本發(fā)明涉及氣溶膠生成裝置，尤其涉及一種用于氣溶膠生成裝置的感應(yīng)加熱系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)：

1、傳統(tǒng)的卷煙制品通過點(diǎn)燃引發(fā)燃燒過程使得卷煙中的基質(zhì)(主要成分為煙草)釋放氣溶膠，從而為用戶遞送特有的香味和香氣。傳統(tǒng)的卷煙制品在燃燒過程中，基質(zhì)的燃燒溫度超過700℃，容易發(fā)生熱解反應(yīng)從而釋放出上千種復(fù)雜的化學(xué)成分，其中包含大量對人體有害的成分，諸如焦油、一氧化碳、多環(huán)芳烴以及煙草特有的亞硝胺等，包含上述成分的氣溶膠被用戶抽吸進(jìn)入人體后，會對人體部分器官組織造成一定程度的損傷。

2、氣溶膠生成裝置是一種可以將存儲的可霧化的介質(zhì)通過加熱或超聲等方式形成氣溶膠供用戶進(jìn)行吸取的裝置，可霧化的介質(zhì)包括液體、凝膠、膏體或固體的氣溶膠生成基質(zhì)。由于氣溶膠生成基質(zhì)的加熱溫度過高時(shí)同樣可能產(chǎn)生對人體有害的成分，因此，如何設(shè)計(jì)一種加熱溫度可準(zhǔn)確控制的用于氣溶膠生成裝置的加熱系統(tǒng)，成為了亟需解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于：提供一種用于氣溶膠生成裝置的感應(yīng)加熱系統(tǒng)及其控制方法，通過對氣溶膠生成基質(zhì)的溫度進(jìn)行反饋控制，實(shí)時(shí)調(diào)整感應(yīng)加熱模塊的加熱功率，可以維持氣溶膠生成基質(zhì)的溫度在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)波動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了對氣溶膠生成基質(zhì)的加熱溫度的準(zhǔn)確控制，增強(qiáng)了氣溶膠生成裝置的安全性和可靠性，提高了用戶的使用體驗(yàn)。

2、本發(fā)明所采用的第一技術(shù)方案是：

3、一種用于氣溶膠生成裝置的感應(yīng)加熱系統(tǒng)，包括電源模塊、升壓穩(wěn)壓模塊、主控模塊、電磁振蕩模塊、感應(yīng)加熱模塊以及溫度采集模塊，所述電磁振蕩模塊通過所述升壓穩(wěn)壓模塊與所述電源模塊電連接，所述升壓穩(wěn)壓模塊、所述電磁振蕩模塊以及所述溫度采集模塊均與所述主控模塊信號連接，所述升壓穩(wěn)壓模塊用于對所述電源模塊的輸出電壓進(jìn)行升壓后輸入至所述電磁振蕩模塊，所述電磁振蕩模塊用于產(chǎn)生高頻交變磁場，所述感應(yīng)加熱模塊用于在所述高頻交變磁場的作用下對氣溶膠生成基質(zhì)進(jìn)行加熱，所述溫度采集模塊用于獲取所述氣溶膠生成基質(zhì)的實(shí)時(shí)溫度信息并反饋至所述主控模塊，所述主控模塊用于根據(jù)所述實(shí)時(shí)溫度信息實(shí)時(shí)調(diào)整輸出至所述升壓穩(wěn)壓模塊的第一控制信號以及輸出至所述電磁振蕩模塊的第二控制信號，從而調(diào)整所述感應(yīng)加熱模塊的加熱功率。

4、進(jìn)一步地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述升壓穩(wěn)壓模塊包括第一電感、第一開關(guān)管、第一二極管以及第一濾波電容，所述電源模塊的正極與所述第一電感的一端連接，所述第一開關(guān)管的輸入端和所述第一二極管的正極均與所述第一電感的另一端連接，所述第一濾波電容的一端和所述電磁振蕩模塊的輸入端均與所述第一二極管的負(fù)極連接，所述第一濾波電容的另一端、所述電磁振蕩模塊的輸出端以及所述第一開關(guān)管的輸出端均與所述電源模塊的負(fù)極連接，所述主控模塊輸出所述第一控制信號至所述第一開關(guān)管的控制端。

5、進(jìn)一步地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述第一控制信號為第一脈寬調(diào)制信號，所述主控模塊根據(jù)所述實(shí)時(shí)溫度信息調(diào)整所述第一脈寬調(diào)制信號的占空比，進(jìn)而控制所述第一開關(guān)管的導(dǎo)通/截止，從而調(diào)整所述升壓穩(wěn)壓模塊的輸出電壓。

6、進(jìn)一步地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述電磁振蕩模塊包括第一扼流電感、第二扼流電感、第二開關(guān)管、第三開關(guān)管、第一諧振電容以及第一感應(yīng)線圈，所述第一扼流電感的一端和所述第二扼流電感的一端均與所述升壓穩(wěn)壓模塊的電壓輸出端連接，所述第二開關(guān)管的輸入端、所述第一諧振電容的一端以及所述第一感應(yīng)線圈的一端均與所述第一扼流電感的另一端連接，所述第三開關(guān)管的輸入端、所述第二諧振電容的另一端以及所述第一感應(yīng)線圈的另一端均與所述第二扼流電感的另一端連接，所述第二開關(guān)管的輸出端和所述第三開關(guān)管的輸出端均與所述電源模塊的負(fù)極連接，所述第一感應(yīng)線圈用于產(chǎn)生所述高頻交變磁場，所述主控模塊輸出所述第二控制信號至所述第二開關(guān)管的控制端和所述第三開關(guān)管的控制端。

7、進(jìn)一步地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述第二控制信號包括第二脈寬調(diào)制信號和第三脈寬調(diào)制信號，所述主控模塊根據(jù)所述實(shí)時(shí)溫度信息調(diào)整所述第二脈寬調(diào)制信號的占空比和所述第三脈寬調(diào)制信號的占空比，進(jìn)而分別控制所述第二開關(guān)管的導(dǎo)通/截止和所述第三開關(guān)管的導(dǎo)通/截止，從而調(diào)整所述電磁振蕩模塊的輸出功率。

8、進(jìn)一步地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述感應(yīng)加熱系統(tǒng)還包括降壓穩(wěn)壓模塊，所述主控模塊通過所述降壓穩(wěn)壓模塊與所述電源模塊電連接，所述降壓穩(wěn)壓模塊用于對所述電源模塊的輸出電壓進(jìn)行降壓后輸入至所述主控模塊。

9、本發(fā)明所采用的第二技術(shù)方案是：

10、一種用于氣溶膠生成裝置的感應(yīng)加熱系統(tǒng)的控制方法，用于通過上述用于氣溶膠生成裝置的感應(yīng)加熱系統(tǒng)執(zhí)行，包括以下步驟：

11、通過所述溫度采集模塊獲取所述氣溶膠生成基質(zhì)的實(shí)時(shí)溫度信息，并將所述實(shí)時(shí)溫度信息反饋至所述主控模塊；

12、通過所述主控模塊根據(jù)所述實(shí)時(shí)溫度信息確定所述氣溶膠生成基質(zhì)的溫度變化率，并根據(jù)所述溫度變化率和所述實(shí)時(shí)溫度信息確定所述氣溶膠生成基質(zhì)所處的當(dāng)前加熱階段；

13、根據(jù)所述當(dāng)前加熱階段確定所述主控模塊的功率調(diào)制模式，所述功率調(diào)制模式包括電壓調(diào)制模式、振蕩調(diào)制模式以及混合調(diào)制模式；

14、通過所述主控模塊根據(jù)所述功率調(diào)制模式和所述實(shí)時(shí)溫度信息調(diào)整所述第一控制信號和/或所述第二控制信號，從而調(diào)整所述感應(yīng)加熱模塊的加熱功率。

15、進(jìn)一步地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)所述溫度變化率和所述實(shí)時(shí)溫度信息確定所述氣溶膠生成基質(zhì)所處的當(dāng)前加熱階段這一步驟：

16、當(dāng)當(dāng)前時(shí)刻的所述實(shí)時(shí)溫度信息小于預(yù)設(shè)的第一閾值，且在當(dāng)前時(shí)刻之前的所述實(shí)時(shí)溫度信息均小于所述第一閾值，確定所述氣溶膠生成基質(zhì)處于初始加熱階段；

17、當(dāng)在當(dāng)前時(shí)刻之前存在所述實(shí)時(shí)溫度信息大于等于所述第一閾值，且所述溫度變化率小于預(yù)設(shè)的第二閾值，確定所述氣溶膠生成基質(zhì)處于溫度維持階段；

18、當(dāng)在當(dāng)前時(shí)刻之前存在所述實(shí)時(shí)溫度信息大于等于所述第一閾值，且所述溫度變化率大于等于預(yù)設(shè)的第二閾值，確定所述氣溶膠生成基質(zhì)處于氣溶膠抽吸階段。

19、進(jìn)一步地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)所述當(dāng)前加熱階段確定所述主控模塊的功率調(diào)制模式這一步驟，其具體包括：

20、當(dāng)所述氣溶膠生成基質(zhì)處于所述初始加熱階段，確定所述主控模塊采用電壓調(diào)制模式對所述感應(yīng)加熱模塊的加熱功率進(jìn)行調(diào)整；

21、當(dāng)所述氣溶膠生成基質(zhì)處于所述溫度維持階段，確定所述主控模塊采用振蕩調(diào)制模式對所述感應(yīng)加熱模塊的加熱功率進(jìn)行調(diào)整；

22、當(dāng)所述氣溶膠生成基質(zhì)處于所述氣溶膠抽吸階段，確定所述主控模塊采用混合調(diào)制模式對所述感應(yīng)加熱模塊的加熱功率進(jìn)行調(diào)整；

23、其中，所述電壓調(diào)制模式下通過調(diào)整所述第一控制信號的占空比來調(diào)整所述感應(yīng)加熱模塊的加熱功率，所述振蕩調(diào)制模式下通過調(diào)整所述第二控制信號的占空比來調(diào)整所述感應(yīng)加熱模塊的加熱功率，所述混合調(diào)制模式下通過調(diào)整第一控制信號的占空比和所述第二控制信號的占空比來調(diào)整所述感應(yīng)加熱模塊的加熱功率。

24、進(jìn)一步地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述通過所述主控模塊根據(jù)所述功率調(diào)制模式和所述實(shí)時(shí)溫度信息調(diào)整所述第一控制信號和/或所述第二控制信號這一步驟，其具體包括：

25、當(dāng)所述功率調(diào)制模式為所述電壓調(diào)制模式，確定所述電壓調(diào)制模式對應(yīng)的第一控制系數(shù)，根據(jù)所述實(shí)時(shí)溫度信息、所述第一閾值以及所述第一控制系數(shù)確定第一占空比，并根據(jù)所述第一占空比調(diào)整所述第一控制信號，進(jìn)而將調(diào)整后的所述第一控制信號發(fā)送至所述升壓穩(wěn)壓模塊；

26、當(dāng)所述功率調(diào)制模式為所述振蕩調(diào)制模式，確定所述振蕩調(diào)制模式對應(yīng)的第二控制系數(shù)，根據(jù)所述實(shí)時(shí)溫度信息、所述第一閾值以及所述第二控制系數(shù)確定第二占空比，并根據(jù)所述第二占空比調(diào)整所述第二控制信號，進(jìn)而將調(diào)整后的所述第二控制信號發(fā)送至所述電磁振蕩模塊；

27、當(dāng)所述功率調(diào)制模式為所述混合調(diào)制模式，確定所述混合調(diào)制模式對應(yīng)的第三控制系數(shù)和第四控制系數(shù)，根據(jù)所述實(shí)時(shí)溫度信息、所述第一閾值以及所述第三控制系數(shù)確定第三占空比，根據(jù)所述實(shí)時(shí)溫度信息、所述第一閾值以及所述第四控制系數(shù)確定第四占空比，并根據(jù)所述第三占空比調(diào)整所述第一控制信號，根據(jù)所述第四占空比調(diào)整所述第四控制信號，進(jìn)而將調(diào)整后的所述第一控制信號發(fā)送至所述升壓穩(wěn)壓模塊，將調(diào)整后的所述第二控制信號發(fā)送至所述電磁振蕩模塊；

28、其中，所述第一控制系數(shù)包括第一比例增益、第一積分增益以及第一微分增益，所述第二控制系數(shù)包括第二比例增益、第二積分增益以及第二微分增益，所述第三控制系數(shù)包括第三比例增益、第三積分增益以及第三微分增益，所述第四控制系數(shù)包括第四比例增益、第四積分增益以及第四微分增益。

29、本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供了一種用于氣溶膠生成裝置的感應(yīng)加熱系統(tǒng)及其控制方法，包括電源模塊、升壓穩(wěn)壓模塊、主控模塊、電磁振蕩模塊、感應(yīng)加熱模塊以及溫度采集模塊，升壓穩(wěn)壓模塊用于對電源模塊的輸出電壓進(jìn)行升壓后輸入至電磁振蕩模塊，電磁振蕩模塊用于產(chǎn)生高頻交變磁場，感應(yīng)加熱模塊用于在高頻交變磁場的作用下對氣溶膠生成基質(zhì)進(jìn)行加熱，溫度采集模塊用于獲取氣溶膠生成基質(zhì)的實(shí)時(shí)溫度信息并反饋至主控模塊，主控模塊用于根據(jù)實(shí)時(shí)溫度信息實(shí)時(shí)調(diào)整輸出至升壓穩(wěn)壓模塊的第一控制信號以及輸出至電磁振蕩模塊的第二控制信號，從而調(diào)整感應(yīng)加熱模塊的加熱功率。本發(fā)明實(shí)施例通過溫度采集模塊獲取氣溶膠生成基質(zhì)的實(shí)時(shí)溫度信息，并根據(jù)實(shí)時(shí)溫度信息實(shí)時(shí)調(diào)整輸出至升壓穩(wěn)壓模塊和電磁振蕩模塊的控制信號，從而調(diào)整感應(yīng)加熱模塊的加熱功率，可以維持氣溶膠生成基質(zhì)的溫度在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)波動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了對氣溶膠生成基質(zhì)的加熱溫度的準(zhǔn)確控制，增強(qiáng)了氣溶膠生成裝置的安全性和可靠性，提高了用戶的使用體驗(yàn)。