气溶胶吸入器和气溶胶吸入器的电源单元的制作方法

1.本发明涉及一种气溶胶吸入器和气溶胶吸入器的电源单元。


背景技术：

2.jp
‑
t
‑
2017
‑
501805公开了一种被配置为测量产生可吸入气溶胶的设备中的加热器的电阻值的电路。
3.由于气溶胶吸入器是由将气溶胶吸入器含在他的或她的嘴里的使用者使用的，因此用于产生气溶胶的加热器的温度控制很重要。jp
‑
t
‑
2017
‑
501805公开了加热器的电阻值的测量，但是没有公开其具体配置。
4.本发明的目的是提供一种气溶胶吸入器和气溶胶吸入器的电源单元，其能够在适当的温度范围内以高精度检测用于产生气溶胶的负载的温度。


技术实现要素：

5.第一项发明是一种气溶胶吸入器，包括：
6.第一分支电路，包括加热气溶胶源并且其电阻值与其温度具有相关性的负载、第一已知电阻器以及串联连接负载和第一已知电阻器的第一节点；
7.第二分支电路，包括第二已知电阻器、第三已知电阻器以及串联连接第二已知电阻器和第三已知电阻器的第二节点，并且与第一分支电路并联连接；
8.运算放大器，其非反相输入端子连接到第一节点和第二节点中的一个，并且其反相输入端子连接到第一节点和第二节点中的另一个；以及
9.控制设备，具有用于停止加热负载的上限温度和用于不允许向负载放电的下限温度，
10.其中，运算放大器的差分输入：
11.在上限温度为最大元素和下限温度为最小元素的操作温度集合的上界温度范围或下界温度范围内，等于运算放大器的负电源端子的电位(potential)或运算放大器可获取的最小值，或者
12.在操作温度集合的子集中，等于运算放大器的负电源端子的电位或运算放大器可获取的最小值，该子集包括上限温度或下限温度。
13.第二项发明是一种气溶胶吸入器的电源单元，其具有能够向加热气溶胶产生源并且其电阻值与其温度具有相关性的负载放电的电源，气溶胶吸入器的电源单元包括：
14.第一分支电路，包括第一已知电阻器以及串联连接负载和第一已知电阻器的第一节点；
15.第二分支电路，包括第二已知电阻器、第三已知电阻器以及串联连接第二已知电阻器和第三已知电阻器的第二节点，并且与第一分支电路并联连接；
16.运算放大器，其非反相输入端子连接到第一节点和第二节点中的一个，并且其反相输入端子连接到第一节点和第二节点中的另一个；以及
17.控制设备，具有用于停止加热负载的上限温度和用于不允许向负载放电的下限温度，
18.其中，运算放大器的差分输入：
19.在上限温度为最大元素和下限温度为最小元素的操作温度集合的上界温度范围或下界温度范围中，等于运算放大器的负电源端子的电位或运算放大器可获取的最小值，或者
20.在操作温度集合的子集中，等于运算放大器的负电源端子的电位或运算放大器可获取的最小值，该子集包括上限温度或下限温度。
附图说明
21.将基于以下附图详细描述本发明的示例性实施例，其中：
22.图1是根据本发明实施例的气溶胶吸入器的透视图；
23.图2是图1所示的气溶胶吸入器的另一透视图；
24.图3是图1所示的气溶胶吸入器的剖视图；
25.图4是图1所示的气溶胶吸入器的电源单元的透视图；
26.图5是示出图1所示的气溶胶吸入器的电源单元的主要部分配置的框图；
27.图6是示出图1所示的气溶胶吸入器的电源单元的电路配置的图；
28.图7是图6所示的电源单元的电路配置的主要部分的放大图；
29.图8是示出图1所示的气溶胶吸入器的操作的示例的流程图；
30.图9是示出与图1所示的气溶胶吸入器的负载有关的温度的曲线图；
31.图10是示出图1所示的气溶胶吸入器的可检测的温度范围的具体示例的图表；
32.图11是示出图1所示的气溶胶吸入器的第一修改的操作的示例的流程图；
33.图12是示出图1所示的气溶胶吸入器的第一修改的可检测的温度范围的具体示例的图表；
34.图13是示出图1所示的气溶胶吸入器的第二修改的操作的示例的流程图；
35.图14是示出图1所示的气溶胶吸入器的第二修改的可检测的温度范围的具体示例的图表；
36.图15是示出图1所示的气溶胶吸入器的第三修改的操作的示例的流程图；
37.图16是示出图1所示的气溶胶吸入器的第三修改的可检测的温度范围的具体示例的图表；
38.图17是示出图1所示的气溶胶吸入器的第四修改的操作的示例的流程图；
39.图18是示出图1所示的气溶胶吸入器的第四修改的可检测的温度范围的具体示例的图表；
40.图19是示出图1所示的气溶胶吸入器的第五修改的操作的示例的流程图；
41.图20是示出图1所示的气溶胶吸入器的第五修改的可检测的温度范围的具体示例的图表；
42.图21是示出图1所示的气溶胶吸入器的第六修改的电源单元的电路配置的主要部分的图；
43.图22是示出图1所示的气溶胶吸入器的第六修改的可检测的温度范围的具体示例
的图表；
44.图23是示出图1所示的气溶胶吸入器的第七修改的电源单元的电路配置的主要部分的图；
45.图24是示出图1所示的气溶胶吸入器的第七修改的可检测的温度范围的具体示例的图表；
46.图25是示出图1所示的气溶胶吸入器的第八修改的电源单元的电路配置的主要部分的图；以及
47.图26是示出图1所示的气溶胶吸入器的第八修改的可检测的温度范围的具体示例的图表。
具体实施方式
48.在下文中，将参考附图描述根据本发明实施例的气溶胶吸入器和气溶胶吸入器的电源单元。
49.(气溶胶吸入器)
50.如图1和图2所示，气溶胶吸入器1是一种用于在不燃烧的情况下吸入加香味的气溶胶的仪器(instrument)，并且具有沿着预定方向(以下称为纵向方向x)延伸的杆状形状。在气溶胶吸入器1中，沿纵向方向x依次设置有电源单元10、第一盒(cartridge)20和第二盒30。第一盒20可附接到电源单元10和可从电源单元10拆卸。第二盒30可附接到第一盒20，也可从第一盒20拆卸。换句话说，第一盒20和第二盒30是可更换的。
51.(电源单元)
52.如图3、图4、图5和图6所示，电源单元10在圆柱形电源单元壳体11中容纳电源12、充电ic 55a、微控制器单元(mcu)50和诸如进气传感器15的各种传感器等。
53.电源12是可充电二次电池、双电层电容器等，并且优选是锂离子二次电池。电源12的电解质可以是凝胶电解质、电解质溶液、固体电解质、离子液体或其组合中的一种。
54.如图4所示，放电端子41被设置在沿纵向方向x位于电源单元壳体11的一端侧(第一盒20侧)的顶部11a上。
55.放电端子41被设置成从顶部11a的上表面朝向第一盒20突出，并且被配置为可电连接到第一盒20的负载21。
56.将空气供应到第一盒20的负载21的空气供应单元42被设置在顶部11a的上表面上，放电端子41附近。
57.可电连接到能够给电源12充电的外部电源(未示出)的充电端子43被设置在纵向方向x上位于电源单元壳体11的另一端侧(与第一盒20相对的一侧)的底部11b上。充电端子43被设置在底部11b的侧表面上，并且例如，usb端子、microusb端子或lightning(注册商标)端子中的至少一个可以与该充电端子43连接。
58.充电端子43可以是能够无线地接收从外部电源发送的电力的电力接收单元。在这种情况下，充电端子43(电力接收单元)可以被配置有电力接收线圈。非接触式电力传输(无线电力传输)的方法可以是电磁感应型或磁共振型。此外，充电端子43可以是能够无接触地接收从外部电源发送的电力的电力接收单元。作为另一示例，充电端子43可以与usb端子、microusb端子和lightning端子中的至少一个连接，并且可以包括上述电力接收单元。
59.电源单元壳体11在顶部11a的侧表面上设置有用户可操作的操作部14，以面向与充电端子43相对的一侧。更具体地，操作部14和充电端子43相对于连接操作部14和充电端子43的直线与电源单元10的纵向方向x的中心线的交点具有点对称关系。操作部14被配置有按钮型开关、触摸面板等。如图3所示，检测抽吸操作的进气传感器15被设置在操作部14附近。
60.充电ic 55a靠近充电端子43布置，并且控制从充电端子43输入到电源12的电力。充电ic 55a可以被布置在mcu 50附近。
61.如图5所示，mcu 50连接到诸如检测抽吸(吸入)操作的进气传感器15的各种传感器设备、操作部14、将如下所述的通知单元45以及存储抽吸操作的次数、对负载21的通电时间的存储器18等。mcu 50执行对气溶胶吸入器1的各种类型的控制。具体地，mcu 50主要包括下面描述的处理器55(参见图7)，并且还包括存储介质，诸如处理器55的操作所需的随机存取存储器(ram)和存储各种类型的信息的只读存储器(rom)。更具体地，本说明书中的处理器是其中组合了诸如半导体元件的电路元件的电路。
62.mcu 50包括测量电源12的电源电压的电压传感器16。电压传感器16可以包括将如下所述的运算放大器56和adc 57。在mcu 50中，电压传感器16的输出信号被输入到处理器55。可替代地，电压传感器16可以被设置在mcu 50的外部并连接到mcu 50。
63.电源单元壳体11中设置有吸入外部空气的进气口(未示出)。进气口可以被设置在操作部14周围，或者可以被设置在充电端子43周围。
64.(第一盒)
65.如图3所示，在圆柱形盒壳体27中，第一盒20包括：储存气溶胶源22的储存器23；雾化气溶胶源22的电负载21；将气溶胶源从储存器23抽吸到负载21的芯(wick)24；气溶胶流动路径25，通过气溶胶源22的雾化产生的气溶胶通过该气溶胶流动路径25流向第二盒30；和端盖26，端盖26容纳第二盒30的一部分。
66.储存器23被分隔并形成为围绕气溶胶流动路径25的外围，并且储存气溶胶源22。诸如树脂网或棉的多孔体可以容纳在储存器23中，并且气溶胶源22可以浸渍在多孔体中。储存器23可以仅储存气溶胶源22而不容纳树脂网或棉的多孔体。气溶胶源22包括液体，诸如甘油、丙二醇或水。
67.芯24是液体保持构件，其通过利用毛细管现象将气溶胶源22从储存器23抽吸到负载21。芯24由例如玻璃纤维或多孔陶瓷制成。
68.负载21通过使用电源12经由放电端子41供应的电力加热气溶胶源22而不燃烧来雾化气溶胶源22。负载21由以预定间距缠绕的电热丝(线圈)形成。
69.负载21可以是能够通过加热气溶胶源22以产生气溶胶来执行雾化的任何元件。负载21例如是加热元件。加热元件的示例包括加热电阻器、陶瓷加热器和感应加热型加热器。在下文中，负载21的电阻值将被称为电阻值r
h
。
70.作为负载21，使用其温度和电阻值具有相关性的负载。作为负载21，使用具有正温度系数特性(ptc)(电阻值随着温度的增加而增加)的负载。ptc特性也称为正电阻温度系数特性。
71.表示负载21的电阻值的变化量相对于负载21的温度的变化量的大小的系数称为电阻温度系数α[ppm(百万分之一)/℃]。电阻温度系数α由以下公式(f0)表示，其中负载21
的温度为t，参考温度为t
ref
，以及参考电阻值为r
ref
。
[0072][0073]
气溶胶流动路径25是负载21的下游侧并且被设置在电源单元10的中心线l上。端盖26包括容纳第二盒30的一部分的盒容纳部分26a，以及气溶胶流动路径25和盒容纳部分26a通过其连通的连通路径26b。
[0074]
(第二盒)
[0075]
第二盒30储存香味源31。第二盒30可拆卸地容纳在被设置在第一盒20的端盖26中的盒容纳部分26a中。第二盒30的、位于与第一盒20的一侧相对的一侧上的端部用作使用者的吸入口32。吸入口32不限于与第二盒30一体形成，而是可以被配置为可附接到第二盒30和可从第二盒30拆卸。通过以这种方式将吸入口32与电源单元10和第一盒20分开配置，吸入口32可以保持卫生。
[0076]
利用负载21雾化气溶胶源22产生的气溶胶穿过第二盒30中的香味源31并且因此被赋予香味。可以使用切碎的烟草或通过将烟草原料成型为颗粒而获得的成型体作为构成香味源31的原料片。香味源31还可以由除烟草之外的植物(例如，薄荷、中草药或药草)形成。香味源31可以提供有香料，诸如薄荷醇。
[0077]
在本实施例的气溶胶吸入器1中，可以利用气溶胶源22、香味源31和负载21产生加香的气溶胶。也就是说，气溶胶源22和香味源31构成产生气溶胶的气溶胶产生源。
[0078]
气溶胶吸入器1的气溶胶产生源是被使用者替换和使用的部分。作为该部分，例如，一个第一盒20和一个或多个(例如，五个)第二盒30作为一套被提供给使用者。
[0079]
除了其中气溶胶源22和香味源31彼此分离的配置，其中气溶胶源22和香味源31一体形成的配置、其中省略香味源31并将可包含在香味源31中的物质添加到气溶胶源22的配置、或者其中药物等代替香味源31被添加到气溶胶源22的配置也可以用作气溶胶吸入器1中使用的气溶胶产生源的配置。
[0080]
在气溶胶吸入器1包括其中气溶胶源22和香味源31一体形成的气溶胶产生源的情况下，例如，一个或多个(例如，20个)气溶胶产生源作为一套提供给使用者。
[0081]
在气溶胶吸入器1仅包括气溶胶源22作为气溶胶产生源的情况下，例如，一个或多个(例如，20个)气溶胶产生源作为一套提供给使用者。
[0082]
在以这种方式配置的气溶胶吸入器1中，如图3中的箭头b所示，从被设置在电源单元壳体11中的进气口(未示出)流入的空气从空气供应部分42穿过第一盒20的负载21附近。负载21雾化由芯24从储存器23中抽吸的气溶胶源22。雾化产生的气溶胶与从进气口流入的空气一起流过气溶胶流动路径25，并经由连通路径26b被供应到第二盒30。供应到第二盒30的气溶胶穿过香味源31以便被赋予香味，然后被供应到吸入口32。
[0083]
气溶胶吸入器1被设置有通知各种类型信息的通知单元45(参见图5)。通知单元45可以被配置有发光元件、振动元件、或者声音输出元件。通知单元45还可以是来自发光元件、振动元件和声音输出元件中的两个或更多个元件的组合。通知单元45可以被设置在电源单元10、第一盒20和第二盒30中的任何一个中，并且优选地被设置在电源单元10中。例如，采用其中操作部14的外围具有发光特性并且由诸如led的发光元件发光的配置。
[0084]
作为使用气溶胶吸入器1时的推荐温度，操作保证温度范围被预先确定，在该范围中可以产生足够量的气溶胶并且可以确保电源12的安全。气溶胶吸入器1的操作保证温度范围例如是
‑
10℃或更高和45℃或更低的范围，其包括正常温度(具体地，日本工业标准定义的5℃至35℃范围内的温度)。此外，尽管稍后将描述细节，但是针对负载21本身预先确定可以确保负载21的安全的操作保证温度范围。负载21的操作保证温度范围例如为
‑
10℃或更高和300℃或更低。
[0085]
(电路)
[0086]
将参考图6描述电源单元10的电路的主要部分。
[0087]
电源单元10具有主电路配置，包括电源12、包括负载21的第一盒对其可拆卸的放电端子41、mcu 50、低压降(ldo)调节器60、开关61、开关62、具有第一电阻值r1的第一元件63、具有第二电阻值r2的第二元件64和具有第三电阻值r3的第三元件65。
[0088]
第一元件63、第二元件64和第三元件65中的每一个可以是具有电阻值的元件，例如，电阻器、二极管、晶体管等。在图6的示例中，第一元件63、第二元件64和第三元件65分别是电阻器。
[0089]
开关61和62是诸如晶体管的开关元件，其在布线路径的切断和连通之间切换。在图6的示例中，每个开关61和62是常关型的绝缘栅双极晶体管(igbt)，其在接收从mcu 50供应的高电平导通命令信号时接通(导通)，并且响应于接收从mcu 50供应的低电平截止命令信号而断开(截止)。
[0090]
ldo调节器60和mcu 50串联连接到电源12。ldo调节器60步降(step down)并输出来自电源12的电压。ldo调节器60的输出电压(以下称为参考电压v
ref
)被供应给mcu 50作为mcu 50的操作电压。例如，ldo调节器60将来自电源12的4.2v电压步降至3.7v，并输出该电压。即，参考电压v
ref
例如是3.7v。在主正母线(bus)lu和主负母线ld中，主正母线lu是高电位侧上的线，并且主负母线ld是低电位侧上的线。主正母线lu可以是电源单元10的电路中具有最高电位的线路。主负母线ld可以是电源单元10的电路中具有最低电位的线。
[0091]
mcu 50连接到ldo调节器60，并且主负母线ld连接到电源12的负电极。mcu 50还连接到开关61和开关62，并且执行开关61和开关62的接通和断开控制。
[0092]
在第一盒20附接到电源单元10的状态下，第一元件63和负载21串联连接以形成第一串联电路c1。第二元件64和第三元件65串联连接以形成第二串联电路c2。第一串联电路c1和第二串联电路c2并联连接在主正母线lu和主负母线ld之间。
[0093]
第一串联电路c1和第二串联电路c2的每一个连接到主正母线lu和主负母线ld。具体地，开关62的集电极连接到主正母线lu，并且第一元件63和第二元件64并联连接到开关62的发射极。另外，负载21和第三元件65并联连接到主负母线ld。此外，负载21连接到第一元件63，并且第三元件65连接到第二元件64。
[0094]
以这种方式，第一串联电路c1具有其中第一元件63是高电位侧上的元件并且负载21是低电位侧上的元件的配置。第二串联电路c2具有其中第二元件64是高电位侧上的元件并且第三元件65是低电位侧上的元件的配置。
[0095]
第一串联电路c1连接到mcu 50。具体地，mcu 50连接到第一元件63和负载21之间的第一串联电路c1。
[0096]
第二串联电路c2连接到mcu 50。具体地，mcu 50连接到第二元件64和第三元件65
之间的第二串联电路c2。
[0097]
开关61连接到主正母线lu和第一串联电路c1。具体地，开关61的集电极连接到主正母线lu。开关61的发射极在第一串联电路c1中的第一元件63和负载21之间连接到比连接到mcu 50的节点更低电位侧的位置。
[0098]
开关61的发射极可以在第一串联电路c1中连接到比与mcu 50的连接节点更高电位侧的位置ps1，如图6中的虚线所示。开关61的发射极可以连接到比第一串联电路c1中第一元件63更高电位侧的位置ps2，如图6中的虚线所示。
[0099]
在图6所示的电源单元10中，包括开关61和在主正母线lu和第一串联电路c1的第一元件63和负载21之间连接的布线的电路在下文中被称为加热电路。此外，包括开关62和将第一串联电路c1和第二串联电路c2连接到主正母线lu的布线的电路在下文中被称为第一连接电路。此外，包括将第一串联电路c1和第二串联电路c2连接到主负母线ld的布线的电路在下文中被称为第二连接电路。
[0100]
(mcu)
[0101]
接下来，将更详细地描述mcu 50的配置。
[0102]
如图5所示，mcu 50包括气溶胶产生请求检测器51、温度检测器52、电力控制器53和通知控制器54，作为由执行存储在rom(未示出)中的程序的处理器所实施的功能块。
[0103]
气溶胶产生请求检测器51基于进气传感器15的输出结果来检测气溶胶产生请求。进气传感器15被配置为输出由用户通过吸入口32的吸入引起的电源单元10中的压力(内部压力)变化的值。进气传感器15例如是压力传感器，其输出对应于内部压力的输出值(例如，电压值或电流值)，该内部压力根据从进气口(未示出)朝向吸入口32吸入的空气的流速(即用户的抽吸操作)而改变。进气传感器15可以被配置有电容式麦克风等。进气传感器15可以输出模拟值，或者可以从模拟值转换的数字值。
[0104]
尽管稍后将描述细节，温度检测器52基于图6所示的第一串联电路c1的输出信号和第二串联电路c2的输出信号来检测负载21的温度。当接通开关62和断开开关61时，电流分别在第一串联电路c1和第二串联电路c2中流动，并且温度检测器52基于此时第一串联电路c1的输出信号和第二串联电路c2的输出信号来检测负载21的温度。
[0105]
通知控制器54控制通知单元45来通知各种类型的信息。例如，通知控制器54控制通知单元45响应于第二盒30的更换定时的检测而通知第二盒30的更换定时。通知控制器54基于抽吸操作的累积次数或对存储在存储器18中的负载21的累积通电时间来检测和通知第二盒30的更换定时。通知控制器54不仅限于通知第二盒30的更换定时，还可以通知第一盒20的更换定时、电源12的更换定时、电源12的充电定时等。
[0106]
在设置一个未使用的第二盒30的状态下，当抽吸操作被执行预定次数时，或者当由于抽吸操作对负载21的累积通电时间达到预定值(例如，120秒)时，通知控制器54确定第二盒30已经被用完(即，剩余量为零或空)，并且通知第二盒30的更换定时。
[0107]
此外，当确定该一套中包括的所有第二盒30已经被用完时，通知控制器54可以确定该一套中包括的一个第一盒20已经被用完(即，剩余量为零或空)并且通知第一盒20的更换定时。
[0108]
当气溶胶产生请求检测器51检测到气溶胶产生请求时，电力控制器53通过接通/断开开关61和62来控制电源12经由放电端子41的放电。电力控制器53断开开关62并接通开
关61，以使大电流流向负载21，并执行向负载21放电。当以这种方式执行向负载21放电时，流过负载21的电流比流过第一串联电路c1中的第一元件63的电流更大。如将稍后所述的，由于第一元件63、第二元件64和第三元件65与负载21相比都具有足够大的电池电阻值，所以流过第一元件63的电流为零或几乎为零，并且电流仅流过负载21。由于流过第一元件63的电流为零或几乎为零，所以更大的电流可以从电源12流向负载21，从而改进气溶胶产生效率。
[0109]
即使在其中开关61的发射极连接到图6中的位置ps1的配置中，当执行向负载21放电时，类似地，流过第一串联电路c1中的第一元件63更大的电流可以流过负载21。在其中开关61的发射极连接到图6中的位置ps2的配置中，当执行向负载21放电时，电流也流过第一串联电路c1中的第一元件63。然而，如将稍后所述的，由于第二串联电路c2的电阻值大于负载21的电阻值，所以更大的电流可以流过负载21。无论哪种情况，当执行向负载21放电时，大电流可以流过负载21，并且负载21可以被有效地加热。
[0110]
(负载的温度检测的配置)
[0111]
图7是图6所示的电源单元10的电路配置的主要部分的放大图。如图7所示，mcu 50包括运算放大器56、模数转换器(adc)57和处理器55。尽管这里将描述其中运算放大器56和adc 57被设置在mcu 50内部的示例，运算放大器56和adc 57也可以被设置在mcu 50的外部。
[0112]
运算放大器56包括非反相输入端子(即， 侧输入端子)56a、反相输入端子(即，
‑
侧输入端子)56b和输出端子56c。然后，运算放大器56从输出端子56c输出通过以预定的放大系数a放大差值而获得的输出信号，该差值是通过将输入到非反相输入端子56a的电压减去输入到反相输入端子56b的电压而获得的。
[0113]
由运算放大器56通过从输入到非反相输入端子56a的电压减去输入到反相输入端子56b的电压而获得的值在下文中也被称为差分输入。差分输入等于通过从输入到非反相输入端子56a的电压减去输入到反相输入端子56b的电压而获得的差值，除非发生差分输入的粘滞(sticking)(这将在后面描述)。当负载21的电阻值随其温度变化时，差分输入改变。类似地，当负载21的电阻值随其温度变化时，运算放大器56的输出信号改变。
[0114]
运算放大器56具有包括正电源端子56d和负电源端子56e的一对电源端子。正电源端子56d是高电位侧上的电源端子，并且例如如图7所示连接到参考电压v
ref
。即，正电源端子56d的电位(以下也称为正电源端子56d的电压)等于参考电压v
ref
，并且例如为3.7v。在下文中，正电源端子56d的电位也称为正电源端子56d的电压。
[0115]
另一方面，负电源端子56e是低电位侧上的电源端子，并且例如如图7所示连接到接地gnd。即，负电源端子56e的电位(以下也称为负电源端子56e的电压)等于接地gnd的电位(以下也称为接地gnd的电压)并且为0v。
[0116]
在输入/输出轨到轨(rail
‑
to
‑
rail)类型运算放大器用作运算放大器56的情况下，当正电源端子56d的电压被设置为参考电压v
ref
并且负电源端子56e的电压被设置为0v时，运算放大器56的差分输入的值和输出信号的电位(以下也称为输出信号的电压)可以取从0v到参考电压v
ref
的值。换句话说，在这种情况下，可以作为运算放大器56的差分输入而获得的值的最小值或可以作为其输出信号而输出的电压的最小值为0v。可以作为运算放大器56的差分输入而获得的值的最大值或可以作为其输出信号而输出的电压的最大值为参
考电压v
ref
。在以下描述中，除非另有规定，否则运算放大器56被视为输入/输出轨到轨类型运算放大器。
[0117]
非输入/输出轨到轨类型的运算放大器(以下也称为非输入/输出轨对轨类型运算放大器)可以用作运算放大器56。在使用非输入/输出轨到轨类型运算放大器作为运算放大器56的情况下，用于获得用于运算放大器56的差分输入的值和输出信号的电位的范围比使用输入/输出轨到轨类型运算放大器56的情况下更窄。也就是说，在这种情况下，可以作为运算放大器56的差分输入而获得的值的最小值或可以作为其输出信号而输出的电压的最小值大于0v。可以作为运算放大器56的差分输入而获得的值的最大值或可以作为其输出信号而输出的电压的最大值小于参考电压v
ref
。在下面的描述中，在使用非输入/输出轨到轨类型运算放大器作为运算放大器56的情况下，可以作为运算放大器56的差分输入而获得的值的最小值和最大值或可以作为其输出信号而输出的电压的最小值和最大值也称为由运算放大器56可以处理的最小值和最大值。由运算放大器56可以处理的最小值也可以被称为可以由运算放大器56获得的最小值。即，可以由运算放大器56处理的最小值是可以由本发明中的运算放大器获得的最小值的示例。类似地，由运算放大器56可以处理的最大值可以被称为可以由运算放大器56获得的最大值。
[0118]
例如，在输入/输出轨到轨类型运算放大器56中，当输入到运算放大器56的非反相输入端子56a的电压与输入到反相输入端子56b的电压之间的差值，以及通过将运算放大器56的差分输入乘以放大系数a而获得的值大于参考电压v
ref
，作为运算放大器56的差分输入而获得的值或作为其输出信号而输出的电压粘滞于参考电压v
ref
。在输入/输出轨到轨类型运算放大器56中，当输入到运算放大器56的非反相输入端子56a的电压与输入到反相输入端子56b的电压之间的差值，以及通过将运算放大器56的差分输入乘以放大系数a而获得的值小于0v时，作为运算放大器56的差分输入而获得的值或作为其输出信号而输出的电压粘滞为0v。
[0119]
在非输入/输出轨到轨类型运算放大器56中，当输入到运算放大器56的非反相输入端子56a的电压和输入到反相输入端子56b的电压之间的差值，以及通过将运算放大器56的差分输入乘以放大系数a而获得的值大于由运算放大器56可以处理的最大值时，作为运算放大器56的差分输入而获得的值或作为其输出信号而输出的电压粘滞于由运算放大器56可以处理的最大值。在非输入/输出轨到轨类型运算放大器56中，当输入到运算放大器56的非反相输入端子56a的电压和输入到反相输入端子56b的电压之间的差值，以及通过将运算放大器56的差分输入乘以放大系数a而获得的值小于由运算放大器56可以处理的最小值时，作为运算放大器56的差分输入而获得的值或作为其输出信号而输出的电压粘滞于由运算放大器56可以处理的最小值。
[0120]
在下文中，作为运算放大器56的输出信号而输出的的电压连续地粘滞于参考电压v
ref
或0v(在非输入/输出轨到轨类型的情况下，粘滞于由运算放大器56可以处理的最大值或最小值)(而与所述的负载21的温度无关)也被称为输出信号的粘滞。类似地，可以作为运算放大器56的差分输入而获得的值连续地粘滞于参考电压v
ref
或0v(在非输入/输出轨对轨类型的情况下，粘滞于由运算放大器56可用处理的最大值或最小值)(而不与所述的负载21的温度无关)也被称为差分输入的粘滞。
[0121]
当发生运算放大器56的差分输入的粘滞或其输出信号的粘滞时，难以基于运算放
大器56的输出信号来检测(唯一地指定)负载21的温度t。为此，如稍后将详细描述的，在本实施例的气溶胶吸入器1中，在用于管理负载21的温度的重要温度范围内，运算放大器56的差分输入的粘滞或其输出信号的粘滞不发生。
[0122]
此外，第一串联电路c1连接到运算放大器56的非反相输入端子56a。具体地，运算放大器56的非反相输入端子56a连接在第一串联电路c1中的第一元件63和负载21之间，位于比第一串联电路c1与开关61的连接节点更高的电位侧上。
[0123]
同时，第二串联电路c2连接到运算放大器56的反相输入端子56b。具体地，运算放大器56的反相输入端子56b连接在第二串联电路c2中的第二元件64和第三元件65之间。
[0124]
adc 57将运算放大器56的输出信号转换成数字信号，并输出该数字信号。作为adc 57，其使用以参考电压v
ref
操作的n比特分辨率。
[0125]
在开关62断开并且开关61接通的状态下，输入到运算放大器56的非反相输入端子56a的电压v

和输入到运算放大器56的反相输入端子56b的电压v
‑
分别由以下公式(f1)、(f2)表示，其中施加到由第一串联电路c1和第二串联电路c2形成的整个并联电路的电压(换句话说，主正母线lu和主负母线ld之间的电位差)表示为“v”。
[0126][0127][0128]
因此，在开关62断开并且开关61接通的状态下，从运算放大器56的输出端子56c输出的输出信号由以下公式(f3)基于放大系数a和公式(f1)和(f2)来表示。公式(f3)中不包括放大系数a的部分表示输入到运算放大器56的非反相输入端子56a的信号和输入到其反相输入端子56b的信号之间的差值的差分输入。在下文中，该差分输入也被称为v
in
。差分输入v
in
响应于负载21的电阻值r
h
的变化而变化。在下文中，差分输入v
in
相对于负载21的电阻值r
h
的变化量的变化量将被称为δv
in
。放大系数a是1或更大的自然数是足够的。
[0129][0130]
在开关62断开并且开关61接通的状态下，作为处理器55的功能块的温度检测器52获取运算放大器56的输出信号。在公式(f3)中，除了负载21的电阻值r
h
之外的值是已知值。因此，温度检测器52可以基于所获取的运算放大器56的输出信号和公式(f3)来推导负载21的电阻值r
h
。温度检测器52基于如上所述推导出的负载21的电阻值r
h
和预先存储在rom中的关于负载21的ptc特性的信息(例如，关于参考温度t
ref
、对应于参考温度t
ref
的参考电阻值r
ref
、和电阻温度系数α[ppm/℃]的信息)来检测负载21的温度t。
[0131]
这里，将考虑温度检测器52对负载21的温度t的检测分辨率。
[0132]
输入参考电压v
ref
作为电源的n比特adc 57的分辨率res[v/比特]由以下公式(f4)表示。
[0133][0134]
当公式(f4)被重写时，温度分辨率res[℃]由以下公式(f5)表示。公式(f5)中的δt
h
(δr
h
)表示根据负载21的电阻值r
h
的变化量的负载21的温度t的变化量。因此，可以通过使用负载21的电阻温度系数α[％]将公式(f5)修改成公式(f6)。注意，在推导公式(f6)时，电阻温度系数α[ppm/℃]乘以102和10
‑6，以便将电阻温度系数α的单位从[ppm/℃]转换为[％]。
[0135][0136][0137]
从公式(f6)可以看出，为了增加温度检测器52对负载21的温度t的检测分辨率，可以增加运算放大器56的差分输入v
in
的变化量δv
in
。
[0138]
在本实施例的电源单元10中，从公式(f3)可以看出，输入到运算放大器56的非反相输入端子56a的信号的幅度和输入到反相输入端子56b的信号的幅度显著小于在反相输入端子接地的情况下的幅度。也就是说，运算放大器56的差分输入v
in
的变化量小于负载21的电阻值r
h
的变化量。另一方面，运算放大器56的输出信号被输入到adc 57，并且adc 57以参考电压v
ref
来操作。因此，运算放大器56的输出信号(到adc 57的输入信号)优选地等于或低于参考电压v
ref
，以便adc 57正常操作。
[0139]
在本实施例的电源单元10中，运算放大器56的差分输入v
in
可以被设置为小值。因此，放大系数a可以被设置为在运算放大器56的输出信号不超过参考电压v
ref
的范围内的大值。作为结果，放大系数a和差值v
in
的乘积值可以被设置为大值，并且可以提高温度t的检测分辨率。
[0140]
(负载、第一元件、第二元件和第三元件的电阻值的优选条件)
[0141]
当检测到负载21的温度时，基于电压v的电流流过包括第一串联电路c1和第二串联电路c2的桥式电路，并且桥式电路本身用作热源。因此，为了防止由流过第一串联电路c1和第二串联电路c2的电流产生的焦耳热影响负载21的温度，期望充分增加包括第一串联电路c1和第二串联电路c2的整个桥式电路的电阻值(组合电阻值)。
[0142]
另一方面，当负载21的电阻值r
h
设定为大值时，将负载21的温度升高到期望温度所需的电能增加。当电能减小时，将负载21的温度升高到期望温度需要更多时间。因此，期
望负载21的电阻值r
h
尽可能小，以便提高气溶胶产生效率。
[0143]
为了提高气溶胶产生效率，根据本实施例的电源单元10被配置为满足第一元件63的第一电阻值r1、第二元件64的第二电阻值r2和第三元件65的第三电阻值r3中的每一个都大于负载21的电阻值r
h
的电阻值条件。
[0144]
然而，电阻值r
h
是随着负载21的温度而变化的值。因此，其被配置为使得不管负载21在常温范围内的温度如何，都满足上述电阻值条件。作为另一实施例，电阻值r
h
可以被配置为使得仅当负载21处于常温范围的一部分时才满足上述电阻值条件。具体地，电阻值r
h
可以被配置为使得当负载21处于上述温度范围、上述温度范围和上述第一温度、以及上述温度范围和上述第二温度时，满足上述电阻值条件。利用这种配置，负载21和其他元件的可选项的范围可以被扩宽。
[0145]
如上所述，为了准确地获取负载21的电阻值和温度，需要防止输入到运算放大器56的非反相输入端子的电压v

低于输入到反相输入端子的电压v
‑
。考虑到电阻值r
h
是公式(f3)中的最小值，需要第二电阻值r2大于第三电阻值r3。也就是说，在电源单元10中，第一电阻值r1大于电阻值r
h
，并且第二电阻值r2大于第三电阻值r3。
[0146]
这里，通过将在第一串联电路c1中作为高电位侧上的元件的第一元件63的第一电阻值r1除以在第一串联电路c1中作为低电位侧上的元件的负载21的电阻值r
h
而获得的值被设置为“n”。通过将在第二串联电路c2中作为高电位侧上的元件的第二元件64的第二电阻值r2除以在第二串联电路c2中作为低电位侧上的元件的第三元件65的第三电阻值r3而获得的值被设置为“m”。在电源单元10中，由于第一电阻值r1大于电阻值r
h
，并且第二电阻值r2大于第三电阻值r3，所以n和m两者都是1或更大的实数。在本实施例中，m构成第一电阻比，并且n构成第二电阻比。
[0147]
当n和m如上所述定义时，公式(f3)中的“r
1”为“n r
h”，“r
2”为“m r
3”。因此，公式(f3)可以被修改，如公式7中。
[0148][0149]
可以看出，在公式(f7)中，由于随着n和m增加，分母中n和m的乘积很大，换句话说，因为高电位侧上的r1和r2大于低电位侧上的r
h
和r3，运算放大器56的差值v
in
可以被减小，并且因此放大系数a可以相应地被增加。
[0150]
从公式(f7)可以看出，通过配置为满足m>n的条件，输入到非反相输入端子56a的电压v

不低于输入到反相输入端子56b的电压v
‑
并且运算放大器56稳定地操作，从而可以确保负载21的温度检测精度。根据本实施例的电源单元10被配置为满足m>n的条件，而不管常温范围内负载21的温度如何。利用这种配置，不管负载21的温度如何，都可以高精度地检测负载21的温度。作为另一实施例，电源单元10可以被配置为使得仅当负载21处于常温范围的一部分时，才满足m>n的条件。具体地，电源单元10可以被配置为使得当负载21处于上述
温度范围、上述温度范围和上述第一温度、以及上述温度范围和上述第二温度时，满足m>n的条件。利用这种配置，负载21和其他元件的可选项的范围可以被扩宽。
[0151]
(气溶胶吸入器的操作概述)
[0152]
将参考图6描述如上所述配置的气溶胶吸入器1的操作概述。在检测到气溶胶产生请求时，mcu 50的处理器55向开关61发送接通命令，并向开关62发送关断命令。当响应于这些命令而开关61接通并且开关62断开时，大电流流过加热电路以流到负载21，并且流过第一元件63、第二元件64和第三元件65的电流为零或几乎为零。因此，负载21被加热以产生气溶胶。
[0153]
从开始加热负载21起经过预定时间之后，处理器55向开关61发送关断命令，并向开关62发送接通命令。当响应于这些命令开关61断开并且开关62接通时，电流流过第一连接电路以流到第一串联电路c1和第二串联电路c2。然后，第一串联电路c1和第二串联电路c2的输出信号之间的差值(差分输入v
in
)由运算放大器56放大，由adc 57进行数字转换，并输入到处理器55。处理器55基于来自adc 57的输入信号来检测负载21的温度。
[0154]
在检测负载21的温度之后，处理器55向开关61发送接通命令，并向开关62发送关断命令，以再次开始产生气溶胶。通过重复上述操作，在根据气溶胶产生请求的气溶胶产生时段期间，高频率地检测负载21的温度。
[0155]
(气溶胶吸入器的具体操作的示例)
[0156]
接下来，将参照图8描述本实施例的气溶胶吸入器1的具体操作的示例。例如，气溶胶吸入器1在气溶胶产生时段期间重复执行图8所示的操作。
[0157]
如图8所示，在本实施例的气溶胶吸入器1中，例如，当处于检测到负载21的温度t的定时时，mcu 50的处理器55开始测量负载21的温度t(步骤s11)。例如，在步骤s11中，处理器55向开关61发送关断命令，并向开关62发送接通命令。因此，电流流过开关62下游的第一串联电路c1和第二串联电路c2，并且上述电压v

被输入到运算放大器56的非反相输入端子56a，并且上述电压v
‑
被输入到反相输入端子56b。因此，a
×
(v

‑
v
‑
)，即，a
×
v
in
从运算放大器56输出作为输出信号，并且输出信号被输入到adc 57。
[0158]
adc 57对输入a
×
(v

‑
v
‑
)执行数字转换(步骤s12)，并将获得的数字转换值输出到处理器55。处理器55基于从adc 57接收到的数字转换值(即，运算放大器56的输出信号的数字转换值)，如上所述，获取负载21的温度t(步骤s13)。例如，当获取负载21的温度t时，处理器55优选地向开关62发送关断命令。这样，当此后开关61接通时(例如，参见稍后描述的步骤s15)，可以增加流过加热电路以流到负载21的电流。
[0159]
接下来，处理器55基于获取的负载21的温度t和目标温度t
tar
来确定负载21的温度t是否低于预定目标温度t
tar
(即，t<t
tar
)(步骤s14)。目标温度t
tar
例如是由气溶胶吸入器1的制造商预先确定的温度，作为加热负载21时的控制目标值。关于目标温度t
tar
的信息预先存储在rom等(未示出)中。
[0160]
当确定负载21的温度t低于目标温度t
tar
时(步骤s14：是)，处理器55向开关61发送接通命令以接通开关61(步骤s15)。因此，电流流过加热电路以流到负载21，并且负载21被加热。另一方面，当确定负载21的温度t等于或高于目标温度t
tar
时(步骤s14：否)，处理器55向开关61发送断开命令以关断开关61(步骤s16)。因此，停止由加热电路向负载21供应电流，并且停止对负载21加热。在执行步骤s15或步骤s16之后，处理器55将处理返回到步骤
s11。
[0161]
如上所述，通过重复其中当负载21的温度t低于目标温度t
tar
时接通开关61以加热负载21以及当负载21的温度t等于或高于目标温度t
tar
时关断开关61以停止加热负载21的处理，可以控制负载21的温度t以限制到目标温度t
tar
。
[0162]
当基于负载21的温度t和目标温度t
tar
之间的比较结果通过接通或关断开关61来执行将负载21的温度t限制到目标温度t
tar
的控制时，如果可以在目标温度t
tar
周围检测到负载21的温度t，则可以将负载21的温度t限制到目标温度t
tar
。
[0163]
因此，当基于负载21的温度t和目标温度t
tar
之间的比较结果执行将负载21的温度t限制到目标温度t
tar
的控制时，几乎不需要能够在包括远离目标温度t
tar
的温度的宽温度范围内检测负载21的温度t，更重要的是，期望能够准确地在目标温度t
tar
周围检测负载21的温度t。因此，在本实施例中，认为能够在适当的温度范围内准确地检测负载21的温度t。
[0164]
(温度)
[0165]
首先，将参考图9描述与负载21有关并在以下描述中使用的温度。在图9中，水平轴表示负载21的温度。
[0166]
如上所述，可以确保负载21和气溶胶吸入器1的安全的操作保证温度范围是针对负载21预先确定的。如图9所示，负载21的操作保证温度范围是本发明中的操作温度集合的示例。在本实施例中，负载21的操作保证温度范围是下限操作温度t
lower
或更高和上限操作温度t
upper
或更低的温度范围。换句话说，在本实施例中，下限操作温度t
lower
是负载21的操作保证温度范围中包括的温度的最小元素(least element)，上限操作温度t
upper
是负载21的操作保证温度范围中包括的温度的最大元素(greatest element)。
[0167]
低于下限操作温度t
lower
的温度不包括在操作保证温度范围内，而包括在操作保证温度范围的下界(lower bound)内。低于下限操作温度t
lower
的温度在下文中也称为下界温度。另外，高于上限操作温度t
upper
的温度不包括在操作保证温度范围内，而包括在操作保证温度范围的上界温度范围内。高于上限操作温度的温度在下文中也称为上界温度。如图9所示，上界温度是本发明中的操作温度集合的上界温度范围的示例，并且下界温度是本发明中的操作温度集合的下界温度范围的示例。在气溶胶吸入器1的操作期间，控制负载21，使得负载21的温度包括在负载21的操作保证温度范围内，而不是上界温度或下界温度。
[0168]
这里，上限操作温度t
upper
是气溶胶吸入器1的制造商预先确定的温度，作为停止(禁止)加热负载21的温度。作为示例，在本实施例中，上限操作温度t
upper
被设置为300℃。如图9所示，上限操作温度t
upper
是上限温度的示例，即，在本发明中的操作温度集合中的最大元素的示例。
[0169]
下限操作温度t
lower
是气溶胶吸入器1的制造商预先确定的温度，作为不允许(禁止)向负载21放电的温度。作为示例，在本实施例中，下限操作温度t
lower
为
‑
10℃。也就是说，下限操作温度t
lower
例如是与气溶胶吸入器1本身的操作保证温度范围中包括的温度的最小元素相同的温度。如图9所示，下限操作温度t
lower
是下限温度的示例，即，本发明中的操作温度集合中的最小元素的示例。
[0170]
在本实施例中，当负载21的温度t包括在可检测的温度范围(该可检测的温度范围是可检测的下限温度t
min
或更高和可检测的上限温度t
max
或更低的温度范围)中时，处理器55可以基于运算放大器56的输出信号来检测负载21的温度t。也就是说，在本实施例中，可
检测的下限温度t
min
是包括在可检测的温度范围中的温度的最小元素，并且可检测的上限温度t
max
是包括在可检测的温度范围中的温度的最大元素。在本说明书中，检测温度t可能意味着可以唯一地指定温度t。
[0171]
例如，如图9所示，当在本实施例的气溶胶吸入器1中，确定目标温度t
tar
时，可检测的温度范围被设置为包括目标温度t
tar
的温度范围。另一方面，目标温度t
tar
可以不像在稍后描述的第四修改中那样被确定。当未确定目标温度t
tar
时，可检测温度的范围被设置为例如包括上限操作温度t
upper
的温度范围(参见图18等)。
[0172]
尽管图9示出了可检测的上限温度t
max
和上限操作温度t
upper
被设置为不同温度的示例，但是可检测的上限温度t
max
和上限操作温度t
upper
可以被设置为相同的温度。例如，可检测的上限温度t
max
和上限操作温度t
upper
可以被设置为300℃。类似地，可检测的下限温度t
min
和下限操作温度t
lower
可以被设置为相同的温度。
[0173]
如图9所示，下限操作温度t
lower
或更高且低于可检测的下限温度t
min
的温度范围是本发明中的操作温度集合的子集的示例，更具体地，是包括下限温度的子集的示例。高于可检测的上限温度t
max
且等于或低于上限操作温度t
upper
的温度范围是本发明中的操作温度集合的子集的另一示例，并且更具体地，是包括上限温度的子集的示例。
[0174]
(可检测温度范围的示例)
[0175]
接下来，将参照图10描述本实施例的气溶胶吸入器1的可检测的温度范围的具体示例。如参考图8所述，这里描述的气溶胶吸入器1基于负载21的温度t和目标温度t
tar
之间的比较结果执行将负载21的温度t限制到目标温度t
tar
的控制。
[0176]
在气溶胶吸入器1中，例如，当目标温度t
tar
设置为250℃时，可检测的下限温度t
min
设置为200℃，比目标温度t
tar
低50℃，并且可检测的上限温度t
max
设置为300℃，比目标温度t
tar
高50℃，以足够的精度将负载21的温度t限制到作为目标温度t
tar
的250℃。
[0177]
因此，在图10中，示出了其中目标温度t
tar
设置为250℃、可检测的下限温度t
min
设置为200℃、可检测的上限温度t
max
设置为300℃、并且可检测的温度范围设置为200℃或更高和300℃或更低的示例。在图10中，纵轴表示输入到运算放大器56的非反相输入端子56a的电压v

、输入到反相输入端子56b的电压v
‑
和差分输入v
in
的幅度(即，电压)，横轴表示负载21的温度t。在图10中，在差分输入v
in
和稍后描述的差分输入v
in
(ε＝
‑
10％)中，由虚线绘制的部分的一部分指示小于接地gnd的电位的电位，其是负电源端子56e的电位。应该注意的是，这只是为了理解在输出信号或差分输入没有发生粘滞的情况下差分输入相对于负载21的温度t的行为。在实际系统中，输出信号和差分输入的粘滞发生在作为负电源端子56e的电位的接地gnd的电位(当运算放大器56是非输入/输出轨到轨类型时由运算放大器56可以处理的最小值)处。这同样适用于稍后描述的图12(第一修改)、图14(第二修改)、图16(第三修改)、图18(第四修改)和图20(第五修改)。
[0178]
如上所述，由于负载21具有ptc特性，因此负载21的电阻值r
h
随着负载21的温度t的增加而增大。因此，如图10所示，在电压v被施加到由第一串联电路c1和第二串联电路c2形成的整个并联电路的情况下，输入到运算放大器56的非反相输入端子56a的电压v

随着负载21的温度t的增加而增加(也参见上述公式(f1))。
[0179]
另一方面，第二元件64的第二电阻值r2和第三元件65的第三电阻值r3是恒定的，而与负载21的温度t无关。因此，如图10所示，在电压v被施加到由第一串联电路c1和第二串联
电路c2形成的整个并联电路的情况下，输入到运算放大器56的反相输入端子56b的电压v
‑
具有恒定值，而与负载21的温度t无关(也参见上面的公式(f2))。
[0180]
只要不发生粘滞，运算放大器56的差分输入v
in
就是v

和v
‑
之间的差值(即，v
in
＝v

‑
v
‑
)。因此，如图10所示，在电压v被施加到由第一串联电路c1和第二串联电路c2形成的整个并联电路的情况下，运算放大器56的差分输入v
in
通过将v

向图10所示的纵轴的负侧移动上述v
‑
来获得。与v

类似，差分输入v
in
随着负载21的温度t的增加而增大。
[0181]
在本实施例中，运算放大器56的正电源端子56d连接到参考电压v
ref
，并且负电源端子56e连接到接地gnd(参见图7)。因此，运算放大器56的差分输入v
in
可以取的最大值是与参考电压v
ref
(当运算放大器56是非输入/输出轨到轨类型时，由运算放大器56可以处理的最大值)相对应的值。运算放大器56的差分输入v
in
可以取的最小值是与接地gnd的电压(当运算放大器56是非输入/输出轨到轨类型时，由运算放大器56可以处理的最小值)相对应的值。
[0182]
类似地，运算放大器56的输出信号a
×
v
in
(即，a
×
(v

‑
v
‑
))可以取的电压的最大值是与参考电压v
ref
(当运算放大器56是非输入/输出轨对轨类型时，由运算放大器56可以处理的最大值)相对应的值。此外，输出信号a
×
v
in
可以取的电压的最小值是与接地gnd的电压相对应的值(当运算放大器56是非输入/输出轨到轨类型时，由运算放大器56可以处理的最小值)。
[0183]
为了将可检测的温度范围设置为200℃至300℃，当负载21的温度t是200℃至300℃时，通过将差分输入乘以放大系数a而获得的值或输入到运算放大器56的非反相输入端子56a的电压与输入到反相输入端子56b的电压之间的差值，可以是与接地gnd的电压或更大(当运算放大器56是非输入/输出轨到轨类型时，由运算放大器56可以处理的最小值或更大)和参考电压v
ref
或更小(当运算放大器56是非输入/输出轨到轨类型时，由运算放大器56可以处理的最大值或更小)相对应的值。
[0184]
也就是说，气溶胶吸入器1的制造商可以选择电阻值r
h
、r1、r2、r3和放大系数a，使得当负载21的温度t为200℃至300℃时，通过将差分输入乘以放大系数a而获得的值或输入到运算放大器56的非反相输入端子56a的电压与输入到反相输入端子56b的电压之间的差值，是与接地gnd的电压或更大(当运算放大器56是非输入/输出轨到轨类型时，由运算放大器56可以处理的最小值或更大)和参考电压v
ref
或更小(当运算放大器56是非输入/输出轨到轨类型时，由运算放大器56可以处理的最大值或更小)相对应的值。气溶胶吸入器1的制造商可以使用所选择的电阻值r
h
、r1、r2、r3和放大系数a来配置气溶胶吸入器1。
[0185]
在选择电阻值r
h
、r1、r2和r3以及放大系数a时，当选择电阻值r
h
、r1、r2和r3使得运算放大器56的差分输入v
in
尽可能小时，在抑制运算放大器56的输出信号粘滞于参考电压v
ref
的同时，可以相应地增大放大系数a。当放大系数a增大时，运算放大器56的输出信号可以根据负载21的温度t的变化而大幅度变化，并且可以基于运算放大器56的输出信号以更高的精度检测负载21的温度t。
[0186]
例如，为了降低运算放大器56的差分输入v
in
，可以选择电阻值r
h
、r1、r2和r3，使得在负载21的温度t为200℃时(即，可检测的下限温度t
min
)v

和v
‑
相等。这样，当负载21的温度t为200℃时，运算放大器56的差分输入v
in
等于0v，即，等于连接到负电源端子56e的接地gnd的电压，因此当负载21的温度t高于200℃时，可以抑制运算放大器56的差分输入v
in
粘滞于
接地gnd的电压。
[0187]
因此，在200℃或更高的可检测的温度范围内，可以降低运算放大器56的差分输入v
in
，同时抑制运算放大器56的输出信号a
×
v
in
粘滞于接地gnd的电压，并能够基于运算放大器56的输出信号检测负载21的温度t。因此，可以增大运算放大器56的放大系数a，并且当负载21的温度t包括在可检测的温度范围内时，可以以高精度检测温度t。
[0188]
此外，由于负载21本身的产品误差，负载21的电阻值r
h
可能与设计参考值相差约
±
10％。因此，即使负载21的电阻值r
h
由于负载21的产品误差而变化，也优选地能够在可检测的温度范围内检测负载21的温度t。
[0189]
具体地，在图10中，v

(ε＝
‑
10％)表示在电压v被施加到由第一串联电路c1和第二串联电路c2形成的整个并联电路的情况下，输入到运算放大器56的非反相输入端子56a的电压v

，其中负载21的电阻值r
h
从设计参考值在
‑
方向上变化10％(向下偏斜)。在图10中，运算放大器56的差分输入v
in
(ε＝
‑
10％)表示v

(ε＝
‑
10％)和v
‑
之间的差(即，v

(ε＝
‑
10％)
‑
v
‑
)。
[0190]
例如，优选地选择电阻值r
h
、r1、r2和r3，使得在当负载21的温度t为200℃时(即，可检测的下限温度t
min
)v

(ε＝
‑
10％)和v
‑
相等，如图10所示，并使用所选择的电阻值r
h
、r1、r2和r3来配置气溶胶吸入器1。这样，即使负载21的电阻值r
h
从设计参考值在
‑
方向上变化10％，当负载21的温度t高于200℃时，也可以抑制运算放大器56的差分输入v
in
不粘滞于接地gnd的电压，并且可以在可检测的温度范围内检测到负载21的温度t。
[0191]
在图10中，v

(ε＝ 10％)表示在电压v施加到由第一串联电路c1和第二串联电路c2形成的整个并联电路的情况下，输入到运算放大器56的非反相输入端子56a的电压v

，其中负载21的电阻值r
h
从设计参考值在 方向上变化10％(向上偏斜)。在v

(ε＝ 10％)被输入到运算放大器56的非反相输入端子56a的情况下，运算放大器56的差分输入v
in
(ε＝ 10％)是v

(ε＝ 10％)和v
‑
之间的差值(即，v

(ε＝ 10％)
‑
v
‑
)。
[0192]
尽管这里没有详细地显示和描述，但优选地选择电阻值r
h
、r1、r2和r3，使得当负载21的温度t为300℃(即，可检测的上限温度t
max
)时差分输入v
in
(ε＝ 10％)等于参考电压v
ref
或更小，并使用所选择的电阻值r
h
、r1、r2和r3来配置气溶胶吸入器1。这样，即使负载21的电阻值r
h
从设计参考值在 方向上变化10％，当负载21的温度t低于300℃时，也可以抑制运算放大器56的差分输入v
in
粘滞于参考电压v
ref
，并且可以在可检测的温度范围内检测到负载21的温度t。
[0193]
当使用非输入/输出轨到轨类型运算放大器作为运算放大器56时，可以选择电阻值r
h
、r1、r2和r3，使得在负载21的温度t是可检测的下限温度t
min
时，输入到运算放大器56的非反相输入端子56a的电压(v

或v

(ε＝
‑
10％))与输入到反相输入端子56b的电压之间的差值等于由运算放大器56可以处理的最小值。另外，优选地选择电阻值r
h
、r1、r2和r3，使得当负载21的温度t是可检测的上限温度t
max
时，输入到运算放大器56的非反相输入端子56a的电压(v

或v

(ε＝
‑
10％))与输入到反相输入端子56b的电压之间的差值等于由运算放大器56可以处理的最大值或更小，并且使用所选择的电阻值r
h
、r1、r2和r3来配置气溶胶吸入器1。这同样适用于稍后描述的图12(第一修改)、图14(第二修改)、图16(第三修改)、图18(第四修改)和图20(第五修改)。
[0194]
如上所述，在基于负载21的温度t和目标温度t
tar
之间的比较结果将负载21的温度
t限制到目标温度t
tar
的气溶胶吸入器1中，如果可以在目标温度t
tar
周围检测到负载21的温度t，则可以将负载21的温度t限制到目标温度t
tar
。具体地，例如，如果可以在目标温度t
tar
的
±
50℃的可检测的温度范围内检测到负载21的温度t，则可以以足够精度将负载21的温度t限制到目标温度t
tar
。
[0195]
因此，在本实施例的气溶胶吸入器1中，当负载21的温度t为目标温度t
tar
‑
50℃时，输入到运算放大器56的非反相输入端子56a的电压与输入到反相输入端子56b的电压之间的差值等于连接到负电源端子56e的接地gnd的电压(当运算放大器56是非输入/输出轨到轨类型时，由运算放大器56可以处理的最小值)，使得仅在目标温度t
tar
的
±
50℃的适当温度范围内，才基于运算放大器56的输出信号来检测负载21的温度t。
[0196]
如果基于运算放大器56的输出信号在宽温度范围内使负载21的温度t可检测到，则负载21、第一元件63、第二元件64以及第三元件65的电阻值r
h
、r1、r2和r3从防止运算放大器56的差分输入和输出信号的粘滞的观点来看需要具有裕度。当电阻值r
h
、r1、r2和r3具有裕度时，运算放大器56的差分输入v
in
趋于增大，并且当运算放大器56的差分输入v
in
增大时，从防止运算放大器56的输出信号粘滞的观点来看，难以增大运算放大器56的放大系数a。
[0197]
相比之下，由于本实施例的气溶胶吸入器1能够仅在适当的温度范围内基于运算放大器56的输出信号来检测负载21的温度t，因此没有必要为负载21、第一元件63、第二元件64和第三元件65的电阻值r
h
、r1、r2和r3提供裕度以过度抑制运算放大器56的输出信号的粘滞。因此，运算放大器56的差分输入v
in
可以减小，并且运算放大器56的放大系数a可以相应地增大。因此，本实施例的气溶胶吸入器1能够在适当的温度范围内高精度地检测负载21的温度t。
[0198]
此外，由于产品误差，当温度t为目标温度t
tar
‑
50℃时，负载21的电阻值r
h
可能与设计参考值相差
‑
10％。因此，在本实施例的气溶胶吸入器1中，当负载21的温度t为目标温度t
tar
‑
50℃时，在负载21的电阻值r
h
与设计参考值相差
‑
10％的情况下，使输入到负载21的非反相输入端子56a的电压和输入到运算放大器56的非反相输入端子56b的电压之间的差值等于负电源端子56e的电压(当运算放大器56为非输入/输出轨到轨类型时，由运算放大器56可以处理的最小值)。
[0199]
因此，即使负载21中存在产品误差，本实施例的气溶胶吸入器1也能够抑制运算放大器56的差分输入和输出信号的粘滞，并且能够在适当的温度范围内高精度地检测负载21的温度t。也就是说，即使负载21中存在产品误差，本实施例的气溶胶吸入器1也可以抑制将错误的温度作为负载21的温度t而获得。因此，本实施例的气溶胶吸入器1能够通过抑制诸如负载21基于错误的温度而被过度加热的情况的发生来适当地管理负载21的温度t。
[0200]
(气溶胶吸入器的第一修改)
[0201]
接下来，将描述气溶胶吸入器1的第一修改。第一修改与上述实施例的不同之处在于，对参考温度t
ref
和参考电阻值r
ref
进行校准(参见公式(f0))。通过如第一修改中那样对参考温度t
ref
和参考电阻值r
ref
进行校准，可以基于上述公式(f0)以更高精度检测负载21的温度t。在第一修改的以下描述中，与上述实施例中的那些部分相同的部分由相同的参考标记表示，并且适当地省略其描述。
[0202]
(第一修改的气溶胶吸入器的具体操作的示例)
[0203]
将参考图11描述第一修改的气溶胶吸入器1的具体操作的示例。如图11所示，当处于对第一修改的气溶胶吸入器1中的参考温度t
ref
和参考电阻值r
ref
执行校准的定时时，mcu 50的处理器55从气溶胶吸入器1中包括的温度传感器获取负载21的温度t(步骤s21)。
[0204]
这里，包括在气溶胶吸入器1中的温度传感器例如是进气传感器15。具体地，进气传感器15具有检测用于校准输出值的环境空气温度的温度传感器，并将由该温度传感器检测到的温度发送到处理器55。在步骤s21，处理器55获取由进气传感器15检测到的环境空气温度作为负载21的温度t。
[0205]
关于获取环境空气温度作为负载21的温度t的意义，在刚被更换之后负载21的温度t很可能与环境空气温度基本相同。因此，将更换负载21的定时作为对参考温度t
ref
和参考电阻值r
ref
执行校准的定时，并且获取由进气传感器15当时检测到的环境空气温度作为负载21的温度t，因此，即使在负载21本身上没有设置温度传感器时，也能够以高精度获取负载21的温度t。
[0206]
当气溶胶吸入器1具有检测电源12的温度的温度传感器时，处理器55可以在步骤s21中获取由检测电源12的温度的温度传感器检测到的温度作为负载21的温度t。
[0207]
接下来，处理器55获取负载21的电阻值r
h
(步骤s22)。例如，在步骤s22中，处理器55向开关61发送关断命令，并向开关62发送接通命令，如步骤s11所示，以从运算放大器56输出输出信号a
×
(v

‑
v
‑
)，并使输出信号a
×
(v

‑
v
‑
)输入到adc 57。此外，处理器55基于adc 57输出的a
×
(v

‑
v
‑
)的数字转换值和上述公式(f3)来获取负载21的电阻值r
h
。注意，处理器55可以改变执行步骤s21和s22的顺序，或者可以同时执行步骤s21和s22。
[0208]
接下来，处理器55基于在步骤s21中获取的负载21的温度t和在步骤s22中获取的负载21的电阻值r
h
，对参考温度t
ref
和参考电阻值r
ref
执行校准(步骤s23)。例如，在步骤s23中，处理器55将在步骤s21中获取的负载21的温度设置为参考温度t
ref
，并将在步骤s22中获取的电阻值r
h
设置为参考电阻值r
ref
。这里设置的参考温度t
ref
和参考电阻值r
ref
用于求解下面的公式(f0)。
[0209]
当在步骤s23中校准参考温度t
ref
和参考电阻值r
ref
时，第一修改的气溶胶吸入器1重复步骤s11的操作和如图11所示的上面描述的以下步骤。
[0210]
如在第一修改中，当要对参考温度t
ref
和参考电阻值r
ref
执行校准时，有必要在对参考温度t
ref
和参考电阻值r
ref
执行校准的定时，基于运算放大器56的输出信号获得负载21的电阻值r
h
(步骤s22)。在对参考温度t
ref
和参考电阻值r
ref
执行校准的定时，负载21可以采用包括在负载21的操作保证温度范围中的任何温度。
[0211]
因此，当在第一修改中对参考温度t
ref
和参考电阻值r
ref
执行校准时，与上述实施例相比，需要扩大可检测的温度范围，采用可检测的上限温度t
max
作为上限操作温度t
upper
并采用可检测的下限温度t
min
作为下限操作温度t
lower
。
[0212]
(第一修改的可检测的温度范围的示例)
[0213]
这里，将参考图12描述第一修改的可检测的温度范围的示例。图12所示的示例是这样的示例，即，由于上限操作温度t
upper
为300℃并且下限操作温度t
lower
为
‑
10℃，可检测的上限温度t
max
设置为300℃，可检测的下限温度t
min
设置为
‑
10℃，可检测的温度范围设置为
‑
10℃至300℃。
[0214]
与图10类似，在图12中，纵轴表示输入到运算放大器56的非反相输入端子56a的电
压v

、输入到反相输入端子56b的电压v
‑
和差分输入v
in
的幅度(即，电压)，横轴表示负载21的温度t。
[0215]
为了将可检测的温度范围设置为
‑
10℃至300℃，当负载21的温度t为
‑
10℃至300℃时，通过将差分输入乘以放大系数a而获得的值或输入到运算放大器56的非反相输入端子56a的电压与输入到反相输入端子56b的电压之间的差值，可以是与接地gnd的电压或更大(当运算放大器56是非输入/输出轨对轨类型时，由运算放大器56可以处理的最小值或更大)和参考电压v
ref
或更小(当运算放大器56是非输入/输出轨到轨类型时，由运算放大器56可以处理的最大值或更小)相对应的值。
[0216]
也就是说，气溶胶吸入器1的制造商可以选择电阻值r
h
、r1、r2、r3和放大系数a，使得当负载21的温度t为
‑
10℃至300℃时，通过将差分输入乘以放大系数a而获得的值或输入到运算放大器56的非反相输入端子56a的电压与输入到反相输入端子56b的电压之间的差值，是与接地gnd的电压或更大(当运算放大器56是非输入/输出轨到轨类型时，由运算放大器56可以处理的最小值或更大)和参考电压v
ref
或更小的电压(当运算放大器56是非输入/输出轨到轨类型时，由运算放大器56可以处理的最大值或更小)相对应的值。气溶胶吸入器1的制造商可以使用所选择的电阻值r
h
、r1、r2、r3和放大系数a来配置气溶胶吸入器1。
[0217]
更具体地，例如，可以选择电阻值r
h
、r1、r2和r3，使得当负载21的温度t为
‑
10℃(即，可检测的下限温度t
min
)时v

和v
‑
相等。这样，当负载21的温度t为
‑
10℃时运算放大器56的差分输入v
in
等于0v，即，等于连接到负电源端子56e的接地gnd的电压，因此，当负载21的温度t高于
‑
10℃时，可以抑制运算放大器56的差分输入v
in
粘滞于接地gnd的电压。
[0218]
因此，在
‑
10℃或更高的可检测的温度范围内，可以减小运算放大器56的差分输入v
in
，同时抑制运算放大器56的输出信号a
×
v
in
粘滞于接地gnd的电压，并且能够基于运算放大器56的输出信号检测负载21的温度t。
[0219]
同样在第一修改中，优选地考虑负载21的产品误差。例如，可以选择电阻值r
h
、r1、r2和r3，使得在负载21的温度t为
‑
10℃(即，可检测的下限温度t
min
)时v

(ε＝
‑
10％)和v
‑
之间的差等于接地gnd的电压(当运算放大器56是非输入/输出轨到轨类型时，由运算放大器56可以处理的最小值)，如图12所示，并且可以使用所选择的电阻值r
h
、r1、r2和r3来配置气溶胶吸入器1。在这种情况下，即使当负载21的电阻值r
h
从参考值在
‑
方向上变化10％时，也可以在上述可检测的温度范围内检测到负载21的温度t。
[0220]
如上所述，在第一修改的气溶胶吸入器1中，在其中下限操作温度t
lower
是最小元素并且上限操作温度t
upper
是最大元素的操作保证温度范围内，输入到运算放大器56的非反相输入端子56a的电压和输入到运算放大器56的反相输入端子56b的电压之间的差值等于或大于运算放大器56的负电源端子56e的电压(当运算放大器56是非输入/输出轨到轨类型时，由运算放大器56可以处理的最小值或更大)。因此，当负载21的温度t在操作保证温度范围内时，可以抑制运算放大器56的差分输入和输出信号的粘滞。因此，可以适当地执行用于检测负载21的温度t的校准。
[0221]
(气溶胶吸入器的第二修改)
[0222]
接下来，将描述气溶胶吸入器1的第二修改。第二修改与上述实施例的不同之处在于，使用脉宽调制(pwm)控制来控制负载21的温度t。如在第二修改中，通过使用pwm控制来控制负载21的温度t，可以更容易地控制负载21的温度t。在第二修改的下面的描述中，与上
述实施例中的那些部分相同的部分由相同的参考标记表示，并且适当地省略其描述。
[0223]
(第二修改的气溶胶吸入器的具体操作的示例)
[0224]
将参考图13描述第二修改的气溶胶吸入器1的具体操作的示例。如图13所示，例如，在处于用于检测第二修改的气溶胶吸入器1中的负载21的温度t的定时时，mcu 50的处理器55开始测量负载21的温度t(步骤s31)。在步骤s31中，与步骤s11类似，处理器55在接通开关62的同时断开开关61，使得电流流过开关62下游的第一串联电路c1和第二串联电路c2。因此，从运算放大器56输出a
×
(v

‑
v
‑
)作为输出信号，该输出信号被输入到adc 57。
[0225]
此外，adc 57对输入a
×
(v

‑
v
‑
)执行数字转换(步骤s32)，并将获得的数字转换值输出到处理器55。类似于步骤s13，处理器55基于从adc57接收的数字转换值(即，运算放大器56的输出信号的数字转换值)获取负载21的温度t(步骤s33)。
[0226]
接下来，处理器55基于目标温度t
tar
和负载21的温度t之间的温度差δt(即，δt＝t
tar
‑
t)来确定用于控制负载21的温度t的占空比(duty)命令值(步骤s34)。在第二修改中，例如，将图13所示的pwm控制信息预先存储在rom等(未示出)中。
[0227]
如图13所示，pwm控制信息是其中与温度差δt相关联地确定温度差δt的占空比命令值的信息。这里，例如，占空比命令值指示在切换时段中要发送到开关61以便控制负载21的温度t的接通命令的脉冲宽度，即，在切换时段中经由加热电路向负载21供应的电力的脉冲宽度。
[0228]
如图13所示，在pwm控制信息中，当温度差δt为0时的占空比命令值被设置为可以作为占空比命令值的最小值d
min
(例如，占空比为0％的脉冲宽度)。另外，在pwm控制信息中，占空比命令值也随着温度差δt从零增加而增加。在pwm控制信息中，当温度差δt等于或大于预定阈值δt
th
时的占空比命令值被设置为可以作为占空比命令值的最大值d
max
(例如，占空比为100％的脉冲宽度)。在下文中，将温度差δt为阈值δt
th
的负载21的温度t称为阈值温度t
d
。也就是说，阈值δt
th
＝目标温度t
tar
‑
阈值温度t
d
。
[0229]
在上述步骤s34中，首先，处理器55基于在步骤s33中获取的负载21的温度t和目标温度t
tar
来获取温度差δt。此外，处理器55基于所获取的温度差δt和pwm控制信息来确定占空比命令值。
[0230]
当确定占空比命令值时，处理器55基于所确定的占空比命令值来控制开关61的切换(步骤s35)。因此，处理器55可以使用pwm控制来执行控制，使得负载21的温度t是目标温度t
tar
。
[0231]
当负载21的温度t如在第二修改中被pwm控制时，如果可以在阈值温度t
d
或更高和目标温度t
tar
的温度范围内检测到负载21的温度，负载21的温度t可以以足够精确被限制到目标温度t
tar
。例如，这里，阈值温度t
d
是比上述实施例的示例中的可检测的下限温度t
min
(即，200℃)更低的温度(例如，100℃)。
[0232]
因此，当负载21的温度t如在第二修改中被pwm控制时，与在上述实施例的示例中相比，需要扩大可检测的温度范围，将可检测的下限温度t
min
作为阈值温度t
d
。
[0233]
(第二修改的可检测的温度范围的示例)
[0234]
这里，将参考图14描述第二修改的可检测的温度范围的示例。图14所示的示例是通过将可检测的上限温度t
max
设置为300℃并且将可检测的下限温度t
min
设置为100℃作为阈值温度t
d
来将可检测的温度范围设置为100℃至300℃的示例。
[0235]
与图10类似，在图14中，纵轴表示输入到运算放大器56的非反相输入端子56a的电压v

、输入到反相输入端子56b的电压v
‑
和差分输入v
in
的幅度(即，电压)，横轴表示负载21的温度t。
[0236]
为了将可检测的温度范围设置为100℃至300℃，当负载21的温度t为100℃至300℃时，通过将差分输入乘以放大系数a而获得的值或输入到运算放大器56的非反相输入端子56a的电压与输入到反相输入端子56b的电压之间的差值，可以是与接地gnd的电压或更大(当运算放大器56是非输入/输出轨到轨类型时，由运算放大器56可以处理的最小值或更大)和参考电压v
ref
或更小(当运算放大器56是非输入/输出轨到轨类型时，由运算放大器56可以处理的最大值或更小)相对应的值。
[0237]
也就是说，气溶胶吸入器1的制造商可以选择电阻值r
h
、r1、r2、r3和放大系数a，使得当负载21的温度t为100℃至300℃时，通过将差分输入乘以放大系数a而获得的值或输入到运算放大器56的非反相输入端子56a的电压与输入到反相输入端子56b的电压之间的差值，是与接地gnd的电压或更大(当运算放大器56是非输入/输出轨到轨类型时，由运算放大器56可以处理的最小值或更大)和参考电压v
ref
或更小(当运算放大器56是非输入/输出轨到轨类型时，由运算放大器56可以处理的最大值或更小)相对应的值。气溶胶吸入器1的制造商可以使用所选择的电阻值r
h
、r1、r2、r3和放大系数a来配置气溶胶吸入器1。
[0238]
更具体地，例如，可以选择电阻值r
h
、r1、r2和r3，使得在负载21的温度t为100℃(即，可检测的下限温度t
min
)时v

和v
‑
相等。这样，运算放大器56的差分输入v
in
在负载21的温度t为100℃时等于0v，即，等于连接到负电源端子56e的接地gnd的电压，因此，当负载21的温度t高于100℃时，可以抑制运算放大器56的差分输入v
in
粘滞于接地gnd的电压。
[0239]
因此，在100℃或更高的可检测的温度范围内，可以减小运算放大器56的差分输入v
in
，同时抑制运算放大器56的输出信号a
×
v
in
粘滞于接地gnd的电压，并且能够基于运算放大器56的输出信号检测负载21的温度t。
[0240]
同样在第二修改中，优选地考虑负载21的产品误差。例如，可以选择电阻值r
h
、r1、r2和r3，使得在负载21的温度t为100℃(即，可检测的下限温度t
min
)时v

(ε＝
‑
10％)和v
‑
之间的差等于接地gnd的电压(当运算放大器56是非输入/输出轨到轨类型时，由运算放大器56可以处理的最小值)，如图14所示，并且可以使用所选择的电阻值r
h
、r1、r2和r3来配置气溶胶吸入器1。在这种情况下，即使当负载21的电阻值r
h
从参考值在
‑
方向上变化10％时，也可以在上述可检测的温度范围内检测到负载21的温度t。
[0241]
如上所述，在第二修改的气溶胶吸入器1中，在其中指示经由加热电路供应给负载21的电力的脉冲宽度的占空比命令值为最大值d
max
的阈值温度t
d
被设置为最小元素并且包括目标温度t
tar
的温度范围内，输入到运算放大器56的非反相输入端子56a的电压与输入到反相输入端子56b的电压之间的差值等于或大于运算放大器56的负电源端子56e的电压(当运算放大器56是非输入/输出轨到轨类型时，由运算放大器56可以处理的最小值或更大)。因此，当负载21的温度t在温度范围内时，可以抑制运算放大器56的差分输入和输出信号的粘滞。因此，可以将负载21的温度t精确地限制到目标温度t
tar
。
[0242]
(气溶胶吸入器的第三修改)
[0243]
接下来，将描述气溶胶吸入器1的第三修改。第三修改与第二修改的不同之处在于，对参考温度t
ref
和参考电阻值r
ref
执行校准(参见公式(f0))。也就是说，第三修改的气溶
胶吸入器1如第一修改中对参考温度t
ref
和参考电阻值r
ref
执行校准，并且如第二修改中基于pwm控制信息对负载21的温度t执行pwm控制。在第三修改的以下描述中，对与第一修改和第二修改中的部分相同的部分给出相同的参考标记，并且适当地省略其描述。
[0244]
(第三修改的气溶胶吸入器的具体操作的示例)
[0245]
将参考图15描述第三修改的气溶胶吸入器1的具体操作的示例。如图15所示，在第三修改的气溶胶吸入器1中，在执行步骤s21到s23的操作之后，执行步骤s31到s35的操作。
[0246]
当如在第三修改中对参考温度t
ref
和参考电阻值r
ref
执行校准时，可检测的上限温度t
max
需要是上限操作温度t
upper
，并且可检测的下限温度t
min
需要是下限操作温度t
lower
，如第一修改中所述。
[0247]
(第三修改的可检测的温度范围的示例)
[0248]
这里，将参考图16描述第三修改的可检测的温度范围的示例。图16所示的示例是这样的示例，即，由于上限操作温度t
upper
为300℃并且下限操作温度t
lower
为
‑
10℃，通过将可检测的上限温度t
max
设置为300℃并且将可检测的下限温度t
min
设置为
‑
10℃，将可检测的温度范围设置为
‑
10℃至300℃。在图16所示的示例中，阈值温度t
d
为100℃，如图14所示的示例中所示。
[0249]
与图10类似，在图16中，纵轴表示输入到运算放大器56的非反相输入端子56a的电压v

、输入到反相输入端子56b的电压v
‑
和差分输入v
in
的幅度(即，电压)，横轴表示负载21的温度t。
[0250]
如第一修改中所述，为了将可检测的温度范围设置为
‑
10℃至300℃，当负载21的温度t为
‑
10℃至300℃时，通过将差分输入乘以放大系数a而获得的值或输入到运算放大器56的非反相输入端子56a的电压与输入到反相输入端子56b的电压之间的差值，可以是与接地gnd的电压或更大(当运算放大器56是非输入/输出轨到轨类型时，由运算放大器56可以处理的最小值或更大)和参考电压v
ref
或更小(当运算放大器56是非输入/输出轨到轨类型时，由运算放大器56可以处理的最大值或更小)相对应的值。具体地，例如，可以选择电阻值r
h
、r1、r2和r3，使得在负载21的温度t为
‑
10℃(即，可检测的下限温度t
min
)时v

和v
‑
之间的差等于接地gnd的电压(当运算放大器56是非输入/输出轨到轨类型时，由运算放大器56可以处理的最小值)。
[0251]
同样在第三修改中，优选地考虑负载21的产品误差。例如，可以选择电阻值r
h
、r1、r2和r3，使得在负载21的温度t为
‑
10℃(即，可检测的下限温度t
min
)时v

(ε＝
‑
10％)和v
‑
之间的差等于接地gnd的电压(当运算放大器56是非输入/输出轨到轨类型时，由运算放大器56可以处理的最小值)，如图16所示，并且可以使用所选择的电阻值r
h
、r1、r2和r3来配置气溶胶吸入器1。这样，即使负载21的电阻值r
h
从参考值在
‑
方向上变化10％，也可以在上述可检测的温度范围内检测到负载21的温度t。
[0252]
如上所述，在第三修改的气溶胶吸入器1中，在其中下限操作温度t
lower
是最小元素并且上限操作温度t
upper
是最大元素的操作保证温度范围内，通过将差分输入乘以放大系数a而获得的值或输入到运算放大器56的非反相输入端子56a的电压与输入到反相输入端子56b的电压之间的差值，等于或大于运算放大器56的负电源端子56e的电压(当运算放大器56为非输入/输出轨到轨类型时，由运算放大器56可以处理的最小值或更大)。因此，当负载21的温度t在操作保证温度范围内时，可以抑制运算放大器56的差分输入和输出信号的粘
滞。因此，可以适当地执行用于检测负载21的温度t的校准。
[0253]
(气溶胶吸入器的第四修改)
[0254]
接下来，将描述气溶胶吸入器1的第四修改。第四修改与上述实施例的不同之处在于，气溶胶吸入器1在负载21的温度t高于上限操作温度t
upper
的条件下结束一系列操作。在第四修改的下面的描述中，与上述实施例中的那些部分相同的部分用相同的参考标记表示，并且适当地省略其描述。
[0255]
(第四修改的气溶胶吸入器的具体操作的示例)
[0256]
将参考图17描述第四修改的气溶胶吸入器1的具体操作的示例。如图17所示，在第四修改的气溶胶吸入器1中，在执行步骤s11到s13的操作之后，执行步骤s41的操作。
[0257]
在步骤s41中，mcu 50的处理器55基于获取的负载21的温度t和上限操作温度t
upper
来确定负载21的温度t是否低于上限操作温度t
upper
(即，t<t
upper
)。关于上限操作温度t
upper
的信息预先存储在rom等(未示出)中。
[0258]
当处理器55确定负载21的温度t低于上限操作温度t
upper
(步骤s41：是)时，处理器55转移到步骤s11的操作。另一方面，当确定负载21的温度t等于或高于上限操作温度t
upper
时(步骤s41：否)，处理器55结束图17所示的一系列操作。也就是说，此后禁止向负载21放电。
[0259]
如在第四修改中，当基于负载21的温度t和上限操作温度t
upper
之间的比较结果而结束气溶胶吸入器1的一系列操作时，负载21的温度t能够在上限操作温度t
upper
周围被检测到就足够了。具体地，例如，如果可以在上限操作温度t
upper
‑
50℃或更高和上限操作温度t
upper
或更低的温度范围内检测到负载21的温度t，则当负载21的温度t是上限操作温度t
upper
时，以足够精度，可以结束该系列操作。
[0260]
(第四修改的可检测的温度范围的示例)
[0261]
这里，将参考图18描述第四修改的可检测的温度范围的示例。图18所示的示例是通过将可检测的上限温度t
max
设置为300℃作为上限操作温度t
upper
和将可检测的下限温度t
min
设置为250℃来将可检测的温度范围设置为250℃至300℃的示例。
[0262]
与图10类似，在图18中，纵轴表示输入到运算放大器56的非反相输入端子56a的电压v

、输入到反相输入端子56b的电压v
‑
和差分输入v
in
的幅度(即，电压)，横轴表示负载21的温度t。
[0263]
为了将可检测的温度范围设置为250℃至300℃，在负载21的温度t为250℃至300℃时，通过将差分输入乘以放大系数a而获得的值或输入到运算放大器56的非反相输入端子56a的电压与输入到反相输入端子56b的电压之间的差值，可以是与接地gnd的电压或更大(当运算放大器56是非输入/输出轨到轨类型时，运算放大器56可以处理的最小值或更大)和参考电压v
ref
或更小(当运算放大器56是非输入/输出轨到轨类型时，由运算放大器56可以处理的最大值或更小)相对应的值。
[0264]
也就是说，气溶胶吸入器1的制造商可以选择电阻值r
h
、r1、r2、r3和放大系数a，使得当负载21的温度t为250℃至300℃时，通过将差分输入乘以放大系数a而获得的值或输入到运算放大器56的非反相输入端子56a的电压与输入到反相输入端子56b的电压之间的差值，是与接地gnd的电压或更大(当运算放大器56是非输入/输出轨到轨类型时，由运算放大器56可以处理的最小值或更大)和参考电压v
ref
或更小(当运算放大器56是非输入/输出轨
到轨类型时，由运算放大器56可以处理的最大值或更小)相对应的值。气溶胶吸入器1的制造商可以使用所选择的电阻值r
h
、r1、r2、r3和放大系数a来配置气溶胶吸入器1。
[0265]
更具体地，例如，可以选择电阻值r
h
、r1、r2和r3，使得在负载21的温度t为250℃(即，可检测的下限温度t
min
)时v

和v
‑
之间的差等于接地gnd的电压(当运算放大器56是非输入/输出轨到轨类型时，由运算放大器56可以处理的最小值)。这样，当负载21的温度t高于250℃时，可以抑制运算放大器56的差分输入v
in
粘滞于接地gnd的电压。
[0266]
因此，在250℃或更高的可检测的温度范围内，可以降低运算放大器56的差分输入v
in
，同时抑制运算放大器56的输出信号a
×
v
in
粘滞于接地gnd的电压，并且能够基于运算放大器56的输出信号检测负载21的温度t。
[0267]
同样在第四修改中，优选地考虑负载21的产品误差。例如，可以选择电阻值r
h
、r1、r2和r3，使得在负载21的温度t为250℃(即，可检测的下限温度t
min
)时，v

(ε＝
‑
10％)和v
‑
之间的差等于接地gnd的电压(当运算放大器56是非输入/输出轨到轨类型时，由运算放大器56可以处理的最小值)，如图18所示，并且可以使用所选择的电阻值r
h
、r1、r2和r3来配置气溶胶吸入器1。在这种情况下，即使在负载21的电阻值r
h
从参考值在
‑
方向上变化10％时，也可以在上述可检测的温度范围内检测到负载21的温度t。
[0268]
如上所述，在第四修改的气溶胶吸入器1中，在其中包括上限操作温度t
upper
且上限操作温度t
upper
‑
50℃的温度是最小元素的温度范围内，通过将差分输入乘以放大系数a而获得的值或输入到运算放大器56的非反相输入端子56a的电压与输入到反相输入端子56b的电压之间的差值，等于或大于运算放大器56的负电源端子56e的电压(当运算放大器56为非输入/输出轨到轨类型时，由运算放大器56可以处理的最小值或更大)。因此，当负载21的温度t在温度范围内时，可以抑制运算放大器56的差分输入和输出信号的粘滞。因此，当负载21的温度t在上限操作温度t
upper
周围时，可以以高精度检测负载21的温度t，并且防止负载21过热。
[0269]
(气溶胶吸入器的第五修改)
[0270]
接下来，将描述气溶胶吸入器1的第五修改。第五修改与第四修改的不同之处在于，对参考温度t
ref
和参考电阻值r
ref
执行校准(参见公式(f0))。也就是说，第五修改的气溶胶吸入器1如第一修改中对参考温度t
ref
和参考电阻值r
ref
执行校准，以及如第四修改中在负载21的温度t高于上限操作温度t
upper
的条件下结束一系列操作。在第五修改的以下描述中，对与第一和第四修改中的相同部分给出相同的参考标记，并且适当地省略其描述。
[0271]
(第五修改的气溶胶吸入器的具体操作的示例)
[0272]
将参考图19描述第五修改的气溶胶吸入器1的具体操作的示例。如图19所示，在第五修改的气溶胶吸入器1中，在执行步骤s21到s23的操作之后，执行步骤s11到s13和步骤s41的操作。
[0273]
当如第五修改中对参考温度t
ref
和参考电阻值r
ref
执行校准时，可检测的上限温度t
max
需要是上限操作温度t
upper
，并且可检测的下限温度t
min
需要是下限操作温度t
lower
，如第一修改中所述。
[0274]
(第五修改的可检测的温度范围的示例)
[0275]
这里，将参考图20描述第五修改的可检测的温度范围的示例。图20所示的示例是这样的示例，即，由于上限操作温度t
upper
为300℃并且下限操作温度t
lower
为
‑
10℃，通过将
可检测的上限温度t
max
设置为300℃并且将可检测的下限温度t
min
设置为
‑
10℃，将可检测的温度范围设置为
‑
10℃至300℃。
[0276]
与图10类似，在图20中，纵轴表示输入到运算放大器56的非反相输入端子56a的电压v

、输入到反相输入端子56b的电压v
‑
和差分输入v
in
的幅度(即，电压)，横轴表示负载21的温度t。
[0277]
如第一修改中所述，为了将可检测的温度范围设置为
‑
10℃至300℃，当负载21的温度t为
‑
10℃至300℃时，通过将差分输入乘以放大系数a而获得的值或输入到运算放大器56的非反相输入端子56a的电压与输入到反相输入端子56b的电压之间的差值，可以是与接地gnd的电压或更大(当运算放大器56是非输入/输出轨到轨类型时，由运算放大器56可以处理的最小值或更大)和参考电压v
ref
或更小(当运算放大器56是非输入/输出轨到轨类型时，由运算放大器56可以处理的最大值或更小)相对应的值。具体地，例如，可以选择电阻值r
h
、r1、r2和r3，使得在负载21的温度t为
‑
10℃(即，可检测的下限温度t
min
)时v

和v
‑
之间的差等于接地gnd的电压(当运算放大器56是非输入/输出轨到轨类型时，由运算放大器5 6可以处理的最小值)。
[0278]
同样在第五修改中，优选地考虑负载21的产品误差。也就是说，例如，可以选择电阻值r
h
、r1、r2和r3，使得在负载21的温度t为
‑
10℃(即，可检测的下限温度t
min
)时v

(ε＝
‑
10％)和v
‑
之间的差等于接地gnd的电压(当运算放大器56是非输入/输出轨到轨类型时，由运算放大器56可以处理的最小值)，如图20所示，并且可以使用所选择的电阻值r
h
、r1、r2和r3来配置气溶胶吸入器1。这样，即使负载21的电阻值r
h
从参考值在
‑
方向上变化10％，也可以在上述可检测的温度范围内检测到负载21的温度t。
[0279]
如上所述，在第五修改件的气溶胶吸入器1中，在其中下限操作温度t
lower
是最小元素、并且上限操作温度t
upper
是最大元素的操作保证温度范围内，通过将差分输入乘以放大系数a而获得的值或输入到运算放大器56的非反相输入端子56a的电压与输入到反相输入端子56b的电压之间的差值，大于运算放大器56的负电源端子56e的电压(当运算放大器56为非输入/输出轨到轨类型时，由运算放大器56可以处理的最小值)。因此，当负载21的温度t在操作保证温度范围内时，可以抑制运算放大器56的差分输入和输出信号的粘滞。因此，可以适当地执行用于检测负载21的温度t的校准。
[0280]
(气溶胶吸入器的第六修改)
[0281]
接下来，将描述气溶胶吸入器1的第六修改。第六修改与上述实施例的不同之处在于，如图21所示，第一元件63是第一串联电路c1的低电位侧上的元件，并且负载21是第一串联电路c1的高电位侧上的元件。在第六修改的下面的描述中，与上述实施例中的那些部分相同的部分用相同的参考标记表示，并且适当地省略其描述。
[0282]
在第六修改中，输入到运算放大器56的非反相输入端子56a的电压v

用以下公式(f8)表示，施加在由第一串联电路c1和第二串联电路c2形成的整个并联电路上的电压(换句话说，主正母线lu和主负母线ld之间的电位差)表示为“v”。
[0283][0284]
在第六修改中，输入到运算放大器56的反相输入端子56b的电压v
‑
用上述实施例中的上述公式(f2)表示。因此，在第六修改中，运算放大器56的差分输入v
in
由以下公式(f9)
表示。
[0285][0286]
(第六修改的可检测的温度范围的示例)
[0287]
接下来，将参考图22描述第六修改的可检测的温度范围的示例。例如，根据第六修改的气溶胶吸入器1执行控制以如在第四修改中在负载21的温度t高于上限操作温度t
upper
的条件下结束一系列操作。因此，在图22中，将描述通过将可检测的下限温度t
min
设置为250℃并且将可检测的上限温度t
max
设置为300℃来将可检测的温度范围设置为250℃至300℃的示例。
[0288]
与图10类似，在图22中，纵轴表示输入到运算放大器56的非反相输入端子56a的电压v

、输入到反相输入端子56b的电压v
‑
和差分输入v
in
的幅度(即，电压)，横轴表示负载21的温度t。
[0289]
如上所述，由于负载21具有ptc特性，因此负载21的电阻值r
h
随着负载21的温度t的增加而增大。因此，在第六修改的情况下，在电压v被施加到由第一串联电路c1和第二串联电路c2形成的整个并联电路的情况下，输入到运算放大器56的非反相输入端子56a的电压v

随着负载21的温度t的增加而减小，如图22所示(也参见上述公式(f8))。
[0290]
另一方面，在第六修改中，在电压v被施加到由第一串联电路c1和第二串联电路c2形成的整个并联电路的情况下，输入到运算放大器56的反相输入端子56b的电压v
‑
具有恒定值，而与负载21的温度t无关，如图22所示(也参见上述公式(f2))。
[0291]
如第四修改中所述，为了将可检测的温度范围设置为250℃至300℃，当负载21的温度t为250℃至300℃时，通过将差分输入乘以放大系数a而获得的值或输入到运算放大器56的非反相输入端子56a的电压与输入到反相输入端子56b的电压之间的差值，可以是与接地gnd的电压或更大(当运算放大器56是非输入/输出轨到轨类型时，由运算放大器56可以处理的最小值或更大)和参考电压v
ref
或更小(当运算放大器56是非输入/输出轨到轨类型时，由运算放大器56可以处理的最大值或更小)相对应的值。更具体地，在第六修改的情况下，可以选择电阻值r
h
、r1、r2和r3，使得在负载21的温度t为300℃(即，可检测的上限温度t
max
)时v

和v
‑
之间的差等于接地gnd的电压(当运算放大器56是非输入/输出轨到轨类型时，由运算放大器56可以处理的最小值)。
[0292]
这样，当负载21的温度t低于300℃时，可以防止运算放大器56的差分输入v
in
粘滞于接地gnd的电压或由运算放大器56可以处理的最小值。
[0293]
尽管这里省略了对其的详细描述和说明，但是在第六修改中优选地考虑负载21的产品误差。也就是说，在第六修改的情况下，例如，可以选择电阻值r
h
、r1、r2和r3，使得在负载21的温度t为300℃时，输入到运算放大器56的非反相输入端子56a的电压v

(ε＝ 10％)与输入到反相输入端子56b的电压之间的差值，等于连接到负电源端子56e的接地gnd的电压(当运算放大器56是非输入/输出轨到轨类型时，由运算放大器56可以处理的最小值)。
[0294]
如上所述，在第六修改的气溶胶吸入器1中，在其中包括上限操作温度t
upper
且上限操作温度t
upper
‑
50℃的温度是最小元素的温度范围内，通过将差分输入乘以放大系数a而获得的值或输入到运算放大器56的非反相输入端子56a的电压与输入到反相输入端子56b的电压之间的差值，大于运算放大器56的负电源端子56e的电压(当运算放大器56为非输入/
输出轨到轨类型时，由运算放大器56可以处理的最小值)。因此，当负载21的温度t在该温度范围内时，可以抑制运算放大器56的差分输入和输出信号的粘滞。因此，当负载21的温度t在上限操作温度t
upper
周围时，可以以高精度检测负载21的温度t，并且防止负载21过热。
[0295]
(气溶胶吸入器的第七修改)
[0296]
接下来，将描述气溶胶吸入器1的第七修改。第七修改与上述实施例的不同之处在于，第二串联电路c2连接到运算放大器56的非反相输入端子56a，并且第一串联电路c1连接到运算放大器56的反相输入端子56b，如图23所示。在第七修改的下面的描述中，与上述实施例中的那些部分相同的部分由相同的参考标记表示，并且适当地省略其描述。
[0297]
在第七修改中，输入到运算放大器56的非反相输入端子56a的电压v

与上述实施例中的电压v
‑
相同。此外，在第七修改中，输入到运算放大器56的反相输入端子56b的电压v
‑
与上述实施例中的电压v

相同。因此，在第七修改中，运算放大器56的差分输入v
in
由以下公式(f10)表示。
[0298][0299]
(第七修改的可检测的温度范围的示例)
[0300]
接下来，将参考图24描述第七修改的可检测的温度范围的示例。例如，根据第七修改的气溶胶吸入器1执行控制以如在第四修改中在负载21的温度t高于上限操作温度t
upper
的条件下结束一系列操作。因此，在图24中，将描述其中通过将可检测的下限温度t
min
设置为250℃并且将可的检测上限温度t
max
设置为300℃来将可检测的温度范围设置为250℃至300℃的示例。
[0301]
与图10类似，在图24中，纵轴表示输入到运算放大器56的非反相输入端子56a的电压v

、输入到反相输入端子56b的电压v
‑
和差分输入v
in
的幅度(即，电压)，横轴表示负载21的温度t。
[0302]
在第七修改中，在电压v被施加到由第一串联电路c1和第二串联电路c2形成的整个并联电路的情况下，输入到运算放大器56的非反相输入端子56a的电压v

具有恒定值，与负载21的温度t无关，如图24所示。
[0303]
另一方面，在第七修改中，在电压v被施加到由第一串联电路c1和第二串联电路c2形成的整个并联电路的情况下，输入到运算放大器56的反相输入端子56b的电压v
‑
随着负载21的温度t的增加而增大，如图24所示。
[0304]
如第四修改中所述，为了将可检测的温度范围设置为250℃至300℃，当负载21的温度t为250℃至300℃时，通过将差分输入乘以放大系数a而获得的值或输入到运算放大器56的非反相输入端子56a的电压与输入到反相输入端子56b的电压之间的差值，可以是与接地gnd的电压或更大(当运算放大器56是非输入/输出轨到轨类型时，运算放大器56可以处理的最小值或更大)和参考电压v
ref
或更小(当运算放大器56是非输入/输出轨到轨类型时，运算放大器56可以处理的最大值或更小)相对应的值。更具体地，在第七修改的情况下，可以选择电阻值r
h
、r1、r2和r3，使得在负载21的温度t为300℃(即，可检测的上限温度t
max
)时v

和v
‑
之间的差等于接地gnd的电压(当运算放大器56是非输入/输出轨到轨类型时，运算放大器56可以处理的最小值)。
[0305]
这样，当负载21的温度t低于300℃时，可以防止运算放大器56的差分输入v
in
粘滞
于接地gnd的电压(当运算放大器56是非输入/输出轨到轨类型时，运算放大器56可以处理的最小值)。
[0306]
尽管这里省略了对其的详细描述和说明，但是在第七修改中优选地考虑负载21的产品误差。也就是说，在第七修改的情况下，例如，可以选择电阻值r
h
、r1、r2和r3，使得在负载21的温度t为300℃时输入到运算放大器56的非反相输入端子56a的电压与输入到反相输入端子56b的电压v
‑
(ε＝ 10％)之间的差值等于连接到负电源端子56e的接地gnd的电压(当运算放大器56为非输入/输出轨到轨类型时，运算放大器56可以处理的最小值)。
[0307]
如上所述，在第七修改的气溶胶吸入器1中，在其中包括上限操作温度t
upper
且上限操作温度t
upper
‑
50℃的温度是最小元素的温度范围内，通过将差分输入乘以放大系数a而获得的值或输入到运算放大器56的非反相输入端子56a的电压与输入到反相输入端子56b的电压之间的差值或差分输入，等于或大于运算放大器56的负电源端子56e的电压(当运算放大器56为非输入/输出轨到轨类型时，由运算放大器56可以处理的最小值或更大)。因此，当负载21的温度t在该温度范围内时，可以抑制运算放大器56的差分输入和输出信号的粘滞。因此，当负载21的温度t在上限操作温度t
upper
周围时，可以以高精度检测负载21的温度t，并且防止负载21过热。
[0308]
(气溶胶吸入器的第八修改)
[0309]
接下来，将描述气溶胶吸入器1的第八修改。第八修改与上述实施例的不同之处在于，如图25所示，第一元件63是第一串联电路c1的低电位侧上的元件，并且负载21是第一串联电路c1的高电位侧上的元件，以及第二串联电路c2连接到运算放大器56的非反相输入端子56a，并且第一串联电路c1连接到运算放大器56的反相输入端子56b。在第八修改的下面的描述中，对与上述实施例中的部分相同的部分给出了相同的参考标记，并且适当地省略了对其的描述。
[0310]
在第八修改中，运算放大器56的差分输入v
in
用以下公式(f11)表示。
[0311][0312]
(第八修改的可检测的温度范围示例)
[0313]
接下来，将参考图26描述第八修改的可检测的温度范围的示例。例如，根据第八修改的气溶胶吸入器1执行控制以如在第四修改中在负载21的温度t高于上限操作温度t
upper
的条件下结束一系列操作。因此，在图24中，将描述其中通过将可检测的下限温度t
min
设置为250℃并且将可检测的上限温度t
max
设置为300℃来将可检测的温度范围设置为250℃至300℃的示例。
[0314]
与图10类似，在图26中，纵轴表示输入到运算放大器56的非反相输入端子56a的电压v

、输入到反相输入端子56b的电压v
‑
和差分输入v
in
的幅度(即，电压)，横轴表示负载21的温度t。
[0315]
在第八修改中，在电压v被施加到由第一串联电路c1和第二串联电路c2形成的整个并联电路的情况下，输入到运算放大器56的非反相输入端子56a的电压v

具有恒定值，而与负载21的温度t无关，如图26所示。
[0316]
另一方面，在第八修改中，当电压v被施加到由第一串联电路c1和第二串联电路c2形成的整个并联电路时，输入到运算放大器56的反相输入端子56b的电压v
‑
随着负载21的
温度t的增加而减小，如图24中所示。
[0317]
如第四修改中所述，为了将可检测的温度范围设置为250℃至300℃，当负载21的温度t为250℃至300℃时，通过将差分输入乘以放大系数a而获得的值或输入到运算放大器56的非反相输入端子56a的电压与输入到反相输入端子56b的电压之间的差值，可以是与接地gnd的电压或更大(当运算放大器56是非输入/输出轨到轨类型时，运算放大器56可以处理的最小值或更大)和参考电压v
ref
或更小(当运算放大器56是非输入/输出轨到轨类型时，运算放大器56可以处理的最大值或更小)相对应的值。更具体地，在第八修改的情况下，可以选择电阻值r
h
、r1、r2和r3，使得在负载21的温度t为300℃(即，可检测的上限温度t
max
)时v

和v
‑
之间的差等于接地gnd的电压(当运算放大器56是非输入/输出轨到轨类型时，运算放大器56可以处理的最小值)。
[0318]
这样，当负载21的温度t低于300℃时，可以防止运算放大器56的差分输入v
in
粘滞于接地gnd的电压(当运算放大器56是非输入/输出轨到轨类型时，运算放大器56可以处理的最小值)。
[0319]
尽管这里省略了对其的详细描述和说明，但是在第八修改中优选地考虑负载21的产品误差。也就是说，在第八修改的情况下，例如，可以选择电阻值r
h
、r1、r2和r3，使得在负载21的温度t为300℃时输入到运算放大器56的非反相输入端子56a的电压与输入到反相输入端子56b的电压v
‑
(ε＝
‑
10％)之间的差值，等于连接到负电源端子56e的接地gnd的电压(当运算放大器56是非输入/输出轨到轨类型时，运算放大器56可以处理的最小值)。
[0320]
如上所述，在第八修改的气溶胶吸入器1中，在其中包括上限操作温度t
upper
且上限操作温度t
upper
‑
50℃的温度是最小元素的温度范围内，通过将差分输入乘以放大系数a而获得的值或输入到运算放大器56的非反相输入端子56a的电压与输入到反相输入端子56b的电压之间的差值，大于运算放大器56的负电源端子56e的电压(当运算放大器56为非输入/输出轨到轨类型时，可以由运算放大器56处理的最小值)。因此，当负载21的温度t在该温度范围内时，可以抑制运算放大器56的差分输入和输出信号的粘滞。因此，当负载21的温度t在上限操作温度t
upper
周围时，可以以高精度检测负载21的温度t，并且防止负载21过热。
[0321]
本发明不限于上述实施例和修改，并且可以根据需要进行修改、改进等。
[0322]
例如，在上述实施例和修改中，描述了将负载21的操作保证温度范围设置为等于或高于下限操作温度t
lower
和等于或低于上限操作温度t
upper
的温度范围的示例，但本发明不限于此。例如，可以将负载21的操作保证温度范围设置为高于下限操作温度t
lower
和低于上限操作温度t
upper
的温度范围。
[0323]
也就是说，下限操作温度t
lower
被设置为负载21的操作保证温度范围的下限(其不包括在负载21的操作保证温度范围中，并且是包括在上述下界温度中的温度中的最大元素)，并且上限操作温度t
upper
可以被设置为负载21的操作保证温度范围的上限(其不包括在操作保证温度范围中，并且是包括在上述上界温度中的温度中的最小元素)。
[0324]
类似地，在上述实施例和修改中，描述了可检测的温度范围是可检测的下限温度t
min
或更高和可检测的上限温度t
max
或更低的温度范围的示例，但本发明不限于此。例如，可检测的温度范围可以是高于可检测的下限温度t
min
且低于可检测的上限温度t
max
的温度范围。也就是说，可检测的下限温度t
min
可以是可检测的温度范围的下限，并且可检测的上限温度t
max
可以是可检测的温度范围的上限。
[0325]
尽管在上述实施例和修改中，包括负载21的第一盒20可拆卸地附接到电源单元10，但是包括负载21的第一盒20也可以与电源单元10集成。
[0326]
本说明书至少描述了以下事项。应当注意，尽管在括号中示出了上述实施例中的相应组件，但是本发明不限于此。
[0327]
(1)一种气溶胶吸入器，包括：第一分支电路(第一串联电路c1)，该第一分支电路包括加热气溶胶源且其电阻值与其温度具有相关性的负载(负载21)、第一已知电阻器(第一元件63)和串联连接负载和第一已知电阻器的第一节点；
[0328]
第二分支电路(第二串联电路c2)，该第二分支电路包括第二已知电阻器(第二元件64)、第三已知电阻器(第三元件65)和串联连接第二已知电阻器和第三已知电阻器的第二节点，第二分支电路与第一分支电路并联连接；
[0329]
运算放大器(运算放大器56)，其非反相输入端子(非反相输入端子56a)连接到第一节点和第二节点中的一个，并且其反相输入端子(反相输入端子56b)连接到第一节点和第二节点中的另一个；以及
[0330]
控制设备(mcu 50)，具有用于停止加热负载的上限温度(上限操作温度t
upper
)和用于不允许向负载放电的下限温度(下限操作温度t
lower
)，
[0331]
其中，运算放大器的差分输入：
[0332]
在其中上限温度为最大元素并且下限温度为最小元素的操作温度集合的上界温度范围或下界温度范围中，等于运算放大器的负电源端子(负电源端子56e)的电位或运算放大器可获取的最小值，或者
[0333]
在操作温度集合的子集中，等于运算放大器的负电源端子的电位或运算放大器可获取的最小值，该子集包括上限温度或下限温度。
[0334]
根据(1)，在其中上限温度为最大元素并且下限温度为最小元素的操作温度集合的上限温度范围或下限温度范围中，或在操作温度集合的子集中，运算放大器的差分输入等于运算放大器的负电源端子的电位或运算放大器可获取的最小值，该子集包括上限温度和下限温度，因此可以在适当的温度范围内以高精度检测负载的温度。
[0335]
也就是说，如果可以基于运算放大器的输出信号在较宽的温度范围内检测到负载的温度，从防止运算放大器的差分输入和输出信号的粘滞的观点来看，有必要对第一和第二分支电路中的元件的电阻值提供裕度。当第一和第二分支电路中的元件的电阻值具有裕度时，运算放大器的差分输入趋于增大。此外，当运算放大器的差分输入增大时，从防止运算放大器的输出信号粘滞的观点来看，难以增加运算放大器的放大系数。因此，很难以高精度检测负载的温度。
[0336]
另一方面，根据(1)，在几乎不需要检测负载的温度以管理负载温度的温度范围内，允许输入到非反相输入端子的电位和输入到运算放大器的反相输入端子的电位之间的差小于负电源端子的电位或运算放大器可获取的最小值。温度范围是指操作温度集合的上界温度范围或下界温度范围，其中上限温度是操作温度集合的最大元素，并且下限温度是操作温度集合的最小元素，或者是指操作温度集合的子集，包括上限温度或下限温度。因此，在(1)中，由于没有必要为第一和第二分支电路中的元件的电阻值提供裕度以过度抑制运算放大器的输出信号的粘滞，因此可以减小运算放大器的差分输入，并相应地增大运算放大器的放大系数。因此，可以在适当的温度范围内以高精度检测负载的温度。
[0337]
(2)根据(1)的气溶胶吸入器，
[0338]
其中，在子集中，运算放大器的差分输入等于运算放大器负电源端子的电位或运算放大器可获取的最小值。
[0339]
根据(2)，在子集中，运算放大器的差分输入等于运算放大器的负电源端子的电位或运算放大器可获取的最小值，因此可以在适当的温度范围内以高精度检测负载的温度。
[0340]
(3)根据(2)的气溶胶吸入器，
[0341]
其中，当气溶胶源被加热时，控制设备能够执行控制以将负载的温度限制到目标温度，以及
[0342]
其中，子集不包括目标温度作为元素。
[0343]
根据(3)，当负载的温度至少为目标温度时，可以防止运算放大器的差分输入等于运算放大器的负电源端子的电位或运算放大器可获取的最小值。因此，当负载的温度至少是目标温度时，可以抑制运算放大器的输出信号的粘滞，其发生是由于输入到运算放大器的非反相输入端子的电位和输入到运算放大器的反相输入端子的电位之间的差小于负电源端子的电位或运算放大器可获取的最小值，并且该控制设备可以将负载温度精确地限制到目标温度。
[0344]
(4)根据(1)的气溶胶吸入器，
[0345]
其中，控制设备被配置为当气溶胶源被加热时能够执行控制以将负载的温度限制到目标温度，以及
[0346]
其中，在目标温度被包括在其中作为元素并且目标温度 50℃的温度是最大元素或上限的集合中，运算放大器的差分输入大于运算放大器的负电源端子的电位或运算放大器可获取的最小值。
[0347]
根据(4)，当负载的温度包括在目标温度被包括在其中作为元素并且目标温度 50℃的温度是最大元素或上限的温度范围内时，可以抑制运算放大器的输出信号的粘滞，其发生是由于输入到运算放大器的非反相输入端子的电位和输入到运算放大器的反相输入端子的电位之间的差小于负电源端子的电位或运算放大器可获取的最小值，并且该控制设备可以将负载的温度精确地限制到目标温度。
[0348]
(5)根据(4)的气溶胶吸入器，
[0349]
其中，该集合是其中目标温度
‑
50℃的温度是最小元素或下限的集合。
[0350]
根据(5)，即使负载的温度进一步处于目标温度
‑
50℃的温度是最小元素或下限的温度范围内，也可以抑制运算放大器的输出信号的粘滞，其发生是由于输入到运算放大器的非反相输入端子的电位与输入到运算放大器的反向输入端子的电位之间的差小于负电源端子的电位或运算放大器可获取的最小值，并且控制设备可以将负载温度精确地限制到目标温度。
[0351]
(6)根据(4)的气溶胶吸入器，
[0352]
其中，该集合是其中下限温度是最小元素或下限的集合。
[0353]
根据(6)，即使负载的温度在下限温度周围，也可以抑制运算放大器的输出信号的粘滞，其发生是由于输入到运算放大器的非反相输入端子的电位和输入到运算放大器的反相输入端子的电位之间的差小于负电源端子的电位或运算放大器可获取的最小值。因此，例如，在执行用于检测负载的温度的校准的温度范围内，可以抑制运算放大器的输出信号
的粘滞，其发生是由于运算放大器的差分输入小于负电源端子的电位，并且可以适当地执行校准。
[0354]
(7)根据(4)的气溶胶吸入器，
[0355]
其中，控制设备被配置为基于目标温度和负载的温度之间的差来控制供应给负载的电力的脉冲宽度，以及
[0356]
其中，该集合是其中脉冲宽度小于最大值的温度是最小元素的集合。
[0357]
根据(7)，当负载的温度是供应给负载的电力的脉冲宽度可以改变的温度时，可以抑制运算放大器的输出信号的粘滞，其发生是由于输入到运算放大器的非反相输入端子的电位和输入到运算放大器的反相输入端子的电位之间的差小于负电源端子的电位或运算放大器可获取的最小值，并且该控制设备可以将负载温度精确地限制到目标温度。
[0358]
(8)根据(1)的气溶胶吸入器，
[0359]
其中，在上限温度被包括在其中作为元素并且上限温度
‑
50℃的温度是最小元素或下限的集合中，运算放大器的差分输入大于运算放大器的负电源端子的电位或运算放大器可获取的最小值。
[0360]
根据(8)，当负载的温度包括在上限温度被包括在其中并且上限温度 50℃的温度是最大元素或上限的温度范围内时，可以抑制运算放大器的输出信号的粘滞，其发生是由于输入到运算放大器的非反相输入端子的电位和输入到运算放大器的反相输入端子的电位之间的差小于负电源端子的电位或运算放大器可获取的最小值。因此，当负载的温度包括在上限温度被包括在其中并且上限温度 50℃的温度是最大元素或上限的温度范围内时，可以以高精度检测负载的温度。
[0361]
(9)根据(8)的气溶胶吸入器，
[0362]
其中，负载连接到第一分支电路中的第一已知电阻器的低电位侧，
[0363]
其中，第一分支电路连接到运算放大器的非反相输入端子，
[0364]
其中，该集合具有温度上限温度
‑
50℃作为下限，以及
[0365]
其中，在上限温度
‑
50℃的温度下，运算放大器的差分输入等于运算放大器的负电源端子的电位或运算放大器可获取的最小值。
[0366]
根据(9)，当负载的温度在上限温度周围时(当负载的温度和上限温度之间的差小于50℃时)，可以抑制运算放大器的输出信号的粘滞，其发生是由于输入到运算放大器的非反相输入端子的电位与输入到运算放大器的反相输入端子的电位之间的差小于负电源端子的电位或运算放大器可获取的最小值。因此，当负载温度在上限温度周围时，可以以高精度检测负载的温度。
[0367]
(10)根据(8)的气溶胶吸入器，
[0368]
其中，负载连接到第一分支电路中的第一已知电阻器的低电位侧，
[0369]
其中，第一分支电路连接到运算放大器的非反相输入端子，
[0370]
其中，该集合具有温度上限温度
‑
50℃作为下限，以及
[0371]
其中，在处于温度上限
‑
50℃的负载具有与在上限温度
‑
50℃的温度下运算放大器的差分输入等于运算放大器的负电源端子的电位或者运算放大器可获取的最小值时的电阻值相差
‑
10％的电阻值的情况下，在上限温度
‑
50℃的温度下，运算放大器的差分输入等于运算放大器的负电源端子的电位或运算放大器可获取的最小值。
[0372]
根据(10)，即使负载的电阻值由于产品误差等而从参考值变化
‑
10％，当负载的温度在上限温度周围时，也可以抑制运算放大器的输出信号的粘滞，其发生是由于输入到运算放大器的非反相输入端子的电位和输入到运算放大器的反相输入端子的电位之间的差小于负电源端子的电位或运算放大器可获取的最小值，并且可以以高精度检测负载的温度。
[0373]
(11)根据(8)的气溶胶吸入器，
[0374]
其中，负载连接到第一分支电路中的第一已知电阻器的高电位侧，
[0375]
其中，第一分支电路连接到运算放大器的反相输入端，
[0376]
其中，该集合具有上限温度
‑
50℃的温度作为下限，以及
[0377]
其中，在上限温度
‑
50℃的温度下时，运算放大器的差分输入等于运算放大器的负电源端子的电位或运算放大器可获取的最小值。
[0378]
根据(11)，当负载的温度在上限温度周围时(当负载的温度和上限温度之间的差小于50℃时)，可以抑制运算放大器的输出信号的粘滞，其发生是由于输入到运算放大器的非反相输入端子的电位和输入到运算放大器的反相输入端子的电位之间的差小于负电源端子的电位或运算放大器可获取的最小值。因此，当负载温度在上限温度周围时，可以以高精度检测负载的温度。
[0379]
(12)根据(8)的气溶胶吸入器，
[0380]
其中，负载连接到第一分支电路中的第一已知电阻器的高电位侧，
[0381]
其中，第一分支电路连接到运算放大器的反相输入端，
[0382]
其中，该集合具有上限温度
‑
50℃的温度作为下限，以及
[0383]
其中，在上限温度
‑
50℃下的负载具有与在上限温度
‑
50℃的温度下运算放大器的差分输入等于运算放大器的负电源端子的电位或者运算放大器可获取的最小值时的电阻值相差
‑
10％的电阻值的情况下，在上限温度
‑
50℃的温度下，运算放大器的差分输入等于运算放大器的负电源端子的电位或运算放大器可获取的最小值。
[0384]
根据(12)，即使负载的电阻值由于产品误差等而从参考值变化
‑
10％，当负载的温度在上限温度周围时，也可以抑制运算放大器的输出信号的粘滞，其发生是由于输入到运算放大器的非反相输入端子的电位与输入到运算放大器的反相输入端子的电位之间的差小于负电源端子的电位或运算放大器可获取的最小值，并且可以以高精度检测负载的温度。
[0385]
(13)根据(8)的气溶胶吸入器，
[0386]
其中，负载连接到第一分支电路中的第一已知电阻器的高电位侧，
[0387]
其中，第一分支电路连接到运算放大器的非反相输入端子，以及
[0388]
其中，在上限温度下，运算放大器的差分输入等于运算放大器的负电源端子的电位或运算放大器可获取的最小值。
[0389]
根据(13)，当负载的温度低于上限温度时，可以抑制运算放大器的输出信号的粘滞，其发生是由于输入到运算放大器的非反相输入端子的电位和输入到运算放大器的反相输入端子的电位之间的差小于负电源端子的电位或运算放大器可获取的最小值。因此，当负载的温度低于上限温度时，可以以高精度检测负载的温度。
[0390]
(14)根据(8)的气溶胶吸入器，
[0391]
其中，负载连接到第一分支电路中的第一已知电阻器的高电位侧，
[0392]
其中，第一分支电路连接到运算放大器的非反相输入端子，以及
[0393]
其中，在上限温度下的负载具有与在上限温度下运算放大器的差分输入等于运算放大器的负电源端子的电位或运算放大器可获取的最小值时的电阻值相差
‑
10％的电阻值的情况下，在上限温度下，运算放大器的差分输入等于运算放大器的负电源端子的电位或运算放大器可获取的最小值。
[0394]
根据(14)，即使负载的电阻值由于产品误差等而从参考值变化
‑
10％，当负载的温度低于上限温度时，也可以抑制运算放大器的输出信号的粘滞，其发生是由于输入到运算放大器的非反相输入端子的电位与输入到运算放大器的反相输入端子的电位之间的差小于负电源端子的电位或运算放大器可获取的最小值，并且可以以高精度检测负载的温度。
[0395]
(15)根据(8)的气溶胶吸入器，
[0396]
其中，负载连接到第一分支电路中的第一已知电阻器的低电位侧，
[0397]
其中，第一分支电路连接到运算放大器的反相输入端子，以及
[0398]
其中，在上限温度下，运算放大器的差分输入等于运算放大器的负电源端子的电位或运算放大器可获取的最小值。
[0399]
根据(15)，当负载的温度低于上限温度时，可以抑制运算放大器的输出信号的粘滞，其发生是由于输入到运算放大器的非反相输入端子的电位与输入到运算放大器的反相输入端子的电位之间的差小于负电源端子的电位或运算放大器可获取的最小值。因此，当负载的温度低于上限温度时，可以以高精度检测负载的温度。
[0400]
(16)根据(12)或(13)的气溶胶吸入器，
[0401]
其中，负载连接到第一分支电路中的第一已知电阻器的低电位侧，
[0402]
其中，第一分支电路连接到运算放大器的反相输入端子，以及
[0403]
其中，在上限温度下的负载具有与在上限温度下运算放大器的差分输入等于运算放大器的负电源端子的电位或运算放大器可获取的最小值时的电阻值相差
‑
10％的电阻值的情况下，在上限温度下，运算放大器的差分输入等于运算放大器的负电源端子的电位或运算放大器可获取的最小值。
[0404]
根据(16)，即使负载的电阻值由于产品误差等而从参考值变化
‑
10％，当负载的温度低于上限温度时，也可以抑制运算放大器的输出信号的粘滞，其发生是由于输入到运算放大器的非反相输入端子的电位和输入到运算放大器的反相输入端子的电位之间的差小于负电源端子的电位或运算放大器可获取的最小值，并且可以以高精度检测负载的温度。
[0405]
(17)一种用于气溶胶吸入器(气溶胶吸入器1)的电源单元(电源单元10)，具有能够向加热气溶胶产生源并且其电阻值与其温度具有相关性的负载(负载21)放电的电源，气溶胶吸入器的电源单元包括：
[0406]
第一分支电路(第一串联电路c1)，包括第一已知电阻器(第一元件63)和串联连接负载和第一已知电阻器的第一节点；
[0407]
第二分支电路(第二串联电路c2)，包括第二已知电阻器(第二元件64)、第三已知电阻器(第三元件65)和串联连接第二已知电阻器和第三已知电阻器的第二节点，第二分支电路与第一分支电路并联连接；
[0408]
运算放大器(运算放大器56)，其非反相输入端子(非反相输入端子56a)连接到第
一节点和第二节点中的一个，并且其反相输入端子(反相输入端子56b)连接到第一节点和第二节点中的另一个；以及
[0409]
控制设备(mcu 50)，具有用于停止加热负载的上限温度(上限操作温度t
upper
)和用于不允许向负载放电的下限温度(下限操作温度t
lower
)，
[0410]
其中，运算放大器的差分输入：
[0411]
在上限温度为最大元素并且下限温度为最小元素的操作温度集合的上界温度范围或下界温度范围中，等于运算放大器的负电源端子(负电源端子56e)的电位或运算放大器可获取的最小值，或者
[0412]
在操作温度集合的子集中，等于运算放大器的负电源端子的电位或运算放大器可获取的最小值，该子集包括上限温度或下限温度。
[0413]
根据(17)，在上限温度为最大元素并且下限温度为最小元素的操作温度集合的上界温度范围或下界温度范围中，或在操作温度集合的子集中，运算放大器的差分输入等于运算放大器的负电源端子的电位或运算放大器可获取的最小值，该子集包括上限温度和下限温度，因此可以在适当的温度范围内以高精度检测到负载的温度。
[0414]
根据本发明，可以在适当的温度范围内以高精度检测用于产生气溶胶的负载的温度。