气溶胶生成装置

技术领域

本公开涉及一种气溶胶生成装置。

背景技术

作为传统香烟的替代品，对以非燃烧方式生成气溶胶的气溶胶生成装置的需求日益增加。例如，气溶胶生成装置可以在不燃烧的情况下从气溶胶生成材料生成气溶胶并将生成的气溶胶供应给用户。

发明内容

技术问题

使用超声波振动的气溶胶生成装置可以通过向振动器施加交流(AC)电压来生成超声波振动，因此可以通过超声波振动将气溶胶生成材料分离成细颗粒。气溶胶可以在气溶胶生成材料分离成被释放的细颗粒时生成。此外，为了稳定且有效地驱动振动器，必须向振动器施加高于气溶胶生成装置的电池电压(例如，约3.4V至约4.2V)的AC电压(例如，约55V至约70V)。因此，需要一种在不过度增加整个电路的大小和功耗的情况下向振动器施加具有高电压值的AC电压的技术。

各种实施方式提供了一种气溶胶生成装置。本公开要解决的技术问题不限于上述技术问题，还可以从以下实施方式中推断出其他技术问题。

解决方案

根据实施方式的气溶胶生成装置包括：电池，其被配置成供应电池电压；第一升压电路，其被配置成将电池电压升压至高于电池电压的第一升压电压；第二升压电路，其被配置成分别基于第一PWM信号和第二PWM信号来生成第一切换电压和第二切换电压，并根据生成的第一切换电压和第二切换电压将第一升压电压升压至第二升压电压；振动器，其被配置成根据第二升压电压生成超声波振动，并且对气溶胶生成材料进行雾化；以及处理器，其被配置成对电池、第一升压电路和第二升压电路进行控制。

第二升压电路可以包括：功率驱动电路，其被配置成分别基于从处理器输入的第一PWM信号和第二PWM信号来生成第一切换电压和第二切换电压；以及电压升压电路，其被配置成根据从功率驱动电路输出的第一切换电压和第二切换电压来将第一升压电压升压至第二升压电压。

升压电路可以包括：第一电感器，该第一电感器的一个端子被施加第一升压电压并且另一端子连接到振动器的一个端子；第一晶体管，其连接到第一电感器的另一端子并且被配置成根据第一切换电压来切换在第一电感器与地之间流动的电流；第二电感器，该第二电感器的一个端子被施加第一升压电压并且另一端子连接到振动器的另一端子；第二晶体管，其连接到第二电感器的另一端子并且被配置成根据第二切换电压来切换在第二电感与地之间流动的电流。

功率驱动电路还可以包括输出阻断电路，该输出阻断电路被配置成当第一切换电压和第二切换电压中的任何一者小于或等于阈值电压时阻断功率驱动电路的输出。

功率驱动电路可以被实现为一个集成电路。

第一升压电压可以是电池电压的至少三倍，并且第二升压电压可以是第一升压电压的至少四倍。

电池电压和第一升压电压可以是直流(DC)电压，并且第二升压电压可以是交流(AC)电压。

第一升压电路可以包括DC-DC转换器，该DC-DC转换器包括施加电池电压的输入端子、通过功率电感器连接到输入端子的开关端子、参考电压端子、以及用于输出第一升压电压的输出端子；第一电阻器，该第一电阻器的一个端子连接到输出端子并且另一端子连接到参考电压端子；以及第二电阻器，该第二电阻器的一个端子连接到参考电压端子并且另一端子连接到地。

DC-DC转换器可以被配置成基于第一电阻器与第二电阻器的比率来输出第一升压电压。

第一晶体管可以包括半导体开关，该半导体开关被配置成根据被施加到第一晶体管的栅极的第一切换电压来对在第一晶体管的连接到地的源极与第一晶体管的连接到第一电感器的另一端子的漏极之间流动的电流进行切换，并且第二晶体管包括另一半导体开关，该另一半导体开关被配置成根据被施加到第二晶体管的栅极的第二切换电压来对在第二晶体管的连接到地的源极与第二晶体管的连接到第二电感器的另一端子的漏极之间流动的电流进行切换。

第一PWM信号和第二PWM信号可以彼此互补。

当第一切换电压处于第一电平并且第二切换电压处于第二电平时，电流在第一电感器和第二电感器中的一者与地之间流动，使得与流过第一电感器和第二电感器中的该一者的电流的变化相对应的能量可以存储在第一电感器和第二电感器中的该一者中，并且电流不会在第一电感器和第二电感器中的另一者与地之间流动，使得存储在第一电感器和第二电感器中的该另一者中的能量可以被传输到振动器。

有益效果

本公开提供一种气溶胶生成装置。具体地，根据本公开的实施方式的气溶胶生成装置可以通过使用第一升压电路将电池电压升压至第一升压电压，并通过使用第二升压电路将第一升压电压升压至第二升压电压，并将第二升压电压施加到振动器。第一升压电路可以包括DC-DC转换器电路，该DC-DC转换器电路主要仅通过适当的升压比对电池电压进行升压，以便不过度增加第一升压电路的大小。此外，第二升压电路可以通过使用电感器的反电动势和切换电路将DC电压转换为AC电压，并且获得二次电压升压效果，并且通过将用于对提供AC升压功率的两个功率半导体开关进行切换的功率驱动电路实现为一个集成电路，可以减少所需部件的数量，并且可以减小PCB电路的大小。

因此，根据本公开的实施方式，与多个DC-DC转换器电路以级联方式组合或使用能够以每次10倍或以上的升压比对电压进行升压的转换器电路的情况相比，可以将具有高电压值的AC电压施加到振动器而不会过度增加电路的大小和功耗。。

附图说明

图1是根据实施方式的气溶胶生成装置的框图。

图2是示意性地示出了根据实施方式的气溶胶生成装置的视图。

图3是示出了根据实施方式的气溶胶生成装置的硬件配置的图。

图4是示出了根据实施方式的第一升压电路的电路图。

图5是根据实施方式的第二升压电路的示意图。

图6是图5所示的第二升压电路的详细电路图。

图7是图6所示的功率驱动电路的详细电路图。

图8是示出了根据实施方式的脉宽调制(PWM)信号的图。

图9和图10是示出了根据实施方式的第二升压电路的操作的图。

图11是示出了根据实施方式的施加到振动器的电压的变化的曲线图。

图12是示出了根据实施方式的烟弹的电路配置的图。

具体实施方式

关于用于描述各个实施方式的术语，考虑到本公开的各个实施方式中的结构元件的功能，选择当前广泛使用的通用术语。然而，术语的含义可以根据意图、司法优先权、新技术的出现等而改变。此外，在某些情况下，可以选择不常用的术语。在这种情况下，该术语的含义将在本公开的描述中的对应部分处进行详细描述。因此，在本公开的各个实施方式中使用的术语应基于术语的含义和本文提供的描述来定义。

此外，除非有相反的明确描述，否则“包括(comprise)”一词和诸如“包括(comprises)”或“包括(comprising)”的变型将被理解为暗示包括所陈述的元素但不排除任何其他元素。此外，说明书中描述的术语“器”、“部”和“模块”是指用于处理至少一个功能和操作的单元，并且可以通过硬件部件或软件部件及其组合来实现。

如本文所用，表述诸如“......中的至少一个”在元素列表之前时，修饰整个元素列表并且不修饰列表的各个元素。例如，表述“a、b和c中的至少一个”应理解为包括仅a、仅b、仅c、a和b两者、a和c两者、b和c两者或所有a、b和c。

本说明书中描述的术语“气溶胶”是指处于由气溶胶生成材料生成的汽化粒子和空气混合的状态的气体。另外，本说明书中描述的术语“气溶胶生成装置”是指生成气溶胶的装置，该装置通过使用气溶胶生成材料来生成气溶胶，该气溶胶可以通过用户的嘴直接吸入用户的肺部中。

说明书中描述的“抽吸”是指用户吸入，吸入是指气溶胶通过用户的嘴或鼻子抽入用户的嘴、鼻腔或肺部的情况。在下文中，现在将参考附图更全面地描述本公开，附图中示出了本公开的示例性实施方式，使得本领域的普通技术人员可以容易地实施本公开。

图1是根据实施方式的气溶胶生成装置的框图。

参考图1，气溶胶生成装置10可以包括电池110、雾化器120、传感器130、用户接口140、存储器150和处理器160。然而，气溶胶生成装置10的内部结构不限于图1所示的结构。与本实施方式相关的本领域技术人员可以理解，根据气溶胶生成装置10的设计，可以省略图1所示的硬件部件中的一些硬件部件，或者可以向其进一步添加新的配置。

例如，气溶胶生成装置10可以包括主体，在这种情况下，气溶胶生成装置10所包括的硬件部件可以位于主体上。

在另一实施方式中，气溶胶生成装置10可以包括主体和烟弹，气溶胶生成装置10中包括的硬件部件可以分布地位于主体和烟弹之间。替代性地，包括在气溶胶生成装置10中的硬件部件中的至少一些硬件部件可以位于主体和烟弹中的每一者中。

在下文中，描述各个部件的操作，而不限制包括在气溶胶生成装置10中的各个部件的位置。

电池110供应用于操作气溶胶生成装置10的电力。例如，电池110可以供应电力以使雾化器120能够雾化气溶胶生成材料。此外，电池110可以供应气溶胶生成装置10所包括的其他硬件部件例如传感器130、用户接口140、存储器150和处理器160的操作所需的电力。电池110可以是可再充电电池或一次性电池。

例如，电池110可以包括镍基电池(例如，镍氢电池或镍镉电池)，或锂基电池(例如，锂钴电池、锂磷酸盐电池、钛酸锂电池、锂离子电池或锂聚合物电池)。然而，可以用于气溶胶生成装置10的电池110的类型不限于上述电池。如果需要，电池110还可以包括碱性电池或锰电池。

雾化器120可以在处理器160的控制下从电池110接收电力。雾化器120可以从电池110接收电力以雾化储存在气溶胶生成装置10中的气溶胶生成材料。

雾化器120可以位于气溶胶生成装置10的主体中。替代性地，当气溶胶生成装置10包括主体和烟弹时，雾化器120可以位于烟弹中，或者可以被分割成位于主体和烟弹中。当雾化器120位于烟弹中时，雾化器120可以从位于主体和烟弹中的至少一者中的电池110接收电力。此外，当雾化器120被分割成分别位于主体和烟弹中时，雾化器120的需要电力的部件可以从位于主体和烟弹中的至少一者中的电池110接收电力。

雾化器120从烟弹中的气溶胶生成材料生成气溶胶。气溶胶表示液体和/或固体细颗粒分散在气体中的漂浮颗粒。因此，从雾化器120生成的气溶胶可以表示从气溶胶生成材料生成的汽化颗粒和空气的混合物。例如，雾化器120可以通过汽化和/或升华将气溶胶生成材料的相转化成气相。此外，雾化器120可以通过将液相和/或固相的气溶胶生成材料变成细颗粒来生成气溶胶。

例如，雾化器120可以通过超声波振动方法从气溶胶生成材料生成气溶胶。超声波振动法可以指通过使用由振动器(例如，一种换能器)生成的超声波振动将气溶胶生成材料雾化来生成气溶胶的方法。

尽管未在图1中示出，雾化器120可以可选地包括能够通过生成热量来加热气溶胶生成材料的加热器。气溶胶生成材料可以通过加热器加热以生成气溶胶。

加热器可以由任何合适的电阻材料形成。例如，合适的电阻材料可以是金属或金属合金，包括钛、锆、钽、铂、镍、钴、铬、铪、铌、钼、钨、锡、镓、锰、铁、铜、不锈钢钢或镍铬合金，但不限于此。此外，加热器可以由金属加热丝、其上布置有导电轨道的金属加热板、陶瓷加热元件等构成，但不限于此。

例如，在一种实施方式中，加热器可以是烟弹的一部分。此外，烟弹可以包括如下所述的液体传送装置和贮存器。包括在贮存器中的气溶胶生成材料可以被移动到液体传送装置，并且加热器可以对被吸收在液体传送装置中的气溶胶生成材料进行加热以生成气溶胶。例如，加热器可以缠绕在液体传送装置周围或者可以布置在液体传送装置附近。

在另一示例中，气溶胶生成装置10可以包括能够容纳香烟的容纳空间，加热器可以对插入气溶胶生成装置10的容纳空间中的香烟进行加热。由于香烟容纳在气溶胶生成装置10的容纳空间中，因此加热器可以位于香烟内部和/或外部。因此，加热器可以对香烟中的气溶胶生成材料进行加热以生成气溶胶。

此外，加热器可以包括感应加热型加热器。加热器可以包括用于引起交变磁场的导电线圈，并且香烟或烟弹可以包括能够被交变磁场加热的基座。

气溶胶生成装置10可以包括至少一个传感器130。由至少一个传感器130获得的感测结果可以被传输到处理器160，处理器160可以控制气溶胶生成装置10以执行多种功能，诸如操作控制雾化器120、限制吸烟、确定烟弹(或香烟)是否插入以及根据感测结果显示通知。

例如，至少一个传感器130可以包括抽吸检测传感器。抽吸检测传感器可以基于外部引入的气流的流速的变化、压力的变化和声音检测中的至少一者来检测用户的抽吸。抽吸检测传感器可以检测用户的抽吸的开始时间和结束时间，处理器160可以根据检测到的抽吸开始时间和检测到的抽吸结束时间来确定抽吸时段和非抽吸时段。

此外，至少一个传感器130可以包括用户输入传感器。用户输入传感器可以包括能够接收用户输入的传感器，诸如开关、物理按钮或触摸传感器。例如，触摸传感器可以包括电容传感器，该电容传感器能够通过检测当用户触摸由金属材料形成的特定区域时发生的电容的变化来检测用户输入。处理器160可以基于由电容传感器检测到的电容的变化来确定是否进行了用户输入。当电容的变化超过预设阈值时，处理器160可以确定已经进行了用户输入。

此外，至少一个传感器130可以包括运动传感器。运动传感器可以获取关于气溶胶生成装置10的移动的信息，诸如气溶胶生成装置10的倾斜度、移动速度和加速度。例如，运动传感器可以获取关于下述状态的信息：气溶胶生成装置10移动的状态；气溶胶生成装置10的静止状态；气溶胶生成装置10以预定范围内的角度进行倾斜以用于抽吸的状态；以及气溶胶生成装置10在各个抽吸操作之间以与抽吸操作期间的角度不同的角度进行倾斜的状态。运动传感器可以通过本领域已知的各种方法来测量气溶胶生成装置10的运动信息。例如，运动传感器可以包括能够测量x轴、y轴和z轴三个方向上的加速度的加速度传感器，以及能够测量三个方向上的角速度的陀螺仪传感器。

此外，至少一个传感器130可以包括接近传感器。接近传感器是指在没有机械接触的情况下通过使用电磁场、红外线等来检测靠近对象的存在、附近对象的存在或距对象的距离的传感器。因此，接近传感器可以检测靠近气溶胶生成装置10的用户。

此外，至少一个传感器130可以包括图像传感器。图像传感器可以包括例如用于获取对象的图像的相机。图像传感器可以基于由相机获取的图像来识别对象。处理器160可以分析由图像传感器获取的图像以确定用户是否处于使用气溶胶生成装置10的情况。例如，当用户将气溶胶生成装置10靠近嘴唇以使用气溶胶生成装置10时，图像传感器可以获取嘴唇的图像。处理器160可以分析获取的图像，并且当确定图像是嘴唇时，处理器160确定用户处于使用气溶胶生成装置10的情况。气溶胶生成装置10可以预先操作雾化器120或预热加热器。

此外，至少一个传感器130可以包括消耗品拆卸传感器，该消耗品拆卸传感器能够检测可以用于气溶胶生成装置10中的消耗品(例如，烟弹、香烟等)的安装或移除。例如，消耗品拆卸传感器可以检测消耗品是否与气溶胶生成装置10接触或者可以通过图像传感器确定消耗品是否被移除。此外，消耗品拆卸传感器可以包括用于检测可以与消耗品的标记相互作用的线圈的电感值的变化的电感传感器，或用于检测可以与消耗品的标记相互作用的电容器的电容值的变化的电容传感器。

此外，至少一个传感器130可以包括温度传感器。温度传感器可以检测雾化器120的振动器或加热器(或气溶胶生成材料)的温度。气溶胶生成装置10可以包括用于检测振动器或加热器的温度的单独的温度传感器，或者加热器本身可以用作温度传感器而不包括单独的温度传感器。替代性地，单独的温度传感器还可以被包括在气溶胶生成装置10中，而加热器用作温度传感器。此外，温度传感器也可以检测气溶胶生成装置10的内部部件诸如印刷电路板(PCB)和电池的温度以及检测振动器或加热器的温度。

此外，至少一个传感器130可以包括获取关于气溶胶生成装置10的周围环境的信息的各种传感器。例如，至少一个传感器130可以包括用于检测周围环境的温度的温度传感器、用于检测周围环境湿度的湿度传感器、用于检测周围环境的压力的大气压力传感器等。

可以设置在气溶胶生成装置10中的传感器130不限于上述传感器，并且还可以包括各种传感器。例如，气溶胶生成装置10可以包括：用于从用户的手指获取指纹信息以用于用户认证和安全的指纹传感器；用于分析瞳孔的虹膜图案的虹膜识别传感器；用于从通过捕获手掌获得的图像中检测静脉中还原血红蛋白的红外吸收量的静脉识别传感器；用于通过二维(2D)或三维(3D)方法、无线射频识别(RFID)传感器等识别眼睛、鼻子、嘴、面部轮廓等的特征点的面部识别传感器。

气溶胶生成装置10可以选择性地仅包括上述各种传感器130的示例中的一些示例。换言之，气溶胶生成装置10可以组合由上述传感器中的至少一个传感器获取的多条信息。

用户接口140可以向用户提供关于气溶胶生成装置10的状态的信息。用户接口140可以包括各种接口装置，诸如用于输出视觉信息的显示器或灯、用于输出触觉信息的电机、用于输出声音信息的扬声器、用于与用于接收从用户输入的信息或向用户输出信息或用于接收充电功率的输入/输出(I/O)接口装置(例如，按钮或触摸屏)进行数据通信的终端、以及用于与外部设备进行无线通信(例如，WI-FI、WI-FI直连、蓝牙、近场通信(NFC)等)的通信接口。

然而，气溶胶生成装置10可以可选地仅包括上述用户接口140的各种示例中的一些示例。

存储器150可以存储由气溶胶生成装置10处理的各种数据、由处理器160处理的数据以及要由处理器160处理的数据。存储器150包括各种存储器设备，例如，随机存取存储器(RAM)诸如动态随机存取存储器(DRAM)或静态随机存取存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)等。

存储器150可以存储气溶胶生成装置10的操作时间、最大抽吸次数、当前抽吸次数、至少一个温度曲线、关于用户的吸烟模式的数据等。

处理器160控制气溶胶生成装置10的所有操作。处理器160可以由多个逻辑门的阵列来实现，或者可以由微处理器和其中存储了可由微处理器执行的程序的存储器的组合来实现。此外，本领域技术人员可以理解，处理器160也可以通过其他类型的硬件来实现。

处理器160分析至少一个传感器130的感测结果并控制要随后执行的过程。例如，处理器160可以基于至少一个传感器130的感测结果来控制供应给雾化器120的电力以开始或结束雾化器120的操作。此外，处理器160可以控制供应给雾化器120的电力的量和电力供应时间，使得雾化器120可以基于至少一个传感器130的感测结果来生成适当量的气溶胶。例如，处理器160可以控制供应给振动器的电流或电压，使得雾化器120的振动器以预设频率振动。

在一种实施方式中，处理器160可以在接收到针对气溶胶生成装置10的用户输入之后启动雾化器120的操作。此外，当抽吸检测传感器检测到用户的抽吸时，处理器160可以启动雾化器120的操作。此外，当通过抽吸检测传感器对抽吸次数进行计数后抽吸次数达到预设次数时，处理器160可以停止向雾化器120供应电力。

处理器160可以基于至少一个传感器130的感测结果来控制用户接口140。例如，当通过抽吸检测传感器对抽吸次数进行计数后抽吸次数达到预设次数时，处理器160可以利用灯、电机和扬声器中的至少一种通知用户气溶胶生成装置10即将结束。

此外，尽管图1中未示出，但气溶胶生成装置10可以与具有气溶胶生成系统的单独托架组合。例如，托架可以用于为气溶胶生成装置10的电池110充电。例如，气溶胶生成装置10可以从托架的电池接收电力以对气溶胶生成装置10的电池110充电，同时被容纳在托架中的容纳空间中。

一种实施方式还可以以计算机可读介质的形式实现，该计算机可读介质包括可由计算机执行的指令，诸如可由计算机执行的程序模块。计算机可读介质可以是计算机可以访问的任何可用介质并且包括易失性介质和非易失性介质以及可移动介质和不可移动介质两者。此外，计算机可读介质可以包括计算机存储介质和通信介质两者。计算机存储介质包括通过任何方法或技术实现的用于存储信息诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据的所有易失性和非易失性以及可移动和不可移动介质。通信介质通常包括计算机可读指令、数据结构、调制数据信号中的其他数据诸如程序模块或其他传输机制，并且包括任何信息传输介质。

图2是示意性地示出根据实施方式的气溶胶生成装置的图。

根据图2所示的实施方式的气溶胶生成装置10包括：包括气溶胶生成材料的烟弹20；以及支撑烟弹20的主体25。

烟弹20可以在气溶胶生成材料容纳在其中的状态下联接到主体25。例如，可以通过将烟弹20的至少一部分插入主体25中来将烟弹20联接到主体25。在另一示例中，可以通过将主体25的至少一部分插入烟弹20中来将烟弹20联接到主体25。

烟弹20可以通过卡扣配合方法、螺纹联接方法、磁联接方法和压配合方法中的至少一种联接到主体25，但是烟弹20和主体25联接方法不限于上述示例。

在一种实施方式中，烟弹20可以包括烟嘴210，该烟嘴在用户吸入期间插入用户的嘴中。在一种实施方式中，烟嘴210可以位于端部部分处，并且相反的端部部分可以联接到烟弹20的主体25。烟嘴210可以包括出口210e，用于将由气溶胶生成材料生成的气溶胶排放到外部。

由于用户的吸入或抽吸，烟弹20的外部和内部之间可能出现压力差，并且烟弹20内部生成的气溶胶可能由于烟弹20的外部和内部之间的压力差而通过出口210e排放到烟弹20的外部。用户可以通过经由烟嘴210吸入气溶胶来接收通过出口210e排放到烟弹20的外部的气溶胶。

在一种实施方式中，烟弹20可以包括位于外壳200的内部空间中以容纳气溶胶生成材料的贮存器220。即，贮存器220可以用作直接储存气溶胶生成材料的容器。替代性地，贮存器220可以包括包含气溶胶生成材料的元件，诸如海绵、棉花、布或多孔陶瓷结构。

烟弹20可以包含处于例如液态、固态、气态或凝胶态中的任何一种的气溶胶生成材料。气溶胶生成材料可以包括液体组合物。例如，液体组合物可以包括：包括含烟草材料的液体、包括挥发性烟草风味成分的液体和/或包括非烟草材料的液体。

例如，液体组合物可以包括水、溶剂、乙醇、植物提取物、香料、调味剂和维生素混合物中的一种组分或这些组分的混合物。香料可以包括薄荷醇、薄荷、留兰香油和各种水果调味成分，但不限于此。调味剂可以包括能够为用户提供多种滋味或风味的成分。维生素混合物可以是维生素A、维生素B、维生素C和维生素E中的至少一种的混合物，但不限于此。此外，液体组合物可以包括气溶胶形成剂，诸如甘油和丙二醇。

例如，液体组合物可以包括添加了尼古丁盐的甘油和丙二醇溶液。液体组合物可以包括两种或更多种类型的尼古丁盐。尼古丁盐可以通过向尼古丁添加合适的酸来形成，所述合适的酸包括有机酸或无机酸。尼古丁可以是天然生成的尼古丁或合成尼古丁，并且可以具有相对于液体组合物的总溶液重量的任何合适的重量浓度。

可以考虑到血液尼古丁吸收率、气溶胶生成装置10的操作温度、滋味或风味、溶解度等来适当地选择用于形成尼古丁盐的酸。例如，用于形成尼古丁盐的酸可以是选自由苯甲酸、乳酸、水杨酸、月桂酸、山梨酸、乙酰丙酸、丙酮酸、甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、辛酸、癸酸、柠檬酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、苯乙酸、酒石酸、琥珀酸、富马酸、葡糖酸、糖酸、丙二酸或苹果酸组成的组的单一酸，或选自该组的两种或更多种酸的混合物，但不限于此。

气溶胶生成装置10可以包括雾化器120，该雾化器将烟弹20中的气溶胶生成材料的相转换以生成气溶胶。

在一种示例中，储存或容纳在贮存器220中的气溶胶生成材料可以通过液体传送装置230供应到雾化器120，并且雾化器120可以雾化从液体传送装置230供应的气溶胶生成材料，从而生成气溶胶。液体传送装置230例如可以是包括棉纤维、陶瓷纤维、玻璃纤维和多孔陶瓷中的至少一种的芯，但不限于此。

根据一种实施方式，气溶胶生成装置10的雾化器120可以通过使用超声波振动雾化气溶胶生成材料的超声波振动方法来转换气溶胶生成材料的相。

例如，雾化器120可以包括生成短周期的振动的振动器，并且由振动器生成的振动可以是超声波振动。超声波振动的频率可以为约100kHz至约3.5MHz，但不限于此。从贮存器220供应到雾化器120的气溶胶生成材料可以通过由振动器生成的短周期的振动而汽化和/或制成颗粒以被雾化成气溶胶。

振动器可以包括例如压电陶瓷，压电陶瓷可以是能够通过响应于物理力(例如，压力)生成电(例如，电压)并响应于电生成振动(即，机械力)以将电转换成机械力并且反之亦然的功能材料。当向振动器施加电力时，可以生成短周期的振动(即物理力)，并且所生成的振动可以将气溶胶生成材料破碎成小颗粒，从而生成气溶胶。

振动器可以通过电连接构件电连接到气溶胶生成装置10的其他部件。例如，振动器可以通过电连接构件电连接到气溶胶生成装置10的电池110和处理器160中的至少一者，或电连接到气溶胶生成装置10的电路，但电连接到振动器的部件不限于上述示例。

振动器可以通过电连接构件从电池110接收电流或电压以生成超声波振动，或者其操作可以由处理器160控制。

电连接构件可以包括例如弹簧针和C形夹中的至少一种，但是电连接构件不限于上述示例。在另一示例中，电连接构件可以包括电缆和柔性印刷电路板(FPCB)中的至少一种。

在另一实施方式(未示出)中，雾化器120可以包括网状或板状的振动接收器，该振动接收器执行下述两个功能：保持用于在不使用单独的液体传送装置230的情况下吸收气溶胶生成材料以将气溶胶生成材料转换成气溶胶的最佳条件的功能；以及将振动传递给气溶胶生成材料以生成气溶胶的功能。

尽管图2示出了液体传送装置230和雾化器120设置在烟弹20中，但是本公开不限于此。在另一种实施方式中，液体传送装置230可以在烟弹20中，而雾化器120可以在主体25中。

气溶胶生成装置10的烟弹20可以包括出口通道240。出口通道240形成在烟弹20内部并且可以与雾化器120和烟嘴210的出口210e流体连通。因此，由雾化器120生成的气溶胶可以流过出口通道240并且可以通过出口210e排放到气溶胶生成装置10的外部以传送给用户。

例如，出口通道240可以设置在烟弹20的内部以被贮存器220包围，但不限于此。

尽管未在附图中示出，但气溶胶生成装置10的烟弹20可以包括至少一个空气入口通道，气溶胶生成装置10外部的空气(下文中称为“外部空气”)通过该空气入口通道流入气溶胶生成装置10中。

外部空气可以通过至少一个空气入口通道被引入到出口通道240或雾化器120生成气溶胶所在的空间中。引入的外部空气可以与从气溶胶生成材料生成的汽化颗粒混合，从而生成气溶胶。

根据实施方式，垂直于烟弹20和主体25的纵向方向(即，纵长方向)的横截面可以具有不同的形状，诸如圆形形状、椭圆形形状、正方形形状、矩形形状、和多边形形状。然而，气溶胶生成装置10的横截面形状不限于上述形状。此外，气溶胶生成装置10延纵向方向延伸时，本公开不限于成直线延伸的结构。

在另一实施方式中，气溶胶生成装置10可以弯曲成流线形状以使用户用手容易地握持气溶胶生成装置10，或者可以在特定区域以预设角度弯曲。另外，气溶胶生成装置10的横截面形状也可以沿纵向方向变化。

图3是示出根据实施方式的气溶胶生成装置的硬件配置的图。

参考图3，气溶胶生成装置(例如，图1或图2的气溶胶生成装置10)除电池110和处理器160之外还可以包括第一升压电路310和第二升压电路320。

在图3的实施方式和下面将要描述的附图中，为了描述方便起见，处理器160、第一升压电路310和第二升压电路320被示出为单独的部件，但本实施方式的实现方式不限于此。换言之，第一升压电路310和第二升压电路320中的至少一者可以被包括在处理器160中。此外，第一升压电路310和第二升压电路320中的每一者可以布置在气溶胶生成装置的主体(例如，图2的主体25)或烟弹(例如，图2的烟弹20)中。这样的修改应被解释为在本实施方式的范围内。

电池110可以供应具有第一电压值的电池电压V

第一升压电路310可以将电池电压V

图4是示出根据实施方式的第一升压电路的电路图。

参考图4，第一升压电路310可以包括DC-DC转换器410，该DC-DC转换器包括被施加电池电压V

此外，第一升压电路310可以包括一个端子连接到输出端子V

DC-DC转换器410可以基于第一电阻器R1与第二电阻器R2的比率来输出第一升压电压V

等式1

在一种示例中，假设第一电阻R1为约510kW，第二电阻器R2为约42.5kW，并且参考电压端子V

在该示例中，当电池电压V

返回参考图3，第二升压电路320可以将第一升压电压V

图5是根据实施方式的第二升压电路320的示意图。

参考图5，第二升压电路320包括功率驱动电路500和电压升压电路510。功率驱动电路500从处理器160接收第一PWM信号PWM_P和第二PWM信号PWM_N，并生成第一切换电压Vsw_p和第二切换电压Vsw_n，并将第一切换电压Vsw_p和第二切换电压Vsw_n传输到电压升压电路510。

电压升压电路510根据第一切换电压Vsw_p和第二切换电压Vsw_n，将从第一升压电路310输出的第一升压电压V

参考图6，功率驱动电路500被示出为包括五个输入/输出端子的集成电路(在下文中，称为IC)。这里仅示出了五个输入/输出端子，但这是为了方便描述，还可以设置附加的端子来实现附加的功能。

从第一升压电路310输出的第一升压电压V

从处理器160输出的第一PWM信号PWM_P被输入到INA端子，第二PWM信号PWM_N被输入到INB端子。第一PWM信号PWM_P和第二PWM信号PWM_N为互补脉冲信号并且具有预设的占空比。下面将参考图8描述第一PWM信号PWM_P和第二PWM信号PWM_N。

基于第一PWM信号PWM_P生成的第一切换电压Vsw_p从OUTA端子输出，基于第二PWM信号PWM_N生成的第二切换电压Vsw_n从OUTB端子输出。第一切换电压Vsw_p和第二切换电压Vsw_n分别施加到电压升压电路510中的第一晶体管TR1的栅极和第二晶体管TR2的栅极。

电压升压电路510包括第一电感器L1、第一晶体管TR1、第二电感器L2和第二晶体管TR2。

第一电感器L1的一个端子与第一升压电压V

第一晶体管TR1连接到第一电感器L1的另一端子，以根据第一切换电压Vsw_p切换第一电感器L1与地之间的电流。第一晶体管TR1可以包括半导体开关，该半导体开关根据施加到栅极的第一切换电压Vsw_p的电平来切换连接到地的源极与连接到第一电感器L1的另一端子的漏极之间的电流。例如，第一晶体管TR1可以包括N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。本公开不限于此，并且第一晶体管TR1可以包括P沟道MOSFET或其他类型的半导体开关器件来代替N沟道MOSFET。

第二电感器L2的一个端子与第一升压电压V

第二晶体管TR2连接到第二电感器L2的另一端子，并根据第二切换电压Vsw_n来切换第二电感器L2与地之间的电流。第二晶体管TR2可以包括半导体开关，该半导体开关根据施加到栅极的第二切换电压Vsw_n的电平来切换连接到地的源极与连接到第二电感器L2的另一端子的漏极之间的电流。例如，第二晶体管TR2可以包括N沟道MOSFET。本公开不限于此，第二晶体管TR2可以包括P沟道MOSFET或其他类型的半导体开关器件来代替N沟道MOSFET。

此外，随着第一晶体管TR1和第二晶体管TR2中的每一者的栅极和源极之间的电压V

图7是图6所示的功率驱动电路500的详细电路图。图7更详细地示出了图6所示的功率驱动电路500的内部电路。

参考图7，第一PWM信号PWM_P通过INA端子501输入，第二PWM信号PWM_N通过INB端子502输入。升压的电压(即，从图3所示的第一升压电路310输出的第一升压电压V

通过“与”门输入到放大器507的第一PWM信号PWM_P被放大器507放大，并作为第一切换电压Vsw_p从OUTA端子503输出。

通过另一“与”门输入到放大器508的第二PWM信号PWM_N被放大器508放大，并作为第二切换电压Vsw_n从OUTB端子504输出。

当功率驱动电路500的输出电压不足时(即，当第一切换电压Vsw_p和第二切换电压Vsw_n为低时)，输出阻断电路506执行阻断输出的功能。当功率开关因栅极-源极电压不足而导通到一半时，其导通电阻会增加。当电流流经高电阻时，电源开关中会生成大量热量。当这种状态持续甚至几秒钟时，温度会迅速上升，以导致短路，如果温度达到了临界点的话。结果，过电流可能会流动或电源开关可能损坏。在这点上，当第一晶体管TR1和第二晶体管TR2中的每一者的栅极与源极之间的电压V

尽管参考图7提供的以上描述假设从输出阻断电路506输出的输出阻断控制信号由“与”门逻辑地操作，但是本公开不限于此并且可以通过各种逻辑电路来实现。

功率驱动电路500通过使用一个集成电路来处理互补的PWM信号例如第一PWM信号PWM_P和第二PWM信号PWM_N，然后可以将升压的AC电压(例如，第二升压电压V

图8是示出根据实施方式的PWM信号的图。

图8示出了第一PWM信号PWM_P和第二PWM信号PWM_N的示例。第一PWM信号PWM_P和第二PWM信号PWM_N可以表示根据预设周期T重复高电平和低电平的信号。

第一PWM信号PWM_P和第二PWM信号PWM_N可以是互补的。例如，如图8所示，当第一PWM信号PWM_P处于高电平时，第二PWM信号PWM_N可以处于低电平，当第一PWM信号PWM_P处于低电平时，第二PWM信号PWM_N可以处于高电平。

在一种示例中，第一PWM信号PWM_P和第二PWM信号PWM_N中的每一者的占空比可以是约50％。在这种情况下，t

此外，由于第一PWM信号PWM_P和第二PWM信号PWM_N是互补的，所以当高电平的第一切换电压Vsw_p被施加到第一晶体管TR1时，低电平的第二切换电压Vsw_n可以被施加到第二晶体管TR2。此外，当低电平的第一切换电压Vsw_p被施加到第一晶体管TR1时，高电平的第二切换电压Vsw_n可以被施加到第二晶体管TR2。

图9和图10是示出根据实施方式的第二升压电路的操作的图。

在第一切换电压Vsw_p处于第一电平(例如，高或低电平)并且第二切换电压Vsw_n处于第二电平(例如，低或高电平)的情况下，当电流在第一电感器L1和第二电感器L2中的一个电感器与地之间流动时，与流过该一个电感器的电流的变化对应的能量可以存储在该一个电感器中，并且当电流不在第一电感器L1和第二电感器L2中的另一电感器与地之间流动时，存储在该另一电感器中的能量可以传递到振动器。

图9示出了当第一切换电压Vsw_p处于高电平并且第二切换电压Vsw_n处于低电平时第二升压电路320的等效电路。

如图9所示，当第一切换电压Vsw_p处于高电平时，电流可以在第一晶体管TR1的源极与漏极之间流动。因此，电流可以在第一电感器L1与地之间流动。第一电感器L1还连接到振动器P。振动器P具有非零负载值(例如，电容)，而地的电阻为零或基本接近于零。因此，流过第一电感器L1的所有电流I

当第二切换电压Vsw_n处于低电平时，电流不会在第二晶体管TR2的源极与漏极之间流动。因此，存储在第二电感器L2中的能量可以被供应到振动器P。例如，流过振动器P的电流I可以对应于流过第二电感器L2的电流I2。

此外，图10示出了当第一切换电压Vsw_p处于低电平并且第二切换电压Vsw_n处于高电平时第二升压电路320的等效电路。

如图10所示，当第一切换电压Vsw_p处于低电平时，电流不会在第一晶体管TR1的源极与漏极之间流动。因此，存储在第一电感器L1中的能量可以被供应到振动器P。例如，流过振动器P的电流I可以对应于流过第一电感器L1的电流I

当第二切换电压Vsw_n处于高电平时，电流可以在第二晶体管TR2的源极与漏极之间流动。因此，电流可以在第二电感器L2与地之间流动。第二电感器L2也与振动器P连接。振动器P具有非零负载值(例如电容)，而地的电阻为零或基本接近于零。因此，流过第二电感器L2的所有电流I

此外，第一切换电压Vsw_p和第二切换电压Vsw_n中的每一者具有对应于PWM信号的频率并且与重复高电平或低电平的电压信号相对应。因此，可以快速重复以上参考图9和图10描述的切换状态。电感器的反电动势可能与电感器的电感值L和电流随时间的变化

等式2

因此，随着第一升压电压V

在该实施方式中，用于驱动超声波振动器的切换驱动电路和图6和图7所示的功率驱动电路可以集成到一个IC中，因此可以减小印刷电路板(PCB)的大小。

图11是示出根据实施方式的施加到振动器P的电压的变化的曲线图。

参考图11，根据参考图3至图10描述的电路配置，示出了施加到振动器P的电压的变化。在图11的示例中，施加到振动器P的AC电压的峰对峰电压可以在约55V至约70V的范围内。这个范围是电池电压(例如，约3.4V至约4.2V)的至少13.1倍至20.6倍。这样，根据本公开，可以看出具有高电压值的AC电压可以被施加到振动器P而不会过度增加所有电路的大小和功耗。

回到图3，当从第二升压电路320向振动器P施加第二升压电压V

图12是示出根据实施方式的烟弹的电路配置的图。

图12示出了在振动器P被包括在烟弹(例如，图2所示的烟弹20)中的示例中烟弹的电路配置。

烟弹可以包括电阻器R

如图12所示，形成了反馈电路，在该反馈电路中，电阻器R

根据实施方式，电阻器R

对上述实施方式的描述仅仅是示例，本领域技术人员将理解可以对其进行各种改变和等效。因此，本公开的范围应由所附权利要求限定，并且在与权利要求中描述的等效范围内的所有差异均应理解为包括在权利要求所限定的保护范围内。