JP2022174000A - Power supply unit for aerosol generator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エアロゾル生成装置の電源ユニットに関する。 The present invention relates to a power supply unit for an aerosol generator.
従来から、エアロゾル源を加熱することによってエアロゾルを生成し、生成したエアロゾルに香味成分を付加して、香味成分が含まれるエアロゾルをユーザに送達するエアロゾル生成装置が知られている。これらのエアロゾル生成装置の電源ユニットでは、エアロゾル生成装置を高機能化しようとすると、回路基板の枚数や、回路基板上の電源電圧の種類が増加する。 Conventionally, aerosol generators have been known that generate an aerosol by heating an aerosol source, add a flavor component to the generated aerosol, and deliver the aerosol containing the flavor component to a user. In the power supply units of these aerosol generators, the number of circuit boards and the types of power supply voltages on the circuit boards increase as the aerosol generators are made more functional.
そこで、例えば、特許文献１には、複数の回路基板を備えるエアロゾル生成装置の電源ユニットが記載されている。特許文献１に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットは、エアロゾル生成装置の長手方向に対して平行に配置される第１回路基板と、長手方向に対して垂直に配置される第２回路基板と、を備える。
Therefore, for example,
しかしながら、複数の回路基板を備えるエアロゾル生成装置の電源ユニットにおいて、回路基板をどのように配置し、電子部品を回路基板にどのように実装するかについては十分に検討されてこなかった。 However, in a power supply unit of an aerosol generating device having a plurality of circuit boards, how to arrange the circuit boards and how to mount electronic components on the circuit boards has not been sufficiently studied.
本発明は、回路基板上に電子部品が適切に実装されたエアロゾル生成装置の電源ユニットを提供する。 The present invention provides a power supply unit for an aerosol generator with electronic components suitably mounted on a circuit board.
本発明は、
電源と、
前記電源から供給される電力を消費してエアロゾル源を加熱するヒータが接続されるヒータコネクタと、
前記電源から前記ヒータへの電力の供給を制御可能に構成されるコントローラと、
第１面と、前記第１面の裏面である第２面と、を含む第１回路基板と、
前記第１面と対向する第３面と、前記第３面の裏面である第４面と、を含む第２回路基板と、
前記第１面又は前記第３面に実装される、入力された情報を記憶可能な記憶回路及び／又は前記コントローラへ出力端子が接続されるオペアンプと、を備えるエアロゾル生成装置の電源ユニットである。
The present invention
a power supply;
a heater connector connected to a heater that consumes power supplied from the power supply to heat the aerosol source;
a controller configured to be able to control the supply of power from the power source to the heater;
a first circuit board including a first surface and a second surface that is the rear surface of the first surface;
a second circuit board including a third surface facing the first surface and a fourth surface that is the rear surface of the third surface;
A power supply unit for an aerosol generator, comprising: a storage circuit capable of storing input information and/or an operational amplifier having an output terminal connected to the controller mounted on the first surface or the third surface.
本発明によれば、回路基板上に電子部品が適切に実装され、エアロゾル生成装置の電源ユニットの耐久性が向上し、エアロゾル生成装置の電源ユニットの動作が安定する。 According to the present invention, electronic components are appropriately mounted on the circuit board, the durability of the power supply unit of the aerosol generator is improved, and the operation of the power supply unit of the aerosol generator is stabilized.
以下、本発明におけるエアロゾル生成装置の一実施形態である吸引システムについて図面を参照しながら説明する。この吸引システムは、本発明の電源ユニットの一実施形態である非燃焼式吸引器１００（以下、単に、「吸引器１００」ともいう）と、吸引器１００によって加熱されるロッド５００と、を備える。以下の説明では、吸引器１００が、加熱部を着脱不能に収容した構成を例に説明する。しかし、吸引器１００に対し加熱部が着脱自在に構成されていてもよい。例えば、ロッド５００と加熱部が一体化されたものを、吸引器１００に着脱自在に構成したものであってもよい。つまり、エアロゾル生成装置の電源ユニットは、構成要素として加熱部を含まない構成であってもよい。なお、着脱不能とは、想定される用途の限りにおいて、取外しが行えないような態様を指すものとする。又は、吸引器１００に設けられる誘導加熱用コイルと、ロッド５００に内蔵されるサセプタが協働して加熱部を構成してもよい。
A suction system, which is an embodiment of the aerosol generator of the present invention, will be described below with reference to the drawings. This suction system includes a non-combustion type suction device 100 (hereinafter also simply referred to as "
図１は、吸引器１００の全体構成を示す斜視図である。図２は、ロッド５００を装着した状態を示す吸引器１００の斜視図である。図３は、吸引器１００の他の斜視図である。図４は、吸引器１００の分解斜視図である。また、以下の説明では、互いに直交する３方向を、便宜上、前後方向、左右方向、上下方向とした、３次元空間の直交座標系を用いて説明する。図中、前方をＦｒ、後方をＲｒ、右側をＲ、左側をＬ、上方をＵ、下方をＤ、として示す。
FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of the
吸引器１００は、エアロゾル源及び香味源を含む充填物などを有する香味成分生成基材の一例としての細長い略円柱状のロッド５００（図２参照）を加熱することによって、香味を含むエアロゾルを生成するように構成される。
The
＜香味成分生成基材（ロッド）＞
ロッド５００は、所定温度で加熱されてエアロゾルを生成するエアロゾル源を含有する充填物を含む。
<Flavor component-generating base material (rod)>
エアロゾル源の種類は、特に限定されず、用途に応じて種々の天然物からの抽出物質及び／又はそれらの構成成分を選択することができる。エアロゾル源は、固体であってもよいし、例えば、グリセリン、プロピレングリコールといった多価アルコールや、水などの液体であってもよい。エアロゾル源は、加熱することによって香味成分を放出するたばこ原料やたばこ原料由来の抽出物等の香味源を含んでいてもよい。香味成分が付加される気体はエアロゾルに限定されず、例えば不可視の蒸気が生成されてもよい。 The type of aerosol source is not particularly limited, and extracts from various natural products and/or constituents thereof can be selected depending on the application. The aerosol source may be solid or liquid, for example polyhydric alcohols such as glycerin, propylene glycol, or water. The aerosol source may include a flavor source such as a tobacco material or an extract derived from the tobacco material that releases flavor components upon heating. The gas to which the flavor component is added is not limited to an aerosol, and for example an invisible vapor may be generated.
ロッド５００の充填物は、香味源としてたばこ刻みを含有し得る。たばこ刻みの材料は特に限定されず、ラミナや中骨等の公知の材料を用いることができる。充填物は、１種又は２種以上の香料を含んでいてもよい。当該香料の種類は特に限定されないが、良好な喫味の付与の観点から、好ましくはメンソールである。香味源は、たばこ以外の植物（例えば、ミント、漢方、又はハーブ等）を含有し得る。用途によっては、ロッド５００は香味源を含まなくてもよい。
The filling of
＜非燃焼式吸引器の全体構成＞
続いて、吸引器１００の全体構成について、図１～図４を参照しながら説明する。
吸引器１００は、前面、後面、左面、右面、上面、及び下面を備える略直方体形状のケース１１０を備える。ケース１１０は、前面、後面、上面、下面、及び右面が一体に形成された有底筒状のケース本体１１２と、ケース本体１１２の開口部１１４（図４参照）を封止し左面を構成するアウターパネル１１５及びインナーパネル１１８と、スライダ１１９と、を備える。
<Overall configuration of non-combustion type aspirator>
Next, the overall configuration of the
The
インナーパネル１１８は、ケース本体１１２にボルト１２０で固定される。アウターパネル１１５は、ケース本体１１２に収容された後述する絶縁性のシャーシ１５０（図５参照）に保持されたマグネット１２４によって、インナーパネル１１８の外面を覆うようにケース本体１１２に固定される。アウターパネル１１５が、マグネット１２４によって固定されることで、ユーザは好みに合わせてアウターパネル１１５を取り替えることが可能となっている。
The
インナーパネル１１８には、マグネット１２４が貫通するように形成された２つの貫通孔１２６が設けられる。インナーパネル１１８には、上下に配置された２つの貫通孔１２６の間に、さらに縦長の長孔１２７及び円形の丸孔１２８が設けられる。この長孔１２７は、ケース本体１１２に内蔵された８つのＬＥＤ（Light Emitting Diode） Ｌ１～Ｌ８から出射される光を透過させるためのものである。丸孔１２８には、ケース本体１１２に内蔵されたボタン式の操作スイッチＯＰＳが貫通する。すなわち、操作スイッチＯＰＳは、インナーパネル１１８に設けられた丸孔１２８に配置される。これにより、ユーザは、アウターパネル１１５のＬＥＤ窓１１６を介して８つのＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８から出射される光を検知することができる。また、ユーザは、アウターパネル１１５の押圧部１１７を介して操作スイッチＯＰＳを押し下げることができる。
The
図２に示すように、ケース本体１１２の上面には、ロッド５００を挿入可能な開口１３２が設けられる。スライダ１１９は、開口１３２を閉じる位置（図１参照）と開口１３２を開放する位置（図２参照）との間を、前後方向に移動可能にケース本体１１２に結合される。
As shown in FIG. 2, the upper surface of the
操作スイッチＯＰＳは、吸引器１００の各種操作を行うために使用される。例えば、ユーザは、図２に示すようにロッド５００を開口１３２に挿入して装着した状態で、押圧部１１７を介して操作スイッチＯＰＳを操作する。これにより、加熱部１７０（図５参照）によって、ロッド５００を燃焼させずに加熱する。ロッド５００が加熱されると、ロッド５００に含まれるエアロゾル源からエアロゾルが生成され、ロッド５００に含まれる香味源の香味が当該エアロゾルに付加される。ユーザは、開口１３２から突出したロッド５００の吸口５０２を咥えて吸引することにより、香味を含むエアロゾルを吸引することができる。
The operation switch OPS is used to perform various operations of the
ケース本体１１２の下面には、図３に示すように、コンセントやモバイルバッテリ等の外部電源と電気的に接続して電力供給を受けるための充電端子１３４が設けられている。本実施形態において、充電端子１３４は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus） Ｔｙｐｅ－Ｃ形状のレセプタクルとしているが、これに限定されるものではない。充電端子１３４を、以下では、レセプタクルＲＣＰとも記載する。ケース本体１１２の下面には、左右方向に長く上下方向に貫通する長孔１２９が設けられており、レセプタクルＲＣＰは、この長孔１２９に配置されている。そして、レセプタクルＲＣＰには、ＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃ形状のプラグが長孔１２９を通って挿脱可能となっている。
As shown in FIG. 3, the lower surface of the
なお、充電端子１３４は、例えば、受電コイルを備え、外部電源から送電される電力を非接触で受電可能に構成されてもよい。この場合の電力伝送（Wireless Power Transfer
）の方式は、電磁誘導型でもよいし、磁気共鳴型でもよいし、電磁誘導型と磁気共鳴型を組み合わせたものでもよい。別の一例として、充電端子１３４は、各種ＵＳＢ端子等が接続可能であり、且つ前述した受電コイルを有していてもよい。
Note that the charging
) may be an electromagnetic induction type, a magnetic resonance type, or a combination of the electromagnetic induction type and the magnetic resonance type. As another example, the charging
図１～図４に示される吸引器１００の構成は一例にすぎない。吸引器１００は、ロッド５００を保持して例えば加熱等の作用を加えることで、ロッド５００から香味成分が付与された気体を生成させ、生成された気体をユーザが吸引することができるような、様々な形態で構成することができる。
The configuration of the
＜非燃焼式吸引器の内部構成＞
吸引器１００の内部ユニット１４０について図５～図９を参照しながら説明する。
図５は、吸引器１００の内部ユニット１４０の斜視図である。図６は、図５の内部ユニット１４０の分解斜視図である。図７は、電源ＢＡＴ及びシャーシ１５０を取り除いた内部ユニット１４０の斜視図である。図８は、電源ＢＡＴ及びシャーシ１５０を取り除いた内部ユニット１４０の他の斜視図である。図９は、吸引器１００の断面図である。
<Internal configuration of non-combustion type aspirator>
The
FIG. 5 is a perspective view of the
ケース１１０の内部空間に収容される内部ユニット１４０は、シャーシ１５０と、電源ＢＡＴと、回路部１６０と、加熱部１７０と、通知部１８０と、各種センサと、を備える。
The
シャーシ１５０は、熱を通しにくい性質である絶縁性を有する材料、例えば樹脂から構成される。シャーシ１５０は、前後方向においてケース１１０の内部空間の略中央に配置され上下方向且つ前後方向に延設された板状のシャーシ本体１５１と、前後方向においてケース１１０の内部空間の略中央に配置され上下方向且つ左右方向に延びる板状の前後分割壁１５２と、上下方向において前後分割壁１５２の略中央から前方に延びる板状の上下分割壁１５３と、前後分割壁１５２及びシャーシ本体１５１の上縁部から後方に延びる板状のシャーシ上壁１５４と、前後分割壁１５２及びシャーシ本体１５１の下縁部から後方に延びる板状のシャーシ下壁１５５と、を備える。シャーシ本体１５１の左面は、前述したケース１１０のインナーパネル１１８及びアウターパネル１１５に覆われる。
The
ケース１１０の内部空間は、シャーシ１５０により前方上部に加熱部収容領域１４２が区画形成され、前方下部に基板収容領域１４４が区画形成され、後方に上下方向に亘って電源収容空間１４６が区画形成されている。
The internal space of the
加熱部収容領域１４２に収容される加熱部１７０は、複数の筒状の部材から構成され、これらが同心円状に配置されることで、全体として筒状体をなしている。加熱部１７０は、その内部にロッド５００の一部を収納可能なロッド収容部１７２と、ロッド５００を外周又は中心から加熱するヒータＨＴＲ（図１１～図２０参照）と、を有する。ロッド収容部１７２が断熱材で構成される、又は、ロッド収容部１７２の内部に断熱材が設けられることで、ロッド収容部１７２の表面とヒータＨＴＲは断熱されることが好ましい。ヒータＨＴＲは、ロッド５００を加熱可能な素子であればよい。ヒータＨＴＲは、例えば、発熱素子である。発熱素子としては、発熱抵抗体、セラミックヒータ、及び誘導加熱式のヒータ等が挙げられる。ヒータＨＴＲとしては、例えば、温度の増加に伴って抵抗値も増加するＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）特性を有するものが好ましく用いられる。これに代えて、温度の増加に伴って抵抗値が低下するＮＴＣ（Negative Temperature Coefficient）特性を有するヒータＨＴＲを用いてもよい。加熱部１７０は、ロッド５００へ供給する空気の流路を画定する機能、及びロッド５００を加熱する機能を有する。ケース１１０には、空気を流入させるための通気口（不図示）が形成され、加熱部１７０に空気が流入できるように構成される。
The
電源収容空間１４６に収容される電源ＢＡＴは、充電可能な二次電池、電気二重層キャパシタ等であり、好ましくは、リチウムイオン二次電池である。電源ＢＡＴの電解質は、ゲル状の電解質、電解液、固体電解質、イオン液体の１つ又はこれらの組合せで構成されていてもよい。本実施形態では、電源ＢＡＴは、上下方向に延びた円筒形状を有する。
The power supply BAT housed in the power
通知部１８０は、電源ＢＡＴの充電状態を示すＳＯＣ（State Of Charge）、吸引時の
予熱時間、吸引可能期間等の各種情報を通知する。本実施形態の通知部１８０は、８つのＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８と、振動モータＭと、を含む。通知部１８０は、ＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８のような発光素子によって構成されていてもよく、振動モータＭのような振動素子によって構成されていてもよく、音出力素子によって構成されていてもよい。通知部１８０は、発光素子、振動素子、及び音出力素子のうち、２以上の素子の組合せであってもよい。
The
各種センサは、ユーザのパフ動作（吸引動作）を検出する吸気センサ、電源ＢＡＴの温度を検出する電源温度センサ、ヒータＨＴＲの温度を検出するヒータ温度センサ、ケース１１０の温度を検出するケース温度センサ、スライダ１１９の位置を検出するカバー位置センサ、及びアウターパネル１１５の着脱を検出するパネル検出センサ等を含む。
Various sensors include an intake air sensor that detects the user's puff action (sucking action), a power supply temperature sensor that detects the temperature of the power supply BAT, a heater temperature sensor that detects the temperature of the heater HTR, and a case temperature sensor that detects the temperature of the
吸気センサは、例えば、開口１３２の近傍に配置されたサーミスタＴ２を主体に構成される。電源温度センサは、例えば、電源ＢＡＴの近傍に配置されたサーミスタＴ１を主体に構成される。ヒータ温度センサは、例えば、ヒータＨＴＲの近傍に配置されたサーミスタＴ３を主体に構成される。前述した通り、ロッド収容部１７２はヒータＨＴＲから断熱されることが好ましい。この場合において、サーミスタＴ３は、ロッド収容部１７２の内部において、ヒータＨＴＲと接する又は近接することが好ましい。ヒータＨＴＲがＰＴＣ特性やＮＴＣ特性を有する場合、ヒータＨＴＲそのものをヒータ温度センサに用いてもよい。ケース温度センサは、例えば、ケース１１０の左面の近傍に配置されたサーミスタＴ４を主体に構成される。カバー位置センサは、スライダ１１９の近傍に配置されたホール素子を含むホールＩＣ１４を主体に構成される。パネル検出センサは、インナーパネル１１８の内側の面の近傍に配置されたホール素子を含むホールＩＣ１３を主体に構成される。
The intake sensor is mainly composed of a thermistor T2 arranged near the
回路部１６０は、４つの回路基板と、複数のＩＣ（Integrate Circuit）と、複数の素
子と、を備える。４つの回路基板は、主に後述のＭＣＵ(Micro Controller Unit)１及び
充電ＩＣ２が配置されたＭＣＵ搭載基板１６１と、主に充電端子１３４が配置されたレセプタクル搭載基板１６２と、操作スイッチＯＰＳ、ＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８、及び後述の通信ＩＣ１５が配置されたＬＥＤ搭載基板１６３と、カバー位置センサを構成するホール素子を含む後述のホールＩＣ１４が配置されたホールＩＣ搭載基板１６４と、を備える。
The
ＭＣＵ搭載基板１６１及びレセプタクル搭載基板１６２は、基板収容領域１４４において互いに平行に配置される。具体的に説明すると、ＭＣＵ搭載基板１６１及びレセプタクル搭載基板１６２は、それぞれの素子配置面が左右方向及び上下方向に沿って配置され、ＭＣＵ搭載基板１６１がレセプタクル搭載基板１６２よりも前方に配置される。ＭＣＵ搭載基板１６１及びレセプタクル搭載基板１６２には、それぞれ開口部が設けられる。ＭＣＵ搭載基板１６１及びレセプタクル搭載基板１６２は、これら開口部の周縁部同士の間に円筒状のスペーサ１７３を介在させた状態で前後分割壁１５２の基板固定部１５６にボルト１３６で締結される。即ち、スペーサ１７３は、シャーシ１５０とともにケース１１０の内部におけるＭＣＵ搭載基板１６１及びレセプタクル搭載基板１６２の位置を固定し、且つ、ＭＣＵ搭載基板１６１とレセプタクル搭載基板１６２とを機械的に接続する。これにより、ＭＣＵ搭載基板１６１とレセプタクル搭載基板１６２が接触し、これらの間で短絡電流が生じることを抑制できる。また、スペーサ１７３は導電性を有し、ＭＣＵ搭載基板１６１のグランドとレセプタクル搭載基板１６２のグランドがスペーサ１７３を介して接続されてもよい。
The
便宜上、ＭＣＵ搭載基板１６１及びレセプタクル搭載基板１６２の前方を向く面を、それぞれの主面１６１ａ、１６２ａとし、主面１６１ａ、１６２ａの反対面をそれぞれの副面１６１ｂ、１６２ｂとすると、ＭＣＵ搭載基板１６１の主面１６１ａはケース１１０の前面と対向し、レセプタクル搭載基板１６２の副面１６２ｂは、シャーシ１５０の前後分割壁１５２と対向する。ＭＣＵ搭載基板１６１の副面１６１ｂと、レセプタクル搭載基板１６２の主面１６２ａとは、所定の間隔をあけて対向する。そして、ＭＣＵ搭載基板１６１の副面１６１ｂと、レセプタクル搭載基板１６２の主面１６２ａとの間には、ＭＣＵ搭載基板１６１とレセプタクル搭載基板１６２とによって挟まれた空間ＳＰが形成される。
For the sake of convenience, the
ＭＣＵ搭載基板１６１とレセプタクル搭載基板１６２とは、フレキシブル配線板１６５を介して電気的に接続されている。
The
ＬＥＤ搭載基板１６３は、シャーシ本体１５１の左側面、且つ上下に配置された２つのマグネット１２４の間に配置される。ＬＥＤ搭載基板１６３の素子配置面は、上下方向及び前後方向に沿って配置されている。換言すると、ＭＣＵ搭載基板１６１及びレセプタクル搭載基板１６２それぞれの素子配置面と、ＬＥＤ搭載基板１６３の素子配置面とは、直交している。このように、ＭＣＵ搭載基板１６１及びレセプタクル搭載基板１６２それぞれの素子配置面と、ＬＥＤ搭載基板１６３の素子配置面とは、直交に限らず、交差している（非平行である）ことが好ましい。
The
ＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８とともに通知部１８０を構成する振動モータＭは、シャーシ下壁１５５の下面に支持され、導線を介してＭＣＵ搭載基板１６１に電気的に接続される。このようにして、振動モータＭは、電源ＢＡＴが延びる上下方向において、電源ＢＡＴと並んで配置される。
Vibration motor M, which constitutes
これにより、吸引器１００のケース１１０の内部空間を有効活用して、振動モータＭと電源ＢＡＴとを配置できるので、吸引器１００を小型化できる。
As a result, the internal space of the
シャーシ上壁１５４の下面には、上側クッション部材１５７が支持されており、シャーシ下壁１５５の上面には、下側クッション部材１５８が支持されている。上側クッション部材１５７及び下側クッション部材１５８は、ゴム、発泡体等の弾性材によって形成されている。上側クッション部材１５７には、負極側電源バスバー２３８における電源ＢＡＴの負極端子との当接面が支持されており、下側クッション部材１５８には、正極側電源バスバー２３６における電源ＢＡＴの正極端子との当接面が支持されている。
An
そして、電源ＢＡＴが電源収容空間１４６に収容されると、電源ＢＡＴの正極端子が正極側電源バスバー２３６に当接し、電源ＢＡＴの負極端子が負極側電源バスバー２３８に当接する。このとき、電源ＢＡＴの上方には上側クッション部材１５７が配置され、電源ＢＡＴの下方には下側クッション部材１５８が配置されることとなるので、吸引器１００が外部から衝撃を受けた場合に、上側クッション部材１５７及び下側クッション部材１５８によって、その衝撃が電源ＢＡＴに伝達することを緩和でき、電源ＢＡＴを保護できる。
When the power supply BAT is accommodated in the power
さらに、シャーシ下壁１５５の下面に振動モータＭが配置され、シャーシ下壁１５５の上面に下側クッション部材１５８が配置され、下側クッション部材１５８の上方に電源ＢＡＴが配置されることとなる。したがって、上下方向において、下側クッション部材１５８は、電源ＢＡＴと振動モータＭとの間に配置される。
Further, the vibration motor M is arranged on the lower surface of the chassis
これにより、下側クッション部材１５８によって、振動モータＭの振動が電源ＢＡＴに伝達することを抑制でき、さらに、振動モータＭの振動が電源ＢＡＴを介して他の電子部品に伝達することを抑制できるので、振動モータＭの振動が電源ＢＡＴ及び回路基板に与える影響を低減しつつ、振動モータＭによる吸引器１００の高機能化を実現できる。
As a result, the
ホールＩＣ搭載基板１６４は、シャーシ上壁１５４の上面に配置される。
Hall
＜吸引器の動作モード＞
図１０は、吸引器１００の動作モードを説明するための模式図である。図１０に示すように、吸引器１００の動作モードには、充電モード、スリープモード、アクティブモード、加熱初期設定モード、加熱モード、及び加熱終了モードが含まれる。
<Operation mode of the aspirator>
FIG. 10 is a schematic diagram for explaining the operation modes of the
スリープモードは、主にヒータＨＴＲの加熱制御に必要な電子部品への電力供給を停止して省電力化を図るモードである。 The sleep mode is a mode for saving power by stopping power supply mainly to electronic components required for heating control of the heater HTR.
アクティブモードは、ヒータＨＴＲの加熱制御を除くほとんどの機能が有効になるモードである。吸引器１００は、スリープモードにて動作している状態にて、スライダ１１９が開かれると、動作モードをアクティブモードに切り替える。吸引器１００は、アクティブモードにて動作している状態にて、スライダ１１９が閉じられたり、操作スイッチＯＰＳの無操作時間が所定時間に達したりすると、動作モードをスリープモードに切り替える。
The active mode is a mode in which most functions except heating control of the heater HTR are enabled. When the
加熱初期設定モードは、ヒータＨＴＲの加熱制御を開始するための制御パラメータ等の初期設定を行うモードである。吸引器１００は、アクティブモードにて動作している状態にて、操作スイッチＯＰＳの操作を検出すると、動作モードを加熱初期設定モードに切り替え、初期設定が終了すると、動作モードを加熱モードに切り替える。
The heating initialization mode is a mode for initializing control parameters and the like for starting heating control of the heater HTR. When the
加熱モードは、ヒータＨＴＲの加熱制御（エアロゾル生成のための加熱制御と、温度検出のための加熱制御）を実行するモードである。吸引器１００は、動作モードが加熱モードに切り替わると、ヒータＨＴＲの加熱制御を開始する。
The heating mode is a mode for performing heating control of the heater HTR (heating control for aerosol generation and heating control for temperature detection). The
加熱終了モードは、ヒータＨＴＲの加熱制御の終了処理（加熱履歴の記憶処理等）を実行するモードである。吸引器１００は、加熱モードにて動作している状態にて、ヒータＨＴＲへの通電時間又はユーザの吸引回数が上限に達したり、スライダ１１９が閉じられたりすると、動作モードを加熱終了モードに切り替え、終了処理が終了すると、動作モードをアクティブモードに切り替える。吸引器１００は、加熱モードにて動作している状態にて、ＵＳＢ接続がなされると、動作モードを加熱終了モードに切り替え、終了処理が終了すると、動作モードを充電モードに切り替える。図１０に示したように、この場合において、動作モードを充電モードに切り替える前に、動作モードをアクティブモードへ切り替えてもよい。換言すれば、吸引器１００は、加熱モードにて動作している状態にて、ＵＳＢ接続がなされると、動作モードを加熱終了モード、アクティブモード、充電モードの順に切り替えてもよい。
The heating end mode is a mode for executing end processing of heating control of the heater HTR (heating history storage processing, etc.). In a state in which the
充電モードは、レセプタクルＲＣＰに接続された外部電源から供給される電力により、電源ＢＡＴの充電を行うモードである。吸引器１００は、スリープモード又はアクティブモードにて動作している状態にて、レセプタクルＲＣＰに外部電源が接続（ＵＳＢ接続）されると、動作モードを充電モードに切り替える。吸引器１００は、充電モードにて動作している状態にて、電源ＢＡＴの充電が完了したり、レセプタクルＲＣＰと外部電源との接続が解除されたりすると、動作モードをスリープモードに切り替える。
The charge mode is a mode in which the power source BAT is charged with power supplied from an external power source connected to the receptacle RCP. The
＜内部ユニットの回路の概略＞
図１１、図１２、及び図１３は、内部ユニット１４０の電気回路の概略構成を示す図である。図１２は、図１１に示す電気回路のうち、ＭＣＵ搭載基板１６１に搭載される範囲１６１Ａ（太い破線で囲まれた範囲）と、ＬＥＤ搭載基板１６３に搭載される範囲１６３Ａ（太い実線で囲まれた範囲）とを追加した点を除いては、図１１と同じである。図１３は、図１１に示す電気回路のうち、レセプタクル搭載基板１６２に搭載される範囲１６２Ａと、ホールＩＣ搭載基板１６４に搭載される範囲１６４Ａとを追加した点を除いては、図１１と同じである。
<Outline of internal unit circuit>
11, 12, and 13 are diagrams showing the schematic configuration of the electric circuit of the
図１１において太い実線で示した配線は、内部ユニット１４０の基準となる電位（グランド電位）と同電位となる配線（内部ユニット１４０に設けられたグランドに接続される配線）であり、この配線を以下ではグランドラインと記載する。図１１では、複数の回路素子をチップ化した電子部品を矩形で示しており、この矩形の内側に各種端子の符号を記載している。チップに搭載される電源端子ＶＣＣ及び電源端子ＶＤＤは、それぞれ、高電位側の電源端子を示す。チップに搭載される電源端子ＶＳＳ及びグランド端子ＧＮＤは、それぞれ、低電位側（基準電位側）の電源端子を示す。チップ化された電子部品は、高電位側の電源端子の電位と低電位側の電源端子の電位の差分が、電源電圧となる。チップ化された電子部品は、この電源電圧を用いて、各種機能を実行する。
The wiring indicated by the thick solid line in FIG. 11 is the wiring (the wiring connected to the ground provided in the internal unit 140) having the same potential as the reference potential (ground potential) of the
図１２に示すように、ＭＣＵ搭載基板１６１（範囲１６１Ａ）には、主要な電子部品として、吸引器１００の全体を統括制御するＭＣＵ１と、電源ＢＡＴの充電制御を行う充電ＩＣ２と、コンデンサ、抵抗器、及びトランジスタ等を組み合わせて構成されたロードスイッチ（以下、ＬＳＷ）３、４、５と、ＲＯＭ（Read Only Memory）６と、スイッチドライバ７と、昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８（図では、昇降圧ＤＣ／ＤＣ８と記載）と、オペアンプＯＰ２と、オペアンプＯＰ３と、フリップフロップ（以下、ＦＦ）１６、１７と、吸気センサを構成するサーミスタＴ２と電気的に接続されるコネクタＣｎ（ｔ２）（図では、このコネクタに接続されたサーミスタＴ２を記載）と、ヒータ温度センサを構成するサーミスタＴ３と電気的に接続されるコネクタＣｎ（ｔ３）（図では、このコネクタに接続されたサーミスタＴ３を記載）と、ケース温度センサを構成するサーミスタＴ４と電気的に接続されるコネクタＣｎ（ｔ４）（図では、このコネクタに接続されたサーミスタＴ４を記載）と、ＵＳＢ接続検出用の分圧回路Ｐｃと、が設けられている。
As shown in FIG. 12, the MCU-mounted board 161 (
充電ＩＣ２、ＬＳＷ３、ＬＳＷ４、ＬＳＷ５、スイッチドライバ７、昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８、ＦＦ１６、及びＦＦ１７の各々のグランド端子ＧＮＤは、グランドラインに接続されている。ＲＯＭ６の電源端子ＶＳＳは、グランドラインに接続されている。オペアンプＯＰ２及びオペアンプＯＰ３の各々の負電源端子は、グランドラインに接続されている。
A ground terminal GND of each of the charging
図１２に示すように、ＬＥＤ搭載基板１６３（範囲１６３Ａ）には、主要な電子部品として、パネル検出センサを構成するホール素子を含むホールＩＣ１３と、ＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８と、操作スイッチＯＰＳと、通信ＩＣ１５と、が設けられている。通信ＩＣ１５は、スマートフォン等の電子機器との通信を行うための通信モジュールである。ホールＩＣ１３の電源端子ＶＳＳ及び通信ＩＣ１５のグランド端子ＧＮＤの各々は、グランドラインに接続されている。通信ＩＣ１５とＭＣＵ１は、通信線ＬＮによって通信可能に構成されている。操作スイッチＯＰＳの一端は、グランドラインを介して、ＬＥＤ搭載基板１６３の内部に設けられたグランド１６３Ｇに接続されており、操作スイッチＯＰＳの他端はＭＣＵ１の端子Ｐ４に接続されている。
As shown in FIG. 12, the LED mounting substrate 163 (
図１３に示すように、レセプタクル搭載基板１６２（範囲１６２Ａ）には、主要な電子部品として、電源ＢＡＴと電気的に接続される電源コネクタ（図では、この電源コネクタに接続された電源ＢＡＴを記載）と、電源温度センサを構成するサーミスタＴ１と電気的に接続されるコネクタ（図では、このコネクタに接続されたサーミスタＴ１を記載）と、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９（図では、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９と記載）と、保護ＩＣ１０と、過電圧保護ＩＣ１１と、残量計ＩＣ１２と、レセプタクルＲＣＰと、ＭＯＳＦＥＴで構成されたスイッチＳ３～Ｓ６と、オペアンプＯＰ１と、ヒータＨＴＲと電気的に接続される一対（正極側と負極側）のヒータコネクタＣｎと、が設けられている。
As shown in FIG. 13, the receptacle mounting board 162 (
レセプタクルＲＣＰの２つのグランド端子ＧＮＤと、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９のグランド端子ＧＮＤと、保護ＩＣ１０の電源端子ＶＳＳと、残量計ＩＣ１２の電源端子ＶＳＳと、過電圧保護ＩＣ１１のグランド端子ＧＮＤと、オペアンプＯＰ１の負電源端子は、それぞれ、グランドラインに接続されている。
Two ground terminals GND of receptacle RCP, ground terminal GND of step-up DC/DC converter 9, power supply terminal VSS of
図１３に示すように、ホールＩＣ搭載基板１６４（範囲１６４Ａ）には、カバー位置センサを構成するホール素子を含むホールＩＣ１４が設けられている。ホールＩＣ１４の電源端子ＶＳＳは、グランドラインに接続されている。ホールＩＣ１４の出力端子ＯＵＴは、ＭＣＵ１の端子Ｐ８に接続されている。ＭＣＵ１は、端子Ｐ８に入力される信号により、スライダ１１９の開閉を検出する。
As shown in FIG. 13, the Hall IC mounting substrate 164 (
図１２に示すように、振動モータＭと電気的に接続されるコネクタは、ＭＣＵ搭載基板１６１に設けられている。
As shown in FIG. 12, a connector electrically connected to the vibration motor M is provided on the
＜内部ユニットの回路の詳細＞
以下、図１１を参照しながら各電子部品の接続関係等について説明する。
<Details of internal unit circuit>
The connection relationship and the like of each electronic component will be described below with reference to FIG. 11 .
レセプタクルＲＣＰの２つの電源入力端子ＶＢＵＳは、それぞれ、ヒューズＦｓを介して、過電圧保護ＩＣ１１の入力端子ＩＮに接続されている。レセプタクルＲＣＰにＵＳＢプラグが接続され、このＵＳＢプラグを含むＵＳＢケーブルが外部電源に接続されると、レセプタクルＲＣＰの２つの電源入力端子ＶＢＵＳにＵＳＢ電圧ＶＵＳＢが供給される。 The two power supply input terminals VBUS of the receptacle RCP are each connected to the input terminal IN of the overvoltage protection IC11 via a fuse Fs. When a USB plug is connected to the receptacle RCP and a USB cable including this USB plug is connected to an external power supply, the USB voltage VUSB is supplied to the two power supply input terminals VBUS of the receptacle RCP.
過電圧保護ＩＣ１１の入力端子ＩＮには、２つの抵抗器の直列回路からなる分圧回路Ｐ
ａの一端が接続されている。分圧回路Ｐａの他端はグランドラインに接続されている。分圧回路Ｐａを構成する２つの抵抗器の接続点は、過電圧保護ＩＣ１１の電圧検出端子ＯＶＬｏに接続されている。過電圧保護ＩＣ１１は、電圧検出端子ＯＶＬｏに入力される電圧が閾値未満の状態では、入力端子ＩＮに入力された電圧を出力端子ＯＵＴから出力する。過電圧保護ＩＣ１１は、電圧検出端子ＯＶＬｏに入力される電圧が閾値以上（過電圧）となった場合には、出力端子ＯＵＴからの電圧出力を停止（ＬＳＷ３とレセプタクルＲＣＰとの電気的な接続を遮断）することで、過電圧保護ＩＣ１１よりも下流の電子部品の保護を図る。過電圧保護ＩＣ１１の出力端子ＯＵＴは、ＬＳＷ３の入力端子ＶＩＮと、ＭＣＵ１に接続された分圧回路Ｐｃ（２つの抵抗器の直列回路）の一端と、に接続されている。分圧回路Ｐｃの他端はグランドラインに接続されている。分圧回路Ｐｃを構成する２つの抵抗器の接続点は、ＭＣＵ１の端子Ｐ１７に接続されている。
The input terminal IN of the overvoltage protection IC 11 is provided with a voltage dividing circuit P consisting of a series circuit of two resistors.
a is connected. The other end of the voltage dividing circuit Pa is connected to the ground line. A connection point between the two resistors forming the voltage dividing circuit Pa is connected to the voltage detection terminal OVLo of the overvoltage protection IC11. The overvoltage protection IC 11 outputs the voltage input to the input terminal IN from the output terminal OUT when the voltage input to the voltage detection terminal OVLo is less than the threshold. The overvoltage protection IC 11 stops voltage output from the output terminal OUT (cuts off the electrical connection between the LSW3 and the receptacle RCP) when the voltage input to the voltage detection terminal OVLo exceeds the threshold (overvoltage). By doing so, the electronic components downstream of the overvoltage protection IC 11 are protected. The output terminal OUT of the overvoltage protection IC11 is connected to the input terminal VIN of the LSW3 and one end of the voltage dividing circuit Pc (series circuit of two resistors) connected to the MCU1. The other end of the voltage dividing circuit Pc is connected to the ground line. A connection point of the two resistors forming the voltage dividing circuit Pc is connected to the terminal P17 of the MCU1.
ＬＳＷ３の入力端子ＶＩＮには、２つの抵抗器の直列回路からなる分圧回路Ｐｆの一端が接続されている。分圧回路Ｐｆの他端はグランドラインに接続されている。分圧回路Ｐｆを構成する２つの抵抗器の接続点は、ＬＳＷ３の制御端子ＯＮに接続されている。ＬＳＷ３の制御端子ＯＮには、バイポーラトランジスタＳ２のコレクタ端子が接続されている。バイポーラトランジスタＳ２のエミッタ端子はグランドラインに接続されている。バイポーラトランジスタＳ２のベース端子は、ＭＣＵ１の端子Ｐ１９に接続されている。ＬＳＷ３は、制御端子ＯＮに入力される信号がハイレベルになると、入力端子ＶＩＮに入力された電圧を出力端子ＶＯＵＴから出力する。ＬＳＷ３の出力端子ＶＯＵＴは、充電ＩＣ２の入力端子ＶＢＵＳに接続されている。 An input terminal VIN of LSW3 is connected to one end of a voltage dividing circuit Pf consisting of a series circuit of two resistors. The other end of the voltage dividing circuit Pf is connected to the ground line. A connection point between the two resistors forming the voltage dividing circuit Pf is connected to the control terminal ON of the LSW3. The collector terminal of the bipolar transistor S2 is connected to the control terminal ON of LSW3. The emitter terminal of the bipolar transistor S2 is connected to the ground line. The base terminal of bipolar transistor S2 is connected to terminal P19 of MCU1. When the signal input to the control terminal ON becomes high level, the LSW3 outputs the voltage input to the input terminal VIN from the output terminal VOUT. The output terminal VOUT of LSW3 is connected to the input terminal VBUS of charging IC2.
ＭＣＵ１は、ＵＳＢ接続がなされていない間、バイポーラトランジスタＳ２をオンにする。これにより、ＬＳＷ３の制御端子ＯＮはバイポーラトランジスタＳ２を介してグランドラインへ接続されるため、ＬＳＷ３の制御端子ＯＮにはローレベルの信号が入力される。 MCU1 turns on bipolar transistor S2 while the USB connection is not made. As a result, the control terminal ON of LSW3 is connected to the ground line via the bipolar transistor S2, so that a low level signal is input to the control terminal ON of LSW3.
ＬＳＷ３に接続されたバイポーラトランジスタＳ２は、ＵＳＢ接続がなされると、ＭＣＵ１によってオフされる。バイポーラトランジスタＳ２がオフすることで、分圧回路Ｐｆによって分圧されたＵＳＢ電圧ＶＵＳＢがＬＳＷ３の制御端子ＯＮに入力される。このため、ＵＳＢ接続がなされ且つバイポーラトランジスタＳ２がオフされると、ＬＳＷ３の制御端子ＯＮには、ハイレベルの信号が入力される。これにより、ＬＳＷ３は、ＵＳＢケーブルから供給されるＵＳＢ電圧ＶＵＳＢを出力端子ＶＯＵＴから出力する。なお、バイポーラトランジスタＳ２がオフされていない状態でＵＳＢ接続がなされても、ＬＳＷ３の制御端子ＯＮは、バイポーラトランジスタＳ２を介してグランドラインへ接続されている。このため、ＭＣＵ１がバイポーラトランジスタＳ２をオフしない限り、ＬＳＷ３の制御端子ＯＮにはローレベルの信号が入力され続ける点に留意されたい。
The bipolar transistor S2 connected to LSW3 is turned off by MCU1 when the USB connection is made. By turning off the bipolar transistor S2, the USB voltage VUSB divided by the voltage dividing circuit Pf is input to the control terminal ON of the LSW3. Therefore, when the USB connection is made and the bipolar transistor S2 is turned off, a high level signal is input to the control terminal ON of the LSW3. As a result, the
電源ＢＡＴの正極端子は、保護ＩＣ１０の電源端子ＶＤＤと、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９の入力端子ＶＩＮと、充電ＩＣ２の充電端子ｂａｔと、に接続されている。したがって、電源ＢＡＴの電源電圧ＶＢＡＴは、保護ＩＣ１０と、充電ＩＣ２と、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９とに供給される。
The positive terminal of the power supply BAT is connected to the power supply terminal VDD of the
電源ＢＡＴの負極端子には、抵抗器Ｒａと、ＭＯＳＦＥＴで構成されたスイッチＳａと、ＭＯＳＦＥＴで構成されたスイッチＳｂと、抵抗器Ｒｂと、がこの順に直列接続されている。抵抗器ＲａとスイッチＳａの接続点には、保護ＩＣ１０の電流検出端子ＣＳが接続されている。スイッチＳａとスイッチＳｂの各々の制御端子は、保護ＩＣ１０に接続されている。抵抗器Ｒｂの両端は、残量計ＩＣ１２に接続されている。
A resistor Ra, a switch Sa composed of a MOSFET, a switch Sb composed of a MOSFET, and a resistor Rb are connected in series in this order to the negative terminal of the power supply BAT. A current detection terminal CS of the
保護ＩＣ１０は、電流検出端子ＣＳに入力される電圧（抵抗器Ｒａの両端に印加される
電圧）から、電源ＢＡＴの充放電時において抵抗器Ｒａに流れる電流値を取得し、この電流値が過大になった場合（過電流）に、スイッチＳａとスイッチＳｂの開閉制御を行って、電源ＢＡＴの充電又は放電を停止させることで、電源ＢＡＴの保護を図る。より具体的には、保護ＩＣ１０は、電源ＢＡＴの充電時に過大な電流値を取得した場合には、スイッチＳｂをオフすることで、電源ＢＡＴの充電を停止させる。保護ＩＣ１０は、電源ＢＡＴの放電時に過大な電流値を取得した場合には、スイッチＳａをオフすることで、電源ＢＡＴの放電を停止させる。また、保護ＩＣ１０は、電源端子ＶＤＤに入力される電圧から、電源ＢＡＴの電圧値が異常になった場合（過充電又は過電圧の場合）に、スイッチＳａとスイッチＳｂの開閉制御を行って、電源ＢＡＴの充電又は放電を停止させることで、電源ＢＡＴの保護を図る。より具体的には、保護ＩＣ１０は、電源ＢＡＴの過充電を検知した場合には、スイッチＳｂをオフすることで、電源ＢＡＴの充電を停止させる。保護ＩＣ１０は、電源ＢＡＴの過放電を検知した場合には、スイッチＳａをオフすることで、電源ＢＡＴの放電を停止させる。
The
電源ＢＡＴの近傍に配置されたサーミスタＴ１と接続されるコネクタには抵抗器Ｒｔ１が接続されている。抵抗器Ｒｔ１とサーミスタＴ１の直列回路は、グランドラインと、残量計ＩＣ１２のレギュレータ端子ＴＲＥＧとに接続されている。サーミスタＴ１と抵抗器Ｒｔ１の接続点は、残量計ＩＣ１２のサーミスタ端子ＴＨＭに接続されている。サーミスタＴ１は、温度の増加に従い抵抗値が増大するＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）サーミスタであってもよいし、温度の増加に従い抵抗値が減少するＮＴＣ（Negative Temperature Coefficient）サーミスタでもよい。 A resistor Rt1 is connected to a connector connected to a thermistor T1 arranged near the power supply BAT. A series circuit of the resistor Rt1 and the thermistor T1 is connected to the ground line and the regulator terminal TREG of the fuel gauge IC12. A connection point between the thermistor T1 and the resistor Rt1 is connected to a thermistor terminal THM of the fuel gauge IC12. The thermistor T1 may be a PTC (Positive Temperature Coefficient) thermistor whose resistance value increases with an increase in temperature, or an NTC (Negative Temperature Coefficient) thermistor whose resistance value decreases with an increase in temperature.
残量計ＩＣ１２は、抵抗器Ｒｂに流れる電流を検出し、検出した電流値に基づいて、電源ＢＡＴの残容量、充電状態を示すＳＯＣ（State Of Charge）、及び健全状態を示すＳＯＨ（State OfHealth）等のバッテリ情報を導出する。残量計ＩＣ１２は、レギュレータ端子ＴＲＥＧに接続される内蔵レギュレータから、サーミスタＴ１と抵抗器Ｒｔ１の分圧回路に電圧を供給する。残量計ＩＣ１２は、この分圧回路によって分圧された電圧をサーミスタ端子ＴＨＭから取得し、この電圧に基づいて、電源ＢＡＴの温度に関する温度情報を取得する。残量計ＩＣ１２は、シリアル通信を行うための通信線ＬＮによってＭＣＵ１と接続されており、ＭＣＵ１と通信可能に構成されている。残量計ＩＣ１２は、導出したバッテリ情報と、取得した電源ＢＡＴの温度情報を、ＭＣＵ１からの要求に応じて、ＭＣＵ１に送信する。ＭＣＵ１は、残量計ＩＣ１２が取得した電源ＢＡＴの残容量に基づき電源ＢＡＴからヒータＨＴＲへの放電を制御する。即ち、ＭＣＵ１は、電源ＢＡＴの残容量が所定値以下の場合、ヒータＨＴＲへの放電を禁止し充電を促す表示を行う。なお、シリアル通信を行うためには、データ送信用のデータラインや同期用のクロックラインなどの複数の信号線が必要になる。図１１～図２０では、簡略化のため、１本の信号線のみが図示されている点に留意されたい。
The
残量計ＩＣ１２は、通知端子１２ａを備えている。通知端子１２ａは、ＭＣＵ１の端子Ｐ６と、後述するダイオードＤ２のカソードと、に接続されている。残量計ＩＣ１２は、電源ＢＡＴの温度が過大になった等の異常を検出すると、通知端子１２ａからローレベルの信号を出力することで、その異常発生をＭＣＵ１に通知する。このローレベルの信号は、ダイオードＤ２を経由して、ＦＦ１７のＣＬＲ（￣）端子にも入力される。
The
昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９のスイッチング端子ＳＷには、リアクトルＬｃの一端が接続されている。このリアクトルＬｃの他端は昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９の入力端子ＶＩＮに接続されている。昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９は、スイッチング端子ＳＷに接続された内蔵トランジスタのオンオフ制御を行うことで、入力された電圧を昇圧して、出力端子ＶＯＵＴから出力する電圧変換制御を行う。なお、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９の入力端子ＶＩＮは、電源ＢＡＴに接続され昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９の高電位側の電源端子を構成している。昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９は、イネーブル端子ＥＮに入力される信号がハイレベルとなっている場合に、昇圧動作を行う。ＵＳＢ接続されている状態においては、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９のイネーブル端子ＥＮに入力される信号は、ＭＣＵ１によってローレベルに制御されてもよい。若しくは、ＵＳＢ接続されている状態においては、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９のイネーブル端子ＥＮに入力される信号をＭＣＵ１が制御しないことで、イネーブル端子ＥＮの電位を不定にしてもよい。
One end of a reactor Lc is connected to a switching terminal SW of the step-up DC/DC converter 9 . The other end of this reactor Lc is connected to the input terminal VIN of the step-up DC/DC converter 9 . The step-up DC/DC converter 9 performs on/off control of the built-in transistor connected to the switching terminal SW to step up the input voltage and perform voltage conversion control to output from the output terminal VOUT. The input terminal VIN of the step-up DC/DC converter 9 is connected to the power supply BAT and constitutes a power supply terminal of the step-up DC/DC converter 9 on the high potential side. The boost DC/DC converter 9 performs a boost operation when the signal input to the enable terminal EN is at high level. In the USB-connected state, the signal input to the enable terminal EN of the boost DC/DC converter 9 may be controlled to be low level by the MCU1. Alternatively, in the USB-connected state, the
昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９の出力端子ＶＯＵＴには、Ｐチャネル型ＭＯＳＦＥＴにより構成されたスイッチＳ４のソース端子が接続されている。スイッチＳ４のゲート端子は、ＭＣＵ１の端子Ｐ１５と接続されている。スイッチＳ４のドレイン端子には、抵抗器Ｒｓの一端が接続されている。抵抗器Ｒｓの他端は、ヒータＨＴＲの一端と接続される正極側のヒータコネクタＣｎに接続されている。スイッチＳ４と抵抗器Ｒｓの接続点には、２つの抵抗器からなる分圧回路Ｐｂが接続されている。分圧回路Ｐｂを構成する２つの抵抗器の接続点は、ＭＣＵ１の端子Ｐ１８と接続されている。スイッチＳ４と抵抗器Ｒｓの接続点は、更に、オペアンプＯＰ１の正電源端子と接続されている。 An output terminal VOUT of the step-up DC/DC converter 9 is connected to a source terminal of a switch S4 composed of a P-channel MOSFET. The gate terminal of switch S4 is connected to terminal P15 of MCU1. One end of the resistor Rs is connected to the drain terminal of the switch S4. The other end of the resistor Rs is connected to a positive heater connector Cn connected to one end of the heater HTR. A voltage dividing circuit Pb consisting of two resistors is connected to the connection point between the switch S4 and the resistor Rs. A connection point of the two resistors forming the voltage dividing circuit Pb is connected to the terminal P18 of the MCU1. A connection point between the switch S4 and the resistor Rs is further connected to the positive power supply terminal of the operational amplifier OP1.
昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９の出力端子ＶＯＵＴとスイッチＳ４のソース端子との接続ラインには、Ｐチャネル型ＭＯＳＦＥＴにより構成されたスイッチＳ３のソース端子が接続されている。スイッチＳ３のゲート端子は、ＭＣＵ１の端子Ｐ１６と接続されている。スイッチＳ３のドレイン端子は、抵抗器Ｒｓと正極側のヒータコネクタＣｎとの接続ラインに接続されている。このように、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９の出力端子ＶＯＵＴとヒータコネクタＣｎの正極側との間には、スイッチＳ３を含む回路と、スイッチＳ４及び抵抗器Ｒｓを含む回路とが並列接続されている。スイッチＳ３を含む回路は、抵抗器を有さないため、スイッチＳ４及び抵抗器Ｒｓを含む回路よりも低抵抗の回路である。 A connection line between the output terminal VOUT of the step-up DC/DC converter 9 and the source terminal of the switch S4 is connected to the source terminal of the switch S3 composed of a P-channel MOSFET. The gate terminal of switch S3 is connected to terminal P16 of MCU1. A drain terminal of the switch S3 is connected to a connection line between the resistor Rs and the heater connector Cn on the positive electrode side. Thus, a circuit including the switch S3 and a circuit including the switch S4 and the resistor Rs are connected in parallel between the output terminal VOUT of the boost DC/DC converter 9 and the positive electrode side of the heater connector Cn. . Since the circuit including the switch S3 does not have a resistor, it has a lower resistance than the circuit including the switch S4 and the resistor Rs.
オペアンプＯＰ１の非反転入力端子は、抵抗器Ｒｓと正極側のヒータコネクタＣｎとの接続ラインに接続されている。オペアンプＯＰ１の反転入力端子は、ヒータＨＴＲの他端と接続される負極側のヒータコネクタＣｎと、Ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴにより構成されたスイッチＳ６のドレイン端子と、に接続されている。スイッチＳ６のソース端子はグランドラインに接続されている。スイッチＳ６のゲート端子は、ＭＣＵ１の端子Ｐ１４と、ダイオードＤ４のアノードと、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９のイネーブル端子ＥＮと、に接続されている。ダイオードＤ４のカソードは、ＦＦ１７のＱ端子と接続されている。オペアンプＯＰ１の出力端子には抵抗器Ｒ４の一端が接続されている。抵抗器Ｒ４の他端は、ＭＣＵ１の端子Ｐ９と、Ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴにより構成されたスイッチＳ５のドレイン端子と、に接続されている。スイッチＳ５のソース端子は、グランドラインに接続されている。スイッチＳ５のゲート端子は、抵抗器Ｒｓと正極側のヒータコネクタＣｎとの接続ラインに接続されている。 The non-inverting input terminal of the operational amplifier OP1 is connected to the connection line between the resistor Rs and the heater connector Cn on the positive electrode side. The inverting input terminal of the operational amplifier OP1 is connected to the negative heater connector Cn connected to the other end of the heater HTR and to the drain terminal of the switch S6 composed of an N-channel MOSFET. The source terminal of switch S6 is connected to the ground line. A gate terminal of the switch S6 is connected to the terminal P14 of the MCU1, the anode of the diode D4, and the enable terminal EN of the step-up DC/DC converter 9. The cathode of diode D4 is connected to the Q terminal of FF17. One end of a resistor R4 is connected to the output terminal of the operational amplifier OP1. The other end of the resistor R4 is connected to the terminal P9 of the MCU1 and the drain terminal of the switch S5 composed of an N-channel MOSFET. A source terminal of the switch S5 is connected to the ground line. A gate terminal of the switch S5 is connected to a connection line between the resistor Rs and the heater connector Cn on the positive electrode side.
充電ＩＣ２の入力端子ＶＢＵＳは、ＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８の各々のアノードに接続されている。すなわち、入力端子ＶＢＵＳには、ＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８が並列接続されている。ＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８の各々のカソードは、電流制限ための抵抗器を介して、ＭＣＵ１の制御端子ＰＤ１～ＰＤ８に接続されている。ＭＣＵ１には、制御端子ＰＤ１～ＰＤ８の各々とグランド端子ＧＮＤとに接続されたトランジスタ（内蔵スイッチ）が内蔵されている。
The input terminal VBUS of charging IC2 is connected to the anode of each of LEDs L1-L8. That is, LEDs L1 to L8 are connected in parallel to the input terminal VBUS. The cathodes of the LEDs L1-L8 are connected to the control terminals PD1-PD8 of the MCU1 via current limiting resistors. The
したがって、ＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８は、レセプタクルＲＣＰに接続されたＵＳＢケーブルから供給されるＵＳＢ電圧ＶＵＳＢと、電源ＢＡＴから充電ＩＣ２を経由して供給される電圧と、のそれぞれによって動作可能に構成されている。 Therefore, the LEDs L1 to L8 are operable by the USB voltage VUSB supplied from the USB cable connected to the receptacle RCP and the voltage supplied from the power supply BAT via the charging IC2. .
また、ＭＣＵ１は、制御端子ＰＤ１と接続された内蔵スイッチをオンすることでＬＥＤ Ｌ１に通電してこれを点灯させ、制御端子ＰＤ１と接続された内蔵スイッチをオフすることでＬＥＤ Ｌ１を消灯させる。制御端子ＰＤ１と接続された内蔵スイッチのオンとオフを高速で切り替えることで、ＬＥＤ Ｌ１の輝度や発光パターンを動的に制御できる。ＬＥＤ Ｌ２～Ｌ８についても同様にＭＣＵ１によって点灯制御される。 Also, the MCU1 turns on the built-in switch connected to the control terminal PD1 to energize the LED L1 to light it, and turns off the built-in switch connected to the control terminal PD1 to turn off the LED L1. By rapidly switching on and off the built-in switch connected to the control terminal PD1, the brightness and light emission pattern of the LED L1 can be dynamically controlled. LEDs L2 to L8 are similarly controlled by the MCU1.
充電ＩＣ２は、入力端子ＶＢＵＳに入力されるＵＳＢ電圧ＶＵＳＢに基づいて電源ＢＡＴを充電する充電機能を備える。充電ＩＣ２は、不図示の端子や配線から、電源ＢＡＴの充電電流や充電電圧を取得し、これらに基づいて、電源ＢＡＴの充電制御（充電端子ｂａｔから電源ＢＡＴへの電力供給制御）を行う。また、充電ＩＣ２は、残量計ＩＣ１２からＭＣＵ１に送信された電源ＢＡＴの温度情報を、通信線ＬＮを利用したシリアル通信によってＭＣＵ１から取得し、充電制御に利用してもよい。
The charging IC2 has a charging function of charging the power source BAT based on the USB voltage VUSB input to the input terminal VBUS. The charging
充電ＩＣ２は、更に、ＶＢＡＴパワーパス機能と、ＯＴＧ機能とを備える。ＶＢＡＴパワーパス機能は、充電端子ｂａｔに入力される電源電圧ＶＢＡＴと略一致するシステム電源電圧Ｖｃｃ０を、出力端子ＳＹＳから出力する機能である。ＯＴＧ機能は、充電端子ｂａｔに入力される電源電圧ＶＢＡＴを昇圧して得られるシステム電源電圧Ｖｃｃ４を、入力端子ＶＢＵＳから出力する機能である。充電ＩＣ２のＯＴＧ機能のオンオフは、通信線ＬＮを利用したシリアル通信によって、ＭＣＵ１により制御される。なお、ＯＴＧ機能においては、充電端子ｂａｔに入力される電源電圧ＶＢＡＴを、入力端子ＶＢＵＳからそのまま出力してもよい。この場合において、電源電圧ＶＢＡＴとシステム電源電圧Ｖｃｃ４は略一致する。
The charging IC2 further has a VBAT power pass function and an OTG function. The VBAT power pass function is a function of outputting from the output terminal SYS a system power supply voltage Vcc0 substantially matching the power supply voltage VBAT input to the charging terminal bat. The OTG function is a function for outputting from the input terminal VBUS a system power supply voltage Vcc4 obtained by boosting the power supply voltage VBAT input to the charging terminal bat. ON/OFF of the OTG function of the charging
充電ＩＣ２の出力端子ＳＹＳは、昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８の入力端子ＶＩＮに接続されている。充電ＩＣ２のスイッチング端子ＳＷにはリアクトルＬａの一端が接続されている。リアクトルＬａの他端は、充電ＩＣ２の出力端子ＳＹＳに接続されている。充電ＩＣ２の充電イネーブル端子ＣＥ（￣）は、抵抗器を介して、ＭＣＵ１の端子Ｐ２２に接続されている。更に、充電ＩＣ２の充電イネーブル端子ＣＥ（￣）には、バイポーラトランジスタＳ１のコレクタ端子が接続されている。バイポーラトランジスタＳ１のエミッタ端子は、後述のＬＳＷ４の出力端子ＶＯＵＴに接続されている。バイポーラトランジスタＳ１のベース端子は、ＦＦ１７のＱ端子に接続されている。更に、充電ＩＣ２の充電イネーブル端子ＣＥ（￣）には、抵抗器Ｒｃの一端が接続されている。抵抗器Ｒｃの他端は、ＬＳＷ４の出力端子ＶＯＵＴに接続されている。
An output terminal SYS of the charging
昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８の入力端子ＶＩＮとイネーブル端子ＥＮには抵抗器が接続されている。充電ＩＣ２の出力端子ＳＹＳから、昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８の入力端子ＶＩＮにシステム電源電圧Ｖｃｃ０が入力されることで、昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８のイネーブル端子ＥＮに入力される信号はハイレベルとなり、昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８は昇圧動作又は降圧動作を開始する。昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８は、リアクトルＬｂに接続された内蔵トランジスタのスイッチング制御により、入力端子ＶＩＮに入力されたシステム電源電圧Ｖｃｃ０を昇圧又は降圧してシステム電源電圧Ｖｃｃ１を生成し、出力端子ＶＯＵＴから出力する。昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８の出力端子ＶＯＵＴは、昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８のフィードバック端子ＦＢと、ＬＳＷ４の入力端子ＶＩＮと、スイッチドライバ７の入力端子ＶＩＮと、ＦＦ１６の電源端子ＶＣＣ及びＤ端子と、に接続されている。昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８の出力端子ＶＯＵＴから出力されるシステム電源電圧Ｖｃｃ１が供給される配線を電源ラインＰＬ１と記載する。
A resistor is connected to the input terminal VIN and the enable terminal EN of the step-up/step-down DC/
ＬＳＷ４は、制御端子ＯＮに入力される信号がハイレベルになると、入力端子ＶＩＮに入力されているシステム電源電圧Ｖｃｃ１を出力端子ＶＯＵＴから出力する。ＬＳＷ４の制御端子ＯＮと電源ラインＰＬ１は、抵抗器を介して接続されている。このため、電源ラインＰＬ１にシステム電源電圧Ｖｃｃ１が供給されることで、ＬＳＷ４の制御端子ＯＮにはハイレベルの信号が入力される。ＬＳＷ４が出力する電圧は、配線抵抗等を無視すればシステム電源電圧Ｖｃｃ１と同一であるが、システム電源電圧Ｖｃｃ１と区別するために、ＬＳＷ４の出力端子ＶＯＵＴから出力される電圧を、以下ではシステム電源電圧Ｖｃｃ２と記載する。 When the signal input to the control terminal ON becomes high level, the LSW4 outputs the system power supply voltage Vcc1 input to the input terminal VIN from the output terminal VOUT. The control terminal ON of LSW4 and the power supply line PL1 are connected via a resistor. Therefore, by supplying the system power supply voltage Vcc1 to the power supply line PL1, a high level signal is input to the control terminal ON of the LSW4. The voltage output from LSW4 is the same as the system power supply voltage Vcc1 if wiring resistance and the like are ignored. Described as voltage Vcc2.
ＬＳＷ４の出力端子ＶＯＵＴは、ＭＣＵ１の電源端子ＶＤＤと、ＬＳＷ５の入力端子ＶＩＮと、残量計ＩＣ１２の電源端子ＶＤＤと、ＲＯＭ６の電源端子ＶＣＣと、バイポーラトランジスタＳ１のエミッタ端子と、抵抗器Ｒｃと、ＦＦ１７の電源端子ＶＣＣと、に接続されている。ＬＳＷ４の出力端子ＶＯＵＴから出力されるシステム電源電圧Ｖｃｃ２が供給される配線を電源ラインＰＬ２と記載する。
The output terminal VOUT of the LSW4 is connected to the power supply terminal VDD of the MCU1, the input terminal VIN of the LSW5, the power supply terminal VDD of the fuel gauge IC12, the power supply terminal VCC of the ROM6, the emitter terminal of the bipolar transistor S1, and the resistor Rc. , and the power supply terminal VCC of the
ＬＳＷ５は、制御端子ＯＮに入力される信号がハイレベルになると、入力端子ＶＩＮに入力されているシステム電源電圧Ｖｃｃ２を出力端子ＶＯＵＴから出力する。ＬＳＷ５の制御端子ＯＮは、ＭＣＵ１の端子Ｐ２３と接続されている。ＬＳＷ５が出力する電圧は、配線抵抗等を無視すればシステム電源電圧Ｖｃｃ２と同一であるが、システム電源電圧Ｖｃｃ２と区別するために、ＬＳＷ５の出力端子ＶＯＵＴから出力される電圧を、以下ではシステム電源電圧Ｖｃｃ３と記載する。ＬＳＷ５の出力端子ＶＯＵＴから出力されるシステム電源電圧Ｖｃｃ３が供給される配線を電源ラインＰＬ３と記載する。 When the signal input to the control terminal ON becomes high level, the LSW5 outputs the system power supply voltage Vcc2 input to the input terminal VIN from the output terminal VOUT. A control terminal ON of LSW5 is connected to terminal P23 of MCU1. The voltage output from LSW5 is the same as the system power supply voltage Vcc2 if wiring resistance and the like are ignored. Described as voltage Vcc3. A wiring to which system power supply voltage Vcc3 output from output terminal VOUT of LSW5 is supplied is referred to as power supply line PL3.
電源ラインＰＬ３には、サーミスタＴ２と抵抗器Ｒｔ２の直列回路が接続され、抵抗器Ｒｔ２はグランドラインに接続されている。サーミスタＴ２と抵抗器Ｒｔ２は分圧回路を構成しており、これらの接続点は、ＭＣＵ１の端子Ｐ２１と接続されている。ＭＣＵ１は、端子Ｐ２１に入力される電圧に基づいて、サーミスタＴ２の温度変動（抵抗値変動）を検出し、その温度変動量によって、パフ動作の有無を判定する。 A series circuit of a thermistor T2 and a resistor Rt2 is connected to the power line PL3, and the resistor Rt2 is connected to the ground line. The thermistor T2 and the resistor Rt2 form a voltage dividing circuit, and their connection point is connected to the terminal P21 of the MCU1. The MCU1 detects the temperature variation (resistance value variation) of the thermistor T2 based on the voltage input to the terminal P21, and determines the presence or absence of the puff operation based on the amount of temperature variation.
電源ラインＰＬ３には、サーミスタＴ３と抵抗器Ｒｔ３の直列回路が接続され、抵抗器Ｒｔ３はグランドラインに接続されている。サーミスタＴ３と抵抗器Ｒｔ３は分圧回路を構成しており、これらの接続点は、ＭＣＵ１の端子Ｐ１３と、オペアンプＯＰ２の反転入力端子と、に接続されている。ＭＣＵ１は、端子Ｐ１３に入力される電圧に基づいて、サーミスタＴ３の温度（ヒータＨＴＲの温度に相当）を検出する。 A series circuit of a thermistor T3 and a resistor Rt3 is connected to the power supply line PL3, and the resistor Rt3 is connected to the ground line. The thermistor T3 and the resistor Rt3 form a voltage dividing circuit, and their connection point is connected to the terminal P13 of the MCU1 and the inverting input terminal of the operational amplifier OP2. The MCU1 detects the temperature of the thermistor T3 (corresponding to the temperature of the heater HTR) based on the voltage input to the terminal P13.
電源ラインＰＬ３には、サーミスタＴ４と抵抗器Ｒｔ４の直列回路が接続され、抵抗器Ｒｔ４はグランドラインに接続されている。サーミスタＴ４と抵抗器Ｒｔ４は分圧回路を構成しており、これらの接続点は、ＭＣＵ１の端子Ｐ１２と、オペアンプＯＰ３の反転入力端子と、に接続されている。ＭＣＵ１は、端子Ｐ１２に入力される電圧に基づいて、サーミスタＴ４の温度（ケース１１０の温度に相当）を検出する。 A series circuit of a thermistor T4 and a resistor Rt4 is connected to the power line PL3, and the resistor Rt4 is connected to the ground line. The thermistor T4 and the resistor Rt4 form a voltage dividing circuit, and the connection point between them is connected to the terminal P12 of the MCU1 and the inverting input terminal of the operational amplifier OP3. The MCU1 detects the temperature of the thermistor T4 (corresponding to the temperature of the case 110) based on the voltage input to the terminal P12.
電源ラインＰＬ２には、ＭＯＳＦＥＴにより構成されたスイッチＳ７のソース端子が接続されている。スイッチＳ７のゲート端子は、ＭＣＵ１の端子Ｐ２０に接続されている。スイッチＳ７のドレイン端子は、振動モータＭが接続される一対のコネクタの一方に接続されている。この一対のコネクタの他方はグランドラインに接続されている。ＭＣＵ１は、端子Ｐ２０の電位を操作することでスイッチＳ７の開閉を制御し、振動モータＭを特定のパターンで振動させることができる。スイッチＳ７に代えて、専用のドライバＩＣを用いてもよい。 A source terminal of a switch S7 composed of a MOSFET is connected to the power line PL2. The gate terminal of switch S7 is connected to terminal P20 of MCU1. A drain terminal of the switch S7 is connected to one of a pair of connectors to which the vibration motor M is connected. The other of the pair of connectors is connected to the ground line. The MCU1 can control the opening/closing of the switch S7 by manipulating the potential of the terminal P20, and vibrate the vibration motor M in a specific pattern. A dedicated driver IC may be used instead of the switch S7.
電源ラインＰＬ２には、オペアンプＯＰ２の正電源端子と、オペアンプＯＰ２の非反転入力端子に接続されている分圧回路Ｐｄ（２つの抵抗器の直列回路）と、が接続されている。分圧回路Ｐｄを構成する２つの抵抗器の接続点は、オペアンプＯＰ２の非反転入力端子に接続されている。オペアンプＯＰ２は、ヒータＨＴＲの温度に応じた信号（サーミスタＴ３の抵抗値に応じた信号）を出力する。本実施形態では、サーミスタＴ３としてＮＴＣ特性を持つものを用いているため、ヒータＨＴＲの温度（サーミスタＴ３の温度）が高いほど、オペアンプＯＰ２の出力電圧は低くなる。これは、オペアンプＯＰ２の負電源端子はグランドラインへ接続されており、オペアンプＯＰ２の反転入力端子に入力される電圧値（サーミスタＴ３と抵抗器Ｒｔ３による分圧値）が、オペアンプＯＰ２の非反転入力端子に入力される電圧値（分圧回路Ｐｄによる分圧値）より高くなると、オペアンプＯＰ２の出力電圧の値は、グランド電位の値と略等しくなるためである。つまり、ヒータＨＴＲの温度（サーミスタＴ３の温度）が高温になると、オペアンプＯＰ２の出力電圧はローレベルになる。なお、サーミスタＴ３としてＰＴＣ特性を持つものを用いる場合には、オペアンプＯＰ２の非反転入力端子に、サーミスタＴ３及び抵抗器Ｒｔ３の分圧回路の出力を接続し、オペアンプＯＰ２の反転入力端子に、分圧回路Ｐｄの出力を接続すればよい。 A positive power supply terminal of the operational amplifier OP2 and a voltage dividing circuit Pd (a series circuit of two resistors) connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP2 are connected to the power supply line PL2. A connection point between the two resistors forming the voltage dividing circuit Pd is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP2. The operational amplifier OP2 outputs a signal corresponding to the temperature of the heater HTR (signal corresponding to the resistance value of the thermistor T3). In this embodiment, since the thermistor T3 has the NTC characteristic, the higher the temperature of the heater HTR (the temperature of the thermistor T3), the lower the output voltage of the operational amplifier OP2. This is because the negative power supply terminal of operational amplifier OP2 is connected to the ground line, and the voltage value input to the inverting input terminal of operational amplifier OP2 (divided voltage value by thermistor T3 and resistor Rt3) is the non-inverting input of operational amplifier OP2. This is because the value of the output voltage of the operational amplifier OP2 becomes substantially equal to the value of the ground potential when it becomes higher than the voltage value input to the terminal (divided voltage value by the voltage dividing circuit Pd). That is, when the temperature of the heater HTR (the temperature of the thermistor T3) becomes high, the output voltage of the operational amplifier OP2 becomes low level. When a thermistor T3 having a PTC characteristic is used, the output of the voltage dividing circuit of the thermistor T3 and the resistor Rt3 is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP2, and the dividing circuit is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier OP2. The output of the pressure circuit Pd may be connected.
電源ラインＰＬ２には、オペアンプＯＰ３の正電源端子と、オペアンプＯＰ３の非反転入力端子に接続されている分圧回路Ｐｅ（２つの抵抗器の直列回路）と、が接続されている。分圧回路Ｐｅを構成する２つの抵抗器の接続点は、オペアンプＯＰ３の非反転入力端子に接続されている。オペアンプＯＰ３は、ケース１１０の温度に応じた信号（サーミスタＴ４の抵抗値に応じた信号）を出力する。本実施形態では、サーミスタＴ４としてＮＴＣ特性を持つものを用いているため、ケース１１０の温度が高いほど、オペアンプＯＰ３の出力電圧は低くなる。これは、オペアンプＯＰ３の負電源端子はグランドラインへ接続されており、オペアンプＯＰ３の反転入力端子に入力される電圧値（サーミスタＴ４と抵抗器Ｒｔ４による分圧値）が、オペアンプＯＰ３の非反転入力端子に入力される電圧値（分圧回路Ｐｅによる分圧値）より高くなると、オペアンプＯＰ３の出力電圧の値は、グランド電位の値と略等しくなるためである。つまり、サーミスタＴ４の温度が高温になると、オペアンプＯＰ３の出力電圧が、ローレベルになる。
なお、サーミスタＴ４としてＰＴＣ特性を持つものを用いる場合には、オペアンプＯＰ３の非反転入力端子に、サーミスタＴ４及び抵抗器Ｒｔ４の分圧回路の出力を接続し、オペアンプＯＰ３の反転入力端子に、分圧回路Ｐｅの出力を接続すればよい。
A positive power supply terminal of the operational amplifier OP3 and a voltage dividing circuit Pe (a series circuit of two resistors) connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP3 are connected to the power supply line PL2. A connection point between the two resistors forming the voltage dividing circuit Pe is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP3. The operational amplifier OP3 outputs a signal corresponding to the temperature of the case 110 (a signal corresponding to the resistance value of the thermistor T4). In this embodiment, the thermistor T4 having the NTC characteristic is used, so the higher the temperature of the
When a thermistor T4 having a PTC characteristic is used, the output of the voltage dividing circuit of the thermistor T4 and the resistor Rt4 is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP3, and the dividing circuit is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier OP3. The output of the pressure circuit Pe may be connected.
オペアンプＯＰ２の出力端子には抵抗器Ｒ１が接続されている。抵抗器Ｒ１には、ダイオードＤ１のカソードが接続されている。ダイオードＤ１のアノードは、オペアンプＯＰ３の出力端子と、ＦＦ１７のＤ端子と、ＦＦ１７のＣＬＲ（￣）端子と、に接続されている。抵抗器Ｒ１とダイオードＤ１との接続ラインには、電源ラインＰＬ１に接続された抵抗器Ｒ２が接続されている。また、この接続ラインには、ＦＦ１６のＣＬＲ（￣）端子が接続されている。
A resistor R1 is connected to the output terminal of the operational amplifier OP2. A cathode of a diode D1 is connected to the resistor R1. The anode of the diode D1 is connected to the output terminal of the operational amplifier OP3, the D terminal of the FF17, and the CLR (~) terminal of the FF17. A connection line between the resistor R1 and the diode D1 is connected to a resistor R2 connected to the power supply line PL1. Also, the CLR (~) terminal of the
ダイオードＤ１のアノード及びオペアンプＯＰ３の出力端子の接続点と、ＦＦ１７のＤ端子との接続ラインには、抵抗器Ｒ３の一端が接続されている。抵抗器Ｒ３の他端は電源ラインＰＬ２に接続されている。更に、この接続ラインには、残量計ＩＣ１２の通知端子１２ａと接続されているダイオードＤ２のアノードと、ダイオードＤ３のアノードと、ＦＦ１７のＣＬＲ（￣）端子と、が接続されている。ダイオードＤ３のカソードは、ＭＣＵ１の端子Ｐ５に接続されている。
One end of the resistor R3 is connected to the connection line between the anode of the diode D1 and the output terminal of the operational amplifier OP3 and the D terminal of the FF17. The other end of resistor R3 is connected to power supply line PL2. Furthermore, the anode of the diode D2 connected to the
ＦＦ１６は、ヒータＨＴＲの温度が過大となり、オペアンプＯＰ２から出力される信号が小さくなって、ＣＬＲ（￣）端子に入力される信号がローレベルになると、Ｑ（￣）端子からハイレベルの信号をＭＣＵ１の端子Ｐ１１に入力する。ＦＦ１６のＤ端子には電源ラインＰＬ１からハイレベルのシステム電源電圧Ｖｃｃ１が供給されている。このため、ＦＦ１６では、負論理で動作するＣＬＲ（￣）端子に入力される信号がローレベルにならない限り、Ｑ（￣）端子からはローレベルの信号が出力され続ける。
When the temperature of the heater HTR becomes excessive and the signal output from the operational amplifier OP2 becomes low and the signal input to the CLR (~) terminal becomes low level, the FF16 outputs a high level signal from the Q (~) terminal. Input to terminal P11 of MCU1. A high-level system power supply voltage Vcc1 is supplied from the power supply line PL1 to the D terminal of the FF16. Therefore, in the
ＦＦ１７のＣＬＲ（￣）端子に入力される信号は、ヒータＨＴＲの温度が過大となった場合と、ケース１１０の温度が過大となった場合と、残量計ＩＣ１２の通知端子１２ａから異常検出を示すローレベルの信号が出力された場合のいずれかの場合に、ローレベルとなる。ＦＦ１７は、ＣＬＲ（￣）端子に入力される信号がローレベルになると、Ｑ端子からローレベルの信号を出力する。このローレベルの信号は、ＭＣＵ１の端子Ｐ１０と、スイッチＳ６のゲート端子と、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９のイネーブル端子ＥＮと、充電ＩＣ２に接続されたバイポーラトランジスタＳ１のベース端子と、にそれぞれ入力される。スイッチＳ６のゲート端子にローレベルの信号が入力されると、スイッチＳ６を構成するＮチャネル型ＭＯＳＦＥＴのゲート－ソース間電圧が閾値電圧未満となるため、スイッチＳ６がオフになる。昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９のイネーブル端子ＥＮにローレベルの信号が入力されると、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９のイネーブル端子ＥＮは正論理であるため、昇圧動作が停止する。バイポーラトランジスタＳ１のベース端子にローレベルの信号が入力されると、バイポーラトランジスタＳ１がオンになる（コレクタ端子から増幅された電流が出力される）。バイポーラトランジスタＳ１がオンになると、充電ＩＣ２のＣＥ（￣）端子にバイポーラトランジスタＳ１を介してハイレベルのシステム電源電圧Ｖｃｃ２が入力される。充電ＩＣ２のＣＥ（￣）端子は負論理であるため、電源ＢＡＴの充電が停止される。これらにより、ヒータＨＴＲの加熱と電源ＢＡＴの充電が停止される。なお、ＭＣＵ１が端子Ｐ２２から充電ＩＣ２の充電イネーブル端子ＣＥ（￣）に対してローレベルのイネーブル信号を出力しようとしても、バイポーラトランジスタＳ１がオンされると、増幅された電流が、コレクタ端子からＭＣＵ１の端子Ｐ２２及び充電ＩＣ２の充電イネーブル端子ＣＥ（￣）に入力される。これにより、充電ＩＣ２の充電イネーブル端子ＣＥ（￣）にはハイレベルの信号が入力される点に留意されたい。
The signal input to the CLR (~) terminal of the
ＦＦ１７のＤ端子には電源ラインＰＬ２からハイレベルのシステム電源電圧Ｖｃｃ２が供給されている。このため、ＦＦ１７では、負論理で動作するＣＬＲ（￣）端子に入力される信号がローレベルにならない限り、Ｑ端子からハイレベルの信号が出力され続ける。オペアンプＯＰ３の出力端子からローレベルの信号が出力されると、オペアンプＯＰ２の出力端子から出力される信号のレベルに拠らず、ＦＦ１７のＣＬＲ（￣）端子にはローレベルの信号が入力される。オペアンプＯＰ２の出力端子からハイレベルの信号が出力される場合には、オペアンプＯＰ３の出力端子から出力されるローレベルの信号は、ダイオードＤ１によってこのハイレベルの信号の影響を受けない点に留意されたい。また、オペアンプＯＰ２の出力端子からローレベルの信号が出力される場合には、オペアンプＯＰ３の出力端子からハイレベルの信号が出力されたとしても、ダイオードＤ１を介してこのハイレベルの信号はローレベルの信号に置き換わる。
A high-level system power supply voltage Vcc2 is supplied to the D terminal of the FF17 from the power supply line PL2. Therefore, the
電源ラインＰＬ２は、ＭＣＵ搭載基板１６１からＬＥＤ搭載基板１６３及びホールＩＣ搭載基板１６４側に向けて更に分岐している。この分岐した電源ラインＰＬ２には、ホールＩＣ１３の電源端子ＶＤＤと、通信ＩＣ１５の電源端子ＶＣＣと、ホールＩＣ１４の電源端子ＶＤＤと、が接続されている。
The power line PL2 is further branched from the
ホールＩＣ１３の出力端子ＯＵＴは、ＭＣＵ１の端子Ｐ３と、スイッチドライバ７の端子ＳＷ２と、に接続されている。アウターパネル１１５が外れると、ホールＩＣ１３の出力端子ＯＵＴからローレベルの信号が出力される。ＭＣＵ１は、端子Ｐ３に入力される信号により、アウターパネル１１５の装着有無を判定する。
The output terminal OUT of the Hall IC 13 is connected to the terminal P3 of the MCU1 and the terminal SW2 of the
ＬＥＤ搭載基板１６３には、操作スイッチＯＰＳと接続された直列回路（抵抗器とコンデンサの直列回路）が設けられている。この直列回路は、電源ラインＰＬ２に接続されている。この直列回路の抵抗器とコンデンサの接続点は、ＭＣＵ１の端子Ｐ４と、操作スイッチＯＰＳと、スイッチドライバ７の端子ＳＷ１と、に接続されている。操作スイッチＯＰＳが押下されていない状態では、操作スイッチＯＰＳは導通せず、ＭＣＵ１の端子Ｐ４とスイッチドライバ７の端子ＳＷ１にそれぞれ入力される信号は、システム電源電圧Ｖｃｃ２によりハイレベルとなる。操作スイッチＯＰＳが押下されて操作スイッチＯＰＳが導通状態になると、ＭＣＵ１の端子Ｐ４とスイッチドライバ７の端子ＳＷ１にそれぞれ入力される信号は、グランド１６３Ｇへ接続されるためローレベルとなる。ＭＣＵ１は、端子Ｐ４に入力される信号により、操作スイッチＯＰＳの操作を検出する。
The
操作スイッチＯＰＳは、ユーザによって押下されるときに、静電気等の外来ノイズが内部ユニット１４０に侵入しやすいが、操作スイッチＯＰＳは、ユーザが押下するとグランド１６３Ｇへ接続される。これにより、操作スイッチＯＰＳがユーザによって押下されるときに、外来ノイズが操作スイッチＯＰＳから内部ユニット１４０に侵入した場合でも、外来ノイズをグランド１６３Ｇに逃がすことができるので、吸引器１００の耐久性が向上する。
External noise such as static electricity tends to enter the
さらに、前述したように、グランド１６３Ｇは、ＬＥＤ搭載基板１６３の内部に設けられているので、操作スイッチＯＰＳがユーザによって押下されるときに、外来ノイズが操作スイッチＯＰＳから内部ユニット１４０に侵入した場合でも、操作スイッチＯＰＳから内部ユニット１４０に侵入した外来ノイズが、ＬＥＤ搭載基板１６３以外の回路基板に侵入することを抑制できる。これにより、ＬＥＤ搭載基板１６３以外の回路基板に実装された電子部品が外来ノイズによって故障することを抑制でき、吸引器１００の耐久性が向上する。
Furthermore, as described above, since the
スイッチドライバ７には、リセット入力端子ＲＳＴＢが設けられている。リセット入力端子ＲＳＴＢは、ＬＳＷ４の制御端子ＯＮに接続されている。スイッチドライバ７は、端子ＳＷ１と端子ＳＷ２に入力される信号のレベルがいずれもローレベルとなった場合（アウターパネル１１５が外されており、且つ、操作スイッチＯＰＳが押下された状態）には、リセット入力端子ＲＳＴＢからローレベルの信号を出力することで、ＬＳＷ４の出力動作を停止させる。つまり、本来はアウターパネル１１５の押圧部１１７を介して押し下げられる操作スイッチＯＰＳが、アウターパネル１１５が外れた状態でユーザによって直接押し下げられると、スイッチドライバ７の端子ＳＷ１と端子ＳＷ２に入力される信号のレベルがいずれもローレベルになる。
The
＜吸引器の動作モード毎の動作＞
以下、図１４～図２０を参照して、図１１に示す電気回路の動作を説明する。図１４は、スリープモードにおける電気回路の動作を説明するための図である。図１５は、アクティブモードにおける電気回路の動作を説明するための図である。図１６は、加熱初期設定モードにおける電気回路の動作を説明するための図である。図１７は、加熱モードにおけるヒータＨＴＲの加熱時の電気回路の動作を説明するための図である。図１８は、加熱モードにおけるヒータＨＴＲの温度検出時の電気回路の動作を説明するための図である。図１９は、充電モードにおける電気回路の動作を説明するための図である。図２０は、ＭＣＵ１のリセット（再起動）時の電気回路の動作を説明するための図である。図１４～図２０の各々において、チップ化された電子部品の端子のうち、破線の楕円で囲まれた端子は、電源電圧ＶＢＡＴ、ＵＳＢ電圧ＶＵＳＢ、及びシステム電源電圧等の入力又は出力がなされている端子を示している。
<Operation for each operating mode of the aspirator>
The operation of the electric circuit shown in FIG. 11 will be described below with reference to FIGS. 14 to 20. FIG. FIG. 14 is a diagram for explaining the operation of the electric circuit in sleep mode. FIG. 15 is a diagram for explaining the operation of the electric circuit in the active mode; FIG. 16 is a diagram for explaining the operation of the electric circuit in the heating initial setting mode. FIG. 17 is a diagram for explaining the operation of the electric circuit during heating of the heater HTR in the heating mode. FIG. 18 is a diagram for explaining the operation of the electric circuit when the temperature of the heater HTR is detected in the heating mode. FIG. 19 is a diagram for explaining the operation of the electric circuit in charging mode. FIG. 20 is a diagram for explaining the operation of the electric circuit when the
いずれの動作モードにおいても、電源電圧ＶＢＡＴは、保護ＩＣ１０の電源端子ＶＤＤと、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９の入力端子ＶＩＮと、充電ＩＣ２の充電端子ｂａｔに入力されている。
In any operation mode, the power supply voltage VBAT is input to the power supply terminal VDD of the
＜スリープモード：図１４＞
ＭＣＵ１は、充電ＩＣ２のＶＢＡＴパワーパス機能を有効とし、ＯＴＧ機能と充電機能を無効とする。充電ＩＣ２の入力端子ＶＢＵＳにＵＳＢ電圧ＶＵＳＢが入力されないことで、充電ＩＣ２のＶＢＡＴパワーパス機能は有効になる。通信線ＬＮからＯＴＧ機能を有効にするための信号がＭＣＵ１から充電ＩＣ２へ出力されないため、ＯＴＧ機能は無効になる。このため、充電ＩＣ２は、充電端子ｂａｔに入力された電源電圧ＶＢＡＴからシステム電源電圧Ｖｃｃ０を生成して、出力端子ＳＹＳから出力する。出力端子ＳＹＳから出力されたシステム電源電圧Ｖｃｃ０は、昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８の入力端子ＶＩＮ及びイネーブル端子ＥＮに入力される。昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８は、正論理であるイネーブル端子ＥＮにハイレベルのシステム電源電圧Ｖｃｃ０が入力されることでイネーブルとなり、システム電源電圧Ｖｃｃ０からシステム電源電圧Ｖｃｃ１を生成して、出力端子ＶＯＵＴから出力する。昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８の出力端子ＶＯＵＴから出力されたシステム電源電圧Ｖｃｃ１は、ＬＳＷ４の入力端子ＶＩＮと、ＬＳＷ４の制御端子ＯＮと、スイッチドライバ７の入力端子ＶＩＮと、ＦＦ１６の電源端子ＶＣＣ及びＤ端子と、にそれぞれ供給される。
<Sleep mode: Fig. 14>
The MCU1 enables the VBAT power pass function of the charging IC2 and disables the OTG function and charging function. Since the USB voltage VUSB is not input to the input terminal VBUS of the charging IC2, the VBAT power pass function of the charging IC2 is enabled. Since the signal for enabling the OTG function is not output from the MCU1 to the charging IC2 from the communication line LN, the OTG function is disabled. Therefore, the charging IC2 generates the system power supply voltage Vcc0 from the power supply voltage VBAT input to the charging terminal bat, and outputs it from the output terminal SYS. The system power supply voltage Vcc0 output from the output terminal SYS is input to the input terminal VIN and enable terminal EN of the step-up/step-down DC/
ＬＳＷ４は、制御端子ＯＮにシステム電源電圧Ｖｃｃ１が入力されることで、入力端子ＶＩＮに入力されたシステム電源電圧Ｖｃｃ１を、出力端子ＶＯＵＴからシステム電源電圧Ｖｃｃ２として出力する。ＬＳＷ４から出力されたシステム電源電圧Ｖｃｃ２は、ＭＣＵ１の電源端子ＶＤＤと、ＬＳＷ５の入力端子ＶＩＮと、ホールＩＣ１３の電源端子ＶＤＤと、通信ＩＣ１５の電源端子ＶＣＣと、ホールＩＣ１４の電源端子ＶＤＤと、に入力される。更に、システム電源電圧Ｖｃｃ２は、残量計ＩＣ１２の電源端子ＶＤＤと、ＲＯＭ６の電源端子ＶＣＣと、充電ＩＣ２の充電イネーブル端子ＣＥ（￣）に接続された抵抗器Ｒｃ及びバイポーラトランジスタＳ１と、ＦＦ１７の電源端子ＶＣＣと、オペアンプＯＰ３の正電源端子と、分圧回路Ｐｅと、オペアンプＯＰ２の正電源端子と、分圧回路Ｐｄと、にそれぞれ供給される。充電ＩＣ２に接続されているバイポーラトランジスタＳ１は、ＦＦ１７のＱ端子からローレベルの信号が出力されない限りはオフとなっている。そのため、ＬＳＷ４で生成されたシステム電源電圧Ｖｃｃ２は、充電ＩＣ２の充電イネーブル端子ＣＥ（￣）にも入力される。充電ＩＣ２の充電イネーブル端子ＣＥ（￣）は負論理のため、この状態では、充電ＩＣ２による充電機能はオフとなる。
When the system power supply voltage Vcc1 is input to the control terminal ON, the LSW4 outputs the system power supply voltage Vcc1 input to the input terminal VIN as the system power supply voltage Vcc2 from the output terminal VOUT. The system power supply voltage Vcc2 output from the LSW4 is applied to the power supply terminal VDD of the MCU1, the input terminal VIN of the LSW5, the power supply terminal VDD of the Hall IC 13, the power supply terminal VCC of the
このように、スリープモードにおいては、ＬＳＷ５はシステム電源電圧Ｖｃｃ３の出力を停止しているため、電源ラインＰＬ３に接続される電子部品への電力供給は停止される。また、スリープモードにおいては、充電ＩＣ２のＯＴＧ機能は停止しているため、ＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８への電力供給は停止される。
Thus, in the sleep mode,
＜アクティブモード：図１５＞
ＭＣＵ１は、図１４のスリープモードの状態から、端子Ｐ８に入力される信号がハイレベルとなり、スライダ１１９が開いたことを検出すると、端子Ｐ２３からＬＳＷ５の制御端子ＯＮにハイレベルの信号を入力する。これにより、ＬＳＷ５は入力端子ＶＩＮに入力されているシステム電源電圧Ｖｃｃ２を、システム電源電圧Ｖｃｃ３として、出力端子ＶＯＵＴから出力する。ＬＳＷ５の出力端子ＶＯＵＴから出力されたシステム電源電圧Ｖｃｃ３は、サーミスタＴ２と、サーミスタＴ３と、サーミスタＴ４と、に供給される。
<Active mode: Fig. 15>
When the
更に、ＭＣＵ１は、スライダ１１９が開いたことを検出すると、通信線ＬＮを介して、充電ＩＣ２のＯＴＧ機能を有効化する。これにより、充電ＩＣ２は、充電端子ｂａｔから入力された電源電圧ＶＢＡＴを昇圧して得られるシステム電源電圧Ｖｃｃ４を、入力端子ＶＢＵＳから出力する。入力端子ＶＢＵＳから出力されたシステム電源電圧Ｖｃｃ４は、ＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８に供給される。
Further, when the MCU1 detects that the
＜加熱初期設定モード：図１６＞
図１５の状態から、端子Ｐ４に入力される信号がローレベルになる（操作スイッチＯＰＳの押下がなされる）と、ＭＣＵ１は、加熱に必要な各種の設定を行った後、端子Ｐ１４から、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９のイネーブル端子ＥＮにハイレベルのイネーブル信号を入力する。これにより、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９は、電源電圧ＶＢＡＴを昇圧して得られる駆動電圧Ｖｂｓｔを出力端子ＶＯＵＴから出力する。駆動電圧Ｖｂｓｔは、スイッチＳ３とスイッチＳ４に供給される。この状態では、スイッチＳ３とスイッチＳ４はオフとなっている。また、端子Ｐ１４から出力されたハイレベルのイネーブル信号によってスイッチＳ６はオンされる。これにより、ヒータＨＴＲの負極側端子がグランドラインに接続されて、スイッチＳ３をＯＮにすればヒータＨＴＲを加熱可能な状態になる。ＭＣＵ１の端子Ｐ１４からハイレベルの信号のイネーブル信号が出力された後、加熱モードに移行する。
<Heating initial setting mode: Fig. 16>
From the state of FIG. 15, when the signal input to the terminal P4 becomes low level (the operation switch OPS is pressed), the MCU1 performs various settings necessary for heating, and then boosts the voltage from the terminal P14. A high-level enable signal is input to the enable terminal EN of the DC/DC converter 9 . As a result, the step-up DC/DC converter 9 outputs the drive voltage Vbst obtained by stepping up the power supply voltage VBAT from the output terminal VOUT. The drive voltage Vbst is supplied to the switches S3 and S4. In this state, the switches S3 and S4 are off. Also, the switch S6 is turned on by the high-level enable signal output from the terminal P14. As a result, the negative terminal of the heater HTR is connected to the ground line, and the heater HTR can be heated by turning on the switch S3. After a high-level enable signal is output from the terminal P14 of the MCU1, the mode shifts to the heating mode.
＜加熱モード時のヒータ加熱：図１７＞
図１６の状態において、ＭＣＵ１は、端子Ｐ１６に接続されたスイッチＳ３のスイッチング制御と、端子Ｐ１５に接続されたスイッチＳ４のスイッチング制御を開始する。これらスイッチング制御は、前述した加熱初期設定モードが完了すれば自動的に開始されてもよいし、さらなる操作スイッチＯＰＳの押下によって開始されてもよい。具体的には、ＭＣＵ１は、図１７のように、スイッチＳ３をオンし、スイッチＳ４をオフして、駆動電圧ＶｂｓｔをヒータＨＴＲに供給し、エアロゾル生成のためのヒータＨＴＲの加熱を行う加熱制御と、図１８のように、スイッチＳ３をオフし、スイッチＳ４をオンして、ヒータＨＴＲの温度を検出する温度検出制御と、を行う。
<Heater heating in heating mode: FIG. 17>
In the state of FIG. 16, the MCU1 starts switching control of the switch S3 connected to the terminal P16 and switching control of the switch S4 connected to the terminal P15. These switching controls may be automatically started when the heating initialization mode described above is completed, or may be started by further pressing the operation switch OPS. Specifically, as shown in FIG. 17, the
図１７に示すように、加熱制御時においては、駆動電圧Ｖｂｓｔは、スイッチＳ５のゲートにも供給されて、スイッチＳ５がオンとなる。また、加熱制御時には、スイッチＳ３を通過した駆動電圧Ｖｂｓｔが、抵抗器Ｒｓを介して、オペアンプＯＰ１の正電源端子にも入力される。抵抗器Ｒｓの抵抗値は、オペアンプＯＰ１の内部抵抗値と比べると無視できるほど小さい。そのため、加熱制御時において、オペアンプＯＰ１の正電源端子に入力される電圧は、駆動電圧Ｖｂｓｔとほぼ同等になる。 As shown in FIG. 17, during heating control, the driving voltage Vbst is also supplied to the gate of the switch S5 to turn on the switch S5. Further, during heating control, the drive voltage Vbst that has passed through the switch S3 is also input to the positive power supply terminal of the operational amplifier OP1 via the resistor Rs. The resistance value of the resistor Rs is negligibly small compared to the internal resistance value of the operational amplifier OP1. Therefore, during heating control, the voltage input to the positive power supply terminal of the operational amplifier OP1 is approximately equal to the drive voltage Vbst.
なお、抵抗器Ｒ４の抵抗値は、スイッチＳ５のオン抵抗値よりも大きくなっている。加熱制御時にもオペアンプＯＰ１は動作するが、加熱制御時にはスイッチＳ５がオンになる。スイッチＳ５がオンの状態では、オペアンプＯＰ１の出力電圧が、抵抗器Ｒ４とスイッチＳ５の分圧回路によって分圧されて、ＭＣＵ１の端子Ｐ９に入力される。抵抗器Ｒ４の抵抗値がスイッチＳ５のオン抵抗値よりも大きくなっていることで、ＭＣＵ１の端子Ｐ９に入力される電圧は十分に小さくなる。これにより、オペアンプＯＰ１からＭＣＵ１に対して大きな電圧が入力されるのを防ぐことができる。 Note that the resistance value of the resistor R4 is greater than the ON resistance value of the switch S5. Although the operational amplifier OP1 operates during heating control, the switch S5 is turned on during heating control. When the switch S5 is on, the output voltage of the operational amplifier OP1 is divided by the voltage dividing circuit of the resistor R4 and the switch S5 and input to the terminal P9 of the MCU1. Since the resistance value of the resistor R4 is higher than the ON resistance value of the switch S5, the voltage input to the terminal P9 of the MCU1 is sufficiently reduced. This can prevent a large voltage from being input from the operational amplifier OP1 to the MCU1.
＜加熱モード時のヒータ温度検出：図１８＞
図１８に示すように、温度検出制御時には、駆動電圧ＶｂｓｔがオペアンプＯＰ１の正電源端子に入力されると共に、分圧回路Ｐｂに入力される。分圧回路Ｐｂによって分圧された電圧は、ＭＣＵ１の端子Ｐ１８に入力される。ＭＣＵ１は、端子Ｐ１８に入力される電圧に基づいて、温度検出制御時における抵抗器ＲｓとヒータＨＴＲの直列回路に印加される基準電圧Ｖｔｅｍｐを取得する。
<Heater temperature detection in heating mode: Fig. 18>
As shown in FIG. 18, during temperature detection control, the driving voltage Vbst is input to the positive power supply terminal of the operational amplifier OP1 and also to the voltage dividing circuit Pb. The voltage divided by the voltage dividing circuit Pb is input to the terminal P18 of the MCU1. Based on the voltage input to the terminal P18, the MCU1 obtains the reference voltage Vtemp applied to the series circuit of the resistor Rs and the heater HTR during temperature detection control.
また、温度検出制御時には、駆動電圧Ｖｂｓｔ（基準電圧Ｖｔｅｍｐ）が、抵抗器ＲｓとヒータＨＴＲの直列回路に供給される。そして、この駆動電圧Ｖｂｓｔ（基準電圧Ｖｔｅｍｐ）を抵抗器ＲｓとヒータＨＴＲによって分圧した電圧Ｖｈｅａｔが、オペアンプＯＰ１の非反転入力端子に入力される。抵抗器Ｒｓの抵抗値はヒータＨＴＲの抵抗値よりも十分に大きいため、電圧Ｖｈｅａｔは、駆動電圧Ｖｂｓｔよりも十分に低い値である。温度検出制御時には、この低い電圧ＶｈｅａｔがスイッチＳ５のゲート端子にも供給されることで、スイッチＳ５はオフされる。オペアンプＯＰ１は、反転入力端子に入力される電圧と非反転入力端子に入力される電圧Ｖｈｅａｔの差を増幅して出力する。 Further, during temperature detection control, the driving voltage Vbst (reference voltage Vtemp) is supplied to the series circuit of the resistor Rs and the heater HTR. A voltage Vheat obtained by dividing the driving voltage Vbst (reference voltage Vtemp) by the resistor Rs and the heater HTR is input to the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP1. Since the resistance value of the resistor Rs is sufficiently higher than the resistance value of the heater HTR, the voltage Vheat is sufficiently lower than the drive voltage Vbst. During temperature detection control, the switch S5 is turned off by supplying the low voltage Vheat to the gate terminal of the switch S5. The operational amplifier OP1 amplifies and outputs the difference between the voltage input to the inverting input terminal and the voltage Vheat input to the non-inverting input terminal.
オペアンプＯＰ１の出力信号は、ＭＣＵ１の端子Ｐ９に入力される。ＭＣＵ１は、端子Ｐ９に入力された信号と、端子Ｐ１８の入力電圧に基づいて取得した基準電圧Ｖｔｅｍｐと、既知の抵抗器Ｒｓの電気抵抗値と、に基づいて、ヒータＨＴＲの温度を取得する。ＭＣＵ１は、取得したヒータＨＴＲの温度に基づいて、ヒータＨＴＲの加熱制御を行う。ヒータＨＴＲの加熱制御は、電源ＢＡＴからヒータＨＴＲへの放電の制御、ヒータＨＴＲの温度が目標温度となるような制御などを含む。
The output signal of operational amplifier OP1 is input to terminal P9 of MCU1. The MCU1 obtains the temperature of the heater HTR based on the signal input to the terminal P9, the reference voltage Vtemp obtained based on the input voltage of the terminal P18, and the known electrical resistance value of the resistor Rs. The
なお、ＭＣＵ１は、スイッチＳ３とスイッチＳ４をそれぞれオフにしている期間（ヒータＨＴＲへの通電を行っていない期間）においても、ヒータＨＴＲの温度を取得することができる。具体的には、ＭＣＵ１は、端子Ｐ１３に入力される電圧（サーミスタＴ３と抵抗器Ｒｔ３から構成される分圧回路の出力電圧）に基づいて、ヒータＨＴＲの温度を取得する。
Note that the
また、ＭＣＵ１は、任意のタイミングにて、ケース１１０の温度の取得も可能である。具体的には、ＭＣＵ１は、端子Ｐ１２に入力される電圧（サーミスタＴ４と抵抗器Ｒｔ４から構成される分圧回路の出力電圧）に基づいて、ケース１１０の温度を取得する。
The
＜充電モード：図１９＞
図１９は、スリープモードの状態でＵＳＢ接続がなされた場合を例示している。ＵＳＢ接続がなされると、ＵＳＢ電圧ＶＵＳＢが過電圧保護ＩＣ１１を介してＬＳＷ３の入力端子ＶＩＮに入力される。ＵＳＢ電圧ＶＵＳＢは、ＬＳＷ３の入力端子ＶＩＮに接続された分圧回路Ｐｆにも供給される。ＵＳＢ接続がなされた直後の時点では、バイポーラトランジスタＳ２がオンとなっているため、ＬＳＷ３の制御端子ＯＮに入力される信号はローレベルのままとなる。ＵＳＢ電圧ＶＵＳＢは、ＭＣＵ１の端子Ｐ１７に接続された分圧回路Ｐｃにも供給され、この分圧回路Ｐｃで分圧された電圧が端子Ｐ１７に入力される。ＭＣＵ１は、端子Ｐ１７に入力された電圧に基づいて、ＵＳＢ接続がなされたことを検出する。
<Charge mode: Fig. 19>
FIG. 19 exemplifies a case where a USB connection is made in sleep mode. When the USB connection is made, the USB voltage VUSB is input to the input terminal VIN of LSW3 via the overvoltage protection IC11. The USB voltage VUSB is also supplied to a voltage dividing circuit Pf connected to the input terminal VIN of LSW3. Since the bipolar transistor S2 is ON immediately after the USB connection is made, the signal input to the control terminal ON of the LSW3 remains at a low level. The USB voltage VUSB is also supplied to the voltage dividing circuit Pc connected to the terminal P17 of the MCU1, and the voltage divided by this voltage dividing circuit Pc is input to the terminal P17. The MCU1 detects that the USB connection has been made based on the voltage input to the terminal P17.
ＭＣＵ１は、ＵＳＢ接続がなされたことを検出すると、端子Ｐ１９に接続されたバイポーラトランジスタＳ２をオフする。バイポーラトランジスタＳ２のゲート端子にローレベルの信号を入力すると、分圧回路Ｐｆによって分圧されたＵＳＢ電圧ＶＵＳＢがＬＳＷ３の制御端子ＯＮに入力される。これにより、ＬＳＷ３の制御端子ＯＮにハイレベルの信号が入力されて、ＬＳＷ３は、ＵＳＢ電圧ＶＵＳＢを出力端子ＶＯＵＴから出力する。ＬＳＷ３から出力されたＵＳＢ電圧ＶＵＳＢは、充電ＩＣ２の入力端子ＶＢＵＳに入力される。また、ＬＳＷ３から出力されたＵＳＢ電圧ＶＵＳＢは、充電ＩＣ２を経由せずにそのままシステム電源電圧Ｖｃｃ４として、ＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８に供給される。 When the MCU1 detects that the USB connection has been made, the MCU1 turns off the bipolar transistor S2 connected to the terminal P19. When a low level signal is input to the gate terminal of the bipolar transistor S2, the USB voltage VUSB divided by the voltage dividing circuit Pf is input to the control terminal ON of the LSW3. As a result, a high-level signal is input to the control terminal ON of LSW3, and LSW3 outputs the USB voltage VUSB from the output terminal VOUT. The USB voltage VUSB output from LSW3 is input to the input terminal VBUS of charging IC2. In addition, the USB voltage VUSB output from LSW3 is directly supplied to LEDs L1 to L8 as system power supply voltage Vcc4 without passing through charging IC2.
ＭＣＵ１は、ＵＳＢ接続がなされたことを検出すると、更に、端子Ｐ２２から、充電ＩＣ２の充電イネーブル端子ＣＥ（￣）に対してローレベルのイネーブル信号を出力する。これにより、充電ＩＣ２は、電源ＢＡＴの充電機能を有効化し、入力端子ＶＢＵＳに入力されるＵＳＢ電圧ＶＵＳＢによる電源ＢＡＴの充電を開始する。このとき、ＭＣＵ１は、スイッチＳ３とスイッチＳ４はオフとしたままエアロゾル生成のためのヒータＨＴＲの加熱を行わない。言い換えると、ＭＣＵ１は、端子Ｐ１７に入力された電圧に基づいてＵＳＢ接続がなされたことを検出した場合、電源ＢＡＴからヒータコネクタＣｎへの電力の供給を禁止する。したがって、充電時にのみ機能する電子部品であるレセプタクルＲＣＰ及び過電圧保護ＩＣ１１は、加熱制御に伴う電圧変換制御が実行されていない時に機能する電子部品である。
When the MCU1 detects that the USB connection has been established, the MCU1 further outputs a low-level enable signal from the terminal P22 to the charge enable terminal CE(~) of the charge IC2. As a result, the charging
なお、アクティブモードの状態でＵＳＢ接続がなされた場合には、ＭＣＵ１は、ＵＳＢ接続がなされたことを検出すると、端子Ｐ１９に接続されたバイポーラトランジスタＳ２
をオフし、更に、端子Ｐ２２から、充電ＩＣ２の充電イネーブル端子ＣＥ（￣）に対してローレベルのイネーブル信号を出力し、更に、通信線ＬＮを利用したシリアル通信によって、充電ＩＣ２のＯＴＧ機能をオフする。これにより、ＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８に供給されるシステム電源電圧Ｖｃｃ４は、充電ＩＣ２のＯＴＧ機能で生成されていた電圧（電源電圧ＶＢＡＴに基づく電圧）から、ＬＳＷ３から出力されたＵＳＢ電圧ＶＵＳＢに切り替わる。ＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８は、ＭＣＵ１によって内蔵スイッチのオン制御がなされない限りは作動しない。このため、ＯＴＧ機能のオンからオフへの過渡期における不安定な電圧がＬＥＤ Ｌ１～Ｌ８に供給されるのは防がれる。
Note that when the USB connection is made in the active mode, the
is turned off, a low-level enable signal is output from the terminal P22 to the charge enable terminal CE (~) of the charging IC2, and the OTG function of the charging IC2 is enabled by serial communication using the communication line LN. turn off. As a result, the system power supply voltage Vcc4 supplied to the LEDs L1 to L8 is switched from the voltage generated by the OTG function of the charging IC2 (voltage based on the power supply voltage VBAT) to the USB voltage VUSB output from the LSW3. The LEDs L1 to L8 do not operate unless the MCU1 turns on the built-in switch. This prevents an unstable voltage from being supplied to the LEDs L1-L8 during the on-to-off transition of the OTG function.
＜ＭＣＵのリセット：図２０＞
アウターパネル１１５が外されてホールＩＣ１３の出力がローレベルとなり、操作スイッチＯＰＳのオン操作がなされてＭＣＵ１の端子Ｐ４に入力される信号がローレベルになると、スイッチドライバ７の端子ＳＷ１と端子ＳＷ２が共にローレベルとなる。これにより、スイッチドライバ７は、リセット入力端子ＲＳＴＢからローレベルの信号を出力する。リセット入力端子ＲＳＴＢから出力されたローレベルの信号はＬＳＷ４の制御端子ＯＮに入力される。これにより、ＬＳＷ４は、出力端子ＶＯＵＴからのシステム電源電圧Ｖｃｃ２の出力を停止する。システム電源電圧Ｖｃｃ２の出力が停止されることで、ＭＣＵ１の電源端子ＶＤＤにシステム電源電圧Ｖｃｃ２が入力されなくなるため、ＭＣＵ１は停止する。
<MCU Reset: Fig. 20>
When the
スイッチドライバ７は、リセット入力端子ＲＳＴＢからローレベルの信号を出力している時間が既定時間に達するか、端子ＳＷ１と端子ＳＷ２のいずれかに入力される信号がハイレベルになると、リセット入力端子ＲＳＴＢから出力する信号をハイレベルに戻す。これにより、ＬＳＷ４の制御端子ＯＮがハイレベルとなり、システム電源電圧Ｖｃｃ２が各部に供給される状態に復帰する。
The
＜基板の詳細説明＞
次に、ＭＣＵ搭載基板１６１及びレセプタクル搭載基板１６２に実装されたＩＣ及び素子の配置について説明する。
<Detailed description of the board>
Next, the arrangement of ICs and elements mounted on the
［レセプタクル搭載基板］
図２１は、レセプタクル搭載基板１６２の主面１６２ａを示す図である。上下方向に延設されたレセプタクル搭載基板１６２の主面１６２ａには、上端部にヒータコネクタＣｎが実装され、下端部にレセプタクルＲＣＰが実装され、ヒータコネクタＣｎとレセプタクルＲＣＰとの間に昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９のリアクトルＬｃが実装される。
[Receptacle board]
FIG. 21 is a diagram showing the
また、レセプタクルＲＣＰの近傍には、上方右側に正極側のバッテリコネクタ２２２（以下、正極側バッテリコネクタ２２２）が実装され、上方左側にスペーサ１７３を固定する開口部１７６が配置されている。さらに、リアクトルＬｃの左側には、負極側のバッテリコネクタ２２４（以下、負極側バッテリコネクタ２２４）及び電源温度センサを構成するサーミスタＴ１に接続される電源温度検出用コネクタＣｎ（ｔ１）が実装され、負極側バッテリコネクタ２２４に対し左右方向で反対側には、ヒータＨＴＲの温度を検出するためのスイッチＳ４が実装される。正極側バッテリコネクタ２２２には、電源ＢＡＴの正極端子から延びる正極側電源バスバー２３６（図７、８参照）が接続され、負極側バッテリコネクタ２２４には、電源ＢＡＴの負極端子から延びる負極側電源バスバー２３８（図７、８参照）が接続される。
In the vicinity of the receptacle RCP, a positive battery connector 222 (hereinafter referred to as positive battery connector 222) is mounted on the upper right side, and an
スペーサ１７３を固定するレセプタクル搭載基板１６２の開口部１７６は、下端部に実装されたレセプタクルＲＣＰに近接する位置、言い換えると中央に対し上端部より下端部側に設けられている。外部電源から供給される電力が通る経路の近くでは、この電流を原因とするノイズが生じている虞があるが、ノイズの影響を受けないスペーサ１７３をこの経路の近くに設けることで、レセプタクル搭載基板１６２の基板面積を有効活用できる。
The
さらに、電源ＢＡＴとレセプタクル搭載基板１６２とを電気的に接続する正極側バッテリコネクタ２２２は、下端部に実装されたレセプタクルＲＣＰに近接する位置、言い換えると、上下方向において中央よりも下方に設けられている。導体である正極側バッテリコネクタ２２２は、少なからずノイズの影響を受けるが、正極側バッテリコネクタ２２２には大きな電流が通ることからノイズの影響は軽微であるため、この経路の近くに正極側バッテリコネクタ２２２を設けることで、レセプタクルＲＣＰの基板面積を有効活用できる。これらの工夫により、レセプタクル搭載基板１６２のサイズが大きくなることを抑制できるので、吸引器１００のコストとサイズを低減できる。
Furthermore, the
図２２は、レセプタクル搭載基板１６２の副面１６２ｂを示す図である。上下方向に延設されたレセプタクル搭載基板１６２の副面１６２ｂには、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９、オペアンプＯＰ１、及び保護ＩＣ１０、過電圧保護ＩＣ１１、ヒューズＦｓ、及び、エアロゾル生成用のスイッチＳ３が実装される。
FIG. 22 is a diagram showing the
過電圧保護ＩＣ１１及びヒューズＦｓは、開口部１７６の下方に実装される。このように、レセプタクルＲＣＰが実装される主面１６２ａと反対側の副面１６２ｂに過電圧保護ＩＣ１１及びヒューズＦｓを実装することで、過電圧保護ＩＣ１１及びヒューズＦｓをレセプタクルＲＣＰと同一面に実装した場合と比べて基板面積を有効活用でき、レセプタクル搭載基板１６２のサイズが大きくなることを抑制できる。これにより、吸引器１００のコストとサイズを低減できる。
Overvoltage protection IC 11 and fuse Fs are mounted below
過電圧保護ＩＣ１１は、レセプタクル搭載基板１６２の素子配置面に直交する方向（前後方向）から見てレセプタクルＲＣＰと重なる位置、即ち、前後方向においてレセプタクルＲＣＰを投影した部分であるレセプタクル投影領域２２０に実装される。したがって、レセプタクルＲＣＰのＶＢＵＳピン対と過電圧保護ＩＣ１１の間の距離を極限まで短くすることができ、過電圧保護ＩＣ１１で保護される前の電力がレセプタクル搭載基板１６２に実装される他の電気部品へ与える影響を低減できる。これにより、吸引器１００の耐久性を向上させ、その動作を安定にすることができる。
The overvoltage protection IC 11 is mounted in a position overlapping the receptacle RCP when viewed from the direction (front-rear direction) orthogonal to the element placement surface of the
昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９、オペアンプＯＰ１、及び保護ＩＣ１０、及び、エアロゾル生成用のスイッチＳ３は、開口部１７６の上方に実装される。
The step-up DC/DC converter 9, the operational amplifier OP1, the
エアロゾル生成用のスイッチＳ３は、レセプタクル搭載基板１６２の副面１６２ｂの右上端部に実装される。オペアンプＯＰ１は、レセプタクル搭載基板１６２の副面１６２ｂの上下方向における略中央の右端部近傍に実装される。昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９は、上下方向においてエアロゾル生成用のスイッチＳ３とオペアンプＯＰ１との間であって、左右方向においてエアロゾル生成用のスイッチＳ３及びオペアンプＯＰ１よりも左方に実装される。保護ＩＣ１０は、上下方向においてオペアンプＯＰ１と開口部１７６との間であって、左右方向において昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９と開口部１７６との間に実装される。
The aerosol generation switch S3 is mounted on the upper right end of the
［ＭＣＵ搭載基板］
図２３は、ＭＣＵ搭載基板１６１の主面１６１ａを示す図である。上下方向に延設されたＭＣＵ搭載基板１６１の主面１６１ａには、レセプタクル搭載基板１６２の開口部１７６に対応する位置に、スペーサ１７３を固定する開口部１７５が配置され、開口部１７５の近傍にＭＣＵ１が実装される。
[MCU board]
FIG. 23 is a diagram showing the
ＭＣＵ搭載基板１６１の主面１６１ａには、ヒータ温度センサを構成するサーミスタＴ３が導線を介して接続されるヒータ温度検出用コネクタＣｎ（ｔ３）と、充電ＩＣ２と、ＬＳＷ３と、昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８と、ＦＦ１７と、が実装される。
ヒータ温度検出用コネクタＣｎ（ｔ３）は、ＭＣＵ搭載基板１６１の主面１６１ａの上端部に実装される。
On the
The heater temperature detection connector Cn(t3) is mounted on the upper end portion of the
充電ＩＣ２は、ヒータ温度検出用コネクタＣｎ（ｔ３）の下側、且つ、主面１６１ａの上下中央よりも上方に実装される。
The charging
ＬＳＷ３は、充電ＩＣ２とＭＣＵ１との間に実装される。 LSW3 is mounted between charging IC2 and MCU1.
昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８は、ＬＳＷ３の左方であって、上下方向において充電ＩＣ２とＬＳＷ３との間に実装される。
The step-up/step-down DC/
ＦＦ１７は、開口部１７５及びＭＣＵ１よりも下方の右下端部に実装される。
The
図２４は、ＭＣＵ搭載基板１６１の副面１６１ｂを示す図である。上下方向に延設されたＭＣＵ搭載基板１６１の副面１６１ｂには、振動モータＭが導線を介して接続されるモータコネクタ２２６と、スイッチドライバ７と、ケース温度センサを構成するサーミスタＴ４が導線を介して接続されるケース温度検出用コネクタＣｎ（ｔ４）と、吸気センサを構成するサーミスタＴ２が導線を介して接続される吸気検出用コネクタＣｎ（ｔ２）と、ＦＦ１６と、ＲＯＭ６と、オペアンプＯＰ２と、が実装される。
FIG. 24 is a diagram showing the
モータコネクタ２２６は、開口部１７５の上側に実装される。また、モータコネクタ２２６は、ＭＣＵ搭載基板１６１の副面１６１ｂの左右方向における中央より左側に実装される。
スイッチドライバ７は、モータコネクタ２２６の上方に実装される。
The
ケース温度検出用コネクタＣｎ（ｔ４）と吸気検出用コネクタＣｎ（ｔ２）とは、ＭＣＵ搭載基板１６１の副面１６１ｂの上端部に実装される。本実施形態では、ケース温度検出用コネクタＣｎ（ｔ４）は、ＭＣＵ搭載基板１６１の副面１６１ｂの左右方向における左端側に実装されており、吸気検出用コネクタＣｎ（ｔ２）は、ＭＣＵ搭載基板１６１の副面１６１ｂの左右方向における右端側に実装される。
The case temperature detection connector Cn(t4) and the intake air detection connector Cn(t2) are mounted on the upper end portion of the
ＦＦ１６は、ケース温度検出用コネクタＣｎ（ｔ４）とスイッチドライバ７との間に実装される。ＦＦ１６は、ＭＣＵ搭載基板１６１の副面１６１ｂの左右方向における左端側に実装される。
The
ＲＯＭ６は、ＦＦ１６の右方に実装される。ＲＯＭ６は、ＭＣＵ搭載基板１６１の副面１６１ｂの左右中央よりやや右側に実装される。
ROM6 is mounted on the right side of FF16. The
オペアンプＯＰ２は、吸気検出用コネクタＣｎ（ｔ２）とＲＯＭ６との間に実装される。オペアンプＯＰ２は、ＭＣＵ搭載基板１６１の副面１６１ｂの左右方向において、吸気検出用コネクタＣｎ（ｔ２）とケース温度検出用コネクタＣｎ（ｔ４）との間に実装され、ＭＣＵ搭載基板１６１の副面１６１ｂの略左右中央に実装される。
The operational amplifier OP2 is mounted between the intake detection connector Cn(t2) and the ROM6. The operational amplifier OP2 is mounted between the intake air detection connector Cn(t2) and the case temperature detection connector Cn(t4) in the horizontal direction of the
ＭＣＵ搭載基板１６１とレセプタクル搭載基板１６２を電気的に接続するフレキシブル配線板１６５は、ＭＣＵ搭載基板１６１及びレセプタクル搭載基板１６２のＦＰＣ接続部２３１、２３２同士を接続する。ＦＰＣ接続部２３１は、ＭＣＵ搭載基板１６１の右端部、且つ、上下方向において略中央部から下方に向かって開口部１７５近傍に至る箇所に位置する。ＦＰＣ接続部２３２は、レセプタクル搭載基板１６２の右端部、且つ、上下方向において略中央部から下方に向かって開口部１７６近傍に至る箇所に位置する。したがって、フレキシブル配線板１６５は、ＭＣＵ搭載基板１６１の右端部と、レセプタクル搭載基板１６２の右端部と、に実装される。
A
このように、ＲＯＭ６、ＦＦ１６、オペアンプＯＰ２、及び、スイッチドライバ７は、ＭＣＵ搭載基板１６１の副面１６１ｂに実装される。
Thus, the
したがって、ＲＯＭ６、ＦＦ１６、及びオペアンプＯＰ２は、ＭＣＵ搭載基板１６１とレセプタクル搭載基板１６２とによって挟まれた空間ＳＰに配置される。ＭＣＵ搭載基板１６１とレセプタクル搭載基板１６２とによって挟まれた空間ＳＰは、静電気やノイズが侵入しにくい。これにより、ＲＯＭ６、ＦＦ１６、及びオペアンプＯＰ２が故障しにくくなり、吸引器１００の耐久性が向上し、吸引器１００の動作が安定する。
Therefore, the
同様に、スイッチドライバ７は、ＭＣＵ搭載基板１６１とレセプタクル搭載基板１６２とによって挟まれた空間ＳＰに配置される。ＭＣＵ搭載基板１６１とレセプタクル搭載基板１６２とによって挟まれた空間ＳＰは、静電気やノイズが侵入しにくい。これにより、スイッチドライバ７が故障しにくくなり、吸引器１００の耐久性が向上し、吸引器１００の動作が安定する。
Similarly, the
一方、エアロゾル生成用のスイッチＳ３は、ＭＣＵ搭載基板１６１の副面１６１ｂ、及び、レセプタクル搭載基板１６２の主面１６２ａに実装されない。本実施形態では、スイッチＳ３は、レセプタクル搭載基板１６２の副面１６２ｂに実装される。
On the other hand, the switch S3 for aerosol generation is not mounted on the
したがって、スイッチＳ３は、ＭＣＵ搭載基板１６１とレセプタクル搭載基板１６２とによって挟まれた空間ＳＰに配置されない。ヒータＨＴＲへ供給される大電力をスイッチングするスイッチＳ３は、無視できないスイッチングノイズを生じさせる虞があるが、スイッチＳ３は、ＭＣＵ搭載基板１６１とレセプタクル搭載基板１６２とによって挟まれた空間ＳＰに配置されない。これにより、ＭＣＵ搭載基板１６１とレセプタクル搭載基板１６２とによって挟まれた空間ＳＰには、外来ノイズだけでなく、吸引器１００の内部で生じるノイズも侵入しにくくなる。つまり、重要な電子部品をＭＣＵ搭載基板１６１とレセプタクル搭載基板１６２とによって挟まれた空間ＳＰに配置することによって、重要な電子部品がより故障しにくくなり、吸引器１００の耐久性が向上し、吸引器１００の動作が安定する。
Therefore, switch S3 is not arranged in space SP sandwiched between
同様に、ＭＣＵ１は、ＭＣＵ搭載基板１６１の副面１６１ｂ、及び、レセプタクル搭載基板１６２の主面１６２ａに実装されない。本実施形態では、ＭＣＵ１は、ＭＣＵ搭載基板１６１の主面１６１ａに実装される。
Similarly, the
したがって、ＭＣＵ１は、ＭＣＵ搭載基板１６１とレセプタクル搭載基板１６２とによって挟まれた空間ＳＰに配置されない。ＭＣＵ１は、多数の端子を有するのでサイズが大きくなりやすいため、回路基板上の占有面積が大きくなりやすい。また、この多数の端子へ接続される導電パターンをＭＣＵ搭載基板１６１の主面１６１ａ上に形成する必要がある。つまり、ＭＣＵ１は、同一の面に実装される他の電子部品の実装において、大きな制約となりうる。換言すれば、ＭＣＵ１が実装される面に他の電子部品を多く実装することは困難である。ＭＣＵ１は、ＭＣＵ搭載基板１６１とレセプタクル搭載基板１６２とによって挟まれた空間ＳＰに配置されないので、ＭＣＵ搭載基板１６１とレセプタクル搭載基板１６２とによって挟まれた空間ＳＰにより多くの電子部品を実装することが可能となる。これにより、より多くの重要な電子部品をＭＣＵ搭載基板１６１とレセプタクル搭載基板１６２とによって挟まれた空間ＳＰに配置することが可能となるので、吸引器１００の耐久性が向上し、吸引器１００の動作が安定する。
Therefore, the
また、通信ＩＣ１５は、ＭＣＵ搭載基板１６１の副面１６１ｂ、及び、レセプタクル搭載基板１６２の主面１６２ａに実装されない。本実施形態では、通信ＩＣ１５は、ＬＥＤ搭載基板１６３に実装される。
Further, the
ＭＣＵ搭載基板１６１とレセプタクル搭載基板１６２とによって挟まれた空間ＳＰは、通信電波が届きにくいが、通信ＩＣ１５は、ＭＣＵ搭載基板１６１とレセプタクル搭載基板１６２とによって挟まれた空間ＳＰに配置されないので、通信機能を含む吸引器１００の動作が安定する。
The space SP sandwiched between the
さらに、対向して配置されるＭＣＵ搭載基板１６１及びレセプタクル搭載基板１６２の周囲には、接続線等多くの金属が存在するため、通信電波が干渉されやすい。通信ＩＣ１５は、ＭＣＵ搭載基板１６１及びレセプタクル搭載基板１６２から離間したＬＥＤ搭載基板１６３にされるので、通信機能を含む吸引器１００の動作が安定する。
Furthermore, since there are many metals such as connection wires around the
また、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９及び充電ＩＣ２は、ＭＣＵ搭載基板１６１の副面１６１ｂ、及び、レセプタクル搭載基板１６２の主面１６２ａに実装されない。昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９は、レセプタクル搭載基板１６２の副面１６２ｂに実装され、充電ＩＣ２は、ＭＣＵ搭載基板１６１の主面１６１ａに実装される。
Also, the step-up DC/DC converter 9 and the charging
昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９及び充電ＩＣ２は、電圧変換時に、無視できないスイッチングノイズを生じさせる虞がある。昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９及び充電ＩＣ２は、ＭＣＵ搭載基板１６１とレセプタクル搭載基板１６２とによって挟まれた空間ＳＰに配置されない。これにより、ＭＣＵ搭載基板１６１とレセプタクル搭載基板１６２とによって挟まれた空間ＳＰには、外来ノイズだけでなく、吸引器１００の内部で生じるノイズも侵入しにくくなる。したがって、重要な電子部品をＭＣＵ搭載基板１６１とレセプタクル搭載基板１６２とによって挟まれた空間ＳＰに配置することによって、重要な電子部品がより故障しにくくなり、吸引器１００の耐久性が向上し、吸引器１００の動作が安定する。
The boost DC/DC converter 9 and the charging
昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９と充電ＩＣ２とを近接して配置すると、一方のスイッチングノイズが他方に影響を及ぼす虞がある。しかし、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９は、レセプタクル搭載基板１６２の副面１６２ｂに実装され、充電ＩＣ２は、ＭＣＵ搭載基板１６１の主面１６１ａに実装されるので、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９と充電ＩＣ２との間には、ＭＣＵ搭載基板１６１とレセプタクル搭載基板１６２とが介在する。これにより、ＭＣＵ搭載基板１６１及びレセプタクル搭載基板１６２が物理的な障壁となるので、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９及び充電ＩＣ２のそれぞれで生じるスイッチングノイズが他方に及ぼす影響を低減でき、吸引器１００の動作が安定する。
If the step-up DC/DC converter 9 and the charging
また、図１６～図１８に示すように、吸引器１００の動作モードが加熱初期設定モード及び加熱モードのとき、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９は、スイッチング端子ＳＷに入力された電源電圧ＶＢＡＴを昇圧して得られる駆動電圧Ｖｂｓｔを出力端子ＶＯＵＴから出力するように動作する。このとき、充電ＩＣ２は、ＯＴＧ機能がオンとなっており、充電端子ｂａｔに入力される電源電圧ＶＢＡＴを昇圧して得られるシステム電源電圧Ｖｃｃ４を、入力端子ＶＢＵＳから出力するように動作する。このように、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９と充電ＩＣ２とは、同時に動作可能に構成されている。
Further, as shown in FIGS. 16 to 18, when the operation mode of the
昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９は、レセプタクル搭載基板１６２の副面１６２ｂに実装され、充電ＩＣ２は、ＭＣＵ搭載基板１６１の主面１６１ａに実装されるので、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９と充電ＩＣ２との間には、ＭＣＵ搭載基板１６１とレセプタクル搭載基板１６２とが介在する。したがって、ＭＣＵ搭載基板１６１及びレセプタクル搭載基板１６２が物理的な障壁となるので、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９と充電ＩＣ２とが同時に動作しても、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９及び充電ＩＣ２のそれぞれで生じたスイッチングノイズが重畳することを抑制できる。これにより、対処が困難なノイズが生成されにくくなるので、吸引器１００の動作の安定性を維持しつつ、吸引器１００を高機能化できる。
Boost DC/DC converter 9 is mounted on
また、前述したように、ＲＯＭ６、ＦＦ１６、及びオペアンプＯＰ２は、レセプタクル搭載基板１６２の主面１６２ａに実装されず、ＭＣＵ搭載基板１６１の副面１６１ｂに実装されるのに対し、リアクトルＬｃは、レセプタクル搭載基板１６２の主面１６２ａに実装される。
Further, as described above, the
リアクトルＬｃは、レセプタクル搭載基板１６２の主面１６２ａに実装されるので、ＭＣＵ搭載基板１６１とレセプタクル搭載基板１６２とによって挟まれた空間ＳＰに配置される。リアクトルＬｃにはヒータＨＴＲへ供給される大電流が流れるため、リアクトルＬｃのサイズは電子部品の中でも特に大きくなる。また、ＭＣＵ搭載基板１６１とレセプタクル搭載基板１６２とは、互いに接触することによる短絡を防止するために、所定以上の間隔をあけて対向するように配置されるので、ＭＣＵ搭載基板１６１とレセプタクル搭載基板１６２とによって挟まれる空間ＳＰは、所定以上の容積を有する。したがって、リアクトルＬｃがＭＣＵ搭載基板１６１とレセプタクル搭載基板１６２とによって挟まれた空間ＳＰに配置されることによって、ＭＣＵ搭載基板１６１とレセプタクル搭載基板１６２とによって挟まれた空間ＳＰを有効活用できるので、吸引器１００を小型化できる。
Since the reactor Lc is mounted on the
さらに、ＲＯＭ６、ＦＦ１６、及びオペアンプＯＰ２は、大電流が流れるリアクトルＬｃが実装されるレセプタクル搭載基板１６２には実装されず、ＭＣＵ搭載基板１６１に実装されるので、ＲＯＭ６、ＦＦ１６及びＦＦ１７に不具合が生じ難くなり、吸引器１００の動作が安定する。
Furthermore, the ROM6, FF16 and operational amplifier OP2 are not mounted on the
また、昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８は、ＭＣＵ搭載基板１６１の主面１６１ａに実装される。
Also, the step-up/step-down DC/
昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８は、システム電源電圧Ｖｃｃ１を生成するスイッチングレギュレータであるので、扱う電力が小さく、スイッチングノイズも微小である。したがって、昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８をＭＣＵ搭載基板１６１の主面１６１ａに実装することによって、昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８で生じるスイッチングノイズがＭＣＵ搭載基板１６１とレセプタクル搭載基板１６２とによって挟まれた空間ＳＰに侵入することを抑制される。同時に、昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８が、より大きな電力を扱う充電ＩＣ２と同一基板の同一面に実装されることとなるので、昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８を実装する回路基板を別途設ける必要なく充電ＩＣ２を含む各電子部品を安定に動作させることができ、吸引器１００の小型化やコスト低減が可能となる。
Since the step-up/step-down DC/
以上、本発明の一実施形態について、添付図面を参照しながら説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。 Although one embodiment of the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings, it goes without saying that the present invention is not limited to such an embodiment. It is obvious that a person skilled in the art can conceive of various modifications or modifications within the scope described in the claims, and these also belong to the technical scope of the present invention. Understood. Moreover, each component in the above embodiments may be combined arbitrarily without departing from the gist of the invention.
例えば、ＲＯＭ６、ＦＦ１６、オペアンプＯＰ２、及び、スイッチドライバ７は、ＭＣＵ搭載基板１６１の副面１６１ｂに実装されるものとしたが、これらの少なくとも一部は、レセプタクル搭載基板１６２の主面１６２ａに実装されてもよい。この場合も、ＲＯＭ６、ＦＦ１６、オペアンプＯＰ２、及び、スイッチドライバ７は、ＭＣＵ搭載基板１６１とレセプタクル搭載基板１６２とによって挟まれた空間ＳＰに配置される。ＲＯＭ６、ＦＦ１６、及び、オペアンプＯＰ２の全てが、ＭＣＵ搭載基板１６１の副面１６１ｂ又はレセプタクル搭載基板１６２の主面１６２ａに実装されていなくてもよく、これらのうち、少なくとも１つがＭＣＵ搭載基板１６１の副面１６１ｂ又はレセプタクル搭載基板１６２の主面１６２ａに実装されていてもよい。
For example, the
また、例えば、スイッチＳ３は、レセプタクル搭載基板１６２の副面１６２ｂに実装されるものとしたが、スイッチＳ３は、ＭＣＵ搭載基板１６１の主面１６１ａに実装されてもよい。
Also, for example, the switch S3 is mounted on the
また、例えば、昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８は、ＭＣＵ搭載基板１６１の主面１６１ａに実装されるものとしたが、昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８は、レセプタクル搭載基板１６２の副面１６２ｂに実装されてもよい。
Further, for example, the buck-boost DC/
本明細書には少なくとも以下の事項が記載されている。なお、括弧内には、上記した実施形態において対応する構成要素等を示しているが、これに限定されるものではない。 This specification describes at least the following matters. In addition, although the parenthesis shows the components corresponding to the above-described embodiment, the present invention is not limited to this.
（１） 電源（電源ＢＡＴ）と、
前記電源から供給される電力を消費してエアロゾル源を加熱するヒータ（ヒータＨＴＲ）が接続されるヒータコネクタ（ヒータコネクタＣｎ）と、
前記電源から前記ヒータへの電力の供給を制御可能に構成されるコントローラ（ＭＣＵ１）と、
第１面（副面１６１ｂ）と、前記第１面の裏面である第２面（主面１６１ａ）と、を含む第１回路基板（ＭＣＵ搭載基板１６１）と、
前記第１面と対向する第３面（主面１６２ａ）と、前記第３面の裏面である第４面（副面１６２ｂ）と、を含む第２回路基板（レセプタクル搭載基板１６２）と、
前記第１面又は前記第３面に実装される、入力された情報を記憶可能な記憶回路（ＲＯＭ６、フリップフロップ１６）及び／又は前記コントローラへ出力端子が接続されるオペアンプ（オペアンプＯＰ２）と、を備える、エアロゾル生成装置の電源ユニット（非燃焼式吸引器１００）。
(1) a power supply (power supply BAT);
a heater connector (heater connector Cn) to which a heater (heater HTR) that consumes power supplied from the power source and heats the aerosol source is connected;
a controller (MCU1) configured to be able to control the supply of power from the power source to the heater;
a first circuit board (MCU mounting board 161) including a first surface (
a second circuit board (receptacle mounting board 162) including a third surface (
a storage circuit (
（１）によれば、記憶回路及び／又はオペアンプは、第１回路基板と第２回路基板とによって挟まれた空間に配置される。第１回路基板と第２回路基板とによって挟まれた空間は、静電気やノイズが侵入しにくい。これにより、記憶回路及び／又はオペアンプが故障しにくくなり、エアロゾル生成装置の電源ユニットの耐久性が向上し、エアロゾル生成装置の電源ユニットの動作が安定する。 According to (1), the memory circuit and/or the operational amplifier are arranged in the space sandwiched between the first circuit board and the second circuit board. The space sandwiched between the first circuit board and the second circuit board is less likely to be invaded by static electricity and noise. As a result, the memory circuit and/or the operational amplifier are less likely to fail, the durability of the power supply unit of the aerosol generator is improved, and the operation of the power supply unit of the aerosol generator is stabilized.
（２） （１）に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
前記第１面又は前記第３面に実装される、前記記憶回路及び前記オペアンプを備える、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
(2) A power supply unit of the aerosol generator according to (1),
A power supply unit of an aerosol generating device comprising said memory circuit and said operational amplifier mounted on said first side or said third side.
（２）によれば、記憶回路及びオペアンプは、第１回路基板と第２回路基板とによって挟まれた空間に配置される。これにより、記憶回路及びオペアンプが故障しにくくなり、エアロゾル生成装置の電源ユニットの耐久性が向上し、エアロゾル生成装置の電源ユニットの動作が安定する。 According to (2), the memory circuit and the operational amplifier are arranged in a space sandwiched between the first circuit board and the second circuit board. As a result, the memory circuit and the operational amplifier are less likely to fail, the durability of the power supply unit of the aerosol generator is improved, and the operation of the power supply unit of the aerosol generator is stabilized.
（３） （１）又は（２）に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
前記コントローラを再起動可能な再起動回路（スイッチドライバ７）を備え、
前記再起動回路は、前記第１面又は前記第３面に実装される、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
(3) The power supply unit of the aerosol generator according to (1) or (2),
A restart circuit (switch driver 7) capable of restarting the controller,
The power supply unit of the aerosol generator, wherein the restart circuit is mounted on the first surface or the third surface.
（３）によれば、再起動回路は、第１回路基板と第２回路基板とによって挟まれた空間に配置される。これにより、再起動回路が故障しにくくなり、エアロゾル生成装置の電源ユニットの耐久性が向上し、エアロゾル生成装置の電源ユニットの動作が安定する。 According to (3), the restart circuit is arranged in the space sandwiched between the first circuit board and the second circuit board. This makes the restart circuit less likely to fail, improves the durability of the power supply unit of the aerosol generator, and stabilizes the operation of the power supply unit of the aerosol generator.
（４） （１）から（３）のいずれかに記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
前記ヒータコネクタへ接続され、且つ、前記ヒータへ前記エアロゾル源を加熱する電力を供給する時にスイッチングされるスイッチ（スイッチＳ３）を備え、
前記スイッチは、前記第１面及び前記第３面に実装されない、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
(4) A power supply unit for the aerosol generator according to any one of (1) to (3),
a switch (switch S3) connected to the heater connector and switched when power is supplied to the heater to heat the aerosol source;
The power supply unit of the aerosol generator, wherein the switch is not mounted on the first surface and the third surface.
（４）によれば、スイッチは、第１回路基板と第２回路基板とによって挟まれた空間に配置されないので、第１回路基板と第２回路基板とによって挟まれた空間には、外来ノイズだけでなく、エアロゾル生成装置の電源ユニットの内部で生じるノイズも侵入しにくくなる。特にヒータへエアロゾル源を加熱する電力を供給する時にスイッチングされるスイッチは、大電流をスイッチングするため、スイッチングノイズなどのノイズを生じやすい。これにより、重要な電子部品を第１回路基板と第２回路基板とによって挟まれた空間に配置することによって、重要な電子部品がより故障しにくくなり、エアロゾル生成装置の電源ユニットの耐久性が向上し、エアロゾル生成装置の電源ユニットの動作が安定する。 According to (4), since the switch is not arranged in the space sandwiched between the first circuit board and the second circuit board, the space sandwiched between the first circuit board and the second circuit board does not contain external noise. In addition, noise generated inside the power supply unit of the aerosol generator is less likely to enter. In particular, a switch that is switched when power is supplied to the heater to heat the aerosol source switches a large current, so noise such as switching noise is likely to occur. By arranging the important electronic parts in the space sandwiched between the first circuit board and the second circuit board, the important electronic parts are less likely to fail, and the durability of the power supply unit of the aerosol generating device is improved. and stabilizes the operation of the power supply unit of the aerosol generator.
（５） （１）から（４）のいずれかに記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
前記コントローラは、前記第１面及び前記第３面に実装されない、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
(5) A power supply unit for the aerosol generator according to any one of (1) to (4),
A power supply unit of an aerosol generator, wherein the controller is not mounted on the first surface and the third surface.
（５）によれば、回路基板上の占有面積が大きくなりやすいコントローラは、第１回路基板と第２回路基板とによって挟まれた空間に配置されないので、第１回路基板と第２回路基板とによって挟まれた空間により多くの電子部品を実装することが可能となる。これにより、より多くの重要な電子部品を第１回路基板と第２回路基板とによって挟まれた空間に配置することが可能となるので、エアロゾル生成装置の電源ユニットの耐久性が向上し、エアロゾル生成装置の電源ユニットの動作が安定する。 According to (5), the controller, which tends to occupy a large area on the circuit board, is not arranged in the space sandwiched between the first circuit board and the second circuit board. It becomes possible to mount more electronic components in the space sandwiched by. As a result, more important electronic components can be arranged in the space sandwiched between the first circuit board and the second circuit board. The operation of the power supply unit of the generator is stabilized.
（６） （１）から（５）のいずれかに記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
通信モジュール（通信ＩＣ１５）を備え、
前記通信モジュールは、前記第１面及び前記第３面に実装されない、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
(6) A power supply unit for the aerosol generator according to any one of (1) to (5),
A communication module (communication IC 15) is provided,
The power supply unit of the aerosol generator, wherein the communication module is not mounted on the first surface and the third surface.
（６）によれば、通信モジュールは、第１回路基板と第２回路基板とによって挟まれた、通信電波が届きにくい空間に配置されないので、通信機能を含むエアロゾル生成装置の電源ユニットの動作が安定する。 According to (6), since the communication module is not placed in a space sandwiched between the first circuit board and the second circuit board where communication radio waves are difficult to reach, the operation of the power supply unit of the aerosol generator including the communication function is not possible. Stabilize.
（７） （６）に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
前記第１回路基板及び前記第２回路基板から離間した第３回路基板（ＬＥＤ搭載基板１６３）を備え、
前記通信モジュールは、前記第３回路基板に実装される、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
(7) A power supply unit of the aerosol generator according to (6),
A third circuit board (LED mounting board 163) separated from the first circuit board and the second circuit board,
A power supply unit of an aerosol generator, wherein the communication module is mounted on the third circuit board.
（７）によれば、通信モジュールは、通信電波が届きにくい第１回路基板及び第２回路基板から離間した第３回路基板に実装されるので、通信機能を含むエアロゾル生成装置の電源ユニットの動作が安定する。 According to (7), the communication module is mounted on the third circuit board spaced apart from the first circuit board and the second circuit board, which are difficult for communication radio waves to reach. stabilizes.
（８） （１）から（７）のいずれかに記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
前記電源へ接続される第１スイッチングレギュレータＩＣ（昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ９）を備え、
前記第１スイッチングレギュレータＩＣは、前記第１面及び前記第３面に実装されない、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
(8) A power supply unit for the aerosol generator according to any one of (1) to (7),
A first switching regulator IC (step-up DC/DC converter 9) connected to the power supply,
The power supply unit of the aerosol generator, wherein the first switching regulator IC is not mounted on the first surface and the third surface.
第１スイッチングレギュレータＩＣなどのスイッチングレギュレータは、電圧変換のためのスイッチング時にスイッチングノイズなどのノイズを生じやすい。
（８）によれば、第１スイッチングレギュレータＩＣは、第１回路基板と第２回路基板とによって挟まれた空間に配置されないので、第１回路基板と第２回路基板とによって挟まれた空間には、外来ノイズだけでなく、エアロゾル生成装置の電源ユニットの内部で生じるノイズも侵入しにくくなる。これにより、重要な電子部品を第１回路基板と第２回路基板とによって挟まれた空間に配置することによって、重要な電子部品がより故障しにくくなり、エアロゾル生成装置の電源ユニットの耐久性が向上し、エアロゾル生成装置の電源ユニットの動作が安定する。
A switching regulator such as the first switching regulator IC tends to generate noise such as switching noise during switching for voltage conversion.
According to (8), since the first switching regulator IC is not arranged in the space sandwiched between the first circuit board and the second circuit board, makes it difficult for not only external noise but also noise generated inside the power supply unit of the aerosol generator to enter. By arranging the important electronic parts in the space sandwiched between the first circuit board and the second circuit board, the important electronic parts are less likely to fail, and the durability of the power supply unit of the aerosol generating device is improved. and stabilizes the operation of the power supply unit of the aerosol generator.
（９） （８）に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
前記第１スイッチングレギュレータＩＣへ接続されるリアクトル（リアクトルＬｃ）と、
前記第３面には実装されず、前記第１面に実装される、前記記憶回路及び／又は前記オペアンプと、を備え、
前記リアクトルは、前記第３面に実装される、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
(9) A power supply unit of the aerosol generator according to (8),
a reactor (reactor Lc) connected to the first switching regulator IC;
The storage circuit and/or the operational amplifier, which are not mounted on the third surface but are mounted on the first surface,
The power unit of the aerosol generator, wherein the reactor is mounted on the third surface.
意図しない短絡電流などを防止するため、基板同士が接触しないように、第１回路基板と第２回路基板とによって挟まれた空間は、小さくない容積を有する。
（９）によれば、サイズの大きいリアクトルは、第１回路基板と第２回路基板とによって挟まれた空間に配置されるので、第１回路基板と第２回路基板とによって挟まれた空間を有効活用でき、エアロゾル生成装置の電源ユニットを小型化できる。さらに、記憶回路及び／又はオペアンプは、大電流が流れるリアクトルが実装される第２回路基板には実装されず、第１回路基板に実装されるので、記憶回路及び／又はオペアンプに不具合が生じ難くなり、エアロゾル生成装置の電源ユニットの動作が安定する。
In order to prevent unintentional short-circuit current and the like, the space between the first circuit board and the second circuit board has a large volume so that the boards do not come into contact with each other.
According to (9), since the reactor having a large size is arranged in the space sandwiched between the first circuit board and the second circuit board, the space sandwiched between the first circuit board and the second circuit board is It can be used effectively, and the power supply unit of the aerosol generator can be made smaller. Furthermore, since the memory circuit and/or the operational amplifier are not mounted on the second circuit board on which the reactor through which the large current flows are mounted, but are mounted on the first circuit board, the memory circuit and/or the operational amplifier are less likely to malfunction. This stabilizes the operation of the power supply unit of the aerosol generator.
（１０） （９）に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
前記電源へ接続される第２スイッチングレギュレータＩＣ（充電ＩＣ２又は昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８）を備え、
前記第１スイッチングレギュレータＩＣは、前記第４面へ実装され、
前記第２スイッチングレギュレータＩＣは、前記第２面へ実装される、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
(10) The power supply unit of the aerosol generator according to (9),
A second switching regulator IC (charging
The first switching regulator IC is mounted on the fourth surface,
The power supply unit of the aerosol generator, wherein the second switching regulator IC is mounted on the second surface.
（１０）によれば、第１スイッチングレギュレータＩＣと第２スイッチングレギュレータＩＣとの間には、第１回路基板と第２回路基板とが介在することとなる。これにより、第１回路基板及び第２回路基板が物理的な障壁となるので、第１スイッチングレギュレータＩＣ及び第２スイッチングレギュレータＩＣのそれぞれで生じるスイッチングノイズが他方及び第１回路基板と第２回路基板とによって挟まれた空間に配置される電子部品に及
ぼす影響を低減でき、エアロゾル生成装置の電源ユニットの動作が安定する。
According to (10), the first circuit board and the second circuit board are interposed between the first switching regulator IC and the second switching regulator IC. As a result, since the first circuit board and the second circuit board act as physical barriers, switching noise generated in each of the first switching regulator IC and the second switching regulator IC is transmitted to the other, the first circuit board, and the second circuit board. It is possible to reduce the influence exerted on the electronic components arranged in the space sandwiched between and and stabilize the operation of the power supply unit of the aerosol generator.
（１１） （１０）に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
前記第１スイッチングレギュレータＩＣと前記第２スイッチングレギュレータＩＣとは、同時に動作可能に構成される、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
(11) The power supply unit of the aerosol generator according to (10),
A power supply unit for an aerosol generator, wherein the first switching regulator IC and the second switching regulator IC are configured to be operable simultaneously.
（１１）によれば、第１回路基板及び第２回路基板が物理的な障壁となるので、第１スイッチングレギュレータＩＣと前記第２スイッチングレギュレータＩＣとが同時に動作しても、第１スイッチングレギュレータＩＣ及び前記第２スイッチングレギュレータＩＣのそれぞれで生じたスイッチングノイズが重畳することを抑制できる。これにより、対処が困難なノイズが生成されにくくなるので、エアロゾル生成装置の電源ユニットの動作の安定性を維持しつつ、エアロゾル生成装置の電源ユニットを高機能化できる。 According to (11), since the first circuit board and the second circuit board are physical barriers, even if the first switching regulator IC and the second switching regulator IC operate simultaneously, the first switching regulator IC and switching noise generated in each of the second switching regulator IC can be suppressed from being superimposed. As a result, noise that is difficult to deal with is less likely to be generated, so that the power supply unit of the aerosol generator can be made highly functional while maintaining the operational stability of the power supply unit of the aerosol generator.
（１２） （１０）又は（１１）に記載のエアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
外部電源へ電気的に接続可能なレセプタクル（レセプタクルＲＣＰ）と、
前記電源から供給される電力を変換して前記コントローラの電源端子へ供給する第３スイッチングレギュレータＩＣ（昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ８）と、を備え、
前記第１スイッチングレギュレータＩＣは、前記電源から供給される電力を変換して前記ヒータへ供給し、
前記第２スイッチングレギュレータＩＣは、前記レセプタクルから供給される電力を変換して前記電源へ供給し、
前記第３スイッチングレギュレータＩＣは、前記第２面又は前記第４面に実装される、エアロゾル生成装置の電源ユニット。
(12) The power supply unit of the aerosol generator according to (10) or (11),
a receptacle (receptacle RCP) electrically connectable to an external power source;
a third switching regulator IC (step-up/step-down DC/DC converter 8) that converts the power supplied from the power supply and supplies it to the power supply terminal of the controller;
The first switching regulator IC converts the power supplied from the power supply and supplies the converted power to the heater,
The second switching regulator IC converts the power supplied from the receptacle and supplies it to the power supply,
The power supply unit of the aerosol generator, wherein the third switching regulator IC is mounted on the second surface or the fourth surface.
（１２）によれば、第３スイッチングレギュレータＩＣは、電源から供給される電力を変換してコントローラの電源端子へ供給するスイッチングレギュレータであるので、扱う電力が小さく、スイッチングノイズも微小である。したがって、第３スイッチングレギュレータＩＣを第２面又は第４面に実装することによって、第３スイッチングレギュレータＩＣで生じるスイッチングノイズが第１回路基板と第２回路基板とによって挟まれた空間に侵入することを抑制できる。併せて、第３スイッチングレギュレータＩＣが、より大きな電力を扱う第１スイッチングレギュレータＩＣ又は第２スイッチングレギュレータＩＣと同一基板の同一面に実装されることとなるので、第３スイッチングレギュレータＩＣを実装する回路基板を別途設ける必要なく各電子部品を安定に動作させることができ、エアロゾル生成装置の電源ユニットの小型化やコスト低減が可能となる。 According to (12), since the third switching regulator IC is a switching regulator that converts the power supplied from the power supply and supplies it to the power supply terminal of the controller, the power it handles is small and the switching noise is very small. Therefore, by mounting the third switching regulator IC on the second surface or the fourth surface, switching noise generated by the third switching regulator IC does not enter the space sandwiched between the first circuit board and the second circuit board. can be suppressed. In addition, since the third switching regulator IC is mounted on the same surface of the substrate as the first switching regulator IC or the second switching regulator IC that handles larger power, the circuit mounting the third switching regulator IC is Each electronic component can be operated stably without the need to separately provide a substrate, and the size and cost of the power supply unit of the aerosol generator can be reduced.
１００ 非燃焼式吸引器（エアロゾル生成装置の電源ユニット）
１ ＭＣＵ（コントローラ）
２ 充電ＩＣ（第２スイッチングレギュレータＩＣ）
６ ＲＯＭ（記憶回路）
７ スイッチドライバ（再起動回路）
８ 昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ（第２スイッチングレギュレータＩＣ、第３スイッチングレギュレータＩＣ）
９ 昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ（第１スイッチングレギュレータＩＣ）
１５ 通信ＩＣ（通信モジュール）
１６ フリップフロップ（ＦＦ、記憶回路）
１６１ ＭＣＵ搭載基板（第１回路基板）
１６１ａ 主面（第２面）
１６１ｂ 副面（第１面）
１６２ レセプタクル搭載基板（第２回路基板）
１６２ａ 主面（第３面）
１６２ｂ 副面（第４面）
１６３ ＬＥＤ搭載基板（第３回路基板）
ＢＡＴ 電源
Ｃｎ ヒータコネクタ
ＨＴＲ ヒータ
Ｌｃ リアクトル
ＯＰ２ オペアンプ
ＲＣＰ レセプタクル
Ｓ３ スイッチ
100 non-combustion aspirator (power unit for aerosol generator)
1 MCU (controller)
2 charging IC (second switching regulator IC)
6 ROM (memory circuit)
7 Switch driver (restart circuit)
8 Buck-boost DC/DC converter (second switching regulator IC, third switching regulator IC)
9 step-up DC/DC converter (first switching regulator IC)
15 communication IC (communication module)
16 flip-flop (FF, memory circuit)
161 MCU mounting board (first circuit board)
161a main surface (second surface)
161b secondary surface (first surface)
162 receptacle mounting board (second circuit board)
162a main surface (third surface)
162b secondary surface (fourth surface)
163 LED mounting board (third circuit board)
BAT Power supply Cn Heater connector HTR Heater Lc Reactor OP2 Operational amplifier RCP Receptacle S3 Switch
本発明の１つの側面は、エアロゾル生成装置に係り、前記エアロゾル生成装置は、電源と、内部にサセプタが配置された香味生成基材を挿入可能な開口と、前記サセプタに熱を発生させるための誘導加熱用コイルと、前記誘導加熱用コイルが接続されるコネクタと、前記電源から前記誘導加熱用コイルへの電力の供給を制御可能に構成されるコントローラと、第１面と、前記第１面の裏面である第２面と、を含む第１回路基板と、前記第１面と対向する第３面と、前記第３面の裏面である第４面と、を含む第２回路基板と、前記第１面に実装された記憶回路と、を備える。 One aspect of the present invention relates to an aerosol generator, which includes a power supply, an opening into which a flavor generating base having a susceptor disposed therein can be inserted, and a heat generator for generating heat in the susceptor. an induction heating coil, a connector to which the induction heating coil is connected, a controller configured to be able to control power supply from the power supply to the induction heating coil, a first surface, and the first surface a second circuit board including a second surface that is the back surface of the second circuit board, a third surface that faces the first surface, and a fourth surface that is the back surface of the third surface; and a storage circuit mounted on the first surface.
Claims (12)
前記電源から供給される電力を消費してエアロゾル源を加熱するヒータが接続されるヒータコネクタと、
前記電源から前記ヒータへの電力の供給を制御可能に構成されるコントローラと、
第１面と、前記第１面の裏面である第２面と、を含む第１回路基板と、
前記第１面と対向する第３面と、前記第３面の裏面である第４面と、を含む第２回路基板と、
前記第１面又は前記第３面に実装される、入力された情報を記憶可能な記憶回路及び／又は前記コントローラへ出力端子が接続されるオペアンプと、を備える、エアロゾル生成装置の電源ユニット。 a power supply;
a heater connector connected to a heater that consumes power supplied from the power supply to heat the aerosol source;
a controller configured to be able to control the supply of power from the power source to the heater;
a first circuit board including a first surface and a second surface that is the rear surface of the first surface;
a second circuit board including a third surface facing the first surface and a fourth surface that is the rear surface of the third surface;
A power supply unit for an aerosol generator, comprising: a memory circuit capable of storing input information and/or an operational amplifier having an output terminal connected to the controller mounted on the first surface or the third surface.
前記第１面又は前記第３面に実装される、前記記憶回路及び前記オペアンプを備える、エアロゾル生成装置の電源ユニット。 A power supply unit of the aerosol generator according to claim 1,
A power supply unit of an aerosol generating device comprising said memory circuit and said operational amplifier mounted on said first side or said third side.
前記コントローラを再起動可能な再起動回路を備え、
前記再起動回路は、前記第１面又は前記第３面に実装される、エアロゾル生成装置の電源ユニット。 The power supply unit of the aerosol generator according to claim 1 or 2,
comprising a restart circuit capable of restarting the controller;
The power supply unit of the aerosol generator, wherein the restart circuit is mounted on the first surface or the third surface.
前記ヒータコネクタへ接続され、且つ、前記ヒータへ前記エアロゾル源を加熱する電力を供給する時にスイッチングされるスイッチを備え、
前記スイッチは、前記第１面及び前記第３面に実装されない、エアロゾル生成装置の電源ユニット。 A power supply unit of the aerosol generator according to any one of claims 1 to 3,
a switch connected to the heater connector and switched when supplying power to the heater to heat the aerosol source;
The power supply unit of the aerosol generator, wherein the switch is not mounted on the first surface and the third surface.
前記コントローラは、前記第１面及び前記第３面に実装されない、エアロゾル生成装置の電源ユニット。 A power supply unit for an aerosol generator according to any one of claims 1 to 4,
A power supply unit of an aerosol generator, wherein the controller is not mounted on the first surface and the third surface.
通信モジュールを備え、
前記通信モジュールは、前記第１面及び前記第３面に実装されない、エアロゾル生成装置の電源ユニット。 A power supply unit for an aerosol generator according to any one of claims 1 to 5,
equipped with a communication module,
The power supply unit of the aerosol generator, wherein the communication module is not mounted on the first surface and the third surface.
前記第１回路基板及び前記第２回路基板から離間した第３回路基板を備え、
前記通信モジュールは、前記第３回路基板に実装される、エアロゾル生成装置の電源ユニット。 A power supply unit for an aerosol generator according to claim 6,
A third circuit board spaced apart from the first circuit board and the second circuit board;
A power supply unit of an aerosol generator, wherein the communication module is mounted on the third circuit board.
前記電源へ接続される第１スイッチングレギュレータＩＣを備え、
前記第１スイッチングレギュレータＩＣは、前記第１面及び前記第３面に実装されない、エアロゾル生成装置の電源ユニット。 A power supply unit for an aerosol generator according to any one of claims 1 to 7,
comprising a first switching regulator IC connected to the power supply;
The power supply unit of the aerosol generator, wherein the first switching regulator IC is not mounted on the first surface and the third surface.
前記第１スイッチングレギュレータＩＣへ接続されるリアクトルと、
前記第３面には実装されず、前記第１面に実装される、前記記憶回路及び／又は前記オペアンプと、を備え、
前記リアクトルは、前記第３面に実装される、エアロゾル生成装置の電源ユニット。 A power supply unit for an aerosol generator according to claim 8,
a reactor connected to the first switching regulator IC;
The storage circuit and/or the operational amplifier, which are not mounted on the third surface but are mounted on the first surface,
The power unit of the aerosol generator, wherein the reactor is mounted on the third surface.
前記電源へ接続される第２スイッチングレギュレータＩＣを備え、
前記第１スイッチングレギュレータＩＣは、前記第４面へ実装され、
前記第２スイッチングレギュレータＩＣは、前記第２面へ実装される、エアロゾル生成装置の電源ユニット。 A power supply unit for an aerosol generator according to claim 9,
comprising a second switching regulator IC connected to the power supply;
The first switching regulator IC is mounted on the fourth surface,
The power supply unit of the aerosol generator, wherein the second switching regulator IC is mounted on the second surface.
前記第１スイッチングレギュレータＩＣと前記第２スイッチングレギュレータＩＣとは、同時に動作可能に構成される、エアロゾル生成装置の電源ユニット。 A power supply unit for an aerosol generator according to claim 10,
A power supply unit for an aerosol generator, wherein the first switching regulator IC and the second switching regulator IC are configured to be operable simultaneously.
外部電源へ電気的に接続可能なレセプタクルと、
前記電源から供給される電力を変換して前記コントローラの電源端子へ供給する第３スイッチングレギュレータＩＣと、を備え、
前記第１スイッチングレギュレータＩＣは、前記電源から供給される電力を変換して前記ヒータへ供給し、
前記第２スイッチングレギュレータＩＣは、前記レセプタクルから供給される電力を変換して前記電源へ供給し、
前記第３スイッチングレギュレータＩＣは、前記第２面又は前記第４面に実装される、エアロゾル生成装置の電源ユニット。 The power supply unit of the aerosol generator according to claim 10 or 11,
a receptacle electrically connectable to an external power source;
a third switching regulator IC that converts the power supplied from the power supply and supplies it to the power supply terminal of the controller;
The first switching regulator IC converts the power supplied from the power supply and supplies the converted power to the heater,
The second switching regulator IC converts the power supplied from the receptacle and supplies it to the power supply,
The power supply unit of the aerosol generator, wherein the third switching regulator IC is mounted on the second surface or the fourth surface.
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