本發(fā)明涉及用于加熱氣溶膠形成基質(zhì)的感應(yīng)加熱裝置。本發(fā)明還涉及包括這種感應(yīng)加熱裝置的氣溶膠遞送系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及操作這種氣溶膠遞送系統(tǒng)的方法。

背景技術(shù)：

已知現(xiàn)有技術(shù)的氣溶膠遞送系統(tǒng)包括氣溶膠形成基質(zhì)，氣溶膠形成基質(zhì)通常是包含煙草的塞。為了將煙草塞加熱到能夠釋放可以形成氣溶膠的揮發(fā)性組分的溫度，諸如加熱片(通常由金屬制成)的加熱元件插入到煙草塞中。與氣溶膠形成基質(zhì)(煙草塞)直接接觸的加熱片的溫度被確定為代表氣溶膠形成基質(zhì)的溫度。使用加熱片的歐姆電阻和加熱片的溫度之間的已知關(guān)系計算加熱片的溫度。因此，在加熱過程中，通過監(jiān)視加熱片的歐姆電阻(例如通過電壓和電流測量值)，可以確定在吸煙進(jìn)行過程中的任何時候加熱片的溫度。

其它氣溶膠遞送系統(tǒng)包括感應(yīng)加熱裝置而不是加熱片。感應(yīng)加熱裝置包括設(shè)置成與氣溶膠形成基質(zhì)熱鄰近的電感器，氣溶膠形成基質(zhì)包括感受器。電感器的交變磁場在感受器中產(chǎn)生渦流和磁滯損耗，引起感受器將氣溶膠形成基質(zhì)加熱到能夠釋放可以形成氣溶膠的揮發(fā)性組分的溫度。由于感受器的加熱是以不接觸方式進(jìn)行的，沒有測量氣溶膠形成基質(zhì)的溫度的直接方式。

然而，將期望還能夠在感應(yīng)加熱的氣溶膠形成基質(zhì)中以有效方式測量及控制氣溶膠形成基質(zhì)的操作溫度。因此，需要用于加熱氣溶膠形成基質(zhì)的感應(yīng)加熱裝置，其中可實現(xiàn)氣溶膠形成基質(zhì)的溫度測量。還需要包括氣溶膠形成基質(zhì)的溫度測量的氣溶膠遞送系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出一種用于加熱包括感受器的氣溶膠形成基質(zhì)的感應(yīng)加熱裝置。根據(jù)本發(fā)明的感應(yīng)加熱裝置包括：

裝置殼體，

直流電源，其用于在操作中提供DC供電電壓和DC電流，電源電子設(shè)備，其配置成在高頻下操作，所述電源電子設(shè)備包括連接到直流電源的DC/AC轉(zhuǎn)換器，所述DC/AC轉(zhuǎn)換器包括配置成在低歐姆負(fù)載下操作的LC負(fù)載網(wǎng)絡(luò)，其中所述LC負(fù)載網(wǎng)絡(luò)包括串聯(lián)連接的電容器和具有歐姆電阻的電感器，

腔，所述腔設(shè)置于裝置殼體中，所述腔具有成形為容納所述氣溶膠形成基質(zhì)的至少一部分的內(nèi)表面，所述腔設(shè)置成使得在操作期間一旦所述氣溶膠形成基質(zhì)的一部分容納于所述腔中，所述LC負(fù)載網(wǎng)絡(luò)的電感器感應(yīng)聯(lián)接到所述氣溶膠形成基質(zhì)的感受器。

所述電源電子設(shè)備還包括微控制器，所述微控制器編程為在操作中通過所述直流電源的DC供電電壓并通過從所述直流電源汲取的DC電流確定視在歐姆電阻，還編程為在操作中通過視在歐姆電阻確定所述氣溶膠形成基質(zhì)的感受器的溫度。

氣溶膠形成基質(zhì)優(yōu)選的是能夠釋放可以形成氣溶膠的揮發(fā)性化合物的基質(zhì)。揮發(fā)性化合物通過加熱氣溶膠形成基質(zhì)而釋放。氣溶膠形成基質(zhì)可以是固體或液體，或者包括固體和液體組分。在一個優(yōu)選實施例中，所述氣溶膠形成基質(zhì)是固體。

所述氣溶膠形成基質(zhì)可包括尼古丁。含尼古丁氣溶膠形成基質(zhì)可為尼古丁鹽基質(zhì)。氣溶膠形成基質(zhì)可包括基于植物的材料。氣溶膠形成基質(zhì)可以包括煙草，且優(yōu)選的是，含有煙草的材料包含揮發(fā)性煙草香味的化合物，所述化合物在加熱后從氣溶膠形成基質(zhì)釋放。

所述氣溶膠形成基質(zhì)可以包括均質(zhì)煙草材料。均質(zhì)煙草材料可以通過凝結(jié)顆粒煙草形成。在存在時，均質(zhì)煙草材料可以有按照干重等于或大于5％的氣溶膠形成劑含量，且優(yōu)選的是按照干重，含量在大于5％和30％之間。

氣溶膠形成基質(zhì)可替代地包括不含煙草的材料。所述氣溶膠形成基質(zhì)可以包括均質(zhì)的植物型材料。

氣溶膠形成基質(zhì)可包括至少一種氣溶膠形成劑。氣溶膠形成劑可為任何合適的已知化合物或化合物的混合物，在使用中，所述化合物或化合物的混合物有利于致密和穩(wěn)定氣溶膠的形成，并且對在氣溶膠生成裝置的操作溫度下的熱降解基本抗性。合適的氣溶膠形成劑是本領(lǐng)域眾所周知的，并且包括但不限于：多元醇，例如三甘醇，1,3-丁二醇和甘油；多元醇的酯，例如甘油單、二或三乙酸酯；和一元、二元或多元羧酸的脂肪酸酯，例如二甲基十二烷二酸酯和二甲基十四烷二酸酯。特別優(yōu)選的氣溶膠形成劑是多元醇或其混合物，例如三甘醇，1,3-丁二醇和最優(yōu)選的甘油。氣溶膠形成基質(zhì)可以包括其它添加劑和成分，例如香料。氣溶膠形成基質(zhì)優(yōu)選包含尼古丁和至少一種氣溶膠形成劑。在一個特別優(yōu)選的實施例中，氣溶膠形成劑是甘油。

直流電源通?？梢园ㄈ魏芜m當(dāng)?shù)闹绷麟娫?，特別包括連接到干線的電源單元、一個或多個單用途電池、可充電電池或能夠提供所需DC供電電壓和所需DC供電電流強(qiáng)度的任何其它適當(dāng)?shù)闹绷麟娫础Ｔ谝粋€實施例中，直流電源的直流供電電壓在大約2.5伏到大約4.5伏的范圍內(nèi)，且直流供電安培數(shù)在大約2.5到大約5安培的范圍內(nèi)(對應(yīng)于范圍在大約6.25瓦和大約22.5瓦內(nèi)的直流供電功率)。優(yōu)選的是，直流電源包括可充電電池。這種電池通常是可獲得的，可接受的總體積在大約1.2-3.5立方厘米之間。這種電池可以有基本上圓柱形或矩形的固體形狀。同樣，直流電源可以包括DC饋電扼流線圈。

通常，當(dāng)術(shù)語“約”與此申請中的具體值結(jié)合使用時，應(yīng)理解為該詞“約”之后的值由于技術(shù)考慮不一定精確地是該具體值。然而，與具體值結(jié)合使用的術(shù)語“約”總是理解為包括并且還明確地公開術(shù)語“約”之后的具體值。

所述電源電子設(shè)備被配置成在高頻下操作。出于此申請的目的，詞語“高頻”理解為指示范圍從大約1兆赫茲(MHz)到大約30兆赫茲(MHz)的頻率，具體地從大約1兆赫茲(MHz)到大約10兆赫茲MHz(包括1MHz到10MHz的范圍)，甚至更具體地從大約5兆赫茲(MHz)到大約7兆赫茲(MHz)(包括5MHz到7MHz的范圍)。

電源電子設(shè)備包括連接到直流電源的DC/AC逆變器。

DC/AC轉(zhuǎn)換器(其可體現(xiàn)為DC/AC逆變器)的LC負(fù)載網(wǎng)絡(luò)配置成在低歐姆負(fù)載下操作。詞語“低歐姆負(fù)載”應(yīng)理解為表示小于大約2歐姆的歐姆負(fù)載。LC負(fù)載網(wǎng)絡(luò)包括并聯(lián)電容器和電容器和具有歐姆電阻的電感器的串聯(lián)連接。電感器的此歐姆電阻是幾個十分之一歐姆。在操作中，感受器的歐姆電阻增加到電感器的歐姆電阻，并且應(yīng)當(dāng)大于電感器的歐姆電阻，原因是供應(yīng)的電功率應(yīng)當(dāng)逆變成感受器中的熱量，這種熱量應(yīng)盡可能高以便提高功率放大器的效率，允許將盡可能多的熱量從感受器傳輸?shù)綒馊苣z形成基質(zhì)的其它部分以高效地產(chǎn)生氣溶膠。

感受器是能夠被感應(yīng)加熱的導(dǎo)體?！盁徉徑币馕吨惺芷飨鄬τ跉馊苣z形成基質(zhì)的其余部分定位，使得足夠的熱量從感受器傳輸?shù)綒馊苣z形成基質(zhì)的其余部分以產(chǎn)生氣溶膠。

由于感受器不只是滲磁的，還是導(dǎo)電的(參見上文，它是導(dǎo)體)，根據(jù)歐姆定律已知為渦流的電流在感受器中產(chǎn)生，并在感受器中流動。感受器應(yīng)當(dāng)具有低電阻率ρ，以提高焦耳熱耗散。此外，由于集膚效應(yīng)(超過98％的電流在從距離導(dǎo)體的外表面四倍的集膚深度δ的層內(nèi)流動)，交變渦流的頻率必須考慮。考慮這種效應(yīng)，感受器的歐姆電阻R_S通過等式計算：

$R_s=\sqrt{2{\mathrm{\πf\μ}}_0{\mathrm{\μ}}_r}$

其中，

f表示交變渦流的頻率，

μ₀表示自由空間的磁導(dǎo)率，

μ_r表示感受器材料的相對磁導(dǎo)率，以及

ρ表示感受器材料的電阻率。

由渦流產(chǎn)生的功率損耗P_e通過公式計算：

P_e＝I²·R_S

其中，

I表示渦流的電流強(qiáng)度(rms)，以及

R_S表示感受器的歐姆電阻(參見上文)。

通過P_e等式以及通過R_S的計算，可以看出對于具有已知相對磁導(dǎo)率μ_r和給定電阻率ρ的材料，顯然由渦流產(chǎn)生的功率損耗P_e(通過逆變成熱)隨著頻率和電流強(qiáng)度(rms)的增大而增大。另一方面，交變渦流的頻率(和在感受器中感生渦流的相應(yīng)交變磁場)不可能任意增大，原因是集膚深度δ隨著渦流(或者在感受器中感生渦流的交變磁場的)頻率的增大而減小，使得超過特定的截止頻率，在感受器中不再產(chǎn)生渦流，這是由于集膚深度太小，不能產(chǎn)生渦流。增大電流強(qiáng)度(rms)需要具有高磁通密度的交變磁場，因此需要大量的感應(yīng)源(電感器)。

此外，通過與磁滯關(guān)聯(lián)的加熱機(jī)制在感受器中產(chǎn)生熱。由磁滯產(chǎn)生的功率損耗通過等式計算：

P_H＝V·W_H·f

其中，

V表示感受器的體積

W_H表示使感受器沿B-H圖的

閉合磁滯回線磁化所需的功，以及

f表示交變磁場的頻率。

使感受器沿閉合磁滯回線磁化所需的功W_H還表示為

W_H＝∮H·dB

W_H的最大可能的量取決于感受器的材料性質(zhì)(飽和剩磁B_R和矯頑力H_C)，W_H的實際量取決于由交變磁場在感受器中感應(yīng)的實際磁化B-H回線，此實際磁化B-H回線取決于勵磁的幅度。

在感受器中有第三種產(chǎn)生熱(功率損耗)的機(jī)制。產(chǎn)生的這種熱是在感受器遇到交變磁場時，由導(dǎo)磁感受器材料中的磁場域的動態(tài)損耗引起的，這些動態(tài)損耗通常還隨著交變磁場的頻率增大而增大。

為了能夠根據(jù)前述機(jī)制在感受器中產(chǎn)生熱量(主要通過渦流損耗和磁滯損耗)，腔被布置在裝置殼體中。腔具有被成形為容納至少一部分氣溶膠形成基質(zhì)的內(nèi)表面。腔被布置成使得在將氣溶膠形成基質(zhì)的一部分容納于腔中之后，LC負(fù)載網(wǎng)絡(luò)的電感器在操作期間感應(yīng)聯(lián)接到氣溶膠形成基質(zhì)的感受器。這意味著LC負(fù)載網(wǎng)絡(luò)的電感器用來通過磁感應(yīng)加熱感受器。這消除了諸如用于將E類功率放大器的輸出阻抗與負(fù)載匹配的附加組件的必要，因此允許進(jìn)一步最小化電源電子設(shè)備的大小。

總之，由于基質(zhì)的不接觸加熱，根據(jù)本發(fā)明的感應(yīng)加熱裝置提供小的易于操作的高效、清潔和具有魯棒性的加熱裝置。對于如上文描述的形成低歐姆負(fù)載同時有明顯高于LC負(fù)載網(wǎng)絡(luò)的電感器的歐姆電阻的感受器，因此可以僅在5秒內(nèi)或者在甚至小于5秒的時間間隔感受器的溫度達(dá)到范圍300-400攝氏度，同時電感器的溫度是低的(由于大多數(shù)的功率轉(zhuǎn)換成感受器中的熱)。

如已經(jīng)提到的，根據(jù)本發(fā)明的感應(yīng)加熱裝置的一個方面，裝置被配置成用于加熱吸煙制品的氣溶膠形成基質(zhì)。這具體地包括功率提供到氣溶膠形成基質(zhì)內(nèi)的感受器，使得氣溶膠形成基質(zhì)被加熱到在200-240攝氏度的平均溫度。甚至更優(yōu)選的是，裝置被配置成用于加熱吸煙制品的裝有煙草的固態(tài)氣溶膠形成基質(zhì)。

在氣溶膠形成基質(zhì)加熱時，期望控制其溫度。這是不容易實現(xiàn)的，原因是氣溶膠形成基質(zhì)的加熱是通過不接觸(感應(yīng))加熱感受器實現(xiàn)的(如上文描述的主要通過磁滯損耗和渦流損耗)，然而，在現(xiàn)有技術(shù)的電阻加熱裝置中，由于電阻加熱元件的溫度和加熱元件的歐姆電阻的線性依賴關(guān)系，通過測量電阻加熱元件上的電壓和電流實現(xiàn)溫度控制。

令人驚呀的是，在根據(jù)本發(fā)明的感應(yīng)加熱裝置中，感受器的溫度和通過直流電源的DC供電電壓及通過從直流電源汲取的DC電流確定的視在歐姆電阻之間存在嚴(yán)格的單調(diào)關(guān)系。由于視在歐姆電阻的每個單一值代表溫度的只有一個單一值，這種嚴(yán)格單調(diào)的關(guān)系允許根據(jù)本發(fā)明通過在(不接觸)感應(yīng)加熱裝置中的相應(yīng)視在歐姆電阻清晰確定感受器的相應(yīng)溫度，該關(guān)系不是模糊不清的。這并不意味著感受器的溫度和視在歐姆電阻的關(guān)系一定是線性的，不過，此關(guān)系必須嚴(yán)格單調(diào)，以避免任何模糊地將一個視在歐姆電阻分配給超過一個溫度。感受器的溫度和視在歐姆電阻的嚴(yán)格單調(diào)的關(guān)系因此允許確定并控制感受器因此還有氣溶膠形成基質(zhì)的溫度。如在下文更加詳細(xì)討論的，在DC/AC轉(zhuǎn)換器包括E類放大器的情況下，感受器的溫度和視在歐姆電阻之間的關(guān)系至少對于感興趣的溫度范圍是線性的。

直流電源的DC供電電壓和從直流電源汲取的DC電流的包括DC供電電壓和DC電流兩者的測量。然而，根據(jù)本發(fā)明的感應(yīng)加熱裝置的一個方面，直流電源可以是用于提供恒定的DC供電電壓的DC電池，特別是可充電DC電池。這允許對電池充電，優(yōu)選通過包括AC/DC逆變器的充電裝置與干線的連接。在供應(yīng)恒定的DC供電電壓的情況下，測量DC供電電壓仍是可能的和期望的，不過，DC供電電壓的這種測量不是強(qiáng)制的(由于DC供電電壓是恒定的)。然而，電源電子設(shè)備包括用于測量從DC電池汲取的DC電流的DC電流傳感器，使得視在歐姆電阻(其代表感受器的溫度)可通過恒定的DC供電電壓(不管是測量此恒定的DC供電電壓，還是確定為具有恒定值)和測量的DC電流來確定。通常，這方面允許只測量DC電流，而不需要也測量DC供電電壓。

如上文提到的，在某些實例中，可以不測量DC供電電壓，不過，根據(jù)本發(fā)明的感應(yīng)加熱裝置的一個方面，電源電子設(shè)備包括用于測量直流電源的DC供電電壓的DC電壓傳感器，使得DC供電電壓的實際值的確定可以在任何情況下進(jìn)行測量。

如上文已經(jīng)討論過的，根據(jù)本發(fā)明的感應(yīng)加熱裝置允許控制溫度。為此，以特別有利的方式，根據(jù)本發(fā)明的感應(yīng)加熱裝置的又一個方面，微控制器還被編程為當(dāng)確定的氣溶膠形成基質(zhì)的感受器的溫度等于或超過預(yù)設(shè)閾值溫度時，中斷DC/AC轉(zhuǎn)換器的AC功率生成，并且根據(jù)這方面，微控制器被編程為當(dāng)確定的氣溶膠形成基質(zhì)的感受器的溫度再次低于預(yù)設(shè)閾值溫度時，恢復(fù)AC功率的產(chǎn)生。術(shù)語“中斷AC功率的產(chǎn)生”旨在覆蓋基本沒有AC功率生成的情況以及AC功率的生成只被降低以維持閾值溫度的情況。有利的是，此閾值溫度為目標(biāo)操作溫度，所述目標(biāo)操作溫度一般可為300℃到400℃的范圍內(nèi)的溫度，例如350℃。根據(jù)本發(fā)明的感應(yīng)加熱裝置加熱氣溶膠形成基質(zhì)的感受器，直到感受器已經(jīng)達(dá)到與相應(yīng)的視在歐姆電阻對應(yīng)的預(yù)設(shè)閾值溫度。在此時，由DC/AC轉(zhuǎn)換器進(jìn)一步供應(yīng)的AC功率被中斷，使得感受器的進(jìn)一步加熱停止，使感受器冷卻。一旦感受器的溫度再次低于預(yù)設(shè)閾值溫度，這是通過確定相應(yīng)的視在歐姆電阻檢測的。此時，AC功率的生成被恢復(fù)，以便使溫度保持盡可能接近目標(biāo)操作溫度。這可以通過例如調(diào)節(jié)供應(yīng)到LC負(fù)載網(wǎng)絡(luò)的AC功率的占空比來實現(xiàn)。其原理在WO 2014/040988中描述。

如上文已經(jīng)提到的，根據(jù)本發(fā)明的感應(yīng)加熱裝置的一個方面，DC/AC轉(zhuǎn)換器包括E類功率放大器，E類功率放大器包括晶體管開關(guān)、晶體管開關(guān)驅(qū)動電路以及被配置成在低歐姆負(fù)載下操作的LC負(fù)載網(wǎng)絡(luò)，LC負(fù)載網(wǎng)絡(luò)另外包括并聯(lián)電容器。

E類功率放大器是通常已知的，例如在美國CT，紐因頓的American Radio Relay League(ARRL)的2001年1月/2月這一期的雙月雜志OEX的9-20頁出版的Nathan O.Sokal所著的文章“Class-E RF Power Amplifiers”有詳細(xì)描述。E類功率放大器在高頻下操作是有利的，同時具有包括最小數(shù)目的組件的簡單的電路結(jié)構(gòu)(例如，只需要一個晶體管開關(guān)，這相對于包括兩個晶體管開關(guān)的D類功率放大器是有利的，所述兩個晶體管開關(guān)的控制方式是必須在高頻下確保兩個晶體管之一被切斷的同時兩個晶體管中的另一個被接通)。此外，E類功率放大器以開關(guān)晶體管的過程中開關(guān)晶體管中的最小功率耗散而聞名。優(yōu)選的是，E類功率放大器是只具有單個晶體管開關(guān)的單端一階E類功率放大器。

E類功率放大器的晶體管開關(guān)可以是任何類型的晶體管，可以以雙極型晶體管(BJT)實現(xiàn)。然而，更優(yōu)選的是，晶體管開關(guān)體現(xiàn)為場效應(yīng)晶體管(FET)，例如金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)或金屬半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MSFET)。

根據(jù)本發(fā)明的感應(yīng)加熱裝置的又一個方面，LC負(fù)載網(wǎng)絡(luò)的電感器包括繞成螺旋狀的圓柱形電感器線圈，其被定位在腔的內(nèi)表面上或其附近。

A根據(jù)本發(fā)明的感應(yīng)加熱裝置的又一個方面，E類功率放大器具有輸出阻抗，電源電子設(shè)備還包括用于將E類功率放大器的輸出阻抗匹配到低歐姆負(fù)載的匹配網(wǎng)絡(luò)。這種措施可以有助于進(jìn)一步增大低歐姆負(fù)載中的功率損耗，導(dǎo)致低歐姆負(fù)載中熱產(chǎn)生的增大。例如，匹配網(wǎng)絡(luò)可以包括小的匹配變壓器。

根據(jù)本發(fā)明的感應(yīng)加熱裝置的又一個方面，電源電子設(shè)備的總體積等于或小于2cm³。這允許將電池、電源電子設(shè)備和腔設(shè)置在具有整體小尺寸的方便和容易操作的裝置殼體中。

根據(jù)本發(fā)明的感應(yīng)加熱裝置的又一個方面，LC負(fù)載網(wǎng)絡(luò)的電感器包括繞成螺旋狀的圓柱形電感器線圈，其被定位在腔的內(nèi)表面上或其附近。有利的是，電感器線圈具有長方形，限定范圍在大約0.15cm³到大約1.10cm³的內(nèi)部容積。例如，繞成螺旋狀的圓柱形電感器線圈的內(nèi)徑可以在大約5mm和大約10mm之間，優(yōu)選可以為大約7mm，繞成螺旋狀的圓柱形電感器線圈的長度可以在大約8mm和大約14mm之間。根據(jù)使用的是圓形橫截面的線圈還是扁平矩形橫截面的線圈，線圈的直徑或厚度可以在大約0.5mm到大約1mm之間。繞成螺旋狀的圓柱形電感器線圈被定位在腔的內(nèi)表面上或其附近。被定位在腔的內(nèi)表面上或其附近的繞成螺旋狀的圓柱形電感器線圈可以進(jìn)一步最小化裝置的尺寸。

本發(fā)明的又一方面涉及包括如上文描述的感應(yīng)加熱裝置和包括感受器的氣溶膠形成基質(zhì)的氣溶膠遞送系統(tǒng)。氣溶膠形成基質(zhì)的至少一部分要容納于感應(yīng)加熱裝置的腔中，使得在操作中，感應(yīng)加熱裝置的DC/AC轉(zhuǎn)換器的LC負(fù)載網(wǎng)絡(luò)的電感器感應(yīng)聯(lián)接到氣溶膠形成基質(zhì)的感受器。

作為示例，氣溶膠形成基質(zhì)可以是吸煙制品的氣溶膠形成基質(zhì)。具體地，氣溶膠形成基質(zhì)可以是可以用在吸煙制品(例如卷煙)中的裝有煙草的固態(tài)氣溶膠形成基質(zhì)。

根據(jù)本發(fā)明的氣溶膠遞送系統(tǒng)的一個方面，感受器由不銹鋼制成。例如，可以使用各種等級的不銹鋼，諸如等級430的不銹鋼(SS430)或等級410的不銹鋼(SS410)，等級420的不銹鋼(SS420)或等級440的不銹鋼(SS440)。也可以使用其它等級的不銹鋼。例如，感受器是單個感受器元件，其可以實現(xiàn)為條、片、線或箔，這些感受器元件可以具有不同的橫截面幾何形狀，諸如矩形、圓形、橢圓或其它幾何形狀。

根據(jù)本發(fā)明的氣溶膠遞送系統(tǒng)的一個具體方面，感受器可以包括扁平的不銹鋼條，扁平的不銹鋼條具有范圍為大約8毫米到大約15毫米的長度，優(yōu)選長度為大約12毫米。扁平條還可以具有范圍大約3毫米到大約6毫米的寬度，優(yōu)選寬度大約4毫米或大約5毫米。扁平條還可以具有范圍大約20微米到大約50微米的厚度，優(yōu)選厚度在大約20微米或大約40微米的范圍，例如大約25微米或大約35微米的厚度。感受器的一個非常具體的實施例可以具有大約12毫米的長度，大約4毫米的寬度和大約50微米的厚度，并且可以由等級430的不銹鋼(SS430)制成。感受器的另一個非常具體的實施例可以具有大約12毫米的長度，大約5毫米的寬度和大約50微米的厚度，并且可以由等級430的不銹鋼(SS430)制成。替代性地，這些非常具體的實施例還可以由等級420的不銹鋼(SS420)制成。

本發(fā)明的又一方面涉及操作如上文描述的氣溶膠遞送系統(tǒng)的方法，此方法包括步驟：

通過直流電源的DC供電電壓并通過從直流電源汲取的DC電流確定視在歐姆電阻，

通過視在歐姆電阻確定氣溶膠形成基質(zhì)的感受器的溫度。

根據(jù)根據(jù)本發(fā)明的方法的一個方面，直流電源是DC電池，具體地是可充電DC電池，并提供恒定的DC供電電壓。測量從DC電池汲取的DC電流，以通過恒定的DC供電電壓和測量的DC電流確定視在歐姆電阻。

根據(jù)本發(fā)明的方法的又一個方面，所述方法還包括步驟：

當(dāng)確定的氣溶膠形成基質(zhì)的感受器的溫度等于或超過預(yù)設(shè)閾值溫度時，中斷DC/AC轉(zhuǎn)換器的AC功率生成，以及

當(dāng)確定的氣溶膠形成基質(zhì)的感受器的溫度再次低于預(yù)設(shè)的閾值溫度時，恢復(fù)AC功率的生成。

由于根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)點和其具體方面在上文已經(jīng)討論，在此不再重復(fù)。

附圖說明

通過借助附圖在下面對實施例的描述，本發(fā)明的另外的有利方面將變得顯然。

圖1示出對本發(fā)明的感應(yīng)加熱裝置進(jìn)行解釋的一般加熱原理，

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的感應(yīng)加熱裝置和氣溶膠遞送系統(tǒng)的實施例的框圖，

圖3示出根據(jù)本發(fā)明的包括感應(yīng)加熱裝置的氣溶膠遞送系統(tǒng)的實施例，所述感應(yīng)加熱裝置具有設(shè)置在裝置殼體中的基本組件，

圖4示出根據(jù)本發(fā)明的感應(yīng)加熱裝置的功率電子設(shè)備的基本組件(沒有匹配網(wǎng)絡(luò))的實施例，

圖5示出形式為具有長方形形狀的繞成螺旋狀的圓柱形電感器線圈的LC負(fù)載網(wǎng)絡(luò)的電感器的實施例，

圖6示出包括線圈的感應(yīng)率和歐姆電阻的LC負(fù)載網(wǎng)絡(luò)的細(xì)節(jié)，此外還示出負(fù)載的歐姆電阻，

圖7示出表示從直流電源汲取的DC電流相對感受器的溫度的兩個信號，

圖8示出兩個感受器的溫度相對直流電源的DC供電電壓和從直流電源汲取的DC電流，以及

圖9示出感應(yīng)加熱裝置的電力電子等同電路。

具體實施方式

在圖1中，示意性圖示以本發(fā)明為基礎(chǔ)的一般加熱原理。在圖1中示意性示出繞成螺旋狀的圓柱形電感器線圈L2，其具有長方形形狀并限定其中布置吸煙制品2的氣溶膠形成基質(zhì)20的一部分或全部的內(nèi)體積，所述氣溶膠形成基質(zhì)包括感受器21。包括具有感受器21的氣溶膠形成基質(zhì)20的吸煙制品2示意性表現(xiàn)在放大的橫截面細(xì)節(jié)中，其單獨地顯示于圖1的右手側(cè)。如已經(jīng)提到的，吸煙制品2的氣溶膠形成基質(zhì)20可以是裝有煙草的固態(tài)基底，然而，并不局限于此。

此外，在圖1中，電感器線圈L2的內(nèi)體積內(nèi)的磁場由在一個特定時刻的許多條磁場線B_L示意性指示，由于由流過電感器線圈L2的交變電流i_L2產(chǎn)生的磁場是可能在大約1MHz到大約30MHz的范圍(包括1MHz到30MHz的范圍)內(nèi)以交變電流i_L2的頻率改變其極性的交變磁場，具體可以在大約1MHz到大約10MHz的范圍(包括1MHz到10MHz的范圍，并且特別可以小于10MHz)，更具體地，所述頻率可以在大約5MHz到大約7MHz的范圍(包括5MHz到7MHz的范圍)。負(fù)責(zé)在感受器21中產(chǎn)生熱的兩個主要機(jī)制—由渦流引起的功率損耗_Pe(表示渦流的封閉圓)和由磁滯引起的功率損耗P_h(表示磁滯的封閉磁滯曲線)也示意性在圖1中示出。關(guān)于這些機(jī)制，參照上文對這些機(jī)制的更加詳細(xì)的討論。

圖3示出包括根據(jù)本發(fā)明的感應(yīng)加熱裝置1的根據(jù)本發(fā)明的氣溶膠遞送系統(tǒng)的實施例。感應(yīng)加熱裝置1包括可以由塑料制成的裝置殼體10和包括可充電電池110的直流電源11(參見圖2)。感應(yīng)加熱裝置1還包括對接口12，對接口12包括用于對接感應(yīng)加熱裝置到充電站或充電裝置以對可充電電池110充電的引腳120。更進(jìn)一步地，感應(yīng)加熱裝置1包括電源電子設(shè)備13，其被配置成在期望頻率下操作。電源電子設(shè)備13通過適當(dāng)?shù)碾娺B接130電連接到可充電電池110。盡管電源電子設(shè)備13包括在圖3中不可見的附加組件，但其特別地包括LC負(fù)載網(wǎng)絡(luò)(參見圖4)，LC負(fù)載網(wǎng)絡(luò)又包括電感器L2，這由圖3中的虛線指示。電感器L2在裝置殼體10的近端嵌入裝置殼體10中，以圍繞也設(shè)置在裝置殼體10的近端的腔14。電感器L2可以包括具有長方形的繞成螺旋狀的圓柱形電感器線圈，如圖5中所示。繞成螺旋狀的圓柱形電感器線圈L2可以具有范圍在大約5mm到大約10mm內(nèi)的半徑r，并特別地半徑r可以大約為7mm。繞成螺旋狀的圓柱形電感器線圈的長度l可以在大約8mm到大約14mm的范圍內(nèi)。相應(yīng)地，內(nèi)體積可能在大約0.15cm³至大約1.10cm³的范圍內(nèi)。

返回圖3，包括感受器21的裝有煙草的固態(tài)氣溶膠形成基質(zhì)20在裝置殼體10的近端處容納于腔14中，使得在操作期間，電感器L2(繞成螺旋狀的圓柱形電感器線圈)感應(yīng)聯(lián)接到吸煙制品2的裝有煙草的固態(tài)氣溶膠形成基質(zhì)20的感受器21。吸煙制品2的過濾器部分22可以布置在感應(yīng)加熱裝置1的腔14外，使得在操作期間，消費(fèi)者可以通過過濾器部分22抽吸氣溶膠。一旦從腔14中移除吸煙制品，就可以容易地清潔腔14，原因是除了吸煙制品2的氣溶膠形成基質(zhì)20將穿過而插入的打開的遠(yuǎn)端之外，腔被完全地關(guān)閉，并被限定腔14的塑料裝置殼體10的那些內(nèi)壁圍繞。

圖2示出包括根據(jù)本發(fā)明的感應(yīng)加熱裝置1的氣溶膠遞送系統(tǒng)的實施例的框圖，一些可選的方面或組件將在下文進(jìn)行討論。感應(yīng)加熱裝置1與包括感受器21的氣溶膠形成基質(zhì)20一起形成根據(jù)本發(fā)明的氣溶膠遞送系統(tǒng)的實施例。圖2中所示的框圖是將操作方式考慮入內(nèi)的圖示。如可以看到的，感應(yīng)加熱裝置1包括直流電源11(在圖3中包括可充電電池110)、微控制器(微處理器控制單元)131、DC/AC轉(zhuǎn)換器132(體現(xiàn)為DC/AC逆變器)、用于適配負(fù)載的匹配網(wǎng)絡(luò)133和電感器L2。微處理器控制單元131、DC/AC轉(zhuǎn)換器132和匹配網(wǎng)絡(luò)133以及電感器L2都是電源電子設(shè)備13的部分(參見圖1)。DC供電電壓V_DC和從直流電源11汲取的DC電流I_DC通過反饋通道提供到微處理器控制單元131，優(yōu)選通過測量DC供電電壓V_DC和從直流電源11汲取的DC電流I_DC，以控制將AC功率PAC進(jìn)一步供應(yīng)到LC負(fù)載網(wǎng)絡(luò)，特別是電感器L2。根據(jù)本發(fā)明的感應(yīng)加熱裝置的這個重要方面將在下文更加詳細(xì)地解釋?？梢蕴峁┢ヅ渚W(wǎng)絡(luò)133以最佳適配負(fù)載，但不是強(qiáng)制性的，匹配網(wǎng)絡(luò)不包含于在下面更加詳細(xì)地描述的實施例中。

圖4示出電源電子設(shè)備13更具體地是DC/AC轉(zhuǎn)換器132的一些基本組件。如從圖4可以看出的，DC/AC轉(zhuǎn)換器包括E類功率放大器，E類功率放大器包括晶體管開關(guān)1320、由箭頭1322指示的將開關(guān)信號(柵極-源極電壓)供應(yīng)到FET 1321的晶體管開關(guān)供電電路以及LC負(fù)載網(wǎng)絡(luò)1323，晶體管開關(guān)1320包括場效應(yīng)晶體管(FET)1321，例如金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)，LC負(fù)載網(wǎng)絡(luò)1323包括并聯(lián)電容器C1和電容器C2和電感器L2的串聯(lián)連接。此外，包括扼流線圈L1的直流電源11顯示為供應(yīng)DC供電電壓V_DC，DC電流I_DC在操作中從直流電源11汲取。在圖4中還示出表示總歐姆負(fù)載1324的歐姆電阻R，其是電感器L2的歐姆電阻R_線圈和感受器21的歐姆電阻R_負(fù)載的和，這示于圖6中。

A由于組件的數(shù)目非常少，電源電子設(shè)備13的體積可以保持為極小。例如，電源電子設(shè)備的體積可以等于或小于2cm³。由于LC負(fù)載網(wǎng)絡(luò)1323的電感器L2被直接用作與氣溶膠形成基質(zhì)20的感受器21感應(yīng)聯(lián)接的電感器，所以電源電子設(shè)備的這種極小的體積是可能的，此小體積允許使整個感應(yīng)加熱裝置1的總體尺寸是小的。在單獨的電感器而不是電感器L2用作與感受器21的感應(yīng)聯(lián)接的情況下，這會自動地增大電源電子設(shè)備的體積，如果匹配網(wǎng)絡(luò)133包括于電源電子設(shè)備中，此體積還會增大。

盡管E類功率放大器的一般工作原理是已知的，并在已經(jīng)提到的美國CT，紐因頓American Radio Relay League(ARRL)在2001年1月/2月這一期的雙月雜志OEX的9-20頁出版的Nathan O.Sokal所著的文章“Class-E RF Power Amplifiers”有詳細(xì)描述，但一些一般原理將在下文進(jìn)行解釋。

我們假設(shè)晶體管開關(guān)供電電路1322向FET 1321供應(yīng)具有矩形輪廓的開關(guān)電壓(FET的柵極-源極電壓)。只要FET 1321是導(dǎo)通的(“接通”狀態(tài))，它基本上構(gòu)成短路(低電阻)，整個電流流過扼流線圈L1和FET 1321。當(dāng)FET 1321非導(dǎo)通時(“截止”狀態(tài))，由于FET1321基本上表示開路(高電阻)，全部電流流入LC負(fù)載網(wǎng)絡(luò)中。在這兩種狀態(tài)之間開關(guān)晶體管使供應(yīng)的DC電壓和DC電流逆變成AC電壓和AC電流。

為了高效地加熱感受器21，盡可能大量的供應(yīng)的DC功率將以AC功率形式傳輸?shù)诫姼衅鱈2(繞成螺旋狀的圓柱形電感器線圈)，并隨后傳輸?shù)脚c電感器2感應(yīng)聯(lián)接的氣溶膠形成基質(zhì)20的感受器21。感受器21內(nèi)耗散的功率(渦流損失、磁滯損失)在感受器21生成熱量，如上文中所述?；蛘邠Q種說法，F(xiàn)ET 1321中的功率耗散必須被最小化，同時最大化感受器21中的功率耗散。

在AC電壓/電流的一個周期中FET 1321中的功率耗散是在該交流電壓/電流周期中的每個時間點上晶體管電壓和電流的積對該周期積分再對該周期取平均。由于FET 1321在該周期的一部分中必須保持高電壓，且在該周期的一部分中傳導(dǎo)高電流，所以必須避免高電壓和高電流同時存在，原因是這會導(dǎo)致FET 1321中的大量的功率損耗。在FET1321的“接通”狀態(tài)下，晶體管電壓在大電流流過FET 1321時幾乎為零。在FET 1321的“斷開”狀態(tài)下，晶體管電壓為高，但通過FET 1321的電流幾乎為零。

開關(guān)晶體管不可避免地還在該周期的一些時段中延伸。不過，表示FET 1321中的高功率損耗的高電壓-電流積可以通過以下附加措施避免。首先，晶體管電壓的上升被延遲，直到在通過晶體管的電流已經(jīng)降低到零為止。其次，晶體管電壓在通過晶體管的電流開始升高之前返回零。這是通過負(fù)載網(wǎng)絡(luò)1323實現(xiàn)的，負(fù)載網(wǎng)絡(luò)1323包括并聯(lián)電容器C1和電容器C2和電感器L2的串聯(lián)連接，此負(fù)載網(wǎng)絡(luò)是在FET1321和負(fù)載1324之間的網(wǎng)絡(luò)。第三，在導(dǎo)通時晶體管電壓實際為零(對于雙結(jié)型晶體管“BJT”，它是飽和偏置電壓V_o)。導(dǎo)通的晶體管并不對充電的并聯(lián)電容器C1放電，因此，避免耗散并聯(lián)晶體管存儲的能量。第四，晶體管電壓的斜率在導(dǎo)通時間為零。然后，由負(fù)載網(wǎng)絡(luò)注入到導(dǎo)通晶體管中的電流以可控的適度的速率平滑上升，導(dǎo)致低功率耗散，同時晶體管電導(dǎo)在導(dǎo)通過渡過程中從零開始積累。結(jié)果，晶體管電壓和電流不會同時很高。電壓和電流的開關(guān)逆變是彼此時間位移的。

為了確定圖4中所示的DC/AC轉(zhuǎn)換器132的各個組件的尺寸，必須考慮以下等式，該等式是普遍已知的，已經(jīng)在前面提到的美國CT，紐因頓American Radio Relay League(ARRL)在2001年1月/2月這一期的雙月雜志OEX的9-20頁出版的Nathan O.Sokal所著的文章“Class-E RF Power Amplifiers”有詳細(xì)描述。

假設(shè)Q_L(LC負(fù)載網(wǎng)絡(luò)的品質(zhì)因數(shù))是在任何情況下大于1.7879的值，不過是可以由設(shè)計員選擇的值(參見前面提到的文章)，還假設(shè)P是傳送到電阻R的輸出功率，并且假設(shè)f是頻率，則通過以下等式計算各個組件的數(shù)字值(見上文，對于FET，V_o是零，對于BJT是飽和偏置電壓)：

L2＝Q_L·R/2πf

R＝((V_CC–V_o)²/P)·0.576801·(1.0000086–0.414395/Q_L–

0.557501/Q_L²+0.205967/Q_L³)

C1＝(1/(34.2219·f·R))·(0.99866+0.91424/Q_L–1.03175/Q_L²)+

0.6/(2πf)²·(L1)

C2＝(1/2πfR)·(1/Q_L-0.104823)·(1.00121+(1.01468/Q_L-1.7879))-

(0.2/((2πf)²·L1)))

這允許將歐姆電阻R＝0.6Ω的感受器快速加熱，以在5-6秒內(nèi)遞送大約7W的功率，假設(shè)使用最大輸出電壓為2.8V，最大輸出電流為3.4A的直流電源，大約為3.4A電流可用，頻率f＝5MHz(占空比＝50％)，電感器L2的電感大約為500nH，電感器L2的歐姆電阻R_線圈＝0.1Ω，電感L1大約為1μH，電容器C1的電容為7nF，電容器C2的電容為2.2nF。R_線圈和R_負(fù)載的有效歐姆電阻為大約0.6Ω。可以獲得約83.5％的效率(感受器21中的功率耗散/DC電源11的最大功率)，這是非常高效的。

操作中，吸煙制品2插入到感應(yīng)加熱裝置1的腔14中(參見圖2)，使得包括感受器21的氣溶膠形成基質(zhì)20感應(yīng)聯(lián)接到電感器2(例如繞成螺旋狀的圓柱形線圈)。感受器21然后如上文描述的被加熱幾秒鐘，然后消費(fèi)者可以開始通過過濾器22吸取氣溶膠(當(dāng)然，吸煙制品不一定必須包括過濾器22)。

感應(yīng)加熱裝置和吸煙制品通?？梢詥为毜鼗蜃鳛閹撞糠值奶准峙?。例如，可以分配所稱的包括感應(yīng)加熱裝置以及多個吸煙制品的“啟動器套件”。一旦消費(fèi)者購買這種啟動器套件，在以后，消費(fèi)者只可以購買借助此啟動器套件的感應(yīng)加熱裝置可以使用的吸煙制品。感應(yīng)加熱裝置易于清潔，在可充電電池情況下作為直流電源，這些可充電電池易于使用合適的充電裝置充電，所述充電裝置將連接到包括引腳120的對接口12(或者感應(yīng)加熱裝置將對接到充電裝置的對應(yīng)的對接站)。

上文已經(jīng)提到，通過直流電源11的DC供電電壓V_DC，并通過從直流電源11汲取的DC電流I_DC確定視在歐姆電阻Ra，可以確定感受器21的溫度T。這是可行的原因是，令人驚訝的，感受器21的溫度T和DC供電電壓V_DC與DC電流I_DC的商之間的關(guān)系是嚴(yán)格單調(diào)的，對于E類放大器甚至實際上可能是線性的。這種嚴(yán)格單調(diào)的關(guān)系通過示例示于圖8中。如已經(jīng)提到的，此關(guān)系并不強(qiáng)制為線性的，只是它必須是嚴(yán)格單調(diào)的，使得對于給定的DC供電電壓V_DC，相應(yīng)DC電流I_DC和感受器的溫度T之間存在清晰的關(guān)系?；蛘邠Q言之，視在歐姆電阻R_a(通過DC供電電壓V_DC和從直流電源汲取的DC電流I_DC的商確定的)和感受器的溫度T之間存在清晰的關(guān)系。這對應(yīng)于圖9中所示的等效電路，其中，R_a對應(yīng)于由歐姆電阻R_電路(基本上小于感受器的歐姆電阻)和感受器的取決于溫度的歐姆電阻R_感受器的串聯(lián)連接。

如已經(jīng)提到的，在E類放大器的情況下，視在歐姆電阻R_a和感受器的溫度T之間的這種嚴(yán)格單調(diào)的關(guān)系實際上至少對于感興趣的溫度范圍(例如對于100℃和400℃之間的溫度范圍)是線性的。

如果視在歐姆電阻R_a和由特定材料制成的并具有特定幾何形狀的特定感受器的溫度T之間的關(guān)系是已知的(例如，這種關(guān)系可以通過在實驗室中對大量相同的感受器進(jìn)行精準(zhǔn)測量然后對各個測量值取平均來確定)，視在歐姆電阻R_a和此特定感受器的溫度T之間的關(guān)系可以編程到微控制器131中(參見圖2)，使得在氣溶膠遞送系統(tǒng)操作過程中，只有視在歐姆電阻R_a必須通過實際的DC供電電壓V_DC(通常這是恒定的電池電壓)和從直流電源11汲取的實際DC電流I_DC確定。對于由不同材料制成、具有不同幾何形狀的感受器，R_a和溫度T之間的大量的這種關(guān)系可以編程到微控制器131中，使得在氣溶膠形成裝置的操作中，只是必須識別感受器的相應(yīng)類型，然后相應(yīng)關(guān)系(已經(jīng)編程于微控制器中)可以用來確定實際通過確定實際DC供電電壓和從直流電源汲取的實際的DC電流使用的相應(yīng)類型的感受器的溫度T。

DC供電電壓V_DC和從直流電源11汲取的實際的DC電流I_DC可以被測量，這是可行的，并且可能是優(yōu)選的(這可以借助適當(dāng)?shù)腄C電壓傳感器和適當(dāng)?shù)腄C電流傳感器實現(xiàn)，他們可以容易地集成在小電路中，沒有任何相關(guān)的空間消耗)。然而，在恒定供電電壓V_DC的直流電源情況下，可以免去DC電壓傳感器，只需要DC電流傳感器來測量從直流電源11汲取的DC電流I_DC。

在圖7中，示出兩個信號，這兩個信號代表從直流電源11汲取的DC電流I_DC(上面的信號)和通過在微控制器131中編程的視在歐姆電阻R_a和此感受器21的溫度T之間的關(guān)系確定的感受器21的溫度T(下面的信號)。

可以看出，一旦氣溶膠形成基質(zhì)的感受器的加熱開始，電流I_DC處于高水平，并隨著氣溶膠形成基質(zhì)的感受器的溫度T的升高而降低(感受器的溫度升高導(dǎo)致R_a增大，這又導(dǎo)致I_DC降低)。在此加熱過程中的不同時間(特別是當(dāng)氣溶膠形成基質(zhì)已經(jīng)達(dá)到特定溫度時)，用戶可以從包括設(shè)置有感受器的氣溶膠形成基質(zhì)的吸煙制品吸煙。此時，吸入的空氣導(dǎo)致氣溶膠形成基質(zhì)和感受器的溫度快速降低。此導(dǎo)致視在歐姆電阻R_a降低，且這又導(dǎo)致從直流電源11汲取的DC電流I_DC增大。在使用者吸入一口煙時的這些點在圖7中由相應(yīng)箭頭指示。一旦完成吸煙，空氣不再被吸入，且感受器的溫度再次升高(導(dǎo)致視在歐姆電阻R_a的溫度相應(yīng)升高)，且DC電流I_DC相應(yīng)降低。

如還可以從圖7中看到的，DC/AC轉(zhuǎn)換器生成AC功率，直到感受器21的溫度等于或超過預(yù)設(shè)的閾值溫度T_th。一旦氣溶膠形成基質(zhì)的感受器的溫度等于或超過此預(yù)設(shè)閾值溫度T_th(例如目標(biāo)操作溫度)，微控制器131被編程以中斷通過DC/AC轉(zhuǎn)換器132的進(jìn)一步的AC功率生成。然后期望將感受器21的溫度T維持在目標(biāo)操作溫度。在感受器21的溫度T再次低于閾值溫度T_th的時候，微控制器131被編程再次恢復(fù)AC功率的生成。

這可以通過例如調(diào)節(jié)開關(guān)晶體管的占空比來實現(xiàn)。在WO2014/040988中進(jìn)行了原理描述。例如，在加熱DC/AC轉(zhuǎn)換器過程中，連續(xù)地生成加熱感受器的交流電，同時，對于1毫秒的周期，DC供電電壓V_DC和DC電流I_DC每10毫秒被測量。視在歐姆電阻R_a(通過V_DC和I_DC的商)被確定，當(dāng)R_a達(dá)到或超過與預(yù)設(shè)閾值溫度T_th或與超過預(yù)設(shè)閾值溫度T_th的溫度對應(yīng)的值R_a時，開關(guān)晶體管1321(參見圖4)被切換到對于1毫秒的持續(xù)時間，每10毫秒生成脈沖的模式(開關(guān)晶體管的占空比只約為9％)。在開關(guān)晶體管1321的此1毫秒接通狀態(tài)中(導(dǎo)通狀態(tài))，測量DC供電電壓V_DC和DC電流I_DC的值，確定視在歐姆電阻R_a。由于視在歐姆電阻R_a表示感受器21的溫度T低于預(yù)設(shè)閾值溫度T_th，晶體管切換回上文提到的模式(使得開關(guān)晶體管的占空比再次差不多為100％)。

例如，感受器21可以具有大約12毫米的長度，大約4毫米的寬度和大約50微米的厚度，并且可以由等級430的不銹鋼(SS430)制成。作為替代性實施例，感受器可以具有大約12毫米的長度，大約5毫米的寬度和大約50微米的厚度，并且可以由等級420的不銹鋼(SS430)制成。這些感受器還可以由等級420的不銹鋼(SS420)制成。

已經(jīng)通過附圖描述了本發(fā)明的實施例，顯然在不偏離解釋本發(fā)明的總教導(dǎo)下許多改變和修改是可想到的。因此，保護(hù)范圍不旨在局限于特定實施例，而是由所附權(quán)利要求限定。