一种用于加热电子烟的气雾生成制品的电磁感应加热装置制造方法及图纸

本公开涉及一种用于加热电子烟的气雾生成制品的电磁感应加热装置，包括：电源供应单元，其配置成供应直流电；功率放大器，包括开关单元和LC谐振网络，其中，开关单元由具有差分结构并通过从电源供应单元接收直流电而运转的一对晶体管开关构成，LC谐振网络由连接于开关单元的输出端子的谐振电感构成，与用于加热电子烟气雾生成制品的发热器的电感构成要素和与谐振电感并联的谐振电容进行电磁耦合；及驱动单元，其用于调节发热器的温度而调节功率放大器的运转。根据本公开，在利用发热器对电子烟的气雾生成制品进行加热的过程中，能够使功率利用率极大化，能够减小该装置的实现及制造难度，能够调节地控制发热器的加热温度。能够调节地控制发热器的加热温度。能够调节地控制发热器的加热温度。

【技术实现步骤摘要】
一种用于加热电子烟的气雾生成制品的电磁感应加热装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2022年3月29日提交的申请号为第10
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2022
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0039121号的韩国专利申请的优先权，该申请的全部内容在此通过引用被并入本申请中。

技术介绍

[0003]本公开涉及一种利用发热器的用于加热电子烟的气雾生成制品的电磁感应加热装置。更详细而言，本公开涉及一种用于加热电子烟的气雾生成制品电磁感应加热装置，其在利用所述发热器对所述电子烟的气雾生成制品进行加热的过程中，能够使功率利用率极大化，能够减小该装置的实现及制造难度，能够调节地控制所述发热器的加热温度。
[0004]大体上，已经公开了用以替代香烟的使用气雾生成含烟叶制品的电子装置。
[0005]形成气雾的现有技术之一，是一种使用加热性金属发热器来感应电阻性发热，并使气雾形成器直接接触金属发热器，从而将气雾形成器加热至可释放挥发性成分的温度的电阻性发热感应方法。根据电阻性发热感应方法，金属发热器可以通过使用加热叶片、加热枪(spear)及加热罐等金属物体而实现为具有多种形状。
[0006]在形成气雾的另一现有技术中，有一种电磁感应加热方法，其为了上升加热性金属发热器的温度，通过生成涡电流利用与电力损耗对应的发热特性。根据这种电磁感应加热方法，在包括电感的LC
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型谐振网络中生成交流磁场，提高金属加热器的温度，并将与金属加热器接触的气雾形成器加热到释放挥发性成分的温度。在这种情况下，金属加热器可以通过使用与电阻加热器类似的金属构成要素而实现为具有各种形状。
[0007]根据电阻性发热感应方法，发热器需要与电子装置进行物理接触，相反，根据电磁感应加热方法，不管发热器是否与电子装置进行物理接触，也可以对发热器进行加热。
[0008]如上所述的电磁感应加热方法与电阻性发热感应方式相比，可以使发热器迅速上升到目标温度，通过相对高的功率利用率，在使用有限电力的情况下，可以向使用者提供优秀的使用性。
[0009]以下，引用公开电磁感应加热技术的韩国未审查的专利申请第10
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2020
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0003938号，描述现有的电磁感应加热技术的课题。
[0010]图1是示出韩国未审查的专利申请第10
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2020
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0003938号公开的E类功率放大器的结构的图。
[0011]参照图1，在韩国未审查的专利申请第10
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2020
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0003938号使用具有E类结构的放大器电源以实现快速加热及小型装置的形成。E类功率放大器包括电感和电容的串联连接形式，包括仅用单一开关运转的LC负载网络，E类功率放大器适用于形成小型装置。另外，E类功率放大器是以开关模式运转的功率放大器，因此比其他线性模式功率放大器更适用于电磁感应加热，因此对迅速加热发热器以形成气雾有效。
[0012]然而，E类功率放大器由于其结构及运作特性，在开关(图1的标记1320)两端具有非常高的漏极
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源极峰值电压，因此必然需要具有较高击穿电压的开关元件。这将成为限制部件使用和增加该装置的成本的不利因素。
[0013]另外，由于E类功率放大器具有高漏极
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源极峰值电压和峰值电流波形特性，因此具有降低功率放大器的功率利用率的缺点。
[0014]如在IEEE Transactions on Circuits and Systems,December1977,vol.CAS
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24,NO.:12，第725至735页的论文(“Idealized Operation of the Class E Tuned Power Amplifier”，F.H.Raab)中的详细记载，E类功率放大器的功率利用系数非常低(约0.0981)，其可以源于施加到开关的约3.56的较高峰值电压及约2.86的较高峰值电流的数值。
[0015]如上所述，利用E类功率放大器的电磁感应加热装置，尤其在使用有限的电压及电流源(电池或电容)的应用领域(狭义上的电子烟)中，存在使用者需要反复进行充电过程的问题。
[0016]另外，如上所述，利用E类功率放大器的电磁感应加热装置需要具有比使用的电压源高数倍(通常为约3.56倍，最多为约7倍)的击穿电压的开关以保障装置的稳定运转，因此存在装置实现较难的问题。
[0017]现有技术文献
[0018]专利文献
[0019](PTL 1)韩国未审查的专利申请第10
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2020
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0003938号(公开日期：2020年1月10日，专利技术名称：一种用于加热气雾生成制品的感应加热装置))

技术实现思路

[0020]本公开提供一种用于加热电子烟的气雾生成制品电磁感应加热装置，其在利用发热器对电子烟的气雾生成制品进行加热的过程中，能够使功率利用率极大化，能够减小该装置的实现及制造难度，能够调节地控制发热器的加热温度。
[0021]根据本专利技术的一实施例，一种电磁感应加热装置，用于加热电子烟的气雾生成制品，包括：电源供应单元，电源供应单元配置成供应直流电；功率放大器，功率放大器包括开关单元和LC谐振网络，其中，开关单元由具有差分结构并通过从电源供应单元接收直流电而运转的一对晶体管开关构成，LC谐振网络由连接于开关单元的输出端子的谐振电感以及与谐振电感并联的谐振电容构成，所述谐振电感与用于加热电子烟气雾生成制品的发热器的电感构成要素进行电磁耦合；及驱动单元，驱动单元为了调节发热器的温度而调节功率放大器的运转。
[0022]在一种用于加热电子烟的气雾生成制品电磁感应加热装置中，功率放大器可以为电流模式D类功率放大器，构成功率放大器的开关单元可以被配置成感应LC谐振网络的谐振以向发热器传输电力。
[0023]在一种用于加热电子烟的气雾生成制品电磁感应加热装置中，功率放大器可以进一步包括：第一阻流电感，第一阻流电感设置于构成开关单元的第一晶体管开关的漏极与电源供应单元之间；及第二阻流电感，第二阻流电感设置于构成开关单元的第二晶体管开关的漏极与电源供应单元之间；LC谐振网络可以连接于第一晶体管开关的漏极和第二晶体管开关的漏极。
[0024]在一种用于加热电子烟的气雾生成制品电磁感应加热装置中，驱动单元可以被配置为，通过计算因LC谐振网络的电压导致的发热器的电阻值变化的步骤，推定发热器的温度变化，并根据推定的温度变化来控制功率放大器的运转。
[0025]在一种用于加热电子烟的气雾生成制品电磁感应加热装置中，驱动单元可以包括：感测电路，感测电路被配置为感测LC谐振网络的电压；MCU，MCU被配置为，通过计算由感测电路感测的因LC谐振网络的电压导致的发热器电阻值变化的步骤，推定发热器的温度变化，并根据推定的发热器的温度变化，生成用于控制发热器的温度的发热器温度控制信号；及开关驱动部，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电磁感应加热装置，用于加热电子烟的气雾生成制品，其中，所述电磁感应加热装置包括：电源供应单元，所述电源供应单元配置成供应直流电；功率放大器，所述功率放大器包括开关单元和LC谐振网络，其中，所述开关单元由具有差分结构并通过从所述电源供应单元接收直流电而运转的一对晶体管开关构成，所述LC谐振网络由连接于所述开关单元的输出端子的谐振电感以及与所述谐振电感并联的谐振电容构成，所述谐振电感与用于加热所述电子烟气雾生成制品的发热器的电感构成要素进行电磁耦合；及驱动单元，所述驱动单元为了调节所述发热器的温度而调节所述功率放大器的运转。2.根据权利要求1所述的电磁感应加热装置，其中，所述功率放大器为电流模式D类功率放大器，所述功率放大器中的所述开关单元被配置成感应所述LC谐振网络的谐振以向所述发热器传输电力。3.根据权利要求1所述的电磁感应加热装置，其中，所述功率放大器进一步包括：第一阻流电感，所述第一阻流电感设置于构成所述开关单元的第一晶体管开关的漏极与所述电源供应单元之间；及第二阻流电感，所述第二阻流电感设置于构成所述开关单元的第二晶体管开关的漏极与所述电源供应单元之间；所述LC谐振网络连接于所述第一晶体管开关的漏极和所述第二晶体管开关的漏极。4.根据权利要求1所述的电磁感应加热装置，其中，所述驱动单元被配置为，通过计算因所述LC谐振网络的电压导致的所述发热器的电阻值变化的步骤，推定所述发热器的温度变化，并根据推定的所述温度变化来控制所述功率放大器的运转。5.根据权利要求1所述的电磁感应加热装置，其中，所述驱动单元包...

【专利技术属性】
技术研发人员：文俊皓，蔣一權，朴聖璡，
申请(专利权)人：杭州芯迈半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：