用于基于感应的气溶胶递送设备的准谐振反激变换器的制作方法

本公开涉及诸如电子香烟和加热不燃烧香烟之类的气溶胶递送设备，且更具体而言涉及基于感应的气溶胶递送设备。气溶胶递送设备可被配置成加热气溶胶前体组合物以形成供人体消耗的可吸入物质，所述气溶胶前体组合物可由烟草制得或来源于烟草或以其它方式结合烟草。

背景技术：

0、技术背景

1、多年来，已提出了许多吸烟制品，作为基于燃烧烟草的吸烟产品的改进或替代。示例性的替代包括其中固体或液体燃料被燃烧以将热量传递到烟草或其中化学反应被用来提供这种热源的设备。示例包括worm等人的美国专利第9,078,473号中描述的吸烟制品，该专利通过引用并入本文。

2、对吸烟制品的改进或替代的要点通常是提供与香烟、雪茄或烟斗吸烟相关的感觉，而不输送相当数量的不完全燃烧和热解产物。为此，已经提出了利用电能来蒸发或加热挥发性材料的许多吸烟产品、气味发生器和药物吸入器，或者试图提供香烟、雪茄或烟斗吸烟的感觉而不燃烧烟草至显著程度。例如，参见在robinson等人的美国专利第7,726,320号、griffithjr.等人的美国专利申请公开第2013/0255702号、以及sears等人的美国专利申请公开第2014/0096781号中所描述的背景技术中阐述的各种替代性吸烟制品、气溶胶递送设备和发热源，这些文献通过引用结合于此。例如，再参见以bless等人的美国专利申请公开第2015/0216232号中的商标名称和商业来源进行引用的各种类型的吸烟制品、气溶胶递送设备和电动发热源，所述专利以引用的方式并入本文中。depiano等人的美国专利申请公开第2015/0245659号中列出了以品牌名称和商业来源进行引用的其他类型的吸烟制品、气溶胶递送设备和电动发热源，所述专利也通过引用结合于此。已经描述的并且在一些情况下可以从商业上获得的其它代表性香烟或吸烟制品包括在gerth等人的美国专利第4,735,217号；brooks等人的美国专利第4,922,901、4,947,874、4,947,875号；counts等人的美国专利第5,060,671号；morgan等人的美国专利第5,249,586号；counts等人的美国专利第5,388,594号；higgins等人的美国专利第5,666,977号；adams等人的美国专利第6,053,176号；white的us 6,164,287；voges的美国专利第6,196,218号；felter等人的美国专利第6,810,883号；nichols的美国专利第6,854,461号；hon的美国专利第7,832,410号；kobayashi的美国专利第7,513,253号；robinson等人的美国专利第7,726,320号；hamano的美国专利第7,896,006号；shayan的美国专利第6,772,756号；hon的美国专利公开第2009/0095311号；hon的美国专利公开第2006/0196518、2009/0126745、2009/0188490号；thorens等人的美国专利公开第2009/0272379号；monsees等人的美国专利公开第2009/0260641号和第2009/0260642号；oglesby等人的美国专利公开第2008/0149118号和第2010/0024834号；wang的美国专利公开第2010/0307518号；和hon的wo 2010/091593中描述的那些，它们通过引用结合于此。与传统类型的香烟、雪茄或烟斗的许多属性相似的代表性产品已在市场上销售：菲利普莫里斯股份有限公司(philip morris incorporated)的innovapor有限责任公司的alphatm、joye 510tm和m4tm；white cloud cigarettes(白云香烟公司)的cirrustm和flingtm；lori llard technologies，inc.(罗瑞拉德技术股份有限公司)的blutm；internat ional inc(国际股份有限公司)的cohitatm、colibritm、elite classictm、magnumtm、phantomtm以及sensetm；electronic cigarettes,inc(电子香烟股份有限公司)的duoprotm、stormtm以及vaporkingtm；egar australia(澳大利亚egar公司)的egartm；joyetech(卓尔悦公司)的ego-ctm和ego-ttm；elusion uk ltd(英国elusion有限责任公司)的elusiontm；eonsmoke llc(eonsmoke有限责任公司)的fin branding group,llc(fin branding集团有限责任公司)的fintm；greensmoke inc.usa(美国green smoke股份有限公司)的greenarette llc(greenarette有限责任公司)的greenarettetm；smoke的halligantm、hendutm、jettm、maxxqtm，pinktm以及pitbulltm；philip morris international,inc.(菲利普莫里斯国际股份有限公司)的heatbartm；来自crown7的hydro imperialtm以及lxetm；logic technology(逻辑技术公司)的logictm以及the cubantm；luciano smokes inc.(luciano smokes股份有限公司)的nicotek,llc(nicotek有限责任公司)的sottera,inc.(sottera股份有限公司)的以及onejoytm；ss choice llc(ss choice有限责任公司)的no.7tm；premiumestore llc(premiumestore有限责任公司)的premium electroniccigarettetm；ruyan america,inc.(如烟美国股份有限公司)的rapp e-mysticktm；reddragon products,llc(红龙产品有限责任公司)的red dragontm；ruyan group(holdings)ltd.(如烟集团(控股)有限公司)的smoker friendly international,llc(烟民友好国际有限责任公司)的the smart smoking electronic cigarette company ltd.(智能吸烟电子香烟有限公司)的green smartcoastl ine products llc(海岸线产品有限责任公司)的smokesmoking everywhere,inc.(smoking everywhere股份有限公司)的smoking everywheretm；vmr products llc(vmr产品有限责任公司)的v2cigstm；vapornine llc(vapornine有限责任公司)的vapor ninetm；vapor 4life,inc.(vapor 4life股份有限公司)的e-cigarettedirect,llc(e-cigarettedirect有限责任公司)的veppotm；r.j.reynolds vapor company(r.j.雷诺蒸汽公司)的mi st ic eci gs的mistic薄荷脑产品；以及cn creative ltd.(cncreative有限责任公司)的vype产品。还有其它的电动气溶胶递送设备和具体而言已经被表征为所谓的电子烟的那些设备已经在以下商品名下上市：cooler visionstm；direct e-cigtm；dragonflytm；emisttm；eversmoketm；hybrid flametm；knight stickstm；royal bluestm；south beach smoketm。。

3、通过电加热烟草或烟草衍生材料而产生吸烟的味道和感觉的制品的性能受到不一致的性能特性的影响。电加热的吸烟设备在许多情况下由于需要大的电池能力而进一步受到限制。因此，期望提供一种吸烟制品，该吸烟制品可提供香烟、雪茄或烟斗吸烟的感觉，而没有实质上的燃烧，并且通过感应加热来实现。

技术实现思路

1、本公开涉及被配置为产生气溶胶的气溶胶递送设备，并且在一些实施方式中，该气溶胶递送设备可以被称为电子香烟或加热不燃烧香烟。如下文所述，气溶胶递送设备包括准谐振反激变换器，该准谐振反激变换器具有变压器，该变压器包括感应发射器和感应接收器。感应发射器可以包括线圈，该线圈被配置为当交流电被引导通过那里时创建振荡磁场(例如，随时间周期性变化的磁场)。感应接收器可以至少部分地被接纳在感应发射器内并且可以包括导电材料。由此，通过引导交流电通过感应发射器，可以经由感应在感应接收器中生成涡电流。流过限定感应接收器的材料的电阻的涡电流可以通过焦耳加热来加热它。由此，可以限定雾化器的感应接收器可以被无线地加热以从定位成接近感应接收器的气溶胶前体组合物形成气溶胶。如本文所使用的，无线加热是指经由不物理地电连接到(电)功率源的雾化器发生的加热。

2、本公开包括但不限于以下示例实施方式。

3、示例实施方式1：一种气溶胶递送设备，其包括气溶胶前体组合物和准谐振反激变换器，所述准谐振反激变换器配置成使所述气溶胶前体组合物的组分蒸发以产生气溶胶，所述准谐振反激变换器包括：变压器，该变压器包括感应发射器和感应接收器；电容器，该电容器与所述感应发射器形成振荡电路；以及晶体管，该晶体管可循环切换以使所述感应发射器产生振荡磁场，并且当暴露于所述振荡磁场时在所述感应接收器中感应交流电压，该交流电压使所述感应接收器产生热量并由此蒸发所述气溶胶前体组合物的组分，其中所述周期中的每个包括导通间隔，在所述导通间隔中，所述晶体管被导通以使电流通过所述感应发射器，所述电流使所述感应发射器产生磁场，所述感应发射器在所述磁场中存储能量；以及关断间隔，在该关断间隔中，所述晶体管被关断以使电流无法通过所述感应发射器，这导致所述磁场的塌陷，并且该磁场的塌陷导致所述能量从所述感应发射器转移到所述感应接收器，并且对所述电容器进行充电，并且从而在所述晶体管的漏极处产生电压波形，并且其中所述准谐振反激变换器还包括比较器，所述比较器具有耦接到所述电容器和所述晶体管的漏极之间的所述电容器的任一侧的两个输入端子，所述比较器被配置成在所述晶体管被关断的所述关断间隔期间检测所述电压波形中的波谷，并且作为响应产生输出以使所述晶体管在所述导通间隔期间导通。

4、示例实施方式2：如任何前述示例实施方式的气溶胶递送设备、或任何前述示例实施方式的任何组合的气溶胶递送设备，其中所述气溶胶前体组合物包括固体烟草材料、半固体烟草材料或液体气溶胶前体组合物。

5、示例实施方式3：如任何前述示例实施方式的气溶胶递送设备、或任何前述示例实施方式的任何组合的气溶胶递送设备，其中，所述准谐振反激式变换器还包括第一分压器和第二分压器，所述第一分压器和第二分压器的输入耦接到所述电容器的任一侧，所述比较器的所述两个输入端子耦接到所述第一分压器和第二分压器中的相应分压器的输出，并且由此耦接到所述电容器的任一侧。

6、示例实施方式4：如任何前述示例实施方式的气溶胶递送设备、或任何前述示例实施方式的任何组合的气溶胶递送设备，其中所述比较器由协处理器实现，所述协处理器还被配置成实现脉宽调制(pwm)控制器，所述脉宽调制(pwm)控制器被配置成接收来自所述比较器的输出，并且作为响应驱动所述晶体管在所述导通间隔导通。

7、示例实施方式5：如任何前述示例实施方式的气溶胶递送设备、或任何前述示例实施方式的任何组合的气溶胶递送设备，其中所述协处理器还被配置成实现耦接到所述比较器和pwm控制器并在所述比较器和pwm控制器之间的毛刺(glitch)滤波器，所述毛刺滤波器被配置成从所述比较器的输出接收并去除毛刺脉冲，并且从而产生经滤波的输出，并且所述pwm控制器被配置成接收经滤波的输出，并且作为响应驱动所述晶体管在所述导通间隔内导通。

8、示例实施方式6：如任何前述示例实施方式的气溶胶递送设备、或任何前述示例实施方式的任何组合的气溶胶递送设备，其中所述协处理器被体现为可编程片上系统(psoc)。

9、示例实施方式7：如任何前述示例实施方式的气溶胶递送设备、或任何前述示例实施方式的任何组合的气溶胶递送设备，其中所述比较器由协处理器实现，所述协处理器还被配置成实现毛刺滤波器，所述毛刺滤波器被配置成从所述比较器的输出接收并去除毛刺脉冲。

10、示例实施方式8：如任何前述示例实施方式的气溶胶递送设备、或任何前述示例实施方式的任何组合的气溶胶递送设备，其中所述协处理器被体现为可编程片上系统(psoc)。

11、示例实施方式9：如任何前述示例实施方式的气溶胶递送设备、或任何前述示例实施方式的任何组合的气溶胶递送设备，其中所述比较器由协处理器实现，所述协处理器被体现为可编程片上系统(psoc)，并且所述协处理器还被配置成实现脉宽调制(pwm)控制器和毛刺滤波器，所述毛刺滤波器耦接到所述比较器和pwm控制器并在所述比较器和pwm控制器之间，并且其中所述毛刺滤波器被配置成从所述比较器的输出接收并去除毛刺脉冲，并由此产生经滤波的输出，并且所述pwm控制器被配置成接收所述经滤波的输出，并且作为响应驱动所述晶体管在所述导通间隔内导通。

12、示例实施方式10：如任何前述示例实施方式的气溶胶递送设备、或任何前述示例实施方式的任何组合的气溶胶递送设备，其中所述比较器由单独的电子部件或由分立的电子部件构成的电路实现。

13、示例实施方式11：如任何前述示例实施方式的气溶胶递送设备、或任何前述示例实施方式的任何组合的气溶胶递送设备，其中所述晶体管具有漏极至源极导通状态电阻(rds(on))，所述漏极至源极导通状态电阻(rds(on))与所述晶体管的开关时间成反比，并且与在所述感应接收器中感应所述交流电压并由此产生所述热量的时间成正比。

14、示例实施方式12：如任何前述示例实施方式的气溶胶递送设备、或任何前述示例实施方式的任何组合的气溶胶递送设备，其中所述气溶胶递送设备还包括连接到包括所述变压器的电负载的功率源，所述功率源被配置成向所述负载供应电流，使所述感应接收器产生的热量的量与由所述功率源供应的所述电流强度成正比。

15、示例实施方式13：如任何前述示例实施方式的气溶胶递送设备、或任何前述示例实施方式的任何组合的气溶胶递送设备，其中所述功率源包括并联组合的可再充电一次电池和可再充电二次电池。

16、示例实施方式14：如任何前述示例实施方式的气溶胶递送设备、或任何前述示例实施方式的任何组合的气溶胶递送设备，其中，所述感应接收器包括线圈，使所述感应接收器产生的热量的量与所述线圈的长度成正比。

17、示例实施方式15：一种用于气溶胶递送设备的控制主体，该控制主体包括：壳体，所述壳体具有在其一端限定的开口，所述开口配置成接收气溶胶源构件，所述气溶胶源构件限定加热端和嘴端并包括气溶胶前体组合物；并且在所述壳体内，准谐振反激变换器包括：变压器，该变压器包括感应发射器和感应接收器；电容器，该电容器与所述感应发射器形成振荡电路；以及晶体管，所述晶体管可循环切换以使所述感应发射器产生振荡磁场，并且当暴露于所述振荡磁场时在所述感应接收器中感应交流电压，所述交流电压使所述感应接收器产生热量，并且当所述气溶胶源构件插入所述壳体中时，使所述气溶胶前体组合物的组分蒸发以产生气溶胶，其中所述周期中的每个包括导通间隔，在所述导通间隔中，所述晶体管被导通以使电流通过所述感应发射器，所述电流使所述感应发射器产生磁场，所述感应发射器在所述磁场中存储能量；以及关断间隔，在该关断间隔中，所述晶体管被关断以使电流无法通过所述感应发射器，这导致所述磁场的塌陷，并且该磁场的塌陷导致所述能量从所述感应发射器转移到所述感应接收器，并且对所述电容器进行充电，并且由此在所述晶体管的漏极处产生电压波形，并且其中所述准谐振反激转换器还包括比较器，所述比较器具有耦接到所述电容器和所述晶体管的漏极之间的所述电容器的任一侧的两个输入端子，所述比较器被配置成在所述晶体管被关断的所述关断间隔期间检测所述电压波形中的波谷，并且作为响应产生输出以使所述晶体管在所述导通间隔期间导通。

18、示例实施方式16：如任何前述示例实施方式的控制主体、或任何前述示例实施方式的任何组合的控制主体，其中所述准谐振反激式变换器还包括第一分压器和第二分压器，所述第一分压器和第二分压器的输入耦接到所述电容器的任一侧，所述比较器的所述两个输入端子耦接到所述第一分压器和第二分压器中的相应分压器的输出，并且由此耦接到所述电容器的任一侧。

19、示例实施方式17：如任何前述示例实施方式的控制主体、或任何前述示例实施方式的任何组合的控制主体，其中所述比较器由协处理器实现，所述协处理器还被配置成实现脉宽调制(pwm)控制器，所述脉宽调制(pwm)控制器被配置成接收来自所述比较器的输出，并且作为响应驱动所述晶体管在所述导通间隔导通。

20、示例实施方式18：如任何前述示例实施方式的控制主体、或任何前述示例实施方式的任何组合的控制主体，其中所述比较器由协处理器实现，所述协处理器还被配置成实现毛刺滤波器，所述毛刺滤波器被配置成从所述比较器的输出接收并去除毛刺脉冲。。

21、示例实施方式19：如任何前述示例实施方式的控制主体、或任何前述示例实施方式的任何组合的控制主体，其中所述比较器由协处理器实现，所述协处理器被体现为可编程片上系统(psoc)，并且所述协处理器还被配置成实现脉宽调制(pwm)控制器和毛刺滤波器，所述毛刺滤波器耦接到所述比较器和pwm控制器并在所述比较器和pwm控制器之间，并且其中所述毛刺滤波器被配置成从所述比较器的输出接收并去除毛刺脉冲，并由此产生经滤波的输出，并且所述pwm控制器被配置成接收所述经滤波的输出，并且作为响应驱动所述晶体管在所述导通间隔内导通。

22、示例实施方式20：如任何前述示例实施方式的控制主体、或任何前述示例实施方式的任何组合的控制主体，其中所述比较器由单独的电子部件或由分立的电子部件构成的电路实现。

23、示例实施方式21：一种用于气溶胶递送设备的控制主体，该控制主体包括：壳体，该壳体与装有感应接收器并包含气溶胶前体组合物的料筒耦接或可耦接；以及准谐振反激变换器，该准谐振反激变换器在所述壳体内，所述准谐振反激变换器包括：与所述感应接收器形成变压器的感应发射器；电容器，该电容器与所述感应发射器形成振荡电路；以及晶体管，该晶体管可循环切换以使所述感应发射器产生振荡磁场并在所述壳体与所述料筒耦接并且所述感应接收器暴露于所述振荡磁场时在所述感应接收器中感应交流电压，所述交流电压使所述感应接收器产生热量并由此蒸发所述气溶胶前体组合物的组分以产生气溶胶，其中所述周期中的每个包括导通间隔，在所述导通间隔中，所述晶体管被导通以使电流通过所述感应发射器，所述电流使所述感应发射器产生磁场，所述感应发射器在所述磁场中存储能量；以及关断间隔，在该关断间隔中，所述晶体管被关断以使电流无法通过所述感应发射器，这导致所述磁场的塌陷，并且该磁场的塌陷导致能量从所述感应发射器转移到所述感应接收器，并且对所述电容器进行充电，并且由此在所述晶体管的漏极处产生电压波形，并且其中所述准谐振反激转换器还包括比较器，所述比较器具有耦接到所述电容器和所述晶体管的漏极之间的所述电容器的任一侧的两个输入端子，所述比较器被配置成在所述晶体管被关断的所述关断间隔期间检测所述电压波形中的波谷，并且作为响应产生输出以使所述晶体管在所述导通间隔期间导通。

24、示例实施方式22：如任何前述示例实施方式的控制主体、或任何前述示例实施方式的任何组合的控制主体，其中所述准谐振反激式变换器还包括第一分压器和第二分压器，所述第一分压器和第二分压器的输入耦接到所述电容器的任一侧，所述比较器的所述两个输入端子耦接到所述第一分压器和第二分压器中的相应分压器的输出，并且由此耦接到所述电容器的任一侧。

25、示例实施方式23：如任何前述示例实施方式的控制主体、或任何前述示例实施方式的任何组合的控制主体，其中所述比较器由协处理器实现，所述协处理器还被配置成实现脉宽调制(pwm)控制器，所述脉宽调制(pwm)控制器被配置成接收来自所述比较器的输出，并且作为响应驱动所述晶体管在所述导通间隔导通。

26、示例实施方式24：如任何前述示例实施方式的控制主体、或任何前述示例实施方式的任何组合的控制主体，其中所述比较器由协处理器实现，所述协处理器还被配置成实现毛刺滤波器，所述毛刺滤波器被配置成从所述比较器的输出接收并去除毛刺脉冲。

27、示例实施方式25：如任何前述示例实施方式的控制主体、或任何前述示例实施方式的任何组合的控制主体，其中所述比较器由协处理器实现，所述协处理器被体现为可编程片上系统(psoc)，并且所述协处理器还被配置成实现脉宽调制(pwm)控制器和毛刺滤波器，所述毛刺滤波器耦接到所述比较器和pwm控制器并在所述比较器和pwm控制器之间，并且其中所述毛刺滤波器被配置成从所述比较器的输出接收并去除毛刺脉冲，并由此产生经滤波的输出，并且所述pwm控制器被配置成接收所述经滤波的输出，并且作为响应驱动所述晶体管在所述导通间隔内导通。

28、示例实施方式26：如任何前述示例实施方式的控制主体、或任何前述示例实施方式的任何组合的控制主体，其中所述比较器由单独的电子部件或由分立的电子部件构成的电路实现。

29、通过阅读以下详细描述连同下文简要描述的附图，本公开的这些和其他特征、方面和优点将是显而易见的。本公开包含阐述于本公开中的两个、三个、四个或更多个特征或元件的任何组合，而不管这类特征或元件是否在本文中所描述的特定示例实施方式中明确地组合或以其它方式引用。本公开旨在从整体上阅读，使得本公开的任何可分离的特征或元件在其方面和示例实施方式中的任何一个应当被视为可组合的，除非本公开的上下文另有明确说明。

30、因此，将理解，本技术实现要素：是仅出于概述一些示例实施方式以便提供本公开的一些方面的基本理解的目的而提供的。因此，将理解，以上所描述的示例实施方式仅是示例，且不应解释为以任何方式限制本公开的范围或精神。通过结合附图所做出的以下详细描述，其它示例实施方式、方面和优点将变得显而易见，附图通过示例的方式示出了一些所描述的示例实施方式的原理。