按照式(1)计算基准电阻值r
ref
,并将该值应用于式(3)以及式(4),由此来计算目标值v
target1
以及目标值v
target2

[0159]
对第3结构例中的加热器127的温度的反馈控制进行说明。控制电路303在由用户进行的吸引中(例如,图4的步骤s404~s409之间)执行该反馈控制。
[0160]
为了开始向加热器127供给电力,dac801从存储器511读出目标值v
target1
,转换为模拟形式,持续提供给开关sw3。另外,dac 802从存储器511读出目标值v
target2
,转换为模拟形式,持续提供给开关sw4。假设在该时间点,使开关sw3导通、开关sw4截止。因此,目标值v
target1
作为目标值v
target
被提供给比较器cmp1以及cmp2。
[0161]
由于刚吸引后,加热器127的温度低,因此电压v
htr
也低,所以比较器cmp1输出高电平作为比较结果,比较器cmp2输出低电平作为比较结果。其结果,对开关sw1的控制端子以及开关sw3的控制端子供给高电平,开关sw1以及sw3变为导通。另外,向开关sw2的控制端子以及开关sw4的控制端子供给低电平,开关sw2以及sw4变为截止。由此,与第1结构例相同,在加热器127中流过电流,加热器127的温度上升。另外,目标值v
target1
作为目标值v
target
被持续提供给比较器cmp1以及cmp2。
[0162]
当加热器127的温度上升、电压v
htr
超过目标值v
target
时,比较器cmp1输出低电平作为比较结果,比较器cmp2输出高电平作为比较结果。其结果,对开关sw1的控制端子以及开关sw3的控制端子供给低电平,开关sw1以及sw3变为截止。另外,向开关sw2的控制端子以及开关sw4的控制端子供给高电平,开关sw2以及sw4变为导通。由此,与第1结构例相同,在加热器127中流过电流,加热器127的温度下降。另外,目标值v
target2
作为目标值v
target
被提供给比较器cmp1以及cmp2。之后,若电压v
htr
低于目标值v
target
,则对加热器127供给电力,以使加热器127的温度上升。
[0163]
如上,控制电路303控制提供给加热器127的电力,使得电压v
htr
接近目标值v
target
。在第3结构例中,由于根据加热器127的温度是上升中还是下降中来切换目标值v
target
的值,所以能够进行更加细致的反馈控制。
[0164]
接着,参照图9,对用于对加热器127进行反馈控制的控制电路303的第4结构例进行说明。与第3结构例相比,第4结构例还包括延迟电路901以及902。以下,主要说明与第3结构例的不同点。
[0165]
延迟电路901连接在比较器cmp1的输出端子与开关sw1的控制端子之间的节点上。延迟电路902连接在比较器cmp2的输出端子与开关sw2的控制端子之间的节点上。通过延迟电路901以及902,能够调整切换的速度。由此,能够使加热器127的温度变化平滑,或者延长开关sw1和开关sw2的寿命。
[0166]
接着,参照图10说明用于对加热器127进行反馈控制的控制电路303的第5结构例。与第3结构例相比较,第5结构例还具有电容器cp1及cp2、和开关sw5及sw6。以下,主要说明与第3结构例的不同点。
[0167]
电容器cp1连接到微控制器501(具体而言,dac801)与开关sw3之间的节点上。开关sw5与电容器cp1并联连接。电容器cp1能够保持dac801所输出的模拟形式的目标值v
target1
。因此,mcu501能够在电容器cp1保持了dac801所输出的目标值v
target1
之后,停止dac801。在目标值v
target1
的值被更新了的情况下,mcu 501通过使开关sw5导通,将被电容器cp 1保持的值复位,之后,使电容器cp 1保持更新后的目标值v
target1

[0168]
电容器cp2连接到微控制器501(具体而言,dac802)和开关sw4之间的节点上。开关sw6与电容器cp2并联连接。电容器cp2能够保持dac802输出的模拟形式的目标值v
target2
。关于其他电容器cp2的功能,与电容器cp1的功能相同。根据第5结构例,能够进一步减轻反馈控制中的mcu501的参与,进一步减轻mcu501的负担。
[0169]
接着,参照图11说明用于对加热器127进行反馈控制的控制电路303的第6结构例。与第3结构例相比,第6结构例还包括比较器cmp3以及dac1101。以下,主要说明与第3结构例的不同点。
[0170]
比较器cmp3的反相输入端子与加热器127的加热器驱动电压v
out
的供给线侧的端部(即,第3电接点113)连接。因此,向比较器cmp3的反相输入端子供给施加在加热器127上的电压v
htr
。向比较器cmp3的同相输入端子供给模拟形式的上限值v
upper
。因此,比较器cmp3输出电压v
htr
与上限值v
upper
的比较结果。来自比较器cmp3的输出信号经由分压电路提供给开关sw2的控制端子。与开关sw2的控制端子相连的分压电路被构成为,在比较器cmp2的输出和比较器cmp3的输出的至少一方为低电平的情况下,对开关sw2的控制端子供给低电平,在比较器cmp2的输出和比较器cmp3的输出的双方为高电平的情况下,对开关sw2的控制端子供给高电平。
[0171]
上限值v
upper
被设定为与加热器127的温度为230℃以上的情况下的电压v
htr
相等,并保存在存储器511中。上限值v
upper
成为比上述任意一个目标值v
target
高的值。在监视中的电压v
htr
小于上限值v
upper
的情况下,比较器cmp3的输出信号成为高电平。在该情况下,与第3结构例相同,对加热器127供给电力。
[0172]
当监视中的电压v
htr
达到上限值v
upper
时,向开关sw1的控制端子供给低电平,并且向开关sw2的控制端子也供给低电平。因此,从电压生成电路302向雾化器104的电力供给停止。这样,根据第6结构例,能够抑制加热器127的过热。
[0173]
接着,参照图12说明用于对加热器127进行反馈控制的控制电路303的第7结构例。与第3结构例相比较,第7结构例不包含运算放大器402、目标值计算部331、adc240、dac801及802,而包含电阻r1~r4。
[0174]
电阻r1以及r2构成分压电路。设定电阻r1以及r2的电阻值,使得电阻r1和电阻r2之间的节点的电压成为目标值v
target1
。具体而言,电阻r1以及r2具有按照下式的电阻值。
[0175][0176]
电阻r1和电阻r2之间的节点与开关sw3连接。当开关sw3变为导通时,从由电阻r1以及r2构成的分压电路,经过开关sw3,向比较器cmp1和比较器cmp2提供目标值v
target1
作为目标值v
target
。目标值v
target1
的值也可以利用具有上述第3结构例的控制电路303的其他吸引器100来决定,并利用该值来决定电阻r1以及r2的电阻值。
[0177]
电阻r3以及r4构成分压电路。设定电阻r3以及r4的电阻值,使得电阻r3和电阻r4之间的节点的电压成为目标值v
target2
。具体而言,电阻r3以及r4具有按照下式的电阻值。
[0178][0179]
电阻r3和电阻r4之间的节点与开关sw4连接。当开关sw4变为导通时,从由电阻r3以及r4构成的分压电路,经过开关sw3,向比较器cmp1以及比较器cmp2提供目标值v
target2
作为目标值v
target
。目标值v
target2
的值也可以利用具有上述第3结构例的控制电路303的其他吸引器100来决定,并利用该值来决定电阻r3以及r4的电阻值。
[0180]
尽管图12示出了mcu 501,但是在第7结构例中,mcu501不参与加热器127的温度的反馈控制。换言之,进行加热器127的温度的反馈控制的控制电路303不包含作为数字电路的mcu501,而包含模拟电路。进一步而言,进行加热器127的温度的反馈控制的控制电路303仅包括模拟电路。根据该结构例,能够进一步减轻mcu501的处理负担。
[0181]
在本发明的第1结构例至第7结构例的任意一个控制电路中,在来自电压生成电路302的加热器驱动电压v
out
的供给线与加热器127之间,设置有开关sw1、开关sw2、分流电阻r
shunt1
、分流电阻r
shunt2
。取代之,也可以在接地与加热器127之间设置开关sw1、开关sw2、分流电阻r
shunt1
、分流电阻r
shunt2

[0182]
发明不限于上述的实施方式,在发明的主旨的范围内,可以进行各种变形、变更。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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