本發(fā)明涉及用于電子吸煙設(shè)備的輸出電源管理單元(pmu)。

背景技術(shù)：

電子吸煙設(shè)備，例如電子香煙等，通常具有用于汽化液體的加熱元件以及用于為加熱元件提供功率的供電電源。在一些情況下，加熱元件可以是霧化器的一部分。為加熱單元提供一致的能量供應(yīng)會(huì)改善每次吸煙動(dòng)作(puff)的一致性。每次吸煙動(dòng)作所用的時(shí)間一般是相同的(例如2.5秒/每次)。向加熱元件的一致的能量供應(yīng)可通過在此時(shí)間區(qū)間內(nèi)的供電電源的一致的功率輸出實(shí)現(xiàn)。

典型地，供電電源是一次性的或可充電的電池，其工作電壓在其使用壽命上逐漸降低。逐漸降低的電壓可能會(huì)導(dǎo)致每次吸煙動(dòng)作的不一致。此外，加熱元件可以具有電阻，其會(huì)在操作過程中因受到諸如電子液體、加熱元件的觸點(diǎn)，以及操作溫度等因素的影響而發(fā)生變化。

因此，需要一種動(dòng)態(tài)輸出電源管理單元，其能夠響應(yīng)電池容量的變化和/或加熱元件的電阻值的變化而提供穩(wěn)定的輸出功率。

附圖說明

圖1是電子香煙或類似汽化設(shè)備的示意圖。

圖1a是表示包括動(dòng)態(tài)輸出電源管理單元的電子香煙的加熱電路的示意圖。

圖1b是表示包括動(dòng)態(tài)輸出電源管理單元的電子香煙的加熱電路的另一實(shí)施例的示意圖。

圖2是表示當(dāng)加熱元件具有固定的電阻值時(shí)供電電源的放電時(shí)間的示意圖。

圖3是表示當(dāng)加熱元件具有變化的電阻值時(shí)供電電源的放電時(shí)間的示意圖。

圖4是表示當(dāng)加熱元件具有變化的電阻值時(shí)另一供電電源的放電時(shí)間的示意圖。

圖5是圖1a中的動(dòng)態(tài)輸出電源管理單元的框圖。

圖6是圖1b中的動(dòng)態(tài)輸出電源管理單元的框圖。

圖7a是圖5中的電源管理單元的控制方法的流程圖。

圖7b是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的圖5中的電源管理單元實(shí)施的控制機(jī)制的流程圖。

圖8a是圖6中描繪的的電源管理單元的替代性控制方法的流程圖。

圖8b是圖6中描繪的的電源管理單元的替代性控制方法的流程圖；以及

圖9是描繪圖1b中的動(dòng)態(tài)輸出電源管理單元的另一示例的框圖。

具體實(shí)施例

用于電子香煙、雪茄以及煙斗等的動(dòng)態(tài)輸出電源管理單元在預(yù)定的時(shí)間區(qū)間內(nèi)，例如一次吸煙動(dòng)作的持續(xù)時(shí)間內(nèi)，提供基本上恒定的汽化液體。這可以提高電子香煙對(duì)不同種類的加熱元件的兼容性，和/或可以補(bǔ)償電源的輸出電壓的逐漸降低。

針對(duì)傳統(tǒng)的電子香煙，加熱電路典型地包括通過開關(guān)元件連接至電源的加熱元件，該開關(guān)元件在檢測(cè)到吸煙動(dòng)作時(shí)開啟并且為每個(gè)吸煙動(dòng)作保持開啟狀態(tài)一段恒定的時(shí)間。相反，針對(duì)本pmu而言，電源的放電時(shí)間被動(dòng)態(tài)地調(diào)整以在相同的時(shí)間區(qū)間內(nèi)獲得更加一致的汽化作用。由此，用戶可在每次吸煙動(dòng)作中吸入更加恒定量的氣溶膠。

為了對(duì)隨放電時(shí)間而下降的電源輸出電壓進(jìn)行補(bǔ)償，可使用例如pwm(脈寬調(diào)制)技術(shù)的波形控制技術(shù)控制加熱電路中的至少一個(gè)開關(guān)元件以控制加熱電路的開啟時(shí)間。可以使用波形發(fā)生器產(chǎn)生需要的控制波形。波形發(fā)生器可以是pwm控制器或微控制器中的pwm模塊中的pwm波形發(fā)生器，例如mosfet。高電平時(shí)間和低電平時(shí)間之比被確定并繼而被pwm控制器用于控制加熱電路的開/關(guān)切換。

在加熱元件的電阻隨工作溫度的變化而變化的設(shè)計(jì)中，可通過將參考部件，例如參考電阻并入加熱電路以控制加熱電路的開啟時(shí)間而對(duì)加熱元件的瞬時(shí)電阻進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量。

加熱元件的電阻變化會(huì)使得汽化過程中產(chǎn)生的的氣溶膠的量發(fā)生變化，這會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生的蒸汽的量和特征發(fā)生變化，例如尼古丁需要被控制在特定的范圍內(nèi)以避免對(duì)人的喉嚨產(chǎn)生刺激或能夠滿足相關(guān)管理?xiàng)l例的要求。因此，動(dòng)態(tài)輸出電源管理技術(shù)的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于其可與例如金屬線圈、加熱纖維等多種加熱元件相兼容。尤其是針對(duì)由纖維制成的加熱元件而言，例如對(duì)同一批中的所有碳纖維束而言，碳纖維束的精確電阻值并不能被切實(shí)地保持，這種動(dòng)態(tài)輸出管理技術(shù)被期望是由于其可以響應(yīng)碳纖維束的電阻值范圍，例如1.5歐姆，以在一個(gè)范圍內(nèi)調(diào)整輸出功率。這將減輕碳纖維束的制造過程中的負(fù)擔(dān)并由此降低碳纖維束的成本。

圖1示出了與真實(shí)煙草香煙有大致相同尺寸和形狀的電子香煙的示例，典型的煙草香煙為100mm，直徑為7.5mm，盡管長度可在70mm至150mm或180mm的范圍內(nèi)，而直徑可在5mm至20mm的范圍內(nèi)。電源或電池20位于電子香煙的外殼內(nèi)，其可選擇地被分為第一外殼8和第二外殼9。外殼內(nèi)提供有一個(gè)或多個(gè)進(jìn)口4，并在電子香煙的后端提供有出口14。包括pmu的電子控制器2電性連接于電池以及加熱元件10，加熱元件可以是細(xì)絲線圈。液體保持容器或空間15可包圍自加熱元件延伸至出口14的通道12。

參照?qǐng)D1a，加熱電路100包括加熱元件10、電源20，以及連接在加熱元件10和電源20之間的開關(guān)元件30。加熱線圈可被處理或在工作時(shí)保持實(shí)質(zhì)干燥以使得其在工作溫度范圍內(nèi)具有基本上恒定的電阻值。第一開關(guān)元件30可以是第一mosfet開關(guān)，其可由第一控制波形在開狀態(tài)和關(guān)狀態(tài)之間配置。電源20可以是普通電池，例如鎳氫充電電池、鋰充電電池，或鋰錳一次性電池，或鋅錳一次性電池。第一控制波形可以由波形控制器產(chǎn)生，其被包括于電源管理單元200中或由專用電路實(shí)現(xiàn)或由處理器或控制器實(shí)現(xiàn)功能。

圖5示出了可替換的實(shí)施例，其中pmu200具有至少一個(gè)用于檢測(cè)電源20的輸出電壓的電壓檢測(cè)器201。放電時(shí)間估計(jì)設(shè)備202用于根據(jù)檢測(cè)到的輸出電壓以及存儲(chǔ)設(shè)備203中存儲(chǔ)的加熱元件的電阻值估計(jì)電源在吸煙動(dòng)作期間的放電時(shí)間。波形圖案推導(dǎo)設(shè)備204根據(jù)估計(jì)到的放電時(shí)間以及存儲(chǔ)器中保存的預(yù)定的功率消耗p以及吸煙動(dòng)作持續(xù)時(shí)間tp確定第一控制波形的高電平時(shí)間和低電平時(shí)間之比。波形發(fā)生器205根據(jù)確定的圖案產(chǎn)生第一控制波形。

如圖7a所示，在步驟s101，通過在每次吸煙動(dòng)作的開始檢測(cè)電源的工作電壓以推導(dǎo)加熱元件應(yīng)該被供電的時(shí)間。預(yù)定的功率消耗p以及每個(gè)吸煙動(dòng)作的持續(xù)時(shí)間tp是已知參數(shù)并可被預(yù)先存儲(chǔ)于存儲(chǔ)設(shè)備203，例如微控制器的寄存器中。

一次吸煙動(dòng)作的加熱元件能量消耗是使用公式1基于加熱元件的電阻估計(jì)的，該能量消耗繼而在步驟102中用于推導(dǎo)向加熱元件提供期望的能量所需的時(shí)間：

公式1：pxtp/th-p＝v²/rh或th-p/tp＝pxrh/v²；

其中，p是加熱元件針對(duì)一次吸煙動(dòng)作的預(yù)定能量消耗；th-p是加熱元件應(yīng)該被供電的時(shí)間；tp是一次吸煙動(dòng)作通常持續(xù)的時(shí)間；v是電源的工作電壓；而rh是加熱元件的電阻值。

借助估計(jì)的加熱元件應(yīng)被供電的時(shí)間，在步驟s103中可推導(dǎo)出波形圖案。

例如，推導(dǎo)出的th-p可以等于或大于每次吸煙動(dòng)作的持續(xù)時(shí)間tp。在這種情況下，可將第一mosfet開關(guān)30在整個(gè)吸煙動(dòng)作時(shí)間段內(nèi)保持在閉合狀態(tài)。施加于加熱元件10的電源20的輸出在此吸煙動(dòng)作期間之內(nèi)則表現(xiàn)為dc輸出。

在其他的實(shí)施例中，推導(dǎo)出的th-p可比每個(gè)吸氣動(dòng)作的持續(xù)時(shí)間tp小。在這種情況下，根據(jù)不同的高電平時(shí)間和低電平時(shí)間之比的不同的控制波形來配置第一mosfet開關(guān)30，以反映th-p和tp之比。

波形設(shè)備，例如波形發(fā)生器205繼而在步驟s104被用來根據(jù)推導(dǎo)出的波形圖案產(chǎn)生第一控制波形。

在進(jìn)一步的實(shí)施例中，如圖7b所示，吸煙動(dòng)作可被劃分為多個(gè)周期區(qū)間，例如n個(gè)周期區(qū)間，每個(gè)周期tc將持續(xù)時(shí)間tc＝tp/n，步驟s201。每個(gè)周期區(qū)間電源工作電壓可能略有不同，而針對(duì)每個(gè)周期區(qū)間的電源的放電時(shí)間可根據(jù)檢測(cè)到的在每個(gè)周期區(qū)間開始時(shí)的工作電壓推導(dǎo)出來，步驟s202。與上面所述的相似的算法可被用于每個(gè)周期以確定加熱元件在時(shí)間段tc內(nèi)所應(yīng)當(dāng)被供電的時(shí)間。加熱元件應(yīng)當(dāng)在每個(gè)周期內(nèi)被供電的時(shí)間t’h-p可在步驟s203中通過公式2推導(dǎo)出來：

公式2：t'h-c/tc＝pxrh/v²；

其中，p是每個(gè)周期區(qū)間中加熱元件的預(yù)定的能量消耗；并且一個(gè)周期區(qū)間中的預(yù)定的能量消耗可以是每個(gè)周期中的預(yù)定的能量消耗的除以周期區(qū)間的數(shù)量。

類似地，用估計(jì)出的加熱元件應(yīng)當(dāng)被供電的時(shí)間，可在步驟s204中推導(dǎo)出波形圖案。

推導(dǎo)出的t’h-p可以等于或大于周期區(qū)間的持續(xù)時(shí)間tc。因此第一mosfet開關(guān)30可在整個(gè)周期區(qū)間內(nèi)保持在閉合狀態(tài)。施加于加熱元件10的電源20的輸出在此周期區(qū)間之內(nèi)則表現(xiàn)為dc輸出的形式。

在其他的實(shí)施例中，推導(dǎo)出的t’h-p可比每個(gè)吸氣動(dòng)作的持續(xù)時(shí)間tc小。根據(jù)不同高電平時(shí)間和低電平時(shí)間之比的不同的控制波形來配置第一mosfet開關(guān)30，以反映t’h-p和tc之比。

可繼而在步驟s205中使用波形設(shè)備，例如波形發(fā)生器205，根據(jù)推導(dǎo)出的波形圖案產(chǎn)生第一控制波形。重復(fù)該處理直至吸煙動(dòng)作內(nèi)的所有周期區(qū)間的波形都被產(chǎn)生。除使用mosfet作為開關(guān)元件外，雙極型晶體管以及二極管也可被用作開關(guān)元件來開啟或切斷加熱電路。

第一控制波形可以是pwm(脈寬調(diào)制)波形，而波形發(fā)生器可以是pwm波形發(fā)生器。pwm波形發(fā)生器可以是微控制器的一部分或pwm控制器的一部分。

圖1b中的設(shè)計(jì)包括圖1a中的元件并進(jìn)一步包括參考元件40，例如一個(gè)參考電阻或串聯(lián)或并聯(lián)的一組參考電阻，并具有基本上恒定的電阻值。參考元件40與加熱元件10串聯(lián)并通過第二開關(guān)元件50，例如第二mosfet開關(guān)與加熱電路斷開，該第二mosfet開關(guān)可由第二控制波形在開啟狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)間配置。參考電阻40具有已知的電阻值rf，其在電子香煙的整個(gè)工作溫度下和工作時(shí)間內(nèi)是一致的。

圖6示出了圖1b中的電源管理單元200的框圖。該單元200具有至少一個(gè)電壓檢測(cè)器201用于檢測(cè)電源20的輸出電壓及/或參考電阻上的電壓降，以及/或加熱元件上的電壓降。加熱元件電阻值計(jì)算單元206基于檢測(cè)到的電源的輸出電壓及/或參考電阻上的電壓降及/或加熱元件上的電壓降，以及存儲(chǔ)于存儲(chǔ)設(shè)備203中的參考電阻的阻值來計(jì)算加熱元件的瞬時(shí)電阻值或平均值。放電時(shí)間估計(jì)設(shè)備202根據(jù)檢測(cè)到的輸出電壓以及計(jì)算出的加熱元件的電阻值來估計(jì)電源在吸煙動(dòng)作持續(xù)時(shí)間內(nèi)的放電時(shí)間。波形圖案推導(dǎo)設(shè)備204根據(jù)估計(jì)出的放電時(shí)間以及存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器203內(nèi)的預(yù)定的功率消耗p以及吸煙動(dòng)作通常持續(xù)的時(shí)間tp來確定第一控制波形的高電平和低電平之比。波形發(fā)生器205根據(jù)確定的圖案產(chǎn)生第一控制波形。

為了檢測(cè)電源的輸出電壓，以及/或參考電阻上的電壓降，以及/或加熱元件10上的電壓降，第一mosfet開關(guān)30被配置在斷開狀態(tài)而第二mosfet開關(guān)50被配置在閉合狀態(tài)。電源20、參考電阻40以及加熱元件10連接成閉合電路。如圖8a所描繪的，在步驟s301，執(zhí)行對(duì)電源20的工作電壓及/或加熱元件10上的電壓降的檢測(cè)。繼而可在步驟s302中使用公式3通過參照參考電阻40的電阻值以及測(cè)量到的電壓來計(jì)算以推導(dǎo)瞬時(shí)電阻值。

公式3：rh＝v2×rf/(v1-v2)；

其中rh是加熱元件的瞬時(shí)電阻值；rf是參考電阻的電阻值，v1是dc電源的工作電壓；v2是加熱元件上的電壓降。

可替換地或附加地，在步驟s302中，參考電阻40上的電壓降可被檢測(cè)以用于推導(dǎo)加熱元件10的瞬時(shí)電阻值。公式3可繼而略作修改以包含參考電阻40的電壓降來替代電源20的輸出電壓。

對(duì)加熱元件的瞬時(shí)電阻值的測(cè)量和計(jì)算可被重復(fù)，可從重復(fù)計(jì)算的結(jié)果推導(dǎo)出一平均值，并可將該平均值用于進(jìn)一步的處理。

在加熱元件的瞬時(shí)電阻值或平均電阻值被計(jì)算出后。通過將第一mosfet開關(guān)閉合并將第二mosfet開關(guān)斷開再次檢測(cè)電源20的輸出電壓。針對(duì)一個(gè)吸煙動(dòng)作的電源的放電時(shí)間繼而在步驟s303通過使用公式1基于計(jì)算出的加熱元件的電阻值以及新檢測(cè)到的電源的輸出電壓被估計(jì)。在放電時(shí)間被估計(jì)出后，在步驟s304可確定波形圖案，并在步驟s305可確定控制波形。

類似地，在此實(shí)施例中，如圖8b所描繪的，一吸煙動(dòng)作也可被劃分為復(fù)數(shù)個(gè)周期區(qū)間，例如n個(gè)周期區(qū)間，每個(gè)周期tc持續(xù)的時(shí)間為tc＝tp/n，步驟s401。公式2可再次被用于推導(dǎo)每個(gè)周期加熱元件應(yīng)當(dāng)被供電的時(shí)間。

在第一個(gè)區(qū)間的開始，第一mosfet開關(guān)30處于斷開狀態(tài)，第二mosfet開關(guān)50處于閉合狀態(tài)。參考電阻40的電壓降以及電源的輸出電壓繼而在步驟s402被檢測(cè)。加熱元件10的瞬時(shí)電阻值可通過公式3在步驟s403被推導(dǎo)出。

在加熱元件的瞬時(shí)電阻值被推導(dǎo)出后，第一mosfet開關(guān)20被配置在閉合狀態(tài)并且第二mosfet電阻50被配置在斷開狀態(tài)，繼而參考電阻40自加熱電路100斷開。電源20的輸出電壓v繼而被再次檢測(cè)并且在步驟s404根據(jù)公式2推導(dǎo)電源20的放電時(shí)間，即在周期區(qū)間內(nèi)第一mosfet開關(guān)20需要被保持在閉合狀態(tài)使得在加熱元件處能夠發(fā)生期望的能量轉(zhuǎn)換的時(shí)間。

繼而依據(jù)以上描述的相同過程推導(dǎo)針對(duì)每個(gè)周期區(qū)間的第一mosfet開關(guān)30需要被保持在閉合狀態(tài)的時(shí)間。在一些實(shí)施例中，加熱元件的瞬時(shí)電阻值是在每個(gè)吸煙動(dòng)作的開始時(shí)推導(dǎo)的并僅推導(dǎo)一次，該瞬時(shí)電阻值繼而被用于推導(dǎo)在該吸煙動(dòng)作持續(xù)時(shí)間內(nèi)第一mosfet開關(guān)30應(yīng)該處于閉合狀態(tài)的時(shí)間。在其他實(shí)施例中，加熱元件10的瞬時(shí)電阻值是在每個(gè)周期區(qū)間的開始時(shí)推導(dǎo)的并且僅被用來推導(dǎo)該周期區(qū)間內(nèi)第一mosfet開關(guān)30應(yīng)當(dāng)被保持在閉合狀態(tài)的時(shí)間。推導(dǎo)加熱元件的瞬時(shí)電阻值在加熱元件對(duì)工作溫度十分敏感時(shí)可能是非常被期望的。

類似地，可推導(dǎo)參考電阻的平均電阻值并將其用于推導(dǎo)第一mosfet開關(guān)需要被配置在閉合狀態(tài)的時(shí)間。

在一些實(shí)施例中，推導(dǎo)出的t’h-p可以與每個(gè)周期區(qū)間的持續(xù)時(shí)間tc長度相等或更長。在此種情況下，第一mosfet開關(guān)30將在整個(gè)周期區(qū)間內(nèi)被保持在閉合狀態(tài)，并且基于t’h-p與tc之比，第一mosfet開關(guān)30還可在下一個(gè)周期區(qū)間的一段時(shí)間內(nèi)或整個(gè)下一個(gè)周期區(qū)間內(nèi)被保持在閉合狀態(tài)。電源30在此周期區(qū)間或多個(gè)周期區(qū)間向加熱元件10提供dc輸出電流。

在其他實(shí)施例中，推導(dǎo)出的t’h-p可比每個(gè)周期區(qū)間的持續(xù)時(shí)間tc更小。這樣，第一mosfet開關(guān)30根據(jù)不同的控制波形，例如，具有不同高電平和低電平比的pwm波形被配置以反映t’h-p與tc比。

例如，在步驟s405，波形圖案繼而根據(jù)t’h-p與tc的比值而確定，并且繼而在步驟s406根據(jù)經(jīng)確定的波形圖案產(chǎn)生第一和第二控制波形。通過在步驟s407重復(fù)前述所有步驟來產(chǎn)生所有的周期區(qū)間的控制波形。類似于第一控制波形，第二控制波形也可是pwm波形并且波形發(fā)生器可以是pwm波形發(fā)生器。波形發(fā)生器也可以是微處理器的一部分或是pwm控制器的一部分。

作為圖1b中的實(shí)施例的替換或附加，參考電阻40可以與加熱元件10并聯(lián)配置。在這種配置中，加熱元件10的瞬時(shí)電阻值可以參照加熱電路的每條支路的電流推導(dǎo)出。在一些實(shí)施例中，參考電阻40兩端的電壓以及加熱元件10的電壓可以通過電壓探頭、電壓測(cè)量電路或電壓測(cè)量設(shè)備檢測(cè)出來。

根據(jù)公式1至3的計(jì)算可通過處理器或控制器執(zhí)行指令代碼執(zhí)行，或通過設(shè)計(jì)為執(zhí)行前述的邏輯所專用的計(jì)算電路實(shí)現(xiàn)?？梢允褂镁哂衟wm功能以及存儲(chǔ)功能的微處理器。存儲(chǔ)功能可以存儲(chǔ)由微處理器執(zhí)行時(shí)能夠?qū)嵤┣笆鲞壿嫷闹噶畲a。

在進(jìn)一步的實(shí)施例中，除了推導(dǎo)放電時(shí)間來產(chǎn)生控制波形，可推導(dǎo)加熱元件的估計(jì)的功率消耗來產(chǎn)生控制波形。

如圖9所示，本示例中的電源管理單元包括adc201用于檢測(cè)電源20的第一輸出電壓及/或參考電阻40上的電壓降，及/或加熱元件10上的電壓降。加熱元件電阻值計(jì)算單元206基于該檢測(cè)到的第一輸出電壓及/或參考電阻上的電壓降及/或加熱元件上的電壓降來計(jì)算加熱元件的電阻的瞬時(shí)值或平均值。參考電阻40的電阻值存儲(chǔ)于存儲(chǔ)設(shè)備203中。功率消耗估計(jì)設(shè)備207基于檢測(cè)到的第二輸出電壓以及計(jì)算出的加熱元件的電阻值估計(jì)在一段給定的時(shí)間內(nèi)的功率消耗，例如，在吸煙動(dòng)作的持續(xù)時(shí)間或吸煙動(dòng)作中的一個(gè)周期區(qū)間。波形圖案推導(dǎo)設(shè)備204基于估計(jì)的功率消耗以及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器203中的預(yù)定的功率消耗p來確定第一控制波形的高電平時(shí)間和低電平時(shí)間之比。波形發(fā)生器205根據(jù)確定的圖案來產(chǎn)生第一控制波形。

此例中的加熱元件可以是基于碳纖維的加熱元件。微控制器的adc讀取碳纖維加熱元件的電壓vwick與阻值為rstandard的參考電阻上電壓降vres的電壓比。標(biāo)準(zhǔn)電阻的電阻值是已知的，碳纖維加熱元件的電阻值可通過公式4推導(dǎo)出來：

公式4：

繼而將參考電阻從加熱電路和碳纖維加熱元件斷開。adc繼而讀取碳纖維的閉合電路電壓vclose。碳纖維的功率繼而可通過公式5計(jì)算出：

公式5：

估計(jì)出的功率pcf可以是例如3.2w，其高于預(yù)定的值2.5w，繼而可以通過確定控制波形的高電平時(shí)間和低電平時(shí)間來確定第一mosfet開關(guān)30的開、關(guān)時(shí)間。

例如，在每個(gè)50ms長的周期內(nèi)，高電平時(shí)間是，低電平時(shí)間是50ms-高電平時(shí)間＝11ms。

繼而由波形發(fā)生器產(chǎn)生控制波形以配置第一mosfet開關(guān)30的開/關(guān)時(shí)間。

在估計(jì)的pcf小于預(yù)定的值2.5w的情況下，第一mosfet控制器的輸出波形將是全部閉合，電源的輸出將以dc提供。

圖2至圖4是使用功率管理單元的加熱電路的測(cè)試結(jié)果的示意圖。這些結(jié)果顯示出即便是在加熱元件的電阻值在其工作周期內(nèi)發(fā)生變化時(shí)及/或電池電壓隨時(shí)間的流逝而降低時(shí)也可保持基本上恒定的輸出。

測(cè)試結(jié)果1：加熱元件的基本上恒定的電阻值而電池容量降低

在一個(gè)示例中，在干加熱元件上，即加熱元件具有基本上恒定的電阻值，進(jìn)行了使用圖1a所示的動(dòng)態(tài)輸出功率管理單元的動(dòng)態(tài)放電測(cè)試。圖2中顯示了結(jié)果，其中，自上而下的數(shù)據(jù)線代表電池電壓v，280mah中的以焦耳計(jì)的輸出能量，以及以毫秒計(jì)的放電時(shí)間，即供電時(shí)間，與以秒計(jì)的測(cè)試時(shí)間的關(guān)系。

在一些示例中，加熱元件的電阻值依賴加熱元件的工作條件，例如，加熱元件所接觸的電子溶液的量，加熱元件周圍或其中的碳化情況，以及工作溫度，而發(fā)生變化。加熱元件可以是傳統(tǒng)的加熱元件或者是基于纖維的加熱元件，例如碳纖維加熱元件。

示例2：濕加熱元件且電池容量降低

在另一示例中，在濕加熱元件上，即當(dāng)加熱元件具有不同的液體量時(shí)其電阻值會(huì)發(fā)生變化，進(jìn)行了使用圖1a或1b所示的動(dòng)態(tài)輸出功率管理單元的濕動(dòng)態(tài)放電測(cè)試。圖3中示出了結(jié)果。自上至下的數(shù)據(jù)線表示以歐姆計(jì)的加熱元件的電阻值，電池電壓v，在240mah處的以焦耳計(jì)的輸出能量，以及以毫秒計(jì)的放電時(shí)間，即供電時(shí)間，與以秒計(jì)的測(cè)試時(shí)間的關(guān)系。

示例3：濕加熱元件且電池容量降低

圖4示出了另一組濕動(dòng)態(tài)放電測(cè)試的結(jié)果。自上而下的數(shù)據(jù)線代表以歐姆計(jì)的加熱元件的電阻值，電池電壓v，在280mah處的以焦耳計(jì)的輸出能量，以及以毫秒計(jì)的放電時(shí)間，即供電時(shí)間，與以秒計(jì)的測(cè)試時(shí)間的關(guān)系。

所描述的功率管理系統(tǒng)可以包括用于電子吸煙設(shè)備的加熱電路的動(dòng)態(tài)輸出功率管理單元，而pmu具有至少一個(gè)電壓檢測(cè)設(shè)備以檢測(cè)電源的輸出電壓，及/或可經(jīng)由第一開關(guān)元件可操作地連接至電源或自電源斷開的加熱元件的電壓降，及/或經(jīng)由第二開關(guān)元件的自第一狀態(tài)向第二狀態(tài)的變化以及由第二狀態(tài)向第一狀態(tài)變化而實(shí)現(xiàn)可操作地連接至加熱電路或自加熱電路斷開的參考元件的電壓降?？刂破鞅慌渲脼閷⒌诙_關(guān)元件的狀態(tài)從第一狀態(tài)改變至第二狀態(tài)；自該檢測(cè)設(shè)備接收第一檢測(cè)結(jié)果；推導(dǎo)加熱元件的電阻值；將第二開關(guān)元件自第二狀態(tài)改變至第一狀態(tài)；自電壓檢測(cè)設(shè)備接收第二檢測(cè)結(jié)果；以及根據(jù)加熱元件的電阻值和第二電壓檢測(cè)推導(dǎo)電源的放電時(shí)間。由此，一個(gè)時(shí)間段內(nèi)的轉(zhuǎn)換的能量基本上地等于針對(duì)同一時(shí)間段的預(yù)定的能量轉(zhuǎn)換值。

前述的電源管理系統(tǒng)可以依據(jù)存儲(chǔ)于非暫時(shí)性機(jī)器可讀介質(zhì)上的指令運(yùn)行，當(dāng)執(zhí)行指令時(shí)引起處理器控制電壓檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)電源的第一輸出電壓，及/或經(jīng)由第一開關(guān)元件可操作地連接至電源的加熱元件上的電壓降，及/或經(jīng)由第二開關(guān)元件可操作地連接至電源的參考元件上的電壓降。當(dāng)參考元件被連接至電源時(shí)，檢測(cè)第一輸出電壓。指令可引導(dǎo)處理器根據(jù)電源的第一輸出電壓、加熱元件上的電壓降以及加熱元件上的電壓降的至少兩個(gè)推導(dǎo)加熱元件的電阻值，并且控制電壓檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)電源的第二輸出電壓。處理器可以繼而根據(jù)電源的第二輸出電壓和推導(dǎo)出的加熱元件的電阻值估計(jì)針對(duì)吸煙動(dòng)作的電源的放電時(shí)間，使得在吸煙動(dòng)作中轉(zhuǎn)換的能量基本上等于針對(duì)一個(gè)吸煙動(dòng)作的預(yù)定的能量轉(zhuǎn)換值。