БЛОК ПИТАНИЯ ДЛЯ АЭРОЗОЛЬНОГО ИНГАЛЯТОРА Российский патент 2021 года по МПК H01M14/00 A24F47/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001] Настоящее изобретение относится к блоку питания для аэрозольного ингалятора.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Документ JP-T-2017-501805 (в дальнейшем, называемый патентным документом 1) раскрывает схему, которая измеряет значение сопротивления нагревателя в устройстве, которое образует вдыхаемый аэрозоль.

[0003] Поскольку аэрозольный ингалятор удерживается пользователем во рту во время использования, то управление температурой нагревателя, используемого для образования аэрозоля, имеет большое значение. Управление температурой нагревателя имеет большое значение также с точки зрения обеспечения количества аэрозоля и ароматизатора.

[0004] Кроме того, требуется также повысить эффективность образования аэрозоля, чтобы могло образоваться больше аэрозоля. Хотя в патентном документе 1 раскрыто измерение значения сопротивления нагревателя, его конкретная конфигурация не раскрывается.

[0005] Целью настоящего изобретения является создание блока питания для аэрозольного ингалятора, способного определять температуру нагрузки, применяемой для образования аэрозоля, с высокой точностью, при одновременном повышении эффективности образования аэрозоля.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0006] Блок питания для аэрозольного ингалятора, который включает в себя источник питания, выполненный с возможностью разрядки электроэнергии на нагрузку, которая выполнена с возможностью нагревания аэрозолеобразующего источника и имеет корреляционную связь между значениями температуры и электрического сопротивления, включает в себя: первый элемент, соединенный последовательно с нагрузкой и имеющий первое значение электрического сопротивления; вторую последовательную цепь, которая включает в себя второй элемент, имеющий второе значение электрического сопротивления, и третий элемент, соединенный последовательно со вторым элементом и имеющий третье значение электрического сопротивления, при этом вторая последовательная цепь соединена параллельно с первой последовательной цепью, включающей в себя нагрузку и первый элемент; и операционный усилитель, соединенный с первой последовательной цепью и второй последовательной цепью. Первое значение электрического сопротивления меньше, чем значение электрического сопротивления нагрузки.

[0007] В соответствии с настоящим изобретением, температура нагрузки, используемой для образования аэрозоля, может определяться с высокой точностью, а эффективность образования аэрозоля повышается.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0008] Примерный(е) вариант(ы) осуществления настоящего изобретения будет(ут) подробно описан(ы) с опорой на следующие фигуры, на которых:

Фиг. 1 - вид в перспективе аэрозольного ингалятора, снабженного блоком питания в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 2 - другой вид в перспективе аэрозольного ингалятора, показанного на фиг. 1;

Фиг. 3 - вид в разрезе аэрозольного ингалятора, показанного на фиг. 1;

Фиг. 4 - вид в перспективе блока питания аэрозольного ингалятора, показанного на фиг. 1.

Фиг. 5 - блок-схема, представляющая конфигурацию основной части блока питания аэрозольного ингалятора, показанного на фиг. 1;

Фиг. 6 - принципиальная схема, представляющая первый вариант осуществления конфигурации схемы блока питания аэрозольного ингалятора, показанного на фиг. 1;

Фиг. 7 - принципиальная схема, представляющая справочный пример конфигурации схемы блока питания аэрозольного ингалятора, показанного на фиг. 1;

Фиг. 8 - принципиальная схема, представляющая второй вариант осуществления конфигурации схемы блока питания аэрозольного ингалятора, показанного на фиг. 1;

Фиг. 9 - принципиальная схема, представляющая третий вариант осуществления конфигурации схемы блока питания аэрозольного ингалятора, показанного на фиг. 1;

Фиг. 10 - принципиальная схема, представляющая четвертый вариант осуществления конфигурации схемы блока питания аэрозольного ингалятора, показанного на фиг. 1;

Фиг. 11 - принципиальная схема, представляющая пятый вариант осуществления конфигурации схемы блока питания аэрозольного ингалятора, показанного на фиг. 1;

Фиг. 12 - принципиальная схема, представляющая шестой вариант осуществления конфигурации схемы блока питания аэрозольного ингалятора, показанного на фиг. 1;

Фиг. 13 - принципиальная схема, представляющая седьмой вариант осуществления конфигурации схемы блока питания аэрозольного ингалятора, показанного на фиг. 1;

Фиг. 14 - принципиальная схема, представляющая восьмой вариант осуществления конфигурации схемы блока питания аэрозольного ингалятора, показанного на фиг. 1;

Фиг. 15 - сводка соответствующих конфигураций от первого по восьмой вариантов осуществления и ограничительные условия для предотвращения возникновения эффекта ограничения нижнего предела;

Фиг. 16 - принципиальная схема, представляющая первую модификацию схемы, показанной на фиг. 6; и

Фиг. 17 - принципиальная схема, представляющая вторую модификацию схемы, показанной на фиг. 6.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[0009] Далее по тексту будет описан блок питания для аэрозольного ингалятора в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, Сначала, со ссылками на фиг. 1 и 2, будет описан аэрозольный ингалятор, снабженный блоком питания.

[0010] (Аэрозольный ингалятор)

Аэрозольный ингалятор 1 является прибором для ингаляции ароматного аэрозоля без горения и имеет форму стержня, продолжающегося в предварительно заданном направлении (в дальнейшем называемого продольным направлением X). В аэрозольном ингаляторе 1 обеспечены блок 10 питания, первый картридж 20 и второй картридж 30 в приведенном порядке вдоль продольного направления X. Первый картридж 20 можно присоединять к блоку 10 питания и отсоединять от него. Второй картридж 30 можно присоединять к первому картриджу 20 и отсоединять от него. Иначе говоря, первый картридж 20 и второй картридж 30 являются сменными.

[0011] (Блок питания)

Как показано на фиг. 3, 4, 5 и 6, блок 10 питания в соответствии с настоящим вариантом осуществления вмещает источник 12 питания, зарядную ИС (интегральную схему) 55A, блок микроконтроллера (MCU) 50 и различные датчики, например, датчик 15 втягивания, внутри цилиндрического корпуса 11 блока питания. Источник 12 питания является заряжаемой батареей аккумуляторов, конденсатором с двойным электрическим слоем или чем-то подобным, и, предпочтительно, является ионно-литиевым аккумулятором. Электролит источника 12 питания может быть каким-то одним из гелеобразного электролита, раствора электролита, твердого электролита, ионной жидкости или их комбинации.

[0012] Как показано на фиг. 4, узел 41 разрядных выводов обеспечен на верхнем участке 11a, расположенном со стороны одного конца (стороны первого картриджа 20) корпуса 11 блока питания в продольном направлении X. Узел 41 разрядных выводов выступает из верхней поверхности верхнего участка 11a в направлении к первому картриджу 20 и выполнен с возможностью электрического соединения с нагрузкой 21 первого картриджа 20.

[0013] Воздухоподводящий участок 42, выполненный с возможностью подачи воздуха к нагрузке 21 первого картриджа 20, обеспечен на верхней поверхности верхнего участка 11a, вблизи узла 41 разрядных выводов.

[0014] Узел 43 зарядных выводов, который является электрически подключаемым к внешнему источнику питания (не показанному), способному заряжать источник 12 питания, обеспечен на нижнем участке 11b, расположенном со стороны другого конца (стороны, противоположной первому картриджу 20) корпуса 11 блока питания в продольном направлении X. Узел 43 зарядных выводов обеспечен на боковой поверхности нижнего участка 11b и допускает подсоединение, например, по меньшей мере, какого-то одного из узла выводов USB (универсальной последовательной шины), узла выводов micro-USB и узла выводов разъема типа Lightning (зарегистрированный товарный знак).

[0015] Узел 43 зарядных выводов может быть энергопринимающим узлом, способным неконтактным способом принимать энергию, передаваемую из внешнего источника питания. В таком случае, узел 43 зарядных выводов (энергопринимающий узел) может включать в себя энергопринимающую катушку. Способ бесконтактной передачи энергии (беспроводной передачи энергии) может быть индукционного типа или магнитно-резонансного типа. Узел 43 зарядных выводов может быть также энергопринимающим узлом, способным бесконтактно принимать энергию, передаваемую из внешнего источника питания. В другом примере, узел 43 зарядных выводов допускает подключение, по меньшей мере, какого-то одного из узла выводов USB, узла выводов micro-USB и узла выводов разъема типа Lightning, и включает в себя вышеописанный энергопринимающий узел.

[0016] Узел 14 управления, которым может манипулировать пользователь, обеспечен на корпусе 11 блока питания таким образом, чтобы выходить на сторону, противоположную узлу 43 зарядных выводов, на боковой поверхности верхнего участка 11a. В частности, узел 14 управления и узел 43 зарядных выводов располагаются симметрично относительно точки пересечения прямой линии, соединяющей узел 14 управления и узел 43 зарядных выводов, и осевой линии блока 10 питания в продольном направлении X. Узел 14 управления включает в себя кнопочный переключатель, сенсорную панель или что-то подобное. Как показано на фиг. 3, датчик 15 втягивания, который обнаруживает затяжку, обеспечен вблизи узла 14 управления.

[0017] Зарядная ИС 55A располагается вблизи узла 43 зарядных выводов и управляет зарядкой мощностью, вводимой из узла 43 зарядных выводов в источник 12 питания. Зарядная ИС 55A может также располагаться в непосредственной близости от MCU 50.

[0018] Как показано на фиг. 5, блок MCU 50 соединен с различными сенсорными устройствами (такими как датчик 15 втягивания, который обнаруживает затяжку (втягивание)), узлом 14 управления, блоком 45 уведомления, описанным ниже, и памятью 18, которая хранит число затяжек, время подачи напряжения на нагрузку 21 или подобную информацию, чтобы выполнять разнотипные операции управления аэрозольным ингалятором 1. В блок MCU 50 встроена также память 18. В частности, блок MCU 50 включает в себя, главным образом, процессор 55 (смотри фиг. 7), который будет описан ниже, и дополнительно включает в себя носитель данных, например, память с произвольным доступом (RAM), необходимую для работы процессора 55, и постоянную память (ROM), которая хранит разнотипную информацию. В частности, процессор в настоящем описании является электрической схемой, в которой объединены схемные элементы, например, полупроводниковые элементы.

[0019] Блок MCU 50 включает в себя датчик 16 напряжения, который измеряет напряжение электропитания источника 12 питания. Датчик 16 напряжения может включать в себя первый операционный усилитель 56 и блок ADC (аналого-цифровой преобразователь) 57, который будет описан ниже. В блоке MCU 50, выходной сигнал датчика 16 напряжения вводится в процессор 55. Вместо конфигурации настоящего варианта осуществления, датчик 16 напряжения может быть также обеспечен снаружи блока MCU 50 и соединен с блоком MCU 50.

[0019] Блок MCU 50 включает в себя датчик 16 напряжения, который измеряет напряжение электропитания источника 12 питания. Датчик 16 напряжения может включать в себя операционный усилитель 56 и блок ADC (аналого-цифровой преобразователь) 57, который будет описан ниже. В блоке MCU 50, выходной сигнал датчика 16 напряжения вводится в процессор 55. Вместо конфигурации настоящего варианта осуществления, датчик 16 напряжения может быть также обеспечен снаружи блока MCU 50 и соединен с блоком MCU 50.

[0020] Корпус 11 блока питания снабжен воздуховпускным отверстием (не показанным), выполненным в данном корпусе для втягивания наружного воздуха. Воздуховпускное отверстие может быть обеспечено вокруг узла 14 управления или может быть обеспечено вокруг узла 43 зарядных выводов.

[0021] (Первый картридж)

Как показано на фиг. 3, первый картридж 20 содержит, в цилиндрическом корпусе 27 картриджа, емкость 23, которая хранит источник 22 аэрозоля, электрическую нагрузку 21, которая распыляет источник 22 аэрозоля, фитиль 24, который всасывает источник аэрозоля из емкости 23 к нагрузке 21, проточный канал 25 для аэрозоля, по которому аэрозоль, образованный распылением источника 22 аэрозоля, протекает ко второму картриджу 30, и концевой колпачок 26, который вмещает часть второго картриджа 30.

[0022] Емкость 23 является секционированной, чтобы охватывать наружную границу проточного канала 25 для аэрозоля, и хранит источник 22 аэрозоля. В емкости 23 может размещаться пористое тело, например, полимерная ткань или хлопчатобумажная нить, и пористое тело может быть пропитано источником 22 аэрозоля. Емкости 23 может хранить только источник 22 аэрозоля, без вмещения такого пористого тела, как полимерная ткань или хлопчатобумажная нить. Источник 22 аэрозоля включает в себя жидкость, например, глицерин, пропиленгликоль или воду.

[0023] Фитиль 24 является элементом, удерживающим жидкость, который всасывает источник 22 аэрозоля из емкости 23 к нагрузке 21 с использованием явления капиллярности. Фитиль 24 изготовлен, например, из стекловолокна или пористой керамики.

[0024] Нагрузка 21 распыляет источник 22 аэрозоля путем нагревания источника 22 аэрозоля без горения, с использованием энергии, подводимой из источника 12 питания через узел 41 разрядных выводов. Нагрузка 21 сформирована из электронагревательной проволоки (спирали), навитой с предварительно заданным шагом.

[0025] Нагрузка 21 может быть любым элементом, который может производить распыление путем нагревания источника 22 аэрозоля, чтобы образовать аэрозоль. Нагрузка 21 является, например, тепловыделяющим элементом. Примеры тепловыделяющего элемента включают в себя тепловыделяющий резистор, керамический нагреватель, нагреватель индукционного нагрева и т.п. В дальнейшем, значение электрического сопротивления нагрузки 21 будет называться значением R_HTR электрического сопротивления.

[0026] В качестве нагрузки 21 применяется нагрузка, у которой температура и значение электрического сопротивления находятся в корреляционной связи. Например, в качестве нагрузки 21 применяется нагрузка, имеющая характеристику с положительным температурным коэффициентом (PTC), при которой значение электрического сопротивления повышается по мере того, как повышается температура. Характеристика PTC называется также характеристикой с положительным температурным коэффициентом сопротивления.

[0027] Проточный канал 25 для аэрозоля находится после нагрузки 21 по ходу потока и обеспечен по осевой линии L блока 10 питания. Концевой колпачок 26 включает в себя: a участок 26a вмещения картриджа, который вмещает часть второго картриджа 30, и соединительный проход 26b, который соединяет проточный канал 25 для аэрозоля и участок 26a вмещения картриджа.

[0028] (Второй картридж)

Второй картридж 30 хранит источник 31 ароматизатора. Второй картридж 30 разъемно вмещается в участок 26a вмещения картриджа, обеспеченный в концевом колпачке 26 первого картриджа 20. Концевой участок второго картриджа 30, который расположен со стороны, противоположной стороне первого картриджа 20, служит ингаляционной трубкой 32 для пользователя. Ингаляционная трубка 32 не ограничена формированием неразъемно со вторым картриджем 30 и может быть также разъемной со вторым картриджем 30. При таком формировании ингаляционной трубки 32 отдельно от блока 10 питания и первого картриджа 20, ингаляционную трубку 32 можно сохранять в гигиеничном состоянии.

[0029] Аэрозоль, образуемый распылением источника 22 аэрозоля с помощью нагрузки 21, пропускается через источник 31 ароматизатора во втором картридже 30, и поэтому аэрозоль дополняется ароматизатором. В качестве компонента исходного материала, который формирует источник 31 ароматизатора, можно использовать резаный табак или прессовку, полученную формованием резаного табака или табачного исходного материала в форме гранул. Источник 31 ароматизатора может быть также сформирован из растения (например, мяты, китайской травки или растительного лекарственного средства), отличающегося от табака. Источник 31 ароматизатора можно снабдить такой ароматической добавкой, как ментол.

[0030] В соответствии с аэрозольным ингалятором 1 по настоящему варианту осуществления, ароматизированный аэрозоль может быть образован источником 22 аэрозоля, источником 31 ароматизатора и нагрузкой 21. То есть, источник 22 аэрозоля и источник 31 ароматизатора составляют аэрозолеобразующий источник, который образует аэрозоль.

[0031] Аэрозолеобразующий источник аэрозольного ингалятора 1 является участком, который заменяется и используется пользователем. Пользователю, например, поставляют один первый картридж 20 и один или множество (например, пять) вторых картриджей 30 в виде набора в качестве данного участка.

[0032] Кроме конфигурации, в которой источник 22 аэрозоля и источник 31 ароматизатора разделены друг с другом, в качестве конфигурации аэрозолеобразующего источника, используемой в аэрозольном ингаляторе 1, могут также применяться конфигурация, в которой источник 22 аэрозоля и источник 31 ароматизатора сформированы как одно целое, конфигурация, в которой источник 31 ароматизатора отсутствует, и вещества, которые могут содержаться в источнике 31 ароматизатора, добавлены в источник 22 аэрозоля, или конфигурация, в которой в источник 22 аэрозоля добавлено лекарство или что-то подобное вместо источника 31 ароматизатора.

[0033] В случае, когда аэрозольный ингалятор 1 включает в себя аэрозолеобразующий источник, в котором источник 22 аэрозоля и источник 31 ароматизатора сформированы в одно целое, например, один или множество (например, 20) аэрозолеобразующих источников поставляются как набор для пользователя.

[0034] В случае, когда аэрозольный ингалятор 1 включает в себя только источник 22 аэрозоля в качестве аэрозолеобразующего источника, например, один или множество (например, 20) аэрозолеобразующих источников поставляются как набор для пользователя.

[0035] В соответствии с аэрозольным ингалятором 1, выполненным таким образом, как показано стрелкой B на фиг. 3, воздух, втекающий из впускного отверстия (не показанного), обеспеченного в корпусе 11 блока питания, протекает через область вблизи нагрузки 21 первого картриджа 20 из воздухоподводящего участка 42. Нагрузка 21 распыляет источник 22 аэрозоля, всосанный фитилем 24 из емкости 23. Аэрозоль, образованный распылением, протекает по проточному каналу 25 для аэрозоля вместе с воздухом, втекающим из впускного отверстия, и подается во второй картридж 30 по соединительному проходу 26b. Аэрозоль, подаваемый во второй картридж 30, протекает через источник 31 ароматизатора для ароматизации и затем подается в ингаляционную трубку 32.

[0036] Аэрозольный ингалятор 1 снабжен блоком 45 уведомления, который представляет разнотипную информацию (смотри фиг. 5). Блок 45 уведомления может включать в себя светоизлучающий элемент, вибрационный элемент или звукоизлучающий элемент. Блок 45 уведомления может быть также сочетанием, по меньшей мере, двух элементов из светоизлучающего элемента, вибрационного элемента и звукоизлучающего элемента. Блок 45 уведомления может быть обеспечен в любом компоненте из блока 10 питания, первого картриджа 20 и второго картриджа 30, но предпочтительно обеспечивается в блоке 10 питания. Например, применяется конфигурация, в которой окружная поверхность узла 14 управления является светопропускающей и испускает свет при посредстве светоизлучающего элемента, такого как светодиод (СД).

[0037] (Первый вариант осуществления электрической схемы)

Фиг. 6 является принципиальной схемой, представляющей первый вариант осуществления конфигурации схемы блока питания аэрозольного ингалятора показанного на фиг. 1. Как показано на фиг. 6, блок 10 питания включает в себя, в качестве основных конфигураций схемы, источник 12 питания, узел 41 разрядных выводов, к которому разъемно присоединяется первый картридж 20, включающий в себя нагрузку 21, блок MCU 50, стабилизатор 60 с малым падением напряжения (LDO-стабилизатор), переключатель 62, первый элемент 63, имеющий первое значение R₁ электрического сопротивления, второй элемент 64, имеющий второе значение R₂ электрического сопротивления, и третий элемент 65, имеющий третье значение R₃ электрического сопротивления.

[0038] Каждый из первого элемента 63, второго элемента 64 и третьего элемента 65 является элементом, имеющим значение электрического сопротивления, например, резистором, диодом или транзистором. В примере на фиг. 6, первый элемент 63, второй элемент 64 и третий элемент 65 являются резисторами.

[0039] Переключатель 62 является переключающим элементом, например, транзистором, который переключается между состояниями блокировки и проводимости проводной связи. В примере на фиг. 6, переключатель 62 является биполярным транзистором с изолированным затвором (IGBT) нормально разомкнутого типа, который включается (становится проводящим) при приеме высокоуровневого сигнала команды включения, поданного из блока MCU 50, и выключается (блокируется) при приеме низкоуровневого сигнала команды выключения, поданного из блока MCU 50. В качестве переключателя 62 можно применить полевой транзистор (FET) вместо IGBT.

[0040] LDO-стабилизатор 60 и блок MCU 50 соединены с источником 12 питания. LDO-стабилизатор 60 понижает и выводит напряжение из источника 12 питания. Выходное напряжение LDO-стабилизатора 60 (в дальнейшем называемое опорным напряжением V_REF) подается на блок MCU 50 в качестве рабочего напряжения блока MCU 50. Например, LDO-стабилизатор 60 понижает напряжение 4,2 В из блока 12 питания до 3,7 В и выдает данное напряжение. Из главной положительной шины LU и главной отрицательной шины LD, главная положительная шина LU является линией со стороны высокого потенциала, и главная отрицательная шина LD является линией со стороны низкого потенциала. В примере на фиг. 6, главная положительная шина LU является линией, имеющей самый высокий потенциал в электрической схеме блока 10 питания. В примере на фиг. 6, главная отрицательная шина LD является линией, имеющей самый низкий потенциал (в частности, 0 В) в электрической схеме блока 10 питания.

[0041] Блок MCU 50 соединен с LDO-стабилизатором 60 и главной отрицательной шиной LD, которая подсоединена к отрицательному электроду источника 12 питания. Блок MCU 50 подсоединен также к переключателю 62 и управляет включением и выключением переключателя 62. В дальнейшем, напряжение, подаваемое на мостовую схему, включающую в себя первую последовательную цепь C1 и вторую последовательную цепь C2 в состоянии, в котором переключатель 62 включен, будет именоваться напряжением V_OUT. Напряжение V_OUT может быть таким же, как опорное напряжение V_REF.

[0042] В состоянии, в котором первый картридж 20 присоединен к блоку 10 питания, первый элемент 63 и нагрузка 21 соединены последовательно с формированием первой последовательной цепи C1. Второй элемент 64 и третий элемент 65 соединены последовательно с формированием второй последовательной цепи C2.

[0043] Первая последовательная цепь C1 и вторая последовательная цепь C2 соединены параллельно между главной положительной шиной LU и главной отрицательной шины LD. В частности, коллектор переключателя 62 подсоединен к главной положительной шине LU, и первый элемент 63 и второй элемент 64 параллельно подсоединены к эмиттеру переключателя 62. Нагрузка 21 и третий элемент 65 подсоединяются параллельно к главной отрицательной шине LD. Нагрузка 21 соединена с первым элементом 63, и третий элемент 65 соединен со вторым элементом 64. Первая последовательная цепь C1 имеет конфигурацию, в которой первый элемент 63 подсоединен к нагрузке 21 со стороны высокого потенциала.

[0044] Первая последовательная цепь C1 подсоединена к блоку MCU 50. В частности, в первой последовательной цепи C1, узел соединения между первым элементом 63 и нагрузка 21 соединен с блоком MCU 50.

[0045] Вторая последовательная цепь C2 подсоединена к блоку MCU 50. В частности, во второй последовательной цепи C2, к блоку MCU 50 подсоединен узел соединения между вторым элементом 64 и третьим элементом 65.

[0046] Блок MCU 50 включает в себя операционный усилитель 56, аналого-цифровой преобразователь (ADC) 57 и процессор 55. Во всех вариантах осуществления, по меньшей мере, один из операционного усилителя 56 и ADC 57 может быть обеспечен снаружи блока MCU 50.

[0047] Операционный усилитель 56 включает в себя неинвертирующий вход (+) и инвертирующий вход (-), усиливает дифференциальное входное напряжение, полученное вычитанием потенциала V-, подводимого к инвертирующему входу из потенциала V+, подводимого к неинвертирующему входу, в соответствии с предварительно заданным коэффициентом A усиления и выдает усиленное дифференциальное входное напряжение. Дифференциальное входное напряжение изменяется, когда значение электрического сопротивления нагрузки 21 изменяется в соответствии с ее температурой. Аналогично, выходной сигнал операционного усилителя 56 изменяется, когда значение электрического сопротивления нагрузки 21 изменяется в соответствии с ее температурой.

[0048] Операционный усилитель 56 включает в себя пару вводов питания. Например, опорное напряжение V_REF подается на ввод электропитания со стороны высокого потенциала (в дальнейшем, именуемый положительным вводом электропитания). Ввод электропитания со стороны низкого потенциала (в дальнейшем, именуемый отрицательным вводом электропитания) соединен с главной отрицательной шиной LD. В последующем описании, если не указано иное, операционный усилитель 56 является операционным усилителем с уровнем сигнала на входе и выходе во всем диапазоне напряжений питания (операционным усилителем с входом и выходом типа rail-to-rail). Когда ввод электропитания операционного усилителя 56 подсоединен упомянутым образом, верхнее предельное значение диапазона изменения дифференциального входного напряжения, которое может усиливаться операционным усилителем 56, (в дальнейшем, именуемого областью усиления) является равным потенциалу, подключенному к положительному вводу электропитания (например, опорному напряжению V_REF), и нижнее предельное значение области усиления равно потенциалу, подключенному к отрицательному вводу электропитания (0 В). Соответственно, когда дифференциальное входное напряжение ниже, чем 0 В, дифференциальное входное напряжение ограничивается до 0 В (такой эффект называется ограничением нижнего предела). Аналогично, когда дифференциальное входное напряжение превышает опорное напряжение V_REF, дифференциальное входное напряжение ограничивается до опорного напряжения V_REF (такой эффект называется ограничением верхнего предела). Если напряжение (опорное напряжение V_REF), подаваемое на положительный ввод электропитания операционного усилителя 56, совпадает с напряжением V_OUT, эффект ограничения верхнего предела может предотвращаться. Следовательно, особенно важно создать решение, предотвращающее возникновение эффекта ограничения нижнего предела.

[0049] Когда операционный усилитель 56 не является операционным усилителем с входом и выходом типа rail-to-rail, верхнее предельное значение области усиления остается ниже, чем данное значение операционного усилителя с входом и выходом типа rail-to-rail, и нижнее предельное значение области усиления превышает данное значение операционного усилителя с входом и выходом типа rail-to-rail. Иначе говоря, область усиления операционного усилителя 56, который не является операционным усилителем с входом и выходом типа rail-to-rail, оказывается уже, чем область усиления операционного усилителя 56 с входом и выходом типа rail-to-rail. Следовательно, следует отметить, что, когда применяется операционный усилитель 56, который не является операционным усилителем с входом и выходом типа rail-to-rail, ограничение верхнего предела и ограничение нижнего предела безусловно случаются.

[0050] Первая последовательная цепь C1 соединена с неинвертирующим входом операционного усилителя 56. В частности, неинвертирующий вход операционного усилителя 56 соединен с точкой между первым элементом 63 и нагрузкой 21 в первой последовательной цепи C1. Вторая последовательная цепь C2 подсоединена к инвертирующему входу операционного усилителя 56. В частности, инвертирующий вход операционного усилителя 56 соединен с точкой между вторым элементом 64 и третьим элементом 65 во второй последовательной цепи C2.

[0051] Преобразователь ADC 57 преобразует выходной сигнал операционного усилителя 56 в цифровой сигнал и выдает цифровой сигнал. ADC 57 работает с опорным напряжением V_REF.

[0052] Как показано на фиг. 5, блок MCU 50 включает в себя, в качестве функциональных блоков, реализуемых процессором 55, выполняющим программы, хранящиеся в ROM, детектор 51 запроса на образование аэрозоля, детектор 52 температуры, контроллер 53 мощности и контроллер 54 извещений контроллер 54 извещений.

[0053] Детектор 51 запроса на образование аэрозоля определяет запрос на образование аэрозоля по результату на выходе датчика 15 втягивания. Датчик 15 втягивания выполнен с возможностью выдачи значения изменения давления (внутреннего давления) в блоке 10 питания, вызванного вдыханием пользователя через ингаляционную трубку 32. Датчик 15 втягивания является, например, датчиком давления, который выдает выходное значение (например, значение напряжения или значения тока), соответствующее внутреннему давлению, которое изменяется в соответствии с расходом потока воздуха, вдыхаемого из впускного отверстия (не показанного) по направлению к ингаляционной трубке 32, (то есть, затяжкой пользователя). Датчик 15 втягивания может включать в себя емкостной микрофон или подобное устройство. Датчик 15 втягивания может также выдавать аналоговое значение или может выдавать цифровое значение, преобразованное из аналогового значения.

[0054] Детектор 52 температуры определяет температуру нагрузки 21 по выходному сигналу операционного усилителя 56, показанного на фиг. 6. Когда переключатель 62 включен, в первой последовательной цепи C1 и второй последовательной цепи C2, соответственно, протекают токи, и детектор 52 температуры определяет температуру нагрузки 21 по выходному сигналу операционного усилителя 56 в это время.

[0055] Контроллер 54 извещений управляет блоком 45 уведомления, чтобы сообщать разнотипную информацию. Например, контроллер 54 извещений управляет блоком 45 уведомления, чтобы сообщать о наступлении срока замены второго картриджа 30, при обнаружении наступления срока замены второго картриджа 30. Контроллер 54 извещений обнаруживает наступление срока замены второго картриджа 30 по совокупному числу затяжек или суммарному времени подачи напряжения на нагрузку 21, записанному в памяти 18, и сообщает об этом. Контроллер 54 извещений не ограничен только сообщением о наступлении срока замены второго картриджа 30, и может также уведомлять о наступлении срока замены первого картриджа 20, срока замены источника 12 питания, срока зарядки источника 12 питания и т.п.

[0056] В состоянии, в котором установлен один неиспользованный второй картридж 30, когда затяжку выполняют предварительно заданное число раз, или когда суммарное время подачи напряжения на нагрузку 21 вследствие затяжек достигает предварительно заданного значения (например, 120 секунд), контроллер 54 извещений определяет, что второй картридж 30 израсходован (то есть, остаточное количество равно нулю или выработано), и извещает о наступлении срока замены второго картриджа 30.

[0057] Когда выясняется, что все вторые картриджи 30, содержащиеся в вышеупомянутом одном наборе, использованы, контроллер 54 извещений может определить, что один первый картридж 20, содержащийся в одном наборе, израсходован (то есть, его остаточное количество равно нулю или выработано), и известить о наступлении срока замены первого картриджа 20.

[0058] Когда детектор 51 запроса на образование аэрозоля обнаруживает запрос на образование аэрозоля, контроллер 53 мощности включает или выключает переключатель 62, чтобы управлять разрядкой источника 12 питания, выполняемой через узел 41 разрядных выводов. Путем включения переключателя 62, контроллер 53 мощности вызывает протекание тока через нагрузку 21, чтобы разряжать электроэнергию на нагрузку 21. Токи протекают через первую последовательную цепь C1 и вторую последовательную цепь C2, как в случае, когда электроэнергия разряжается на нагрузку 21, так и в случае, когда температура нагрузки 21 определяется, как описано выше. То есть, блок MCU 50 выполнен с возможностью получения температуры нагрузки 21 по выходному сигналу операционного усилителя 56, при одновременной подаче мощности в мостовую схему с таким расчетом, чтобы нагрузка 21 образовала аэрозоль из аэрозолеобразующего источника.

[0059] В дальнейшем, суммарное значение сопротивления первой последовательной цепи C1 (R₁+R_HTR) обозначается R_L, и суммарное значение сопротивления (R₂+R₃) второй последовательной цепи C2 обозначается R_R. Значение электрического сопротивления мостовой схемы в целом, включающей в себя первую последовательную цепь C1 и вторую последовательную цепь C2, (R_R×R_L/(R_R+R_L) обозначается R_BRIDGE.

[0060] (Справочный пример электрической схемы)

Фиг. 7 является принципиальной схемой, представляющей справочный пример конфигурации схемы блока питания аэрозольного ингалятора, показанного на фиг. 1. Схема, показанная на фиг. 7 имеет такую же конфигурацию схемы, как на фиг. 6, за тем исключением, что добавлен переключатель 61. Переключатель 61 представляет собой IGBT нормально разомкнутого типа, который включается при приеме высокоуровневого сигнала команды включения, поданного из блока MCU 50, и выключается (блокируется) при приеме низкоуровневого сигнала команды выключения, поданного из блока MCU 50. Эмиттер переключателя 61 соединен с точкой между узлом соединения между первой последовательной цепью C1 и операционным усилителем 56 и нагрузкой 21. Коллектор переключателя 61 подсоединен к главной положительной шине LU.

[0061] Далее описана работа электрической схемы, показанной на фиг. 7. При обнаружении запроса на образование аэрозоля, процессор 55 блока MCU 50 посылает команду включения в переключатель 61 и посылает команду выключения в переключатель 62. По данным командам, переключатель 61 включается, и переключатель 62 выключается. Например, при минимизации значения электрического сопротивления R_HTR нагрузки 21 в мостовой схеме, через нагрузку 21 может протекать большой ток, в то время как ток, протекающий через первый элемент 63, второй элемент 64 и третий элемент 65 может становиться нулевым или, по существу, нулевым в состоянии, в котором переключатель 61 включен, а переключатель 62 выключен. В результате, нагрузка 21 нагревается, чтобы образовать аэрозоль. Напряжение, подаваемое на мостовую схему, включающую в себя первую последовательную цепь C1 и вторую последовательную цепь C2, в состоянии, в котором переключатель 61 выключен, в то время как переключатель 62 включен, является таким же, как вышеописанное напряжение V_OUT. Напряжение, подаваемое на нагрузку 21 в состоянии, в котором переключатель 61 включен, в то время как переключатель 62 выключен, также является таким же, как напряжение V_OUT.

[0062] После истечения предварительно заданного времени с начала нагревания нагрузки 21, процессор 55 посылает команду выключения в переключатель 61, и посылает команду включения в переключатель 62. Когда переключатель 61 выключается, и переключатель 62 включается по таким командам, токи протекают в первую последовательную цепь C1 и вторую последовательную цепь C2. Дифференциальное входное напряжение усиливается операционным усилителем 56, подвергается цифровому преобразованию, выполняемому преобразователем ADC 57, и подается в процессор 55. Процессор 55 определяет температуру нагрузки 21 по входному сигналу из ADC 57.

[0063] После определения температуры нагрузки 21, процессор 55 посылает команду включения в переключатель 61 и посылает команду выключения в переключатель 62, чтобы снова начать образования аэрозоль. Посредством повторения вышеописанных операций, температура нагрузки 21 определяется с высокой частотой во время образования аэрозоля по запросу на образование аэрозоля.

[0064] В справочном примере, показанном на фиг. 7, поскольку мощность может подаваться в процессе образования аэрозоля, по существу, только в нагрузку 21, то эффективность образования аэрозоля может повышаться. В первом варианте осуществления, показанном на фиг. 6, мощность подается в первую последовательную цепь C1 и вторую последовательную цепь C2 в процессе образования аэрозоля. Следовательно, чтобы повысить эффективность образования аэрозоля, желательно, чтобы мощность, подаваемая в нагрузку 21, была равна мощности, подаваемой в нагрузку 21 в процессе образования аэрозоля в справочном примере, показанном на фиг. 7. В дальнейшем в настоящем описании будут описаны, условия, которые могут повысить эффективность образования аэрозоля в первом варианте осуществления, показанном на фиг. 6.

[0065] В первом варианте осуществления, показанном на фиг. 6, мощность, подаваемая в нагрузку 21 в процессе образования аэрозоля (в состоянии, в котором включен переключатель 62), обозначается P_BRIDGE. В справочном примере на фиг. 7, мощность, подаваемая в нагрузку 21 в процессе образования аэрозоля (в состоянии, в котором переключатель 62 выключен, в то время как переключатель 61 включен), обозначается P_BYPASS. P_BRIDGE и P_BYPASS представляются следующими формулами (1) и (2). I_L в формуле (1) означает ток, протекающий в нагрузке 21, когда переключатель 62 включен в первом варианте осуществления, показанном на фиг. 6. V_HTR в формуле (1) означает напряжение, подаваемое на нагрузку 21, когда переключатель 62 включен в первом варианте осуществления, показанном на фиг. 6.

[0066]

[0067] Разность между P_BRIDGE и P_BYPASS представляется следующей формулой (3). Из формулы (3) можно видеть, что первое значение R₁ электрического сопротивления первого элемента 63 следует уменьшить так, чтобы приблизить P_BRIDGE к P_BYPASS. Следовательно, в электрической схеме, показанной на фиг. 6, первое значение R₁ электрического сопротивления первого элемента 63 является наименьшим из значений электрических сопротивлений элементов, составляющих мостовую схему. Значение R_HTR электрического сопротивления нагрузки 21 находится, в основном, в диапазоне 0,8-1,5 Ом. Следовательно, первое значение R₁ электрического сопротивления предпочтительно устанавливают равным значению ниже, чем 0,8 Ом. Чтобы повысить эффективность образования аэрозоля, суммарное значение R_L сопротивления желательно установить ниже суммарного значения сопротивления R_R, чтобы в нагрузку 21 подавалась большая мощность.

[0068]

[0069] При этом, в первом варианте осуществления, показанном на фиг. 6, необходимо, чтобы дифференциальное входное напряжение операционного усилителя 56 было равным или выше, чем потенциал отрицательного ввода электропитания операционного усилителя 56 (=0 В), чтобы гарантировать точность определения температуры нагрузки 21 (чтобы не происходило ограничения нижнего предела). В первом варианте осуществления, показанном на фиг. 6, дифференциальное входное напряжение операционного усилителя 56 представляется следующей формулой (4).

[0070]

[0071] Чтобы предотвратить возникновение эффекта ограничения нижнего предела в операционном усилителе 56 по первому варианту осуществления, необходимо удовлетворить условию, чтобы формула (4) была равна или больше 0. То есть, в первом варианте осуществления, значения электрических сопротивлений элементов мостовой схемы предпочтительно устанавливать так, чтобы удовлетворять следующей формуле (5).

[0072]

[0073] (Второй вариант осуществления электрической схемы)

Фиг. 8 является принципиальной схемой, представляющей второй вариант осуществления конфигурации схемы блока питания аэрозольного ингалятора, показанного на фиг. 1. Схема, показанная на фиг. 8, имеет такую же конфигурацию схемы, как на фиг. 6, за тем исключением, что в блок MCU 50 введен операционный усилитель 58, имеющий коэффициент усиления, равный 1.

[0074] Неинвертирующий вход операционного усилителя 58 подсоединен в точке между вторым элементом 64 и третьим элементом 65 во второй последовательной цепи C2. Инвертирующий вход операционного усилителя 58 подсоединен к схеме, которая подает установочный потенциал V_PSEUDO. Выход операционного усилителя 58 соединен с инвертирующим входом операционного усилителя 56. Например, опорное напряжение V_REF подается на положительный ввод электропитания операционного усилителя 58. Отрицательный ввод электропитания операционного усилителя 58 подсоединен, например, к главной отрицательной шине LD.

[0075] Операционный усилитель 58 предназначен для снижения нижнего предельного значения области усиления операционного усилителя 56 (то есть, потенциала отрицательного ввода электропитания) искусственным способом. Когда в первый вариант осуществления, показанный на фиг. 6, введен операционный усилитель 58, дифференциальное входное напряжение операционного усилителя 56 повышается на V_PSEUDO. В результате, даже когда потенциал узла соединения между первым элементом 63 и нагрузкой 21 имеет значение ниже, чем потенциал узла соединения между вторым элементом 64 и третьим элементом 65, возникновение эффекта ограничения нижнего предела можно предотвратить, и температуру нагрузки 21 можно определять с высокой точностью.

[0076] Чтобы предотвратить возникновение эффекта ограничения нижнего предела в операционном усилителе 56 по второму варианту осуществления, необходимо удовлетворить условию, чтобы дифференциальное входное напряжение операционного усилителя 56 было равным или выше, чем 0. То есть, во втором варианте осуществления, значения электрических сопротивлений элементов мостовой схемы предпочтительно назначать так, чтобы удовлетворять следующей формуле (6). Если V_PSEUDO установлено равным 0 в формуле (6), то формула (6) является такой же, как формула (5).

[0077]

[0078] (Третий вариант осуществления электрической схемы)

Фиг. 9 является принципиальной схемой, представляющей третий вариант осуществления конфигурации схемы блока питания аэрозольного ингалятора, показанного на фиг. 1. Схема, показанная на фиг. 9, имеет такую же конфигурацию схемы, как на фиг. 6, за тем исключением, что расположение соединений между операционным усилителем 56 и мостовой схемой изменено. В схеме, показанной на фиг. 9, инвертирующий вход операционного усилителя 56 соединен с узлом соединения между первым элементом 63 и нагрузкой 21. Неинвертирующий вход операционного усилителя 56 соединен с узлом соединения между вторым элементом 64 и третьим элементом 65. В третьем варианте осуществления, показанном на фиг. 9, дифференциальное входное напряжение операционного усилителя 56 представляется следующей формулой (7).

[0079]

[0080] Чтобы предотвратить возникновение эффекта ограничения нижнего предела в операционном усилителе 56 по третьему варианту осуществления, необходимо удовлетворить условию, чтобы формула (7) была равна или больше 0. То есть, в третьем варианте осуществления, значения электрических сопротивлений элементов мостовой схемы предпочтительно назначать так, чтобы удовлетворять следующей формуле (8).

[0081]

[0082] В третьем варианте осуществления, как можно видеть из формулы (8), нижний предел первого значения R₁ электрического сопротивления ограничивается. Как описано выше, чтобы повысить эффективность образования аэрозоля, первое значение R₁ электрического сопротивления желательно минимизировать. Следовательно, в третьем варианте осуществления, первое значение R₁ электрического сопротивления можно минимизировать путем установки третьего значения R₃ электрического сопротивления больше, чем второе значение R₂ электрического сопротивления.

[0083] (Четвертый вариант осуществления электрической схемы)

Фиг. 10 является принципиальной схемой, представляющей четвертый вариант осуществления конфигурации схемы блока питания аэрозольного ингалятора, показанного на фиг. 1. Схема, показанная на фиг. 10 имеет такую же конфигурацию схемы, как на фиг. 8, за тем исключением, что неинвертирующий вход операционного усилителя 58 соединен с узлом соединения между первым элементом 63 и нагрузкой 21, а неинвертирующий вход операционного усилителя 56 соединен с узлом соединения между вторым элементом 64 и третьим элементом 65. Исходя из того же принципа, как во втором варианте осуществления, условие для предотвращения возникновения эффекта ограничения нижнего предела в операционном усилителе 56 по четвертому варианту осуществления, показанному на фиг. 10, представляется следующей формулой (9). Если V_PSEUDO установлен равным 0 в формуле (9), то формула (9) является такой же, как формула (8).

[0084]

[0085] В четвертом варианте осуществления, как можно видеть из формулы (9), нижний предел первого значения R₁ электрического сопротивления ограничивается. Как описано выше, чтобы повысить эффективность образования аэрозоля, первое значение R₁ электрического сопротивления желательно минимизировать. Следовательно, в четвертом варианте осуществления, первое значение R₁ электрического сопротивления можно минимизировать путем удовлетворения следующей формулы (10).

[0086]

[0087] (Пятый вариант осуществления электрической схемы)

Фиг. 11 является принципиальной схемой, представляющей пятый вариант осуществления конфигурации схемы блока питания аэрозольного ингалятора, показанного на фиг. 1. Схема, показанная на фиг. 11 имеет такую же конфигурацию схемы, как на фиг. 6, за тем исключением, что положения первого элемента 63 и нагрузки 21 в первой последовательной цепи C1 переставлены. В пятом варианте осуществления, показанном на фиг. 11, нагрузка 21 в первой последовательной цепи C1 подсоединена к стороне высокого потенциала первого элемента 63. Условие для предотвращения возникновения эффекта ограничения нижнего предела в операционном усилителе 56 по пятому варианту осуществления заключается в том, что R_HTR и R₁ в формуле (5) заменяются, так что получается следующая формула (11).

[0088]

[0089] В пятом варианте осуществления, как можно видеть из формулы (11), нижний предел первого значения R₁ электрического сопротивления ограничивается. Как описано выше, чтобы повысить эффективность образования аэрозоля, первое значение R₁ электрического сопротивления желательно минимизировать. Следовательно, в пятом варианте осуществления, первое значение R₁ электрического сопротивления можно минимизировать путем установки второго значения R₂ электрического сопротивления больше, чем третье значение электрического сопротивления R₃.

[0090] (Шестой вариант осуществления электрической схемы)

Фиг. 12 является принципиальной схемой, представляющей шестой вариант осуществления конфигурации схемы блока питания аэрозольного ингалятора, показанного на фиг. 1. Схема, показанная на фиг. 12, имеет такую же конфигурацию схемы, как на фиг. 8, за тем исключением, что положения первого элемента 63 и нагрузки 21 в первой последовательной цепи C1 переставлены. В шестом варианте осуществления, показанном на фиг. 12, нагрузка 21 в первой последовательной цепи C1 подсоединена к стороне высокого потенциала первого элемента 63. Условие для предотвращения возникновения эффекта ограничения нижнего предела в операционном усилителе 56 по шестому варианту осуществления заключается в том, что R_HTR и R₁ в формуле (6) заменяются, так что получается следующая формула (12).

[0091]

[0092] В шестом варианте осуществления, как можно видеть из формулы (12), нижний предел первого значения R₁ электрического сопротивления ограничивается. Как описано выше, чтобы повысить эффективность образования аэрозоля, первое значение R₁ электрического сопротивления желательно минимизировать. Следовательно, в шестом варианте осуществления, первое значение R₁ электрического сопротивления можно минимизировать путем удовлетворения следующей формуле (13).

[0093]

[0094] (Седьмой вариант осуществления электрической схемы)

Фиг. 13 является принципиальной схемой, представляющей седьмой вариант осуществления конфигурации схемы блока питания аэрозольного ингалятора, показанного на фиг. 1. Схема, показанная на фиг. 13, имеет такую же конфигурацию схемы, как на фиг. 9, за тем исключением, что положения первого элемента 63 и нагрузки 21 в первой последовательной цепи C1 переставлены. В седьмом варианте осуществления, показанном на фиг. 13, нагрузка 21 в первой последовательной цепи C1 подсоединена к стороне высокого потенциала первого элемента 63. Условие для предотвращения возникновения эффекта ограничения нижнего предела в операционном усилителе 56 по седьмому варианту осуществления заключается в том, что R_HTR и R₁ в формуле (8) заменяются, так что получается следующая формула (14).

[0095]

[0096] (Восьмой вариант осуществления электрической схемы)

Фиг. 14 является принципиальной схемой, представляющей восьмой вариант осуществления конфигурации схемы блока питания аэрозольного ингалятора, показанного на фиг. 1. Схема, показанная на фиг. 14, имеет такую же конфигурацию схемы, как на фиг. 12, за тем исключением, что неинвертирующий вход операционного усилителя 58 соединен с узлом соединения между первым элементом 63 и нагрузкой 21, а неинвертирующий вход операционного усилителя 56 соединен с узлом соединения между вторым элементом 64 и третьим элементом 65. Исходя из того же принципа, как в шестом варианте осуществления, условие для предотвращения возникновения эффекта ограничения нижнего предела в операционном усилителе 56 по восьмому варианту осуществления, показанному на фиг. 14, представляется следующей формулой (15). Если V_PSEUDO установлен равным 0 в формуле (15), то формула (15) является такой же, как формула (14).

[0097]

[0098] Фиг. 15 представляет сводку соответствующих конфигураций от первого по восьмой варианты осуществления и ограничительные условия для предотвращения возникновения эффекта ограничения нижнего предела. Когда операционный усилитель 56, примененный в настоящем изобретении, не является операционным усилителем с входом и выходом типа rail-to-rail, знак неравенства со знаком равенства в каждом ограничительном условии можно заменить на знак неравенства без знака равенства.

[0099] (Эффекты вариантов осуществления)

Как описано выше, в соответствии с блоком 10 питания, включающим в себя электрические схемы по вариантам осуществления с первого по восьмой, первое значение R₁ электрического сопротивления первого элемента 63 является наименьшим из значений электрических сопротивлений элементов, составляющих мостовую схему. Следовательно, мощность P_BRIDGE, потребляемая нагрузкой 21, когда мощность подается в мостовую схему, и мощность P_BYPASS, потребляемая нагрузкой 21, когда мощность подается только в нагрузку 21, как в справочном примере, могут быть близкими друг к другу. Следовательно, даже когда мощность подается в мостовую схему в целом для измерения значения электрического сопротивления нагрузки 21, эффективность образования аэрозоля нагрузкой 21 может обеспечиваться в достаточной степени. Кроме того, в соответствии с блоком 10 питания, не обязательны ни переключатель 62, как и в справочном примере, ни управление им. Следовательно, стоимость изготовления и потребление мощности могут быть снижены. Кроме того, в соответствии с блоком 10 питания, поскольку можно снизить значение электрического сопротивления мостовой схемы в целом, то можно снизить потребление мощности и стоимость изготовления.

[0100] Как показано на фиг. 15, в первом варианте осуществления, втором варианте осуществления, седьмом варианте осуществления и восьмом варианте осуществления отсутствует ограничение нижнего предела первого значения R₁ электрического сопротивления. Следовательно, можно легко повысить эффективность образования аэрозоля, и поэтому внедрение настоящего изобретения может быть более предпочтительным.

[0101] Хотя нижний предел первого значения R₁ электрического сопротивления ограничен в каждом из третьего варианта осуществления, четвертого варианта осуществления, пятого варианта осуществления и шестого варианта осуществления, существуют способы смягчения их ограничительных условий. Следовательно, эффективность образования аэрозоля может быть повышена.

[0102] Первый элемент 63, примененный в настоящем изобретении, предпочтительно имеет значение электрического сопротивления, равное или выше, чем 10 мОм и ниже, чем 0,5 Ом, которое относительно легко приобрести. В результате, стоимость изготовления может быть снижена, в то время как эффективность образования аэрозоля повышается.

[0103] Первый элемент 63, примененный в настоящем изобретении, предпочтительно имеет также значение электрического сопротивления, равное или выше 1 мОм и ниже 10 мОм. В результате, стоимость изготовления может быть снижена, в то время как эффективность образования аэрозоля дополнительно повышается.

[0104] Первый элемент 63, примененный в настоящем изобретении, предпочтительно имеет также значение электрического сопротивления, равное или выше 0,1 мОм и ниже 1 мОм. В результате, поскольку значение электрического сопротивления первого элемента может быть минимизировано, эффективность образования аэрозоля может максимально повышаться.

[0105] (Первая модификация электрической схемы)

Фиг. 16 является принципиальной схемой, представляющей первую модификацию электрической схемы, показанной на фиг. 6. Схема, показанная на фиг. 16, имеет такую же конфигурацию, как на фиг. 6, за тем исключением, что отрицательный ввод электропитания операционного усилителя 56 подсоединен к источнику 12A питания, который подает отрицательный установочный потенциал V_PSEUDO. Отрицательный установочный потенциал V_PSEUDO создается, например, из опорного напряжения V_REF.

[0106] По сравнению с первым вариантом осуществления, показанным на фиг. 6, в схеме, показанной на фиг. 16, потенциал отрицательного ввода электропитания операционного усилителя 56 является отрицательным, и поэтому можно предотвратить возникновение эффекта ограничения нижнего предела, даже когда потенциал узла соединения между первым элементом 63 и нагрузкой 21 имеет значение ниже, чем потенциал узла соединения между вторым элементом 64 и третьим элементом 65. Следовательно, температура нагрузки 21 может определяться с высокой точностью.

[0107] Чтобы предотвратить возникновение эффекта ограничения нижнего предела в операционном усилителе 56 в схеме, показанной на фиг. 16, необходимо удовлетворить условию, выраженному как (V+ - V-)≥(-V_PSEUDO). Данное выражение условия идентично выражению условия [V+ - (V- - V_PSEUDO)≥0] в формуле (6). Следовательно, значения электрических сопротивлений элементов мостовой схемы в схеме, показанной на фиг. 16, предпочтительно удовлетворяют таким же условиям, как условия в схеме по второму варианту осуществления. Аналогично, конфигурацию, в которой потенциал отрицательного ввода электропитания операционного усилителя 56 изменен на -V_PSEUDO, вместо операционного усилителя 58, можно применить в каждом из четвертого варианта осуществления, шестого варианта осуществления и восьмого варианта осуществления.

[0108] (Вторая модификация электрической схемы)

Фиг. 17 является принципиальной схемой, представляющей вторую модификацию электрической схемы, показанной на фиг. 6. Схема, показанная на фиг. 17, имеет такую же конфигурацию, как на фиг. 6, за тем исключением, что добавлен разветвитель 59 напряжения питания, и напряжение из разветвителя 59 напряжения питания подается на два ввода электропитания операционного усилителя 56.

[0109] Разветвитель 59 напряжения питания формирует, из опорного напряжения V_REF, напряжение V_REF/2, которое служит как V_PSEUDO, и напряжение (-V_REF/2), которое служит как (-V_PSEUDO). Напряжение V_PSEUDO, формируемое разветвителем 59 напряжения питания, подается на положительный ввод электропитания операционного усилителя 56, и напряжение (-V_PSEUDO), формируемое разветвителем 59 напряжения питания, подается на отрицательный ввод электропитания операционного усилителя 56.

[0110] Чтобы предотвратить возникновение эффекта ограничения нижнего предела в операционном усилителе 56 в схеме, показанной на фиг. 17, необходимо удовлетворить выражению условия (V+ - V-)≥(-V_PSEUDO). Данное выражение условия идентично выражению условия [V+ - (V- - V_PSEUDO)≥0] в формуле (6). Следовательно, значения электрических сопротивлений элементов мостовой схемы в схеме, показанной на фиг. 17, предпочтительно удовлетворяют таким же условиям, как условия в схеме по второму варианту осуществления. Аналогично, конфигурацию, в которой добавлен разветвитель 59 напряжения питания вместо операционного усилителя 58, можно применить в каждом из четвертого варианта осуществления, шестого варианта осуществления и восьмого варианта осуществления.

[0111] Хотя, в вышеописанных вариантах осуществления, первый картридж 20, включающий в себя нагрузку 21, разъемно присоединяется к блоку 10 питания, первый картридж 20, включающий в себя нагрузку 21, может быть также объединен с блоком 10 питания.

[0112] В настоящем описании рассмотрены, по меньшей мере, следующие вопросы. Хотя в скобках приведены соответствующие составляющие элементы или подобные элементы в вышеописанных вариантах осуществления, настоящее изобретение не ограничено упомянутыми элементами.

В настоящем описании рассмотрены, по меньшей мере, следующие вопросы. Хотя в скобках приведены соответствующие составляющие элементы или подобные элементы в вышеописанных вариантах осуществления, настоящее изобретение не ограничено упомянутыми элементами.

[0113] (1)

Блок питания (блока 10 питания) для аэрозольного ингалятора (аэрозольного ингалятора 1). Аэрозольный ингалятор включает в себя источник питания (источник 12 питания), выполненный с возможностью разрядки электроэнергии на нагрузку (нагрузку 21), которая выполнена с возможностью нагревания аэрозолеобразующего источника и имеет корреляционную связь между значениями температуры и электрического сопротивления. Блок питания для аэрозольного ингалятора включает в себя:

первый элемент (первый элемент 63), соединенный последовательно с нагрузкой и имеющий первое значение электрического сопротивления (первое значение R₁ электрического сопротивления);

вторую последовательную цепь (вторую последовательную цепь C2), которая включает в себя второй элемент (второй элемент 64), имеющий второе значение электрического сопротивления (второе значение R₂ электрического сопротивления), и третий элемент (третий элемент 65), соединенный последовательно со вторым элементом и имеющий третье значение электрического сопротивления (третье значение электрического сопротивления R₃), при этом вторая последовательная цепь соединена параллельно с первой последовательной цепью (первой последовательной цепью C1), включающей в себя нагрузку и первый элемент; и

операционный усилитель (операционный усилитель 56), соединенный с первой последовательной цепью и второй последовательной цепью.

Первое значение электрического сопротивления меньше, чем значение электрического сопротивления нагрузки.

[0114] В соответствии с (1), мощность, потребляемая нагрузкой, когда мощность подается в первую последовательную цепь и вторую последовательную цепь, и мощность, потребляемая нагрузкой, когда мощность подается только в нагрузку, могут быть близкими друг к другу. Следовательно, даже когда мощность подается в первую последовательную цепь и вторую последовательную цепь для измерения значения электрического сопротивления нагрузки, эффективность образования аэрозоля нагрузкой может обеспечиваться в достаточной степени.

[0115] (2)

Блок питания для аэрозольного ингалятора по п. (1), в котором

первый элемент имеет наименьшее значение электрического сопротивления из нагрузки, первого элемента, второго элемента и третьего элемента.

[0116] В соответствии с (2), суммарное значение сопротивления первой последовательной цепи, включающей в себя нагрузку, причем для нагрузки, вероятно, применяется низкое значение электрического сопротивления, и первый элемент, может быть меньше, чем суммарное значение сопротивления второй последовательной цепи, чтобы образовать достаточное количество аэрозоля. Следовательно, даже когда мощность подается в первую последовательную цепь и вторую последовательную цепь для измерения значения электрического сопротивления нагрузки, в нагрузку может подаваться большая мощность, и, следовательно, эффективность образования аэрозоля может быть повышена.

[0117] (3)

Блок питания для аэрозольного ингалятора по п. (1), в котором

суммарное значение сопротивления второго значения электрического сопротивления и третьего значения электрического сопротивления превышает суммарное значение сопротивления значения электрического сопротивления нагрузки и первого значения электрического сопротивления.

[0118] В соответствии с (3), даже когда мощность подается в первую последовательную цепь и вторую последовательную цепь для измерения значения электрического сопротивления нагрузки, мощность преимущественно подается в первую последовательную цепь. В результате, в нагрузку может подаваться большая мощность, и, следовательно, эффективность образования аэрозоля может быть повышена.

[0119] (4)

Блок питания для аэрозольного ингалятора по п. (1), в котором

первое значение электрического сопротивления равно или больше 10 мОм и меньше 0,5 Ом.

[0120] В соответствии с (4), an элемент, применяемый как первый элемент, может иметь значение электрического сопротивления меньше, чем данное значение у преимущественно применяемой нагрузки, которая имеет значение электрического сопротивления приблизительно 0,8-1,5 Ом и приобретается сравнительно легко. Следовательно, эффективность образования аэрозоля может быть повышена с небольшими затратами.

[0121] (5)

Блок питания для аэрозольного ингалятора по п. (1), в котором

первое значение электрического сопротивления равно или больше 1 мОм и меньше 10 мОм.

[0122] В соответствии с (5), элемент, применяемый как первый элемент, может иметь значение электрического сопротивления меньше, чем данное значение у преимущественно применяемой нагрузки, которая имеет значение электрического сопротивления приблизительно 0,8-1,5 Ом и приобретается сравнительно легко. Следовательно, эффективность образования аэрозоля может быть повышена с небольшими затратами.

[0123] (6)

Блок питания для аэрозольного ингалятора по п. (1), в котором

первое значение электрического сопротивления равно или больше 0,1 мОм и меньше 1 мОм.

[0124] В соответствии с (6), поскольку значение электрического сопротивления первого элемента можно минимизировать, эффективность образования аэрозоля может быть повышена.

[0125] (7)

Блок питания для аэрозольного ингалятора по п. (1), в котором

неинвертирующий вход операционного усилителя соединен с первой последовательной цепью,

инвертирующий вход операционного усилителя соединен со второй последовательной цепью, и

первый элемент подсоединен к стороне высокого потенциала нагрузки.

[0126] В соответствии с (7), на первое значение электрического сопротивления не налагается никакого ограничительного условия (нижнего предела) для предотвращения ограничения дифференциального входного сигнала операционного усилителя до отрицательного потенциала источника питания. Следовательно, первое значение электрического сопротивления можно легко снизить, и можно легко повысить эффективность образования аэрозоля.

[0127] (8)

Блок питания для аэрозольного ингалятора по п. (7), в котором

первое значение электрического сопротивления равно или меньше, чем значение, определенное на основе второго значения электрического сопротивления, третьего значения электрического сопротивления и значения электрического сопротивления нагрузки.

[0128] В соответствии с (8), можно легко предотвратить ограничение дифференциального входного сигнала операционного усилителя до отрицательного потенциала источника питания. Следовательно, можно обеспечить как повышение эффективности образования аэрозоля, так и точное измерение значения электрического сопротивления нагрузки.

[0129] (9)

Блок питания для аэрозольного ингалятора по п. (7) or (8), в котором

когда первое значение электрического сопротивления обозначено R₁, второе значение электрического сопротивления обозначено R₂, третье значение электрического сопротивления обозначено R₃, и значение электрического сопротивления нагрузки обозначено R_HTR,

удовлетворяется формула (I).

[0130] В соответствии с (9), можно легко предотвратить ограничение дифференциального входного сигнала операционного усилителя до отрицательного потенциала источника питания. Следовательно, можно обеспечить как повышение эффективности образования аэрозоля, так и точное измерение значения электрического сопротивления нагрузки.

[0131] (10)

Блок питания для аэрозольного ингалятора по п. (7), в котором

на отрицательный ввод электропитания операционного усилителя подается отрицательный установочный потенциал (V_PSEUDO), или предусмотрена схема (операционный усилитель 58), выполненная с возможностью вычитания установочного потенциала из потенциала узла, который электрически соединен с инвертирующим входом операционного усилителя во второй последовательной цепи, и

первое значение электрического сопротивления равно или меньше, чем значение, определенное на основе напряжения, подаваемого на первую последовательную цепь и вторую последовательную цепь, установочного потенциала, второго значения электрического сопротивления, третьего значения электрического сопротивления и значения электрического сопротивления нагрузки.

[0132] В соответствии с (10), посредством установочного потенциала можно легче предотвратить ограничение дифференциального входного сигнала операционного усилителя до отрицательного потенциала источника питания. Следовательно, можно обеспечить как повышение эффективности образования аэрозоля, так и более точное измерение значения электрического сопротивления нагрузки.

[0133] (11)

Блок питания для аэрозольного ингалятора по п. (7), в котором

на отрицательный ввод электропитания операционного усилителя подается отрицательный установочный потенциал (V_PSEUDO), или предусмотрена схема (операционный усилитель 58), выполненная с возможностью вычитания установочного потенциала из потенциала узла, который электрически соединен с инвертирующим входом операционного усилителя во второй последовательной цепи, и

когда первое значение электрического сопротивления обозначено R₁, второе значение электрического сопротивления обозначено R₂, третье значение электрического сопротивления обозначено R₃, значение электрического сопротивления нагрузки обозначено R_HTR, напряжение обозначено V_OUT, and the установочный потенциал обозначен V_PSEUDO,

удовлетворяется формула (II).

[0134] В соответствии с (11), посредством установочного потенциала можно легче предотвратить ограничение дифференциального входного сигнала операционного усилителя до отрицательного потенциала источника питания. Следовательно, можно обеспечить как повышение эффективности образования аэрозоля, так и более точное измерение значения электрического сопротивления нагрузки.

[0135] (12)

Блок питания для аэрозольного ингалятора по п. (1), в котором

неинвертирующий вход операционного усилителя соединен со второй последовательной цепью,

инвертирующий вход операционного усилителя соединен с первой последовательной цепью, и

первый элемент подсоединен к стороне низкого потенциала нагрузки.

[0136] В соответствии с (12), на первое значение электрического сопротивления не налагается никакого ограничительного условия (нижнего предела) для предотвращения ограничения дифференциального входного сигнала операционного усилителя до отрицательного потенциала источника питания. Следовательно, первое значение электрического сопротивления можно легко снизить, и можно легко повысить эффективность образования аэрозоля.

[0137] (13)

Блок питания для аэрозольного ингалятора по п. (12), в котором

первое значение электрического сопротивления равно или меньше, чем значение, определенное на основе второго значения электрического сопротивления, третьего значения электрического сопротивления и значения электрического сопротивления нагрузки.

[0138] В соответствии с (13), можно легко предотвратить ограничение дифференциального входного сигнала операционного усилителя до отрицательного потенциала источника питания. Следовательно, можно обеспечить как повышение эффективности образования аэрозоля, так и точное измерение значения электрического сопротивления нагрузки.

[0139] (14)

Блок питания для аэрозольного ингалятора по п. (12) или (13), в котором

когда первое значение электрического сопротивления обозначено R₁, второе значение электрического сопротивления обозначено R₂, третье значение электрического сопротивления обозначено R₃, и значение электрического сопротивления нагрузки обозначено R_HTR,

удовлетворяется формула (III).

[0140] В соответствии с (14), можно легко предотвратить ограничение дифференциального входного сигнала операционного усилителя до отрицательного потенциала источника питания. Следовательно, можно обеспечить как повышение эффективности образования аэрозоля, так и точное измерение значения электрического сопротивления нагрузки.

[0141] (15)

Блок питания для аэрозольного ингалятора по п. (12), в котором

на отрицательный ввод электропитания операционного усилителя подается отрицательный установочный потенциал (V_PSEUDO), или предусмотрена схема (операционный усилитель 58), выполненная с возможностью вычитания установочного потенциала из потенциала узла, который электрически соединен с инвертирующим входом операционного усилителя в первой последовательной цепи, и

первое значение электрического сопротивления равно или меньше, чем значение, определенное на основе напряжения, подаваемого на первую последовательную цепь и вторую последовательную цепь, установочного потенциала, второго значения электрического сопротивления, третьего значения электрического сопротивления и значения электрического сопротивления нагрузки.

[0142] В соответствии с (15), посредством установочного потенциала можно легче предотвратить ограничение дифференциального входного сигнала операционного усилителя до отрицательного потенциала источника питания. Следовательно, можно обеспечить как повышение эффективности образования аэрозоля, так и более точное измерение значения электрического сопротивления нагрузки.

[0143] (16)

Блок питания для аэрозольного ингалятора по п. (12), в котором

на отрицательный ввод электропитания операционного усилителя подается отрицательный установочный потенциал (V_PSEUDO), или предусмотрена схема (операционный усилитель 58), выполненная с возможностью вычитания установочного потенциала из потенциала узла, который электрически соединен с инвертирующим входом операционного усилителя в первой последовательной цепи, и

когда первое значение электрического сопротивления обозначено R₁, второе значение электрического сопротивления обозначено R₂, третье значение электрического сопротивления обозначено R₃, значение электрического сопротивления нагрузки обозначено R_HTR, напряжение обозначено V_OUT, и установочный потенциал обозначен V_PSEUDO,

удовлетворяется формула (IV).

[0144] В соответствии с (16), посредством установочного потенциала можно легче предотвратить ограничение дифференциального входного сигнала операционного усилителя до отрицательного потенциала источника питания. Следовательно, можно обеспечить как повышение эффективности образования аэрозоля, так и более точное измерение значения электрического сопротивления нагрузки.

[0145] (17)

Блок питания для аэрозольного ингалятора по п. (1), в котором

неинвертирующий вход операционного усилителя соединен со второй последовательной цепью,

инвертирующий вход операционного усилителя соединен с первой последовательной цепью,

первый элемент подсоединен к стороне высокого потенциала нагрузки, и

когда первое значение электрического сопротивления обозначено R₁, второе значение электрического сопротивления обозначено R₂, третье значение электрического сопротивления обозначено R₃, и значение электрического сопротивления нагрузки обозначено R_HTR,

удовлетворяется формула (V).

[0146] В соответствии с (17), можно предотвратить ограничение дифференциального входного сигнала операционного усилителя до отрицательного потенциала источника питания. Следовательно, можно обеспечить как повышение эффективности образования аэрозоля, так и точное измерение значения электрического сопротивления нагрузки.

[0147] (18)

Блок питания для аэрозольного ингалятора по п. (17), в котором

удовлетворяется соотношение R₃>R₂.

[0148] В соответствии с (18), можно смягчить ограничительное условие первого значения электрического сопротивления для предотвращения ограничения дифференциального входного сигнала операционного усилителя до отрицательного потенциала источника питания. Следовательно, первое значение электрического сопротивления легко снизить, и можно легко повысить эффективность образования аэрозоля.

[0149] (19)

Блок питания для аэрозольного ингалятора по п. (1), в котором

неинвертирующий вход операционного усилителя соединен со второй последовательной цепью,

инвертирующий вход операционного усилителя соединен с первой последовательной цепью,

первый элемент подсоединен к стороне высокого потенциала нагрузки,

на отрицательный ввод электропитания операционного усилителя подается отрицательный установочный потенциал (V_PSEUDO), или предусмотрена схема (операционный усилитель 58), выполненная с возможностью вычитания установочного потенциала из потенциала узла, который электрически соединен с инвертирующим входом операционного усилителя в первой последовательной цепи, и

когда первое значение электрического сопротивления обозначено R₁, второе значение электрического сопротивления обозначено R₂, третье значение электрического сопротивления обозначено R₃, значение электрического сопротивления нагрузки обозначено R_HTR, напряжение, подаваемое на первую последовательную цепь и вторую последовательную цепь, обозначено V_OUT, и установочный потенциал обозначен V_PSEUDO,

удовлетворяется формула (VI).

[0150] В соответствии с (19), посредством установочного потенциала можно дополнительно предотвратить ограничение дифференциального входного сигнала операционного усилителя до отрицательного потенциала источника питания. Следовательно, можно обеспечить как повышение эффективности образования аэрозоля, так и более точное измерение значения электрического сопротивления нагрузки.

[0151] (20)

Блок питания для аэрозольного ингалятора по п. (19), в котором

удовлетворяется формула (VII).

[0152] В соответствии с (20), можно смягчить ограничительное условие первого значения электрического сопротивления для дополнительного предотвращения ограничения дифференциального входного сигнала операционного усилителя до отрицательного потенциала источника питания. Следовательно, первое значение электрического сопротивления легко снизить, и можно легко повысить эффективность образования аэрозоля.

[0153] (21)

Блок питания для аэрозольного ингалятора по п. (1), в котором

неинвертирующий вход операционного усилителя соединен с первой последовательной цепью,

инвертирующий вход операционного усилителя соединен со второй последовательной цепью,

первый элемент подсоединен к стороне низкого потенциала нагрузки, и

когда первое значение электрического сопротивления обозначено R₁, второе значение электрического сопротивления обозначено R₂, третье значение электрического сопротивления обозначено R₃, и значение электрического сопротивления нагрузки обозначено R_HTR,

удовлетворяется формула (VIII).

[0154] В соответствии с (21), можно предотвратить ограничение дифференциального входного сигнала операционного усилителя до отрицательного потенциала источника питания. Следовательно, можно обеспечить как повышение эффективности образования аэрозоля, так и точное измерение значения электрического сопротивления нагрузки.

[0155] (22)

Блок питания для аэрозольного ингалятора по п. (21), в котором

удовлетворяется соотношение R₂>R₃.

[0156] В соответствии с (22), можно смягчить ограничительное условие первого значения электрического сопротивления для предотвращения ограничения дифференциального входного сигнала операционного усилителя до отрицательного потенциала источника питания. Следовательно, первое значение электрического сопротивления легко снизить, и можно легко повысить эффективность образования аэрозоля.

[0157] (23)

Блок питания для аэрозольного ингалятора по п. (1), в котором

неинвертирующий вход операционного усилителя соединен с первой последовательной цепью,

инвертирующий вход операционного усилителя соединен со второй последовательной цепью,

первый элемент подсоединен к стороне низкого потенциала нагрузки,

на отрицательный ввод электропитания операционного усилителя подается отрицательный установочный потенциал (V_PSEUDO), или предусмотрена схема (операционный усилитель), выполненная с возможностью вычитания установочного потенциала из потенциала узла, который электрически соединен с инвертирующим входом операционного усилителя во второй последовательной цепи, и

когда первое значение электрического сопротивления обозначено R₁, второе значение электрического сопротивления обозначено R₂, третье значение электрического сопротивления обозначено R₃, значение электрического сопротивления нагрузки обозначено R_HTR, напряжение, подаваемое на первую последовательную цепь и вторую последовательную цепь, обозначено V_OUT, и установочный потенциал обозначен V_PSEUDO,

удовлетворяется формула (IX).

[0158] В соответствии с (23), можно предотвратить ограничение дифференциального входного сигнала операционного усилителя до отрицательного потенциала источника питания. Следовательно, можно обеспечить как повышение эффективности образования аэрозоля, так и точное измерение значения электрического сопротивления нагрузки.

[0159] (24)

Блок питания для аэрозольного ингалятора по п. (23), в котором

удовлетворяется формула (X).

[0160] В соответствии с (24), можно смягчить ограничительное условие первого значения электрического сопротивления для предотвращения ограничения дифференциального входного сигнала операционного усилителя до отрицательного потенциала источника питания. Следовательно, первое значение электрического сопротивления легко снизить, и можно легко повысить эффективность образования аэрозоля.

[0161] (25)

Блок питания для аэрозольного ингалятора по п. (1), дополнительно включает в себя

устройство (MCU 50) управления, выполненное с возможностью подачи мощности в первую последовательную цепь и вторую последовательную цепь таким образом, что нагрузка образует аэрозоль из аэрозолеобразующего источника по запросу на образование аэрозоля.

[0162] В соответствии с (25), достаточная мощность может подаваться в нагрузку, даже когда мощность подается в первую последовательную цепь и вторую последовательную цепь. Следовательно, даже когда отсутствует дополнительная схема для подачи мощности только в нагрузку, может быть обеспечена достаточная эффективность образования аэрозоля.

[0163] (26)

Блок питания для аэрозольного ингалятора по п. (25), в котором

устройство управления выполнено с возможностью получения температуры нагрузки по выходному сигналу операционного усилителя, при одновременной подаче мощности в первую последовательную цепь и вторую последовательную цепь таким образом, что нагрузка образует аэрозоль из аэрозолеобразующего источника.

[0164] В соответствии с (26), поскольку температура нагрузки может быть получена в процессе образования аэрозоля, то может быть повышена точность управления нагрузкой с использованием температуры нагрузки и быстродействия такого управления.

Использование: в области электротехники. Технический результат – повышение эффективности образования аэрозоля. Блок питания для аэрозольного ингалятора включает в себя источник питания, выполненный с возможностью разрядки электроэнергии на нагрузку, которая выполнена с возможностью нагревания аэрозолеобразующего источника и имеет корреляционную связь между значениями температуры и электрического сопротивления. Согласно изобретению блок питания включает первый элемент, соединенный последовательно с нагрузкой и имеющий первое значение электрического сопротивления, вторую последовательную цепь, которая содержит второй элемент, имеющий второе значение электрического сопротивления, и третий элемент, соединенный последовательно со вторым элементом и имеющий третье значение электрического сопротивления. Вторая и первая последовательные цепи соединены параллельно. Операционный усилитель соединен с первой последовательной цепью и второй последовательной цепью. Первое значение электрического сопротивления меньше, чем значение электрического сопротивления нагрузки. 25 з.п. ф-лы, 17 ил.

1. Блок питания для аэрозольного ингалятора, содержащего источник питания, выполненный с возможностью разрядки электроэнергии на нагрузку, которая выполнена с возможностью нагревания аэрозолеобразующего источника и имеет корреляционную связь между значениями температуры и электрического сопротивления, причем блок питания для аэрозольного ингалятора содержит:

первый элемент, соединенный последовательно с нагрузкой и имеющий первое значение электрического сопротивления;

вторую последовательную цепь, которая содержит второй элемент, имеющий второе значение электрического сопротивления, и третий элемент, соединенный последовательно со вторым элементом и имеющий третье значение электрического сопротивления, причем вторая последовательная цепь соединена параллельно с первой последовательной цепью, содержащей нагрузку и первый элемент; и

операционный усилитель, соединенный с первой последовательной цепью и второй последовательной цепью, причем

первое значение электрического сопротивления меньше, чем значение электрического сопротивления нагрузки.

2. Блок питания для аэрозольного ингалятора по п. 1, в котором

первый элемент имеет наименьшее значение электрического сопротивления из нагрузки, первого элемента, второго элемента и третьего элемента.

3. Блок питания для аэрозольного ингалятора по п. 1, в котором

суммарное значение сопротивления второго значения электрического сопротивления и третьего значения электрического сопротивления превышает суммарное значение сопротивления значения электрического сопротивления нагрузки и первого значения электрического сопротивления.

4. Блок питания для аэрозольного ингалятора по п. 1, в котором

первое значение электрического сопротивления равно или больше 10 мОм и меньше 0,5 Ом.

5. Блок питания для аэрозольного ингалятора по п. 1, в котором

первое значение электрического сопротивления равно или больше 1 мОм и меньше 10 мОм.

6. Блок питания для аэрозольного ингалятора по п. 1, в котором

первое значение электрического сопротивления равно или больше 0,1 мОм и меньше 1 мОм.

7. Блок питания для аэрозольного ингалятора по п. 1, в котором

неинвертирующий вход операционного усилителя соединен с первой последовательной цепью,

инвертирующий вход операционного усилителя соединен со второй последовательной цепью, и

первый элемент подсоединен к стороне высокого потенциала нагрузки.

8. Блок питания для аэрозольного ингалятора по п. 7, в котором

первое значение электрического сопротивления равно или меньше, чем значение, определенное на основе второго значения электрического сопротивления, третьего значения электрического сопротивления и значения электрического сопротивления нагрузки.

9. Блок питания для аэрозольного ингалятора по п. 7 или 8, в котором,

когда первое значение электрического сопротивления обозначено R₁, второе значение электрического сопротивления обозначено R₂, третье значение электрического сопротивления обозначено R₃ и значение электрического сопротивления нагрузки обозначено R_HTR,

удовлетворяется формула (I).

10. Блок питания для аэрозольного ингалятора по п. 7, в котором

на отрицательный ввод электропитания операционного усилителя подается отрицательный установочный потенциал, или предусмотрена схема, выполненная с возможностью вычитания установочного потенциала из потенциала узла, который электрически соединен с инвертирующим входом операционного усилителя во второй последовательной цепи, и

первое значение электрического сопротивления равно или меньше, чем значение, определенное на основе напряжения, подаваемого на первую последовательную цепь и вторую последовательную цепь, установочного потенциала, второго значения электрического сопротивления, третьего значения электрического сопротивления и значения электрического сопротивления нагрузки.

11. Блок питания для аэрозольного ингалятора по п. 7, в котором

на отрицательный ввод электропитания операционного усилителя подается отрицательный установочный потенциал, или предусмотрена схема, выполненная с возможностью вычитания установочного потенциала из потенциала узла, который электрически соединен с инвертирующим входом операционного усилителя во второй последовательной цепи, и,

когда первое значение электрического сопротивления обозначено R₁, второе значение электрического сопротивления обозначено R₂, третье значение электрического сопротивления обозначено R₃, значение электрического сопротивления нагрузки обозначено R_HTR, напряжение обозначено V_OUT и установочный потенциал обозначен V_PSEUDO,

удовлетворяется формула (II).

12. Блок питания для аэрозольного ингалятора по п. 1, в котором

неинвертирующий вход операционного усилителя соединен со второй последовательной цепью,

инвертирующий вход операционного усилителя соединен с первой последовательной цепью и

первый элемент подсоединен к стороне низкого потенциала нагрузки.

13. Блок питания для аэрозольного ингалятора по п. 12, в котором

первое значение электрического сопротивления равно или меньше, чем значение, определенное на основе второго значения электрического сопротивления, третьего значения электрического сопротивления и значения электрического сопротивления нагрузки.

14. Блок питания для аэрозольного ингалятора по п. 12 или 13, в котором,

когда первое значение электрического сопротивления обозначено R₁, второе значение электрического сопротивления обозначено R₂, третье значение электрического сопротивления обозначено R₃ и значение электрического сопротивления нагрузки обозначено R_HTR,

удовлетворяется формула (III).

15. Блок питания для аэрозольного ингалятора по п. 12, в котором

на отрицательный ввод электропитания операционного усилителя подается отрицательный установочный потенциал, или предусмотрена схема, выполненная с возможностью вычитания установочного потенциала из потенциала узла, который электрически соединен с инвертирующим входом операционного усилителя в первой последовательной цепи, и

первое значение электрического сопротивления равно или меньше, чем значение, определенное на основе напряжения, подаваемого на первую последовательную цепь и вторую последовательную цепь, установочного потенциала, второго значения электрического сопротивления, третьего значения электрического сопротивления и значения электрического сопротивления нагрузки.

16. Блок питания для аэрозольного ингалятора по п. 12, в котором

на отрицательный ввод электропитания операционного усилителя подается отрицательный установочный потенциал, или предусмотрена схема, выполненная с возможностью вычитания установочного потенциала из потенциала узла, который электрически соединен с инвертирующим входом операционного усилителя в первой последовательной цепи, и,

когда первое значение электрического сопротивления обозначено R₁, второе значение электрического сопротивления обозначено R₂, третье значение электрического сопротивления обозначено R₃, значение электрического сопротивления нагрузки обозначено R_HTR, напряжение обозначено V_OUT и установочный потенциал обозначен V_PSEUDO,

удовлетворяется формула (IV).

17. Блок питания для аэрозольного ингалятора по п. 1, в котором

неинвертирующий вход операционного усилителя соединен со второй последовательной цепью,

инвертирующий вход операционного усилителя соединен с первой последовательной цепью,

первый элемент подсоединен к стороне высокого потенциала нагрузки, и,

когда первое значение электрического сопротивления обозначено R₁, второе значение электрического сопротивления обозначено R₂, третье значение электрического сопротивления обозначено R₃ и значение электрического сопротивления нагрузки обозначено R_HTR,

удовлетворяется формула (V).

18. Блок питания для аэрозольного ингалятора по п. 17, в котором

удовлетворяется соотношение R₃>R₂.

19. Блок питания для аэрозольного ингалятора по п. 1, в котором

неинвертирующий вход операционного усилителя соединен со второй последовательной цепью,

инвертирующий вход операционного усилителя соединен с первой последовательной цепью,

первый элемент подсоединен к стороне высокого потенциала нагрузки,

на отрицательный ввод электропитания операционного усилителя подается отрицательный установочный потенциал, или предусмотрена схема, выполненная с возможностью вычитания установочного потенциала из потенциала узла, который электрически соединен с инвертирующим входом операционного усилителя в первой последовательной цепи, и,

когда первое значение электрического сопротивления обозначено R₁, второе значение электрического сопротивления обозначено R₂, третье значение электрического сопротивления обозначено R₃, значение электрического сопротивления нагрузки обозначено R_HTR, напряжение, подаваемое на первую последовательную цепь и вторую последовательную цепь, обозначено V_OUT, и установочный потенциал обозначен V_PSEUDO,

удовлетворяется формула (VI).

20. Блок питания для аэрозольного ингалятора по п. 19, в котором

удовлетворяется формула (VII).

21. Блок питания для аэрозольного ингалятора по п. 1, в котором

неинвертирующий вход операционного усилителя соединен с первой последовательной цепью,

инвертирующий вход операционного усилителя соединен со второй последовательной цепью,

первый элемент подсоединен к стороне низкого потенциала нагрузки, и,

когда первое значение электрического сопротивления обозначено R₁, второе значение электрического сопротивления обозначено R₂, третье значение электрического сопротивления обозначено R₃ и значение электрического сопротивления нагрузки обозначено R_HTR,

удовлетворяется формула (VIII).

22. Блок питания для аэрозольного ингалятора по п. 21, в котором

удовлетворяется соотношение R₂>R₃.

23. Блок питания для аэрозольного ингалятора по п. 1, в котором

неинвертирующий вход операционного усилителя соединен с первой последовательной цепью,

инвертирующий вход операционного усилителя соединен со второй последовательной цепью,

первый элемент подсоединен к стороне низкого потенциала нагрузки,

на отрицательный ввод электропитания операционного усилителя подается отрицательный установочный потенциал, или предусмотрена схема, выполненная с возможностью вычитания установочного потенциала из потенциала узла, который электрически соединен с инвертирующим входом операционного усилителя во второй последовательной цепи, и,

когда первое значение электрического сопротивления обозначено R₁, второе значение электрического сопротивления обозначено R₂, третье значение электрического сопротивления обозначено R₃, значение электрического сопротивления нагрузки обозначено R_HTR, напряжение, подаваемое на первую последовательную цепь и вторую последовательную цепь, обозначено V_OUT, и установочный потенциал обозначен V_PSEUDO,

удовлетворяется формула (IX).

24. Блок питания для аэрозольного ингалятора по п. 23, в котором

удовлетворяется формула (X).

25. Блок питания для аэрозольного ингалятора по п. 1, дополнительно содержащий:

устройство управления, выполненное с возможностью подачи мощности в первую последовательную цепь и вторую последовательную цепь таким образом, что нагрузка образует аэрозоль из аэрозолеобразующего источника по запросу на образование аэрозоля.

26. Блок питания для аэрозольного ингалятора по п. 25, в котором

устройство управления выполнено с возможностью получения температуры нагрузки по выходному сигналу операционного усилителя, при одновременной подаче мощности в первую последовательную цепь и вторую последовательную цепь таким образом, что нагрузка образует аэрозоль из аэрозолеобразующего источника.