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气溶胶生成装置的电源单元

文献发布时间:2024-04-18 19:58:53


气溶胶生成装置的电源单元

技术领域

本发明涉及气溶胶生成装置的电源单元。

背景技术

在专利文献1中记载有具备包含电池及气溶胶发生要素的气溶胶发生装置和便携式充电器的装置。在该装置中,便携用充电器具有检测气溶胶发生装置的壳体的温度的热敏电阻,若由该热敏电阻检测出的温度比10℃低,则使位于气溶胶发生装置的电池的周围的线圈动作,防止该电池的温度降低到10℃。

在专利文献2中,记载了使用比较器(comparator)来实现过电流、过电压的保护的装置。

先行技术文献

专利文献

专利文献1:日本特表2019-525737号公报

专利文献2:美国专利申请公开第2020/0000146号

发明内容

发明要解决的课题

以可吸引(抽吸)气溶胶的方式构成的气溶胶生成装置在其壳体内设有电源、加热器等发热的部件、控制用的电子部件。这样的部件在高温环境下不发热,在提高安全性方面很重要。

本发明的目的在于提供提高了安全性的气溶胶生成装置。

用于解决课题的手段

本发明的一个方式的气溶胶生成装置的电源单元具备:电源;加热器连接器,被连接加热器,所述加热器消耗从所述电源供给的电力来加热气溶胶源;壳体,构成所述电源单元的表面;以及传感器,被配置于所述壳体的附近,输出与所述壳体的温度相关的值,根据所述传感器的输出值,执行禁止所述电源的充电、和从所述电源向所述加热器的放电的一方或双方的保护控制

发明效果

根据本发明,能够提供提高了安全性的气溶胶生成装置。

附图说明

图1是非燃烧式吸引器的立体图。

图2是示出安装了杆的状态的非燃烧式吸引器的立体图。

图3是非燃烧式吸引器的其他立体图。

图4是非燃烧式吸引器的分解立体图。

图5是非燃烧式吸引器的内部单元的立体图。

图6是图5的内部单元的分解立体图。

图7是取下电源以及底座的内部单元的立体图。

图8是取下电源以及底座的内部单元的其他立体图。

图9是用于说明吸引器的动作模式的示意图。

图10是示出内部单元的电路的概略结构的图。

图11是示出内部单元的电路的概略结构的图。

图12是示出内部单元的电路的概略结构的图。

图13是用于说明休眠模式下的电路的动作的图。

图14是用于说明激活模式下的电路的动作的图。

图15是用于说明加热初始设定模式下的电路的动作的图。

图16是用于说明加热模式下的加热器加热时的电路的动作的图。

图17是用于说明加热模式下的加热器的温度检测时的电路的动作的图。

图18是用于说明充电模式下的电路的动作的图。

图19是用于说明MCU的复位(重新启动)时的电路的动作的图。

图20是用于说明使用抽吸热敏电阻的MCU进行的吸引动作的检测处理的示意图。

图21是抽出如图10所示的电路中的与热敏电阻有关系的主要的电子部件而示出的主要部分电路图。

图22是提取图21中用虚线包围的范围AR的部分而示出的图。

图23是归纳由吸引器进行的保护控制的模式的具体例的图。

图24是用于说明在休眠模式的状态下从余量计IC输出高温通知信号时的余量计IC和MCU的动作的一例的流程图。

图25是通过图1所示的吸引器的壳体热敏电阻T4的剖切面的截面图。

图26是通过图1所示的吸引器的壳体热敏电阻T4的剖切面的截面图。

具体实施方式

下面,参照附图对作为本发明中的气溶胶生成装置的一实施方式的吸引系统进行说明。该吸引系统具备:作为本发明的电源单元的一实施方式的非燃烧式吸引器100(以下,简称为“吸引器100”)、和由吸引器100加热的杆500。在以下的说明中,以吸引器100不能装拆地容纳加热部的结构为例进行说明。然而,也可以相对于吸引器100装拆自如地构成加热部。例如,也可以将杆500和加热部一体化后的构件构成为相对于吸引器100装拆自如的构件。即,气溶胶生成装置的电源单元也可以是不包括加热部作为构成要素的结构。另外,不能装拆是指在所设想的用途的范围内不能进行拆卸的形态。或者,也可以是内置于杆500的基座与设置于吸引器100的感应加热用线圈协动地构成加热部。

图1是示出吸引器100的整体结构的立体图。图2是示出安装了杆500的状态的吸引器100的立体图。图3是吸引器100的其他立体图。图4是吸引器100的分解立体图。此外,在以下的说明中,为了方便,使用将相互正交的三个方向设为前后方向、左右方向、上下方向的三维空间的正交坐标系进行说明。图中,将前方表示为Fr,将后方表示为Rr,将右侧表示为R,将左侧表示为L,将上方表示为U,将下方表示为D。

吸引器100被构成为通过加热作为香味成分生成基材的一例的细长的大致圆柱状的杆500(参照图2)来生成含有香味的气溶胶,该香味成分生成基材具有包含气溶胶源以及香味源的填充物等。

<香味成分生成基材(杆)>

杆500包括填充物,该填充物含有以规定温度被加热而生成气溶胶的气溶胶源。

气溶胶源的种类没有特别限定,能够根据用途选择来自各种天然物的提取物质以及/或者它们的构成成分。气溶胶源既可以是固体,也可以是例如甘油、丙二醇那样的多元醇、水等液体。气溶胶源也可以包含通过加热而释放香味成分的香烟原料或来源于香烟原料的提取物等香味源。附加香味成分的气体不限定于气溶胶,例如也可以生成不可见的蒸气。

杆500的填充物可以含有烟丝作为香味源。烟丝的材料没有特别限定,能够使用叶片、中梗等公知的材料。填充物也可以包含一种或两种以上的香料。该香料的种类没有特别限定,从赋予良好的口味的观点出发,优选为薄荷醇。香味源可以包含烟草以外的植物(例如,薄荷、中药或香草等)。根据用途,杆500也可以不包含香味源。

<非燃烧式吸引器的整体结构>

接着,参照图1~图4对吸引器100的整体结构进行说明。

吸引器100具备大致长方体形状的壳体110,该壳体110具备前表面、后表面,左表面、右表面、上表面以及下表面。壳体110具备:有底筒状的壳体主体112,一体地形成有前表面、后表面、上表面、下表面以及右表面;外部面板115以及内部面板118,封闭壳体主体112的开口部114(参照图4)并构成左表面;以及滑块119。

内部面板118通过螺栓120固定于壳体主体112。外部面板115通过磁铁124以覆盖内部面板118的外表面的方式固定于壳体主体112,该磁铁124保持于被容纳于壳体主体112的后述的底座150(参照图5)。外部面板115由磁铁124固定,由此用户能够根据喜好更换外部面板115。

在内部面板118设置形成为供磁铁124贯通的两个贯通孔126。在内部面板118上,在上下配置的两个贯通孔126之间还设置纵向长的长孔127以及圆形的圆孔128。该长孔127用于使从内置于壳体主体112的八个LED(发光二极管(Light Emitting Diode))L1~L8射出的光透过。内置于壳体主体112的按钮式的操作开关OPS贯通圆孔128。由此,用户能够经由外部面板115的LED窗116检测从八个LED L1~L8射出的光。此外,用户能够经由外部面板115的按压部117按下操作开关OPS。

如图2所示,在壳体主体112的上表面设置能够供杆500插入的开口132。滑块119以能够在关闭开口132的位置(参照图1)和敞开开口132的位置(参照图2)之间沿前后方向移动的方式与壳体主体112结合。

操作开关OPS用于进行吸引器100的各种操作。例如,如图2所示,用户在将杆500插入并安装到开口132中的状态下,经由按压部117对操作开关OPS进行操作。由此,通过加热部170(参照图5)不燃烧地加热杆500。如果杆500被加热,则从杆500中包含的气溶胶源生成气溶胶,杆500中包含的香味源的香味附加于该气溶胶。用户通过衔住从开口132突出的杆500的吸口502进行吸引,能够吸引含有香味的气溶胶。

如图3所示,在壳体主体112的下表面设置充电端子134,该充电端子134用于与插座或移动电池等外部电源电连接而接受电力供给。在本实施方式中,充电端子134设为USB(通用串行总线(Universal Serial Bus))Type-C形状的插口,但不限定于此。以下,将充电端子134也记载为插口RCP。

另外,充电端子134例如也可以被构成为具备受电线圈,能够以非接触方式接受从外部电源输送的电力。该情况下的电力传输(无线电力传输(Wireless Power Transfer))的方式既可以是电磁感应型,也可以是磁共振型,还可以是组合了电磁感应型和磁共振型的方式。作为另一个例子,也可以是充电端子134能够供各种USB端子等连接,并具有上述的受电线圈。

图1~图4所示的吸引器100的结构只不过是一例。吸引器100能够以以下那样的各种方式构成:通过保持杆500并施加例如加热等作用,从杆500生成赋予了香味成分的气体,用户能够吸引所生成的气体。

<非燃烧式吸引器的内部结构>

参照图5~图8对吸引器100的内部单元140进行说明。

图5是吸引器100的内部单元140的立体图。图6是图5的内部单元140的分解立体图。图7是取下电源BAT以及底座150的内部单元140的立体图。图8是取下电源BAT以及底座150的内部单元140的其他立体图。

容纳于壳体110的内部空间的内部单元140具备底座150、电源BAT、电路部160、加热部170、通知部180和各种传感器。

底座150具备:板状的底座主体151,在前后方向上配置在壳体110的内部空间的大致中央,在上下方向且前后方向上延伸设置;板状的前后分割壁152,在前后方向上配置在壳体110的内部空间的大致中央,在上下方向且左右方向上延伸;板状的上下分割壁153,在上下方向上从前后分割壁152的大致中央向前方延伸;板状的底座上壁154,从前后分割壁152以及底座主体151的上缘部向后方延伸;以及板状的底座下壁155,从前后分割壁152以及底座主体151的下缘部向后方延伸。底座主体151的左表面被前述的壳体110的内部面板118以及外部面板115覆盖。

壳体110的内部空间通过底座150在前方上部隔开形成加热部容纳区域142,在前方下部隔开形成基板容纳区域144,在后方遍及上下方向隔开形成电源容纳空间146。

容纳于加热部容纳区域142的加热部170由多个筒状的构件构成,通过将它们配置为同心圆状,作为整体形成筒状体。加热部170具有能够在其内部收纳杆500的一部分的杆容纳部172和从外周或中心加热杆500的加热器HTR(参照图10~图19)。优选杆容纳部172由隔热材料构成,或者通过在杆容纳部172的内部设置隔热材料,杆容纳部172的表面与加热器HTR被隔热。加热器HTR只要是能够加热杆500的元件即可。加热器HTR例如是发热元件。作为发热元件可以举出发热电阻体、陶瓷加热器以及感应加热式的加热器等。作为加热器HTR,例如优选使用具有电阻值随着温度的增加而增加的PTC(正温度系数(PositiveTemperature Coefficient))特性的加热器HTR。代替于此,也可以使用具有电阻值随着温度的增加而降低的NTC(负温度系数(Negative Temperature Coefficient))特性的加热器HTR。加热部170具有划定向杆500供给的空气的流路的功能以及加热杆500的功能。在壳体110形成用于使空气流入的通气口(未图示),被构成为空气能够流入加热部170。

容纳于电源容纳空间146的电源BAT是能够充电的二次电池、双电层电容器等,优选为锂离子二次电池。电源BAT的电解质也可以由凝胶状的电解质、电解液、固体电解质、离子液体中的一种或它们的组合构成。

通知部180通知表示电源BAT的充电状态的SOC(充电状态(State Of Charge))、吸引时的预热时间、能够吸引的期间等各种信息。本实施方式的通知部180包括八个LED L1~L8和振动电动机M。通知部180既可以由LED L1~L8那样的发光元件构成,也可以由振动电动机M那样的振动元件构成,还可以由声音输出元件构成。通知部180也可以是发光元件、振动元件以及声音输出元件中的两个以上的元件的组合。

各种传感器包括:检测用户的抽吸动作(吸引动作)的吸气传感器、检测电源BAT的温度的电源温度传感器、检测加热器HTR的温度的加热器温度传感器、检测壳体110的温度的壳体温度传感器、检测滑块119的位置的盖位置传感器、以及检测外部面板115的装拆的面板检测传感器等。

吸气传感器例如以配置在开口132附近的热敏电阻T2为主体而构成。电源温度传感器例如以配置在电源BAT附近的热敏电阻T1为主体而构成。加热器温度传感器例如以配置在加热器HTR附近的热敏电阻T3为主体而构成。如上所述,杆容纳部172优选与加热器HTR隔热。在该情况下,热敏电阻T3优选在杆容纳部172的内部与加热器HTR接触或接近。在加热器HTR具有PTC特性或NTC特性的情况下,也可以将加热器HTR本身用于加热器温度传感器。壳体温度传感器例如以配置在壳体110的左表面附近的热敏电阻T4为主体而构成。热敏电阻T4优选与壳体110接触或接近。盖位置传感器以包括配置在滑块119附近的霍尔元件的霍尔IC14为主体而构成。面板检测传感器以包括配置在内部面板118的内侧面附近的霍尔元件的霍尔IC13为主体而构成。

电路部160具备四个电路基板、多个IC(集成电路(Integrate Circuit))、多个元件。四个电路基板具备:MCU搭载基板161,主要配置后述的MCU(微控制单元(MicroController Unit))1以及充电IC2;插口搭载基板162,主要配置充电端子134;LED搭载基板163,配置操作开关OPS、LED L1~L8以及后述的通信IC15;以及霍尔IC搭载基板164,配置包括构成盖位置传感器的霍尔元件的后述的霍尔IC14。

MCU搭载基板161以及插口搭载基板162在基板容纳区域144中相互平行配置。具体地进行说明,MCU搭载基板161以及插口搭载基板162各自的元件配置面沿左右方向以及上下方向配置,MCU搭载基板161配置在比插口搭载基板162靠向前方的位置。在MCU搭载基板161以及插口搭载基板162分别设置开口部。MCU搭载基板161以及插口搭载基板162在使圆筒状的间隔件173介于这些开口部的周缘部彼此之间的状态下,利用螺栓136紧固于前后分割壁152的基板固定部156。即,间隔件173固定壳体110的内部的MCU搭载基板161以及插口搭载基板162的位置,并且机械地连接MCU搭载基板161和插口搭载基板162。由此,能够抑制MCU搭载基板161与插口搭载基板162接触而在它们之间产生短路电流。

为了方便,如果将MCU搭载基板161以及插口搭载基板162的朝向前方的面设为各自的主面161a、162a,将主面161a、162a的相反面设为各自的副面161b、162b,则MCU搭载基板161的副面161b与插口搭载基板162的主面162a隔着规定的间隙相对。MCU搭载基板161的主面161a与壳体110的前表面相对,插口搭载基板162的副面162b与底座150的前后分割壁152相对。关于搭载于MCU搭载基板161以及插口搭载基板162的元件以及IC在后面叙述。

LED搭载基板163配置在底座主体151的左侧面且上下配置的两个磁铁124之间。LED搭载基板163的元件配置面沿上下方向以及前后方向配置。换言之,MCU搭载基板161以及插口搭载基板162各自的元件配置面与LED搭载基板163的元件配置面正交。这样,MCU搭载基板161以及插口搭载基板162各自的元件配置面与LED搭载基板163的元件配置面不限于正交,优选交叉(非平行)。另外,与LED L1~L8一起构成通知部180的振动电动机M固定于底座下壁155的下表面并与MCU搭载基板161电连接。

霍尔IC搭载基板164配置在底座上壁154的上表面。

<吸引器的动作模式>

图9是用于说明吸引器100的动作模式的示意图。如图9所示,在吸引器100的动作模式中包括充电模式、休眠模式、激活模式、加热初始设定模式、加热模式以及加热结束模式。

休眠模式是主要停止向加热器HTR的加热控制所需的电子部件的电力供给而实现省电化的模式。

激活模式是除了加热器HTR的加热控制之外的大部分功能成为有效的模式。吸引器100在以休眠模式动作的状态下,如果滑块119被打开,则将动作模式切换为激活模式。吸引器100在以激活模式动作的状态下,如果滑块119被关闭或操作开关OPS的无操作时间达到规定时间,则将动作模式切换为休眠模式。

加热初始设定模式是进行用于开始加热器HTR的加热控制的控制参数等的初始设定的模式。吸引器100在以激活模式动作的状态下,如果检测到操作开关OPS的操作,则将动作模式切换为加热初始设定模式,如果初始设定结束,则将动作模式切换为加热模式。

加热模式是执行加热器HTR的加热控制(用于气溶胶生成的加热控制和用于温度检测的加热控制)的模式。如果动作模式被切换为加热模式,则吸引器100开始加热器HTR的加热控制。

加热结束模式是执行加热器HTR的加热控制的结束处理(加热历史记录的存储处理等)的模式。吸引器100在以加热模式动作的状态下,如果向加热器HTR的通电时间或用户的吸引次数达到上限、或滑块119被关闭,则将动作模式切换为加热结束模式,如果结束处理结束,则将动作模式切换为激活模式。吸引器100在以加热模式动作的状态下,如果进行USB连接,则将动作模式切换为加热结束模式,如果结束处理结束,则将动作模式切换为充电模式。如图9所示,在该情况下,也可以在将动作模式切换为充电模式之前,将动作模式切换为激活模式。换言之,吸引器100也可以在以加热模式动作的状态下,如果进行USB连接,则以加热结束模式、激活模式、充电模式的顺序切换动作模式。

充电模式是通过从与插口RCP连接的外部电源供给的电力来进行电源BAT的充电的模式。吸引器100在以休眠模式或激活模式动作的状态下,如果外部电源与插口RCP连接(USB连接),则将动作模式切换为充电模式。吸引器100在以充电模式动作的状态下,如果电源BAT的充电完成或解除了插口RCP与外部电源的连接,则将动作模式切换为休眠模式。

<内部单元的电路的概略>

图10、图11以及图12是示出内部单元140的电路的概略结构的图。图11除了在图10所示的电路中追加了搭载于MCU搭载基板161的范围161A(由粗虚线包围的范围)和搭载于LED搭载基板163的范围163A(由粗实线包围的范围)这一点之外与图10相同。图12除了在图10所示的电路中追加了搭载于插口搭载基板162的范围162A和搭载于霍尔IC搭载基板164的范围164A这一点之外与图10相同。

在图10中由粗实线表示的布线是与成为内部单元140的基准电位(接地电位)同电位的布线(设置于内部单元140的接地的布线),以下将该布线记载为地线。在图10中,以矩形表示将多个电路元件芯片化的电子部件,在该矩形的内侧记载各种端子的符号。搭载于芯片的电源端子VCC以及电源端子VDD分别表示高电位侧的电源端子。搭载于芯片的电源端子VSS以及接地端子GND分别表示低电位侧(基准电位侧)的电源端子。芯片化的电子部件的高电位侧的电源端子的电位与低电位侧的电源端子的电位的差值成为电源电压。芯片化的电子部件使用该电源电压来执行各种功能。

如图11所示,在MCU搭载基板161(范围161A)上,作为主要电子部件,设置:总体控制吸引器100的整体的MCU1、进行电源BAT的充电控制的充电IC2、组合电容器、电阻器以及晶体管等而构成的负载开关(以下,称为LSW)3、4、5、ROM(只读存储器(Read Only Memory))6、开关驱动器7、升降压DC/DC转换器8(在图中记载为升降压DC/DC8)、运算放大器OP2、运算放大器OP3、触发器(以下,称为FF)16、17、与构成吸气传感器的热敏电阻T2电连接的连接器Cn(t2)(在图中记载与该连接器连接的热敏电阻T2)、与构成加热器温度传感器的热敏电阻T3电连接的连接器Cn(t3)(在图中记载与该连接器连接的热敏电阻T3)、与构成壳体温度传感器的热敏电阻T4电连接的连接器Cn(t4)(在图中记载与该连接器连接的热敏电阻T4)、USB连接检测用的分压电路Pc。

充电IC2、LSW3、LSW4、LSW5、开关驱动器7、升降压DC/DC转换器8、FF16以及FF17各自的接地端子GND与地线连接。ROM6的电源端子VSS与地线连接。运算放大器OP2以及运算放大器OP3各自的负电源端子与地线连接。

如图11所示,在LED搭载基板163(范围163A)上,作为主要电子部件,设置:包括构成面板检测传感器的霍尔元件的霍尔IC13、LED L1~L8、操作开关OPS、通信IC15。通信IC15是用于进行与智能手机等电子设备的通信的通信模块。霍尔IC13的电源端子VSS以及通信IC15的接地端子GND的每一个与地线连接。通信IC15和MCU1被构成为能够通过通信线LN进行通信。操作开关OPS的一端与地线连接,操作开关OPS的另一端与MCU1的端子P4连接。

如图12所示,在插口搭载基板162(范围162A)上,作为主要电子部件,设置:与电源BAT电连接的电源连接器(在图中记载与该电源连接器连接的电源BAT)、与构成电源温度传感器的热敏电阻T1电连接的连接器(在图中记载与该连接器连接的热敏电阻T1)、升压DC/DC转换器9(在图中记载为升压DC/DC9)、保护IC10、过电压保护IC11、余量计IC12、插口RCP、由MOSFET构成的开关S3~开关S6、运算放大器OP1、与加热器HTR电连接的一对(正极侧和负极侧)加热器连接器Cn。

插口RCP的两个接地端子GND、升压DC/DC转换器9的接地端子GND、保护IC10的电源端子VSS、余量计IC12的电源端子VSS、过电压保护IC11的接地端子GND、运算放大器OP1的负电源端子分别与地线连接。

如图12所示,在霍尔IC搭载基板164(范围164A)上设置包括构成盖位置传感器的霍尔元件的霍尔IC14。霍尔IC14的电源端子VSS与地线连接。霍尔IC14的输出端子OUT与MCU1的端子P8连接。MCU1根据输入到端子P8的信号来检测滑块119的开闭。

如图11所示,与振动电动机M电连接的连接器设置于MCU搭载基板161。

<内部单元的电路的详细情况>

以下,参照图10对各电子部件的连接关系等进行说明。

插口RCP的两个电源输入端子V

在过电压保护IC11的输入端子IN上连接由两个电阻器的串联电路构成的分压电路Pa的一端。分压电路Pa的另一端与地线连接。构成分压电路Pa的两个电阻器的连接点与过电压保护IC11的电压检测端子OVLo连接。过电压保护IC11在输入到电压检测端子OVLo的电压小于阈值的状态下,从输出端子OUT输出被输入到输入端子IN的电压。在输入到电压检测端子OVLo的电压成为阈值以上(过电压)的情况下,过电压保护IC11通过停止来自输出端子OUT的电压输出(切断LSW3与插口RCP的电连接),实现比过电压保护IC11靠向下游的电子部件的保护。过电压保护IC11的输出端子OUT与LSW3的输入端子VIN和与MCU1连接的分压电路Pc(两个电阻器的串联电路)的一端连接。分压电路Pc的另一端与地线连接。构成分压电路Pc的两个电阻器的连接点与MCU1的端子P17连接。

在LSW3的输入端子VIN上连接由两个电阻器的串联电路构成的分压电路Pf的一端。分压电路Pf的另一端与地线连接。构成分压电路Pf的两个电阻器的连接点与LSW3的控制端子ON连接。在LSW3的控制端子ON上连接双极晶体管S2的集电极端子。双极晶体管S2的发射极端子与地线连接。双极晶体管S2的基极端子与MCU1的端子P19连接。如果输入到控制端子ON的信号成为高电平,则LSW3从输出端子VOUT输出输入到输入端子VIN的电压。LSW3的输出端子VOUT与充电IC2的输入端子VBUS连接。MCU1在未进行USB连接的期间,使双极晶体管S2导通。由此,LSW3的控制端子ON经由双极晶体管S2与地线连接,因此向LSW3的控制端子ON输入低电平的信号。

如果进行USB连接,则与LSW3连接的双极晶体管S2通过MCU1被截止。通过双极晶体管S2截止,由分压电路Pf分压的USB电压V

电源BAT的正极端子与保护IC10的电源端子VDD、升压DC/DC转换器9的输入端子VIN、充电IC2的充电端子bat连接。因此,电源BAT的电源电压V

保护IC10根据输入到电流检测端子CS的电压,取得在电源BAT的充放电时流过电阻器Ra的电流值,在该电流值变得过大的情况下(过电流),进行开关Sa和开关Sb的开闭控制,使电源BAT的充电或放电停止,由此实现电源BAT的保护。更具体而言,在电源BAT的充电时取得了过大的电流值的情况下,保护IC10通过使开关Sb断开,使电源BAT的充电停止。在电源BAT的放电时取得了过大的电流值的情况下,保护IC10通过使开关Sa断开,使电源BAT的放电停止。此外,保护IC10根据输入到电源端子VDD的电压,在电源BAT的电压值变为异常的情况(过充电或过电压的情况)下,进行开关Sa和开关Sb的开闭控制,使电源BAT的充电或放电停止,由此实现电源BAT的保护。更具体而言,在检测到电源BAT的过充电的情况下,保护IC10通过使开关Sb断开,使电源BAT的充电停止。在检测到电源BAT的过放电的情况下,保护IC10通过使开关Sa断开,使电源BAT的放电停止。

在与配置在电源BAT附近的热敏电阻T1连接的连接器上连接电阻器Rt1。电阻器Rt1和热敏电阻T1的串联电路与地线和余量计IC12的调节器端子TREG连接。热敏电阻T1和电阻器Rt1的连接点与余量计IC12的热敏电阻端子THM连接。热敏电阻T1既可以是电阻值随着温度的增加而增大的PTC(正温度系数(Positive Temperature Coefficient))热敏电阻,也可以是电阻值随着温度的增加而减小的NTC(负温度系数(Negative TemperatureCoefficient))热敏电阻。

余量计IC12检测流过电阻器Rb的电流,并基于检测出的电流值,导出电源BAT的剩余容量、表示充电状态的SOC(充电状态(State Of Charge))以及表示健全状态的SOH(健康状态(State Of Health))等电池信息。余量计IC12从与调节器端子TREG连接的内置调节器向热敏电阻T1和电阻器Rt1的分压电路供给电压。余量计IC12从热敏电阻端子THM取得由该分压电路分压的电压,并基于该电压取得与电源BAT的温度相关的温度信息。余量计IC12通过用于进行串行通信的通信线LN与MCU1连接,被构成为能够与MCU1进行通信。余量计IC12根据来自MCU1的请求,将所导出的电池信息、所取得的电源BAT的温度信息发送到MCU1。另外,为了进行串行通信,需要数据发送用的数据线、同步用的时钟线等多个信号线。需要注意的是,在图10-图19中,为了简化,仅图示了一条信号线。

余量计IC12具备通知端子12a。通知端子12a与MCU1的端子P6和后述的二极管D2的阴极连接。如果检测到电源BAT的温度变得过高等异常,则余量计IC12通过从通知端子12a输出低电平的信号,将该异常发生通知给MCU1。该低电平的信号经由二极管D2也被输入到FF17的CLR(---)端子。

在升压DC/DC转换器9的开关端子SW上连接电抗器Lc的一端。该电抗器Lc的另一端与升压DC/DC转换器9的输入端子VIN连接。升压DC/DC转换器9通过进行与开关端子SW连接的内置晶体管的导通截止控制,使输入的电压升压并从输出端子VOUT输出。另外,升压DC/DC转换器9的输入端子VIN构成升压DC/DC转换器9的高电位侧的电源端子。升压DC/DC在输入到使能端子EN的信号为高电平的情况下进行升压动作。在USB连接的状态下,输入到升压DC/DC转换器9的使能端子EN的信号也可以通过MCU1被控制为低电平。或者,在USB连接的状态下,也可以通过MCU1不控制输入到升压DC/DC转换器9的使能端子EN的信号,使使能端子EN的电位不确定。

在升压DC/DC转换器9的输出端子VOUT上连接由P沟道型MOSFET构成的开关S4的源极端子。开关S4的栅极端子与MCU1的端子P15连接。在开关S4的漏极端子上连接电阻器Rs的一端。电阻器Rs的另一端与连接于加热器HTR的一端的正极侧的加热器连接器Cn连接。在开关S4和电阻器Rs的连接点连接由两个电阻器构成的分压电路Pb。构成分压电路Pb的两个电阻器的连接点与MCU1的端子P18连接。开关S4和电阻器Rs的连接点还与运算放大器OP1的正电源端子连接。

在升压DC/DC转换器9的输出端子VOUT和开关S4的源极端子的连接线上连接由P沟道型MOSFET构成的开关S3的源极端子。开关S3的栅极端子与MCU1的端子P16连接。开关S3的漏极端子与电阻器Rs和正极侧的加热器连接器Cn的连接线连接。这样,在升压DC/DC转换器9的输出端子VOUT与加热器连接器Cn的正极侧之间并联连接包括开关S3的电路和包括开关S4以及电阻器Rs的电路。包括开关S3的电路不具有电阻器,因此是电阻比包括开关S4以及电阻器Rs的电路低的电路。

运算放大器OP1的同相输入端子与电阻器Rs和正极侧的加热器连接器Cn的连接线连接。运算放大器OP1的反相输入端子与连接于加热器HTR的另一端的负极侧的加热器连接器Cn和由N沟道型MOSFET构成的开关S6的漏极端子连接。开关S6的源极端子与地线连接。开关S6的栅极端子与MCU1的端子P14、二极管D4的阳极、升压DC/DC转换器9的使能端子EN连接。二极管D4的阴极与FF17的Q端子连接。在运算放大器OP1的输出端子上连接电阻器R4的一端。电阻器R4的另一端与MCU1的端子P9和由N沟道型MOSFET构成的开关S5的漏极端子连接。开关S5的源极端子与地线连接。开关S5的栅极端子与电阻器Rs和正极侧的加热器连接器Cn的连接线连接。

充电IC2的输入端子VBUS与LED L1~L8各自的阳极连接。LED L1~L8各自的阴极经由用于电流限制的电阻器与MCU1的控制端子PD1~PD8连接。即,在输入端子VBUS上并联连接LED L1~L8。LED L1~L8被构成为能够通过从与插口RCP连接的USB电缆供给的USB电压V

充电IC2具备基于输入到输入端子VBUS的USB电压V

充电IC2还具备V

充电IC2的输出端子SYS与升降压DC/DC转换器8的输入端子VIN连接。在充电IC2的开关端子SW上连接电抗器La的一端。电抗器La的另一端与充电IC2的输出端子SYS连接。充电IC2的充电使能端子CE( ̄)经由电阻器与MCU1的端子P22连接。进而,在充电IC2的充电使能端子CE( ̄)上连接双极晶体管S1的集电极端子。双极晶体管S1的发射极端子与后述的LSW4的输出端子VOUT连接。双极晶体管S1的基极端子与FF17的Q端子连接。进而,在充电IC2的充电使能端子CE( ̄)上连接电阻器Rc的一端。电阻器Rc的另一端与LSW4的输出端子VOUT连接。

在升降压DC/DC转换器8的输入端子VIN和使能端子EN上连接电阻器。通过从充电IC2的输出端子SYS向升降压DC/DC转换器8的输入端子VIN输入系统电源电压Vcc0,输入到升降压DC/DC转换器8的使能端子EN的信号成为高电平,升降压DC/DC转换器8开始升压动作或降压动作。升降压DC/DC转换器8通过与电抗器Lb连接的内置晶体管的开关控制,使输入到输入端子VIN的系统电源电压Vcc0升压或降压,生成系统电源电压Vcc1,并从输出端子VOUT输出。升降压DC/DC转换器8的输出端子VOUT与升降压DC/DC转换器8的反馈端子FB、LSW4的输入端子VIN、开关驱动器7的输入端子VIN、FF16的电源端子VCC以及D端子连接。将供给从升降压DC/DC转换器8的输出端子VOUT输出的系统电源电压Vcc1的布线记载为电源线PL1。

如果输入到控制端子ON的信号成为高电平,则LSW4从输出端子VOUT输出输入到输入端子VIN的系统电源电压Vcc1。LSW4的控制端子ON和电源线PL1经由电阻器连接。因此,通过向电源线PL1供给系统电源电压Vcc1,向LSW4的控制端子ON输入高电平的信号。如果忽略布线电阻等,则LSW4输出的电压与系统电源电压Vcc1相同,但为了与系统电源电压Vcc1区别,以下将从LSW4的输出端子VOUT输出的电压记载为系统电源电压Vcc2。

LSW4的输出端子VOUT与MCU1的电源端子VDD、LSW5的输入端子VIN、余量计IC12的电源端子VDD、ROM6的电源端子VCC、双极晶体管S1的发射极端子、电阻器Rc、FF17的电源端子VCC连接。将供给从LSW4的输出端子VOUT输出的系统电源电压Vcc2的布线记载为电源线PL2。

如果输入到控制端子ON的信号成为高电平,则LSW5从输出端子VOUT输出输入到输入端子VIN的系统电源电压Vcc2。LSW5的控制端子ON与MCU1的端子P23连接。如果忽略布线电阻等,则LSW5输出的电压与系统电源电压Vcc2相同,但为了与系统电源电压Vcc2区别,以下将从LSW5的输出端子VOUT输出的电压记载为系统电源电压Vcc3。将供给从LSW5的输出端子VOUT输出的系统电源电压Vcc3的布线记载为电源线PL3。

在电源线PL3上连接热敏电阻T2和电阻器Rt2的串联电路,电阻器Rt2与地线连接。热敏电阻T2和电阻器Rt2构成分压电路,它们的连接点与MCU1的端子P21连接。MCU1基于输入到端子P21的电压来检测热敏电阻T2的温度变动(电阻值变动),并基于该温度变动量来判断有无抽吸动作。

在电源线PL3上连接热敏电阻T3和电阻器Rt3的串联电路,电阻器Rt3与地线连接。热敏电阻T3和电阻器Rt3构成分压电路,它们的连接点与MCU1的端子P13和运算放大器OP2的反相输入端子连接。MCU1基于输入到端子P13的电压来检测热敏电阻T3的温度(相当于加热器HTR的温度)。

在电源线PL3上连接热敏电阻T4和电阻器Rt4的串联电路,电阻器Rt4与地线连接。热敏电阻T4和电阻器Rt4构成分压电路,它们的连接点与MCU1的端子P12和运算放大器OP3的反相输入端子连接。MCU1基于输入到端子P12的电压来检测热敏电阻T4的温度(相当于壳体110的温度)。

在电源线PL2上连接由MOSFET构成的开关S7的源极端子。开关S7的栅极端子与MCU1的端子P20连接。开关S7的漏极端子与连接振动电动机M的一对连接器的一者连接。该一对连接器的另一者与地线连接。MCU1通过操作端子P20的电位来控制开关S7的开闭,能够使振动电动机M以特定的模式振动。也可以使用专用的驱动器IC来代替开关S7。

在电源线PL2上连接运算放大器OP2的正电源端子和与运算放大器OP2的同相输入端子连接的分压电路Pd(两个电阻器的串联电路)。构成分压电路Pd的两个电阻器的连接点与运算放大器OP2的同相输入端子连接。运算放大器OP2输出与加热器HTR的温度对应的信号(与热敏电阻T3的电阻值对应的信号)。在本实施方式中,作为热敏电阻T3使用具有NTC特性的热敏电阻,因此加热器HTR的温度(热敏电阻T3的温度)越高,运算放大器OP2的输出电压越低。这是因为,运算放大器OP2的负电源端子与地线连接,如果输入到运算放大器OP2的反相输入端子的电压值(基于热敏电阻T3和电阻器Rt3的分压值)比输入到运算放大器OP2的同相输入端子的电压值(基于分压电路Pd的分压值)高,则运算放大器OP2的输出电压的值与接地电位的值大致相等。即,如果加热器HTR的温度(热敏电阻T3的温度)成为高温,则运算放大器OP2的输出电压成为低电平。

另外,在作为热敏电阻T3使用具有PTC特性的热敏电阻的情况下,只要在运算放大器OP2的同相输入端子上连接热敏电阻T3以及电阻器Rt3的分压电路的输出,在运算放大器OP2的反相输入端子上连接分压电路Pd的输出即可。

在电源线PL2上连接运算放大器OP3的正电源端子和与运算放大器OP3的同相输入端子连接的分压电路Pe(两个电阻器的串联电路)。构成分压电路Pe的两个电阻器的连接点与运算放大器OP3的同相输入端子连接。运算放大器OP3输出与壳体110的温度对应的信号(与热敏电阻T4的电阻值对应的信号)。在本实施方式中,作为热敏电阻T4使用具有NTC特性的热敏电阻,因此壳体110的温度越高,运算放大器OP3的输出电压越低。这是因为,运算放大器OP3的负电源端子与地线连接,如果输入到运算放大器OP3的反相输入端子的电压值(基于热敏电阻T4和电阻器Rt4的分压值)比输入到运算放大器OP3的同相输入端子的电压值(基于分压电路Pe的分压值)高,则运算放大器OP3的输出电压的值与接地电位的值大致相等。即,如果热敏电阻T4的温度成为高温,则运算放大器OP3的输出电压成为低电平。

另外,在作为热敏电阻T4使用具有PTC特性的热敏电阻的情况下,只要在运算放大器OP3的同相输入端子上连接热敏电阻T4以及电阻器Rt4的分压电路的输出,在运算放大器OP3的反相输入端子上连接分压电路Pe的输出即可。

在运算放大器OP2的输出端子上连接电阻器R1。在电阻器R1上连接二极管D1的阴极。二极管D1的阳极与运算放大器OP3的输出端子、FF17的D端子、FF17的CLR( ̄)端子连接。在电阻器R1和二极管D1的连接线上连接与电源线PL1连接的电阻器R2。此外,在该连接线上连接FF16的CLR( ̄)端子。

在二极管D1的阳极以及运算放大器OP3的输出端子的连接点和FF17的D端子的连接线上连接电阻器R3的一端。电阻器R3的另一端与电源线PL2连接。进而,在该连接线上连接与余量计IC12的通知端子12a连接的二极管D2的阳极、二极管D3的阳极、FF17的CLR( ̄)端子。二极管D3的阴极与MCU1的端子P5连接。

如果加热器HTR的温度变得过高,则FF16从运算放大器OP2输出的信号变小,如果输入到CLR( ̄)端子的信号成为低电平,则从Q( ̄)端子向MCU1的端子P11输入高电平的信号。电源线PL1向FF16的D端子供给高电平的系统电源电压Vcc1。因此,在FF16中,只要输入到以负逻辑动作的CLR( ̄)端子的信号不成为低电平,就从Q( ̄)端子持续输出低电平的信号。

在加热器HTR的温度变得过高的情况、壳体110的温度变得过高的情况、从余量计IC12的通知端子12a输出了表示异常检测的低电平的信号的情况中的任一情况下,输入到FF17的CLR( ̄)端子的信号成为低电平。如果输入到CLR( ̄)端子的信号成为低电平,则FF17从Q端子输出低电平的信号。该低电平的信号分别被输入到MCU1的端子P10、开关S6的栅极端子、升压DC/DC转换器9的使能端子EN、与充电IC2连接的双极晶体管S1的基极端子。如果低电平的信号被输入到开关S6的栅极端子,则构成开关S6的N沟道型MOSFET的栅极-源极间电压低于阈值电压,因此开关S6断开。如果低电平的信号被输入到升压DC/DC转换器9的使能端子EN,则升压DC/DC转换器9的使能端子EN为正逻辑,因此升压动作停止。如果低电平的信号被输入到双极晶体管S1的基极端子,则双极晶体管S1导通(从集电极端子输出放大后的电流)。如果双极晶体管S1导通,则高电平的系统电源电压Vcc2经由双极晶体管S1被输入到充电IC2的CE( ̄)端子。充电IC2的CE( ̄)端子为负逻辑,因此停止电源BAT的充电。由此,停止加热器HTR的加热和电源BAT的充电。另外,即使MCU1从端子P22对充电IC2的充电使能端子CE( ̄)输出低电平的使能信号,如果双极晶体管S1导通,则放大后的电流也从集电极端子被输入到MCU1的端子P22以及充电IC2的充电使能端子CE( ̄)。由此,需要注意的是,高电平的信号被输入到充电IC2的充电使能端子CE( ̄)。

从电源线PL2向FF17的D端子供给高电平的系统电源电压Vcc2。因此,在FF17中,只要输入到以负逻辑动作的CLR( ̄)端子的信号不成为低电平,就从Q端子持续输出高电平的信号。如果从运算放大器OP3的输出端子输出低电平的信号,则与从运算放大器OP2的输出端子输出的信号的电平无关,低电平的信号被输入到FF17的CLR( ̄)端子。需要注意的是,在从运算放大器OP2的输出端子输出高电平的信号的情况下,从运算放大器OP3的输出端子输出的低电平的信号由于二极管D1而不会受到该高电平的信号的影响。此外,在从运算放大器OP2的输出端子输出低电平的信号的情况下,即使从运算放大器OP3的输出端子输出高电平的信号,该高电平的信号也经由二极管D1被置换为低电平的信号。

电源线PL2从MCU搭载基板161向LED搭载基板163以及霍尔IC搭载基板164侧进一步分支。在该分支后的电源线PL2上连接霍尔IC13的电源端子VDD、通信IC15的电源端子VCC、霍尔IC14的电源端子VDD。

霍尔IC13的输出端子OUT与MCU1的端子P3和开关驱动器7的端子SW2连接。如果外部面板115被拆下,则从霍尔IC13的输出端子OUT输出低电平的信号。MCU1根据输入到端子P3的信号来判断外部面板115是否安装。

在LED搭载基板163设置与操作开关OPS连接的串联电路(电阻器和电容器的串联电路)。该串联电路与电源线PL2连接。该串联电路的电阻器和电容器的连接点与MCU1的端子P4、操作开关OPS、开关驱动器7的端子SW1连接。在操作开关OPS未被按下的状态下,操作开关OPS不导通,分别输入到MCU1的端子P4和开关驱动器7的端子SW1的信号通过系统电源电压Vcc2而成为高电平。如果操作开关OPS被按下而操作开关OPS成为导通状态,则分别输入到MCU1的端子P4和开关驱动器7的端子SW1的信号与地线连接而成为低电平。MCU1根据输入到端子P4的信号来检测操作开关OPS的操作。

在开关驱动器7设置复位输入端子RSTB。复位输入端子RSTB与LSW4的控制端子ON连接。在输入到端子SW1和端子SW2的信号的电平均成为低电平的情况(外部面板115被拆下且操作开关OPS被按下的状态)下,开关驱动器7通过从复位输入端子RSTB输出低电平的信号,使LSW4的输出动作停止。即,如果本来经由外部面板115的按压部117被按下的操作开关OPS在外部面板115被拆下的状态下由用户直接按下,则输入到开关驱动器7的端子SW1和端子SW2的信号的电平均成为低电平。

<吸引器的每个动作模式的动作>

以下,参照图13~图19对图10所示的电路的动作进行说明。图13是用于说明休眠模式下的电路的动作的图。图14是用于说明激活模式下的电路的动作的图。图15是用于说明加热初始设定模式下的电路的动作的图。图16是用于说明加热模式下的加热器HTR加热时的电路的动作的图。图17是用于说明加热模式下的加热器HTR的温度检测时的电路的动作的图。图18是用于说明充电模式下的电路的动作的图。图19是用于说明MCU1的复位(重新启动)时的电路的动作的图。在图13~图19的每一个中,被芯片化的电子部件的端子中的由虚线的椭圆包围的端子表示进行电源电压V

在任一动作模式下,电源电压V

<休眠模式:图13>

MCU1使充电IC2的V

LSW4通过向控制端子ON输入系统电源电压Vcc1,将输入到输入端子VIN的系统电源电压Vcc1作为系统电源电压Vcc2从输出端子VOUT输出。从LSW4输出的系统电源电压Vcc2被输入到MCU1的电源端子VDD、LSW5的输入端子VIN、霍尔IC13的电源端子VDD、通信IC15的电源端子VCC、霍尔IC14的电源端子VDD。进而,系统电源电压Vcc2分别被供给到余量计IC12的电源端子VDD、ROM6的电源端子VCC、与充电IC2的充电使能端子CE( ̄)连接的电阻器Rc以及双极晶体管S1、FF17的电源端子VCC、运算放大器OP3的正电源端子、分压电路Pe、运算放大器OP2的正电源端子、分压电路Pd。只要不从FF17的Q端子输出低电平的信号,与充电IC2连接的双极晶体管S1成为截止。因此,由LSW4生成的系统电源电压Vcc2也被输入到充电IC2的充电使能端子CE( ̄)。充电IC2的充电使能端子CE( ̄)为负逻辑,因此在该状态下,基于充电IC2的充电功能关闭。

这样,在休眠模式下,LSW5停止系统电源电压Vcc3的输出,因此停止向与电源线PL3连接的电子部件的电力供给。此外,在休眠模式下,充电IC2的OTG功能停止,因此停止向LED L1~L8的电力供给。

<激活模式:图14>

如果从图13的休眠模式的状态,输入到端子P8的信号变为高电平并检测到滑块119打开,则MCU1从端子P23向LSW5的控制端子ON输入高电平的信号。由此,LSW5将输入到输入端子VIN的系统电源电压Vcc2作为系统电源电压Vcc3从输出端子VOUT输出。从LSW5的输出端子VOUT输出的系统电源电压Vcc3被供给到热敏电阻T2、热敏电阻T3、热敏电阻T4。

进而,如果检测到滑块119打开,则MCU1经由通信线LN使充电IC2的OTG功能有效化。由此,充电IC2从输入端子VBUS输出使从充电端子bat输入的电源电压V

<加热初始设定模式:图15>

如果从图14的状态,输入到端子P4的信号变为低电平(进行操作开关OPS的按下),则MCU1在进行加热所需的各种设定之后,从端子P14向升压DC/DC转换器9的使能端子EN输入高电平的使能信号。由此,升压DC/DC转换器9从输出端子VOUT输出使电源电压V

<加热模式时的加热器加热:图16>

在图15的状态下,MCU1开始与端子P16连接的开关S3的开关控制和与端子P15连接的开关S4的开关控制。这些开关控制既可以在上述的加热初始设定模式完成时自动开始,也可以通过进一步的操作开关OPS的按下而开始。具体而言,MCU1进行加热控制和温度检测控,该加热控制如图16那样使开关S3接通、使开关S4断开,将驱动电压V

如图16所示,在加热控制时,驱动电压V

另外,电阻器R4的电阻值大于开关S5的接通电阻值。即使在加热控制时运算放大器OP1也动作,但在加热控制时开关S5接通。在开关S5接通的状态下,运算放大器OP1的输出电压通过电阻器R4和开关S5的分压电路被分压,并输入到MCU1的端子P9。电阻器R4的电阻值大于开关S5的接通电阻值,由此输入到MCU1的端子P9的电压变得足够小。由此,能够防止从运算放大器OP1对MCU1输入大的电压。

<加热模式时的加热器温度检测:图17>

如图17所示,在温度检测控制时,驱动电压V

此外,在温度检测控制时,驱动电压V

运算放大器OP1的输出信号被输入到MCU1的端子P9。MCU1基于输入到端子P9的信号、基于端子P18的输入电压而取得的基准电压V

另外,即使在使开关S3和开关S4分别断开的期间(没有进行向加热器HTR的通电的期间),MCU1也能够取得加热器HTR的温度。具体而言,MCU1基于输入到端子P13的电压(由热敏电阻T3和电阻器Rt3构成的分压电路的输出电压),取得加热器HTR的温度。

此外,MCU1在任意的定时都能够取得壳体110的温度。具体而言,MCU1基于输入到端子P12的电压(由热敏电阻T4和电阻器Rt4构成的分压电路的输出电压),取得壳体110的温度。

<充电模式:图18>

图18例示了在休眠模式的状态下进行了USB连接的情况。如果进行USB连接,则USB电压V

如果检测到进行了USB连接,则MCU1使与端子P19连接的双极晶体管S2截止。如果向双极晶体管S2的栅极端子输入低电平的信号,则由分压电路Pf分压的USB电压V

如果检测到进行了USB连接,则MCU1进一步从端子P22对充电IC2的充电使能端子CE( ̄)输出低电平的使能信号。由此,充电IC2使电源BAT的充电功能有效化,开始基于输入到输入端子VBUS的USB电压V

另外,在激活模式的状态下进行了USB连接的情况下,如果检测到进行了USB连接,则MCU1使与端子P19连接的双极晶体管S2截止,进而,从端子P22对充电IC2的充电使能端子CE( ̄)输出低电平的使能信号,进而,通过利用了通信线LN的串行通信,使充电IC2的OTG功能关闭。由此,供给到LED L1~L8的系统电源电压Vcc4从由充电IC2的OTG功能生成的电压(基于电源电压V

在图18中,充电模式中的系统电源电压的供给状态与休眠模式相同。但是,优选充电模式中的系统电源电压的供给状态与图14所示的激活模式相同。即,在充电模式中,为了后述的温度管理,优选成为向热敏电阻T2~T4供给系统电源电压Vcc3的状态。

<MCU的复位:图19>

如果外部面板115被拆下而霍尔IC13的输出成为低电平,进行操作开关OPS的接通操作而输入到MCU1的端子P4的信号成为低电平,则开关驱动器7的端子SW1和端子SW2都成为低电平。由此,开关驱动器7从复位输入端子RSTB输出低电平的信号。从复位输入端子RSTB输出的低电平的信号被输入到LSW4的控制端子ON。由此,LSW4停止来自输出端子VOUT的系统电源电压Vcc2的输出。通过停止系统电源电压Vcc2的输出,不向MCU1的电源端子VDD输入系统电源电压Vcc2,因此MCU1停止。

如果从复位输入端子RSTB输出低电平的信号的时间达到既定时间,或者输入到端子SW1和端子SW2中的任一个的信号成为高电平,则开关驱动器7使从复位输入端子RSTB输出的信号返回到高电平。由此,LSW4的控制端子ON成为高电平,恢复到系统电源电压Vcc2被供给到各部分的状态。

以下,为了容易理解,将上述的热敏电阻T1也记载为电源热敏电阻T1,将上述的热敏电阻T2也记载为热敏电阻T2,将上述的热敏电阻T3也记载为加热器热敏电阻T3,将上述的热敏电阻T4也记载为壳体热敏电阻T4。

(吸引检测的详细情况)

图20是用于说明使用抽吸热敏电阻T2的基于MCU1的吸引动作的检测处理的示意图。如图20所示,在MCU1的内部设置运算放大器1A、模拟数字转换器(ADC)1B、滤波电路1C、延迟电路1D、减法器1E、以及比较器1F。

运算放大器1A的非反相输入端子与端子P21连接。运算放大器1A的反相输入端子被输入基准电压V

当从加热初始设定模式向加热模式转移时,MCU1开始加热器HTR的预热。如图6及图7所示,热敏电阻T2被配置在加热部170的附近。因此,如果加热器HTR的温度通过该预热而上升,则抽吸热敏电阻T2的温度也相应地上升。在该状态下,当用户进行吸引时,由于壳体110内部的气体的流动,导致抽吸热敏电阻T2的温度稍微降低。即,若在加热器HTR的预热中进行吸引,则减法器1E的输出为负值,从比较器1F输出低电平的信号。当从比较器1F输出低电平信号时,MCU1判定执行吸引操作。

(保护控制)

在吸引器100中,能够通过电源热敏电阻T1的电阻值(输出值)来取得电源BAT的温度(以下,记载为电源温度T

禁止充放电的保护控制是指对电子部件进行控制以使充放电成为不可能。为了不能从电源BAT向加热器HTR放电,只要向升压DC/DC转换器9的使能端子EN输入低电平的信号(或设使能端子EN的电位不稳定)而停止升压动作,且向开关S6的栅极端子输入低电平的信号(或设栅极端子的电位不稳定)而切断负极侧的加热器连接器Cn(-)与接地的连接即可。此外,通过仅停止升压DC/DC转换器9的升压动作、切断加热器连接器Cn(-)与接地的连接中的一方,也能够进行从电源BAT向加热器HTR的放电。为了不允许电源BAT的充电,只要设为向充电IC2的充电使能端子CE( ̄)输入高电平的信号而使充电IC2的充电动作停止即可。

以下,作为保护控制,对禁止充放电的例子进行说明,但保护控制从提高安全性的观点出发,既可以是仅禁止充电的控制,也可以是仅禁止放电的控制。

在进行保护控制的情况下,优选进一步进行动作模式的限制。下面,如果进行保护控制,则动作模式受到限制。但是,由于动作模式的管理是由MCU1进行,所以在MCU1由于某种原因而未进行动作的状态下,也可以不进行动作模式的限制。

在吸引器100中所进行的保护控制中包括:通过用户操作来进行MCU1的复位而能够结束的手动恢复保护控制、不需要MCU1的复位而通过温度环境的改善能够自动结束的自动恢复保护控制、以及不能结束的非恢复保护控制。吸引器100的动作模式除了在图9中说明的以外,还有错误模式和永久错误模式。在本说明书中,记载为“吸引器的所有动作模式”时是指除这些错误模式和永久错误模式以外的所有动作模式(图9所示的所有动作模式)。

在进行手动恢复保护控制或自动恢复保护控制的情况下,吸引器100转移到错误模式,不能转移到其他动作模式。另外,在错误模式中,维持紧前的动作模式下的电源电压的状态(系统电源电压的供给状态)。即,在错误模式中,能够执行除了充放电以外的在紧前的动作模式下能够执行的功能(例如温度信息的取得等)。在错误模式下,如果MCU1被复位,则手动恢复保护控制结束。在错误模式下,如果温度环境得到改善,则自动恢复保护控制结束。如果手动恢复保护控制或自动恢复保护控制结束,则动作模式的限制被解除,动作模式转移至休眠模式。之后,能够通过用户操作等进行动作模式的变更。

在进行了非恢复保护控制的情况下,吸引器100转移到永久错误模式。在永久错误模式中,吸引器100的所有功能变得不能使用,吸引器100需要修理或废弃。

MCU1从端子P14输出低电平的信号,进行升压DC/DC转换器9的升压动作的停止以及负极侧的加热器连接器Cn(-)与接地的连接切断,并且从端子P22输出高电平的信号,使充电IC2的充电动作停止,由此进行保护控制。在仅禁止充电的情况下,无需从端子P14输出低电平的信号,在仅禁止放电的情况下,无需从端子P22输出高电平的信号。

FF17通过从Q端子输出低电平的信号,停止升压DC/DC转换器9的升压动作,切断负极侧的加热器连接器Cn(-)与接地的连接,以及通过双极晶体管S1的导通进行的充电IC2的充电动作,从而不经由MCU1而进行保护控制。

如果输入至CLR( ̄)端子的信号从高电平切换为低电平,则FF17从Q端子输出低电平的信号。该低电平信号也被输入MCU1的P10端子。在向端子P10输入低电平信号的期间,MCU1不将输入至FF17的未图示的CLK端子的信号从低电平切换为高电平。换言之,在向端子P10输入低电平信号的期间,FF17的CLK信号不上升。此外,在MCU1例如释放的状态下,输入到FF17的未图示的CLK端子的信号保持低电平。因此,无论MCU1是正常工作的状态和自由的状态的哪种状态,在从FF17的Q端子输出低电平的信号之后,即使输入到FF17的CLR( ̄)端子的信号从低电平切换为高电平,也从FF17的Q端子继续输出低电平的信号。若像图19中所说明的那样进行MCU1的复位,则FF17重新启动(进行系统电源电压Vcc2的再投入)。由于复位后的MCU1以休眠模式进行动作,因此在加热器热敏电阻T3及壳体热敏电阻T4中未投入系统电源电压Vcc3,运算放大器OP2的输出和运算放大器OP3的输出均成为高电平。由此,高电平信号被输入FF17的D端子和CLR(0P3)端子。在该定时,由于FF17的重新启动,在端子P10中未被输入低电平的信号,所以MCU1使FF17的CLK信号上升。由此,能够使FF17的Q端子的输出恢复为高电平。由于FF17的Q端子的输出返回到高电平,因此基于FF17的保护控制结束。

如上所述,从FF17的Q端子输出的信号也被输入MCU1的端子P10。因此,MCU1能够根据输入到端子P10的低电平的信号,检测FF17进行了保护控制。优选MCU1在检测到FF17进行保护控制时,使通知部180进行MCU1的重置请求通知,转移至错误模式。

在吸引器100中,作为用于温度判定的阈值(以下,记载为温度阈值),设定有下述所示的阈值。该各温度阈值中的括号内的数值及大小关系表示优选的例子,并不限定于此。以下,假设各温度阈值为括弧内的值来进行说明。

温度阈值THH0(340℃)

温度阈值THH1(85℃)

温度阈值THH2(65℃)

温度阈值THH3(60℃)

温度阈值THH4(55℃)

温度阈值THH5(51℃)

温度阈值THH6(48℃)

温度阈值THH7(47℃)

温度阈值THH8(45℃)

温度阈值THL1(0℃)

温度阈值THL2(-5℃)

接着,说明保护控制的说明所需的电路构成。

图21是抽出如图10所示的电路中的与热敏电阻T1~T4相关的主要的电子部件而示出的主要部分电路图。图22是提取图21中的由虚线包围的范围R的部分而示出的图。另外,在图22中示出了生成系统电源电压Vcc3的LSW5作为在图21中未图示的电子部件。

在图21中,作为在图10中省略图示的电子部件以及节点,示出了电容器Cu、电容器Ct3、电阻器Rh、电容器Ct4、电容器Ch、电容器Ct2、节点Nu、节点Nt2、节点Nt3、节点Nt4以及节点Nb。电容器Cu、电容器Ct3、电阻器Rh、电容器Ct4、电容器Ch以及电容器Ct2分别是为了降低噪声(使信号平滑化)而设置的。另外,在图10中,作为单个端子的余量计IC12的通知端子12a在第一通知端子12a和第二通知端子12a分开而示出。

如图22所示,节点Nu连接LSW5的输出端子VOUT、和被连接热敏电阻T2的连接器Cn(t2)的正极侧。在节点Nu和LSW5的输出端子VOUT的连接线上连接电容器Cu的一端。电容器Cu的另一端被连接到接地。电容器Cu的电容作为一个例子为1μF。在节点Nu上分别连接:被连接壳体热敏电阻T4的连接器Cn(t4)的正极侧、和被连接加热器热敏电阻T3的连接器Cn(t3)的正极侧。

节点Nt2将连接器Cn(t2)的负极侧和电阻器Rt2的一端连接。电阻器Rt2的另一端被连接至接地。在节点Nt2与连接器Cn(t2)的负极侧的连接线连接电容器Ct2的一端。电容器Ct2的另一端被接地。电容器Ct2的容量作为一个例子是0.01μF。节点Nt2被连接于MCU1的端子P21。

节点Nt4将连接器Cn(t4)的负极侧和电阻器Rt4的一端连接。电阻器Rt4的另一端被连接至接地。在节点Nt4和连接器Cn(t4)的负极侧的连接线连接电容器Ct4的一端。电容器Ct4的另一端被接地。电容器Ct4的容量作为一个例子是0.1μF。节点Nt4被连接于MCU1的端子P12。在节点Nt4和MCU1的端子P12的连接线连接运算放大器OP3的反相输入端子。

节点Nt3将连接器Cn(t3)的负极侧和电阻器Rt3的一端连接。电阻器Rt3的另一端被连接至接地。在节点Nt3和连接器Cn(t3)的负极侧的连接线连接电容器Ct3的一端。电容器Ct3的另一端被接地。电容器Ct3的电容作为一例是0.1μF。在节点Nt3连接电阻器Rh的一端。电阻器Rh的另一端被连接于MCU1的端子P13。电容器Ch的一端与电阻器Rh的另一端和MCU1的端子P13之间的连接线连接。电容器Ch的另一端被接地。电容器Ch的电容作为一个例子是0.01μF。电阻器Rh和电容器Ch构成由一次RC串联电路构成的滤波电路RC1。

节点Nb连接电阻器Rh的一端和节点Nt3。在节点Nb被连接运算放大器OP2的反相输入端子。

(电容器的优选构成)

优选电容器Cu、电容器Ct3、电容器Ct4、电容器Ch以及电容器Ct2的容量处于以下的(A)~(C)的关系。

(A)电容器Cu的电容比电容器Ct3、电容器Ct4以及电容器Ct2各自的电容大

如图22所示,电容器Cu被设置于比热敏电阻T2及电阻器Rt2的分压电路、壳体热敏电阻T4及电阻器Rt4的分压电路、加热器热敏电阻T3及电阻器Rt3的分压电路这三个分压电路更靠上游侧(高电位侧)。由于在该位置具有大容量的电容器Cu,所以难以向各分压电路供给不稳定的电源,因此能够使热敏电阻T2~T4的输出信号稳定,使吸引器100稳定地进行动作。另外,通过使大容量的电容器Cu存在于上游侧,能够降低设于下游侧的电容器Ct2、电容器Ct3及电容器Ct4的电容。因此,能够有效活用电路基板的面积,能够降低吸引器100的成本、尺寸。另外,通过设置电容器Cu,还能够得到对根据滑块119的开闭、MCU1的复位等而间歇地接通的LSW5的接通/断开时产生的瞬态电压进行平滑化的效果。

(B)电容器Ct2的容量比电容器Ct3及电容器Ct4各自的容量小

MCU1仅对分别输入到端子P21、端子P12以及端子P13的信号中的、输入到端子P21的信号如图20中说明那样执行滤波器处理。另外,MCU1基于输入到端子P21的信号的变化,进行吸引动作的检测。因此,不优选输入到端子P21的信号在其输入前被较大地平滑化。通过减小电容器Ct2的电容,从而从抽吸热敏电阻T2的输出适当地去除噪声,并且不易对滤波器处理的结果造成影响。由此,能够高精度地进行吸引检测。

另一方面,关于电容器Ct3和电容器Ct4,通过采用较大的电容,能够将被充分平滑化的信号输入到运算放大器OP2和运算放大器OP3。由此,降低了运算放大器OP2和运算放大器OP3误动作的可能性,能够高精度地获取加热器热敏电阻T3和壳体热敏电阻T4的输出值MCU1。

(C)电容器Ch的容量比电容器Ct3的容量小

通过设置RC滤波器电路RC1,能够得到除去在电容器Ct3未完全平滑化的尖峰噪声的效果。即,RC滤波器电路RC1起到电容器Ct3的辅助作用,但通过在这种辅助的RC滤波器电路RC1中使用比电容器Ct3小容量的电容器,能够抑制RC滤波器电路RC1所导致的加热器热敏电阻T3的输出信号的延迟。其结果是,MCU1能够高速且低噪声地进行加热器温度T

此外,加热器热敏电阻T3的输出信号也被输入运算放大器OP2,运算放大器OP2的输入端子被连接在节点Nt3和RC滤波电路RC1之间。因此,能够防止输入到运算放大器OP2的加热器热敏电阻T3的输出信号因RC滤波器电路RC1而延迟。

如图21所示,余量计IC12的第一通知端子12aa与二极管D2的阴极连接。余量计IC12的第二通知端子12ab与MCU1的端子P6连接。

余量计IC12在定期的定时(例如每1秒)获取电源温度T

在休眠模式中,在电源温度T

余量计IC12在所有动作模式中,在电源温度T

在休眠模式下处于动作的状态的MCU1通过将该功能缩小到操作开关OPS的操作检测、滑块119的打开检测、外面板115的装卸检测、USB连接的检测、来自余量计IC12的通知的检测、以及基于来自余量计IC12的通知的保护控制的执行等来实现节能化。

如前所述,在休眠模式下动作中的MCU1以滑块119打开为契机而启动(使全部的功能有效),使吸引器100的动作模式转移至激活模式。除此之外,MCU1在休眠模式中,在从余量计IC12在端子P6接收到高温通知信号SIG2a的情况下(电源热敏电阻T1的输出值异常的情况下)也启动,使吸引器100的动作模式转移至激活模式。

另外,MCU1在休眠模式中,在从余量计IC12在端子P6接收到低温通知信号SIG2b的情况下(电源热敏电阻T1的输出值异常的情况下),执行自动恢复保护控制,使吸引器100的动作模式转移至错误模式。在执行该自动恢复保护控制之后,MCU1在端子P6接收到低温解除通知信号SIG2c的情况下(电源热敏电阻T1的输出值正常的情况下),结束自动恢复保护控制,并返回到休眠模式。

余量计IC12在电源温度T

与加热器热敏电阻T3的温度达到温度阈值THH0(340℃)以上的情况下(加热器热敏电阻T3的输出值异常的情况下),与运算放大器OP2的非反相输入端子连接的分压电路Pd以使运算放大器OP2的输出成为低电平的方式决定电阻值。加热器热敏电阻T3的温度达到接近温度阈值THH0(340℃)的高温为加热模式时。因此,在加热模式中,当从运算放大器OP2输出低电平的信号时,FF17的CLR( ̄)端子成为低电平。即,FF17的Q端子的输出成为低电平,执行手动恢复保护控制。能够执行基于运算放大器OP2的输出的保护控制的执行是向加热器热敏电阻T3供给电源的动作模式(换言之,休眠模式以外的动作模式)。

与运算放大器OP3的非反相输入端子连接的分压电路Pe在壳体热敏电阻T4的温度达到温度阈值THH3(60℃)以上的情况下(壳体热敏电阻T4的输出值异常的情况下),以运算放大器OP3的输出成为低电平的方式决定电阻值。当从运算放大器OP3输出低电平的信号时,FF17的CLR( ̄)端子成为低电平。即,FF17的Q端子的输出成为低电平,执行手动恢复保护控制。能够执行基于运算放大器OP3的输出的保护控制的执行是向壳体热敏电阻T4供给电源的动作模式(换言之,休眠模式以外的动作模式)。

这样,由于FF17能够不经由MCU1而执行保护控制,因此即使在MCU1以休眠模式实现省电化、或者MCU1因某种理由而不正常地动作的情况下,也能够基于电源温度T

此外,在休眠模式中,不向热敏电阻T2~T4供给电源电压(系统电源电压Vcc3)。因此,FF17无法禁止基于加热器温度T

MCU1主要在休眠模式以外的动作模式下进行保护控制。下面,参照图23进行具体说明。图23是总结在吸引器100中进行的保护控制的模式的具体例的图。在图23中,为了理解,一并记载了图中的温度与温度阈值的关系。

(保护控制的模式)

如图23所示,在仅根据电源温度T

(模式PT1)

执行保护控制是MCU1,保护控制的类别是自动恢复保护控制。MCU1能够在从休眠模式向激活模式的转移期间(直到使全部的功能有效化的启动处理结束为止的期间)和加热初始设定模式的各个中执行自动恢复保护控制。MCU1在上述移动期间和加热初始设定模式的每一个中,经由通信线LN,对余量计IC12定期地进行电源温度T

(模式PT2)

执行保护控制是MCU1,保护控制的类别是手动恢复保护控制。MCU1能够分别以加热模式和充电模式执行手动恢复保护控制。MCU1分别在加热模式和充电模式下,经由通信线LN,在余量计IC12定期进行电源温度T

(模式PT3)

执行保护控制是FF17,保护控制的类别是手动恢复保护控制。FF17在全部的动作模式中能够执行手动恢复保护控制。在所有动作模式下,FF17在通过CLR端子( ̄)接收到来自余量计IC12的通知信号SIG1(表示电源温度T

(模式PT4)

执行保护控制是MCU1,保护控制的类别是自动恢复保护控制。MCU1在所有的动作模式中能够执行自动恢复保护控制。MCU1在从余量计IC12在端子P6接收到低温通知信号SIG2b的情况下,判断为电源热敏电阻T1的输出值异常,并执行自动保护控制。在执行该自动恢复保护控制之后,MCU1在端子P6接收到低温解除通知信号SIG2c的情况下,判断为电源热敏电阻T1的输出值正常,结束自动保护控制。

(模式PT5)

执行保护控制是FF17,保护控制的类别是手动恢复保护控制。FF17能够在休眠模式以外的动作模式中执行手动恢复保护控制。如果利用CLR( ̄)端子从运算放大器OP2接收到低电平的信号(加热器热敏电阻T3的输出值异常的情况下),则FF17进行手动恢复保护控制。在加热模式以外的动作模式中,加热器热敏电阻T3的温度接近温度阈值THH0(340℃)的可能性极低。因此,图23中,将进行该手动恢复保护控制的动作模式仅示出为加热模式。

(模式PT6)

执行保护控制是MCU1,保护控制的类别是自动恢复保护控制。MCU1能够在激活模式和加热初始设定模式下执行自动恢复保护控制。在这些动作模式下动作的MCU1中,在基于输入到端子P12的信号(与壳体热敏电阻T4的电阻值相应的信号)的壳体温度T

此外,在模式PT6中,不能以充电模式和加热模式执行保护控制,但也可以在任一个的情况下执行保护控制。

(模式PT7)

执行保护控制是FF17,保护控制的类别是手动恢复保护控制。FF17能够在休眠模式以外的动作模式中执行手动恢复保护控制。FF17在这些动作模式中,若通过CLR( ̄)端子从运算放大器OP3接收到低电平的信号(表示壳体温度T

(模式PT8)

执行保护控制是MCU1,保护控制的类别是非恢复保护控制。在休眠模式中,在从余量计IC12输出了高温通知信号SIG2a的情况下,能够执行非恢复保护控制。若休眠模式下动作中的MCU1接收到高温通知信号SIG2a,则转移到激活模式,执行判断电源热敏电阻T1和壳体热敏电阻T4各自的输出值是否异常的一次检查。具体而言,MCU1在经由通信线LN从余量计IC12发送来的电源温度T

此外,虽然模式PT8的保护控制为非恢复保护控制,但也可以代替它而设为手动恢复保护控制。电源热敏电阻T1和壳体热敏电阻T4各自的输出值异常的状况是推定为吸引器100产生强烈异常的状况。在这样的状况下,通过非复位保护控制或手动复位保护控制,保护控制不会自动结束,从而能够提高吸引器100的安全性。

图24是用于说明在休眠模式的状态下从余量计IC12输出高温通知信号SIG2a的情况下的余量计IC12及MCU1的动作的一例的流程图。

余量计IC12例如以1秒间隔取得电源温度T

如果步骤S3的判定为是(yes),则余量计IC12将内置计数器的数值n增加一个(步骤S5)。之后,余量计IC12若数值n小于2(步骤S6:否),则使处理返回步骤S2,若数值n为2以上(步骤S6:是),则将高温通知信号SIG2a发送至MCU1(步骤S7)。此外,步骤S6中的判定阈值(=2)只不过是一个例子,只要是1以上的自然数即可,可以使用任意的阈值。

当在休眠模式下动作中的MCU1接收到步骤S7中发送的高温通知信号SIG2a(步骤S11)时,将内置计数器的数值m重置为初始值的0(步骤S12),将动作模式变更为激活模式(步骤S13)。之后,MCU1开始电源温度T

具体而言,MCU1在经过1秒时(步骤S14:是),经由通信线LN,对余量计IC12请求发送电源温度T

MCU1与步骤S15及步骤S16的处理并行地进行步骤S17的处理。在步骤S17中,MCU1基于输入到端子P12的信号,取得壳体温度T

MCU1在步骤S18的判定为否的情况下,将处理返回步骤S14。或者,MCU1在步骤S18的判定为否的情况下,可以结束处理。MCU1在步骤S18的判定为是的情况下,将数值m增加1(步骤S19)。之后,MCU1判定数值m是否为5以上(步骤S20)。MCU1在步骤S20的判定为否的情况下,使处理返回到步骤S14。MCU1在步骤S20的判定为是的情况下,进行从端子P14输出低电平的信号并且从端子P22输出高电平的信号来禁止充放电的保护控制(步骤S21)。在步骤S21之后,MCU1使动作模式转移至永久错误模式(步骤S22)。此外,步骤S20中的判断阈值(=5)只不过是一个例子,只要是1以上的自然数即可,可以使用任意的阈值。

如图23所示,在吸引器100中,按照保护控制的主体不同、保护控制类别不同、保护控制的执行判定中使用的信号的种类不同、能够执行的动作模式不同的多个模式来执行保护控制。这样,由于能够根据温度测定对象和状况适当地执行保护控制,因此能够提高吸引器100的安全性。

在上述的实施方式中,以从余量计IC12输出的高温通知信号SIG2a为契机来执行模式PT8的保护控制。代替本实施方式,模式PT8的保护控制也可以不以高温通知信号SIG2a为契机而执行。即,也可以通过将外部电源连接(USB连接)到插座RCP、或者将滑块119打开,在从休眠模式向其他模式正常转变后,MCU1在电源温度T

(壳体热敏电阻T4的优选配置)

图25及图26是通过图1所示的吸引器100的壳体热敏电阻T4的切断面的截面图。图25是垂直于前后方向的切断面的截面图。图26是垂直于上下方向的切断面的截面图。

在壳体110内部的底座150上固定包括加热器HTR的加热部170、电源BAT和壳体热敏电阻T4。如图26所示,加热部170和电源BAT在前后方向上排列配置,壳体热敏电阻T4以在前后方向上位于加热部170和电源BAT之间的方式被固定在底座150。如图25以及图26所示,底座150包括位于电源BAT和壳体热敏电阻T4之间的部分Pb、以及位于加热部170和壳体热敏电阻T4之间的部分Pa。

这样,壳体热敏电阻T4的位置由用于固定其它电子部件的底座150固定。因此,能够避免吸引器100的制造成本的增大,并且壳体热敏电阻T4能够准确地取得壳体110的温度。另外,如图26所示,由于壳体热敏电阻T4不位于前后方向上的端部,因此用户握持壳体110时的用户的手的热难以对壳体热敏电阻T4造成影响。另外,由于部分Pa、部分Pb的存在,在电源BAT、加热器HTR产生的热难以传递至壳体热敏电阻T4。因此,能够根据壳体热敏电阻T4的输出值更准确地掌握吸入器100所放置的环境。

此外,即使省略底座150的部分Pa和部分Pb中的一方,由于部分Pa和部分Pb中的另一方的存在,也能够得到在电源BAT或加热器HTR产生的热难以传递至壳体热敏电阻T4的效果。

以上,参照附图对各种实施方式进行了说明,但是本发明当然不限于上述例子。本领域技术人员容易想到在权利要求书所记载的范畴内可以想到各种变更例或修正例,关于这些也当然理解为属于本发明的技术范围。

在本说明书中至少记载了以下事项。此外,括号内示出了上述的实施方式中对应的构成要素等,但并不限定于此。

(1)一种气溶胶生成装置的电源单元(吸引器100),具备:

电源(电源BAT);

加热器连接器(加热器连接器Cn),被连接加热器(加热器HTR),所述加热器消耗从所述电源供给的电力来加热气溶胶源;

壳体(壳体110),构成所述电源单元的表面;以及

传感器(热敏电阻T4),被配置于所述壳体的附近,输出与所述壳体的温度相关的值,

根据所述传感器的输出值,执行禁止所述电源的充电、和从所述电源向所述加热器的放电的一方或双方的保护控制(图23的模式PT6、模式PT7的保护控制)。

在气溶胶生成装置的电源单元被置于高温等不推荐的环境中的情况下,壳体的温度表示异常值。根据(1)可知,能够基于与该壳体的温度相关的值,禁止电源的充电和向加热器的电源的放电中的至少一方(以下,记载为充电以及放电中的至少一方)。因此,能够提高气溶胶生成装置的安全性。

(2)如(1)所述的气溶胶生成装置的电源单元,其中,

所述保护控制能够结束。

根据(2),基于与壳体的温度相关的值,充电及放电中的至少一方被暂时性地禁止。例如,即使在执行了保护控制的情况下,在气溶胶生成装置的状况改善了的情况下,通过结束保护控制,也能够进行充电以及放电中的至少一方。因此,能够在确保安全性的状态下再次使用气溶胶生成装置,用户的满意度提高。

(3)如(2)所述的气溶胶生成装置的电源单元,其中,

所述气溶胶生成装置的电源单元具备控制器(MCU1),所述控制器构成为控制从所述电源向所述加热器的电力供给,

所述控制器构成为:

根据所述传感器的输出值,取得所述壳体的温度(壳体温度T

在所述壳体的温度在第一阈值(温度阈值THH6:48℃)以上的情况下,执行所述保护控制(图23的模式PT6的保护控制),

在所述壳体的温度在小于所述第一阈值的第二阈值(温度阈值THH7:47℃)以下的情况下,能够结束所述保护控制。

根据(3),只要壳体的温度不下降到比禁止充电以及放电中的至少一方的温度低的温度,则不允许充电以及放电中的至少一方。因此,能够避免在刚刚完成充电及放电中至少一方之后再次执行保护控制而禁止充电及放电中至少一方,提高气溶胶生成装置的使用方便性。

(4)如(3)所述的气溶胶生成装置的电源单元,其中,

所述控制器构成为当所述壳体的温度成为所述第二阈值以下时,结束所述保护控制。

根据(4),由于结束保护控制的执行而无需用户的操作,因此气溶胶生成装置的便利性提高。

(5)如(1)所述的气溶胶生成装置的电源单元,其中,

所述保护控制包括:能够结束的第一保护控制(图23的模式PT6的保护控制);以及能够结束的第二保护控制(图23的模式PT7的保护控制),为了结束而使用户进行的操作比所述第一保护控制多,

在所述输出值是表示所述壳体的温度为第一阈值(温度阈值THH6:48℃)以上的值的情况下,执行所述第一保护控制,

在所述输出值是表示所述壳体的温度为比第一阈值高的第二阈值(温度阈值THH3:60℃)以上的值的情况下,执行所述第二保护控制。

根据(5),通过第一保护控制的执行,防止壳体的温度成为第二阈值以上,但当壳体的温度因某种异常而成为第二阈值以上时,执行第二保护控制。该第二保护控制比第一保护控制结束需要更多的操作,因此不是简单地结束第二保护控制。由此,气溶胶生成装置的安全性提高。

(6)如(5)所述的气溶胶生成装置的电源单元,其中,

所述气溶胶生成装置的电源单元能够以多个模式进行动作,

所述多个模式中的能够执行所述第二保护控制(图23的模式PT7的保护控制)的模式(激活模式、加热初始设定模式、加热模式、加热结束模式、充电模式)的数量比所述多个模式中的能够执行所述第一保护控制(图23的模式PT6的保护控制)的模式(激活模式、加热初始设定模式)的数量多。

根据(6),通过以更多的模式来执行在壳体的温度为更高温的情况下执行的第二保护控制,能够减少能够执行第一保护控制的模式,并且能够使第二保护控制的保护更牢固。同时,由于能够执行第一保护控制的模式的数量少,因此能够削减为了判定是否执行第一保护控制而消耗的电力。

(7)如(5)或(6)所述的气溶胶生成装置的电源单元,其中,

所述气溶胶生成装置的电源单元还具备MCU(MCU1),该MCU构成为控制从所述电源向所述加热器的电力供给,

所述第一保护控制(图23的模式PT6的保护控制)通过所述MCU执行,

所述第二保护控制(图23的模式PT7的保护控制)不经由所述MCU而执行。

在外壳的温度达到比第一阈值高的第二阈值的状况下,MCU有可能无法正常工作。根据(7),即使在这样的情况下,也能够不经由MCU执行第二保护控制。因此,能够避免在应执行第二保护控制的状况下不能执行第二保护控制的情况,提高气溶胶生成装置的安全性。

(8)如(5)至(7)任一方面所述的气溶胶生成装置的电源单元,其中,

所述气溶胶生成装置的电源单元能够以多个模式进行动作,

所述多个模式包括:对所述电源进行充电的充电模式、和从所述电源向所述加热器放电的加热模式,

在所述充电模式和所述加热模式的一方或双方中不执行所述第一保护控制(图23的模式PT6的保护控制)。

在充电模式或加热模式下,包含电源单元内的电源的电子部件容易发热。在这样的模式下,壳体的温度难以反映放置电源单元的环境。根据(8),在充电模式或加热模式下不执行第一保护控制。因此,充电以及放电中的至少一方难以停止,气溶胶生成装置的便利性提高。另一方面,在壳体的温度成为比第一阈值高的第二阈值以上的情况下,执行第二保护控制,由此确保安全性。

(9)如(8)所述的气溶胶生成装置的电源单元,其中,

在所述充电模式和所述加热模式的两者中不执行所述第一保护控制(图23的模式PT6的保护控制)。

根据(9),由于在充电模式和加热模式中不执行第一保护控制,因此充电和放电中的至少一方难以停止,气溶胶生成装置的便利性提高。

(10)如(8)所述的气溶胶生成装置的电源单元,其中,

所述多个模式包括休眠模式、和为了从所述休眠模式向所述加热模式迁移而需要经过的加热前模式(激活模式以及加热初始设定模式),

所述第一保护控制(图23的模式PT6的保护控制)能够在所述加热前模式下执行。

根据(10),能够在生成气溶胶之前,判定气溶胶生成装置是否置于安全的状况。因此,能够在适当的(推荐)环境下生成气溶胶。

(11)如(10)所述的气溶胶生成装置的电源单元,其中,

所述第一保护控制(图23的模式PT6的保护控制)只能在所述加热前模式下执行。

根据(11),能够削减为了判定是否执行第一保护控制而消耗的电力,并且在适当的(推荐)环境下生成气溶胶。

(12)如(1)至(11)任一方面所述的气溶胶生成装置的电源单元,其中,

所述气溶胶生成装置的电源单元具备:

所述加热器;以及

底座(底座15),固定所述电源、所述加热器和所述传感器。

根据(12),利用为了固定与传感器不同的电子部件而使用的底座来一并固定传感器的位置。因此,能够避免电源单元的制造成本的增大,并且传感器能够准确地取得壳体的温度。

(13)如(12)所述的气溶胶生成装置的电源单元,其中,

所述加热器与所述电源在第一方向(前后方向)上被排列配置,

所述传感器以在所述第一方向上位于所述加热器与所述电源之间的方式被固定于所述底座。

根据(13),由于传感器不位于第一方向上的端部,因此用户握持壳体时的用户的手的热不易对传感器造成影响。因此,能够根据传感器的输出值,更准确地掌握气溶胶生成装置所处的环境。

(14)如(12)或(13)所述的气溶胶生成装置的电源单元,其中,

所述底座包括:位于所述电源与所述传感器之间的部分(部分Pb)、以及位于所述加热器与所述传感器之间的部分(部分Pa)中的一方或双方。

根据(14),由电源和加热器产生的热难以通过壳体传递到传感器。因此,能够根据传感器的输出值,更准确地掌握气溶胶生成装置所处的环境。

以上,参照附图对各种实施方式进行了说明,但本发明当然不限于上述例子。本领域技术人员应当理解,能够在权利要求书所记载的范围内想到各种变更例或修正例是显而易见的,这些当然属于本发明的技术范围。此外,在不脱离发明的宗旨的范围内,也可以任意组合上述实施方式中各构成要素。

另外,本申请基于2021年5月10日申请的日本专利申请(特愿2021-079903),该内容作为参照以引用方式并入本申请中。

附图标记说明

100吸引器;110壳体;119滑块;150底座;170加热部;1MCU;2充电IC;9升压DC/DC转换器;12余量计IC;17触发器;HTR加热器;BAT电源;Cn加热器连接器;T1电源热敏电阻;T2抽吸热敏电阻;T3加热器热敏电阻;T4壳体热敏电阻;Ch、Cu、Ct2、Ct3、Ct4电容器;Nt1、Nt2、Nt3、Nt4、Nu、Nb节点;OPS操作开关;PT1~PT8模式。

相关技术
  • 包括根据温度的电池预热的电池供电气溶胶生成装置
  • 气溶胶生成装置的电源单元、气溶胶生成装置
  • 气溶胶生成装置的主体单元、气溶胶生成装置以及非燃烧式吸取器
技术分类

06120116512094