感受器元件的欧姆电阻Ry的总和。
[0080]由于部件的很少数量，电源电子器件的体积可以保持较小。由于LC负载网络1130的感应器L2直接用作用于感应耦合到感受器元件的感应器，因此电源电子器件的该极小体积是可能的，并且该小体积允许整个感应加热装置的总尺寸保持小。
[0081]尽管E级功率放大器的一般操作原理是已知的并且在已经提到的文章“E级RF功率放大器(Class-E RF Power Amplifiers) ”(Nathan 0.Sokal，出版于双月刊杂志QEX, 2001年1/2月版，第9-20页，美国无线电传播联盟(ARRL)，纽因顿，康涅狄格州，美国)中详细描述，但是将在下面解释一些一般原理。
[0082]让我们假设晶体管开关供应电路1120将具有矩形分布的开关电压(FET的栅-源电压)供应到FET 1110。只要FET 1321正在导电(处于“开”状态)，它基本上构成短路(低电阻)并且整个电流流动通过扼流圈L1和FET 1110。当FET 1110不正在导电(处于“关”状态)时，整个电流流动到LC负载网络中，原因是FET 1110基本上代表开路(高电阻)。在这两个状态之间切换晶体管将供应的直流电压和直流电流变换成交流电压和交流电流。
[0083]为了高效地加热感受器元件，供应的直流电尽可能以交流电的形式传输到感应器L2并且随后传输到感应耦合到感应器L2的感受器元件。在感受器元件中消耗的功率(涡电流损耗、磁滞损耗)在感受器元件中生成热，如上面进一步所述。换句话说，FET 1110中的功率消耗必须最小化，同时最大化感受器元件中的功率消耗。
[0084]在交流电压/电流的一个周期期间的FET 1110中的功率消耗是在交流电压/电流的该周期期间的每个时刻的晶体管电压和电流的乘积在该时期的积分和在该周期的平均。由于FET 1110必须在该周期的一部分期间经受高电压并且在该周期的一部分期间传导高电流，因此必须避免高电压和高电流同时存在，原因是这将导致FET 1110中的显著功率消耗。在FET 1110的“开”状态下，当高电流正在流动通过FET时晶体管电压几乎为零。在FET 1110的“关”状态下，晶体管电压高，但是通过FET 1110的电流几乎为零。
[0085]开关过渡不可避免地也在该周期的一部分上存在。然而，代表FET 1110中的高功率损耗的高电压-电流乘积可以通过以下附加措施避免。第一，延迟晶体管电压的上升直到通过晶体管的电流已减小到零。第二，在通过晶体管的电流开始上升之前将晶体管电压返回到零。这由包括并联电容器C1和电容器C2和感应器L2的一系列连接的负载网络1130实现，该负载网络是FET 1110和负载1140之间的网络。第三，在接通时的晶体管电压实际上为零(对于双极面结型晶体管“BJT”，它是饱和偏移电压VJ。接通晶体管不会对充电的并联电容器C1放电，因此避免消耗并联电容器存储的能量。第四，晶体管电压的斜率在接通时为零。然后，通过负载网络注入接通晶体管中的电流以受控的适度速率从零平滑地上升，导致低功率消耗，同时晶体管电导率在接通过渡期间从零增大。因此，晶体管电压和电流决不会同时高。电压和电流开关过渡彼此时间错开。L1、C1和C2的值可以被选择以最大化感受器元件中的功率的高效消耗。
[0086]尽管E级功率放大器对于根据本公开的多数系统是优选的，但是也能够使用其它电路结构。图15B示出用于使用D级功率放大器将高频振荡电流提供给感应器线圈的电路的第二例子。图15B的电路包括连接到两个晶体管1210、1212的电池101。两个开关元件1220、1222被提供用于接通和切断两个晶体管1210、1212。开关以一种方式高频地被控制从而确保两个晶体管1210、1212中的一个已被切断，同时两个晶体管中的另一个被接通。感应器线圈再次由L2指示并且线圈和感受器元件的组合欧姆电阻由R指示。C1和C2的值可以被选择以最大化感受器元件中的功率的高效消耗。
[0087]感受器元件可以由具有接近感受器元件应加热到的期望温度的居里温度的材料或材料的组合制造。一旦感受器元件的温度超过该居里温度，材料将其铁磁性质变为顺磁性质。因此，感受器元件中的能量消耗明显减小，原因是具有顺磁性质的材料的磁滞损耗远低于具有铁磁性质的材料。感受器元件中的该减小的功率消耗可以被检测，并且例如，由DC/AC变换器生成交流电然后可以被中断直到感受器元件已冷却到再次低于居里温度并且已恢复其铁磁性质。然后可以再次恢复由DC/AC变换器生成交流电。
[0088]本领域的普通技术人员现在可以想到根据本公开的包含感受器元件的其它筒设计。例如，筒可以包括烟嘴部分并且可以具有任何期望的形状。此外，根据本公开的线圈和感受器布置可以用于除了已经所述的那些以外的其它类型的系统中，如增湿器、空气清新器和其它成烟系统。
[0089]上述的示例性实施例举例说明但不是限制。考虑到上述的示例性实施例，现在本领域的普通技术人员将理解到与以上示例性实施例一致的其它实施例。
【主权项】
1.一种用于成烟系统中的筒，所述成烟系统包括成烟装置，配置成与所述装置一起使用的筒，其中所述装置包括装置外壳；位于所述外壳上或内的感应器线圈；以及电源，所述电源连接到所述感应器线圈并且配置成将高频振荡电流提供给所述感应器线圈；所述筒包括包含成烟基质的筒外壳和定位成加热所述成烟基质的网状感受器元件，其中所述成烟基质在室温下为液体并且能够在所述网状感受器元件的间隙中形成弯月面。2.根据权利要求1所述的筒，其中所述网状感受器元件是铁氧体或含铁网状感受器元件。3.根据权利要求1或2所述的筒，其中所述网状感受器元件具有160到600MeshUS之间的网尺寸。4.根据前述权利要求中的任一项所述的筒，其中所述网状感受器元件包括多个细丝，每个细丝具有8μπι到ΙΟΟμπι之间、优选8μπι到50 μm之间并且更优选8 μm到39μπι之间的直径。5.根据前述权利要求中的任一项所述的筒，其中所述网状感受器元件具有500到40000之间的相对磁导率。6.根据前述权利要求中的任一项所述的筒，其中所述网状感受器元件延伸横越所述筒外壳中的开口。7.根据前述权利要求中的任一项所述的筒，其中所述网状感受器元件焊接到所述筒外壳。8.根据前述权利要求中的任一项所述的筒，其还包括在所述筒外壳内的毛细材料，所述毛细材料保持所述成烟基质。9.根据权利要求8所述的筒，其中所述毛细材料延伸到所述网状感受器元件的间隙中。10.一种成烟系统，其包括成烟装置和筒，所述筒配置成与所述装置一起使用，其中所述装置包括装置外壳；位于所述外壳上或内的感应器线圈；以及电源，所述电源连接到所述感应器线圈并且配置成将高频振荡电流提供给所述感应器线圈；所述筒包括包含成烟基质的筒外壳和定位成加热所述成烟基质的网状感受器元件，其中所述成烟基质在室温下为液体并且能够在所述网状感受器元件的间隙中形成弯月面。11.根据权利要求10所述的成烟系统，其中所述感应器线圈是扁平螺旋感应器线圈。12.根据权利要求11所述的成烟系统，其中所述线圈具有小于10_的直径。13.根据权利要求10至12中的任一项所述的成烟系统，其中所述感应器线圈在使用中邻近所述感受器元件定位。14.根据权利要求10至13中的任一项所述的成烟系统，其中在使用中在所述感应器线圈和所述感受器元件之间有空气流通道15.根据权利要求10至14中的任一项所述的成烟系统，其中所述系统是手持式吸烟系统。
【专利摘要】本发明提供一种用于成烟系统中的筒，所述成烟系统包括成烟装置，配置成与所述装置一起使用的筒，其中所述装置包括装置外壳；位于所述外壳上或内的感应器线圈；以及电源，所述电源连接到所述感应器线圈并且配置成将高频振荡电流提供给所述感应器线圈；所述筒包括包含成烟基质的筒外壳和定位成加热所述成烟基质的铁氧体网状感受器元件。
【IPC分类】A24F47/00
【公开号】CN105307523
【申请号】CN201580000665
【发明人】O·米洛诺夫, M·托伦斯, I·N·奇诺维科
【申请人】菲利普莫里斯生产公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年5月14日
【公告号】EP2991516A1, US20160120221, WO2015177046A1