加热不燃烧烟具工作原理及热敏电阻解析

2021年07月12日 08:07:35
  • A+
所属分类:电子烟资讯

随着全球控烟环境的日趋严峻,电子烟新型烟草在全球备受关注。

电子烟在起量增长,产品的安全性也受到越来越高的重视,电子烟在高温工作下的爆炸燃烧风险一直存在,那么该如何克服这些难点,监控电子烟工作温度呢?

1

HNB是如何工作的?

先来看看最近全球烟草巨头都在发力布局的加热不燃烧电子烟(菲莫今年将再投资1亿美元,开发其传统卷烟替代品,加热不燃烧市场在逐渐扩大)。

加热不燃烧烟草制品是利用特制加热装置(烟具)将经过处理烟丝(烟弹)加热到一定温度,但不点燃烟草,使烟丝只加热而不燃烧的新型烟草制品,加热到足以散发出烟气的程度,口感更接近真烟。

烟弹使用方式并非在空气中点燃,电加热在 300℃左右即可发生较低程度的热裂解。

图 加热不燃烧电子烟温度示意 来源网络

加热不燃烧烟具所加热的温度比较高,温度该如何检测和控制呢?在新型电子烟中(雾化和加热不燃烧HNB)一般会设置温度调控,目前使用温控法监测比较多,即通过主机芯片计算发热丝的阻值变化来换算出温度信息,除此之外还有一个就是添加温测敏感保护元件,即热敏电阻,一般用来监测PCB板、MOS管、电池的温度。

3

什么是热敏电阻

热敏电阻器是敏感元件的一类,热敏电阻器的典型特点是对温度敏感,不同的温度下表现出不同的电阻值。

按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器(PTC)和负温度系数热敏电阻器(NTC)。

(1) PTC (正温度系数) 热敏电阻器的特征是:

·无功耗电阻

· 其电阻随温度上升而增加

PTC电阻会随温度的增加发生轻微变化,直到达到“切换点”,之后电阻值会发生几个数量级的增加。

PTC通常适用于具有自复位功能的保险丝以及加热器应用。

(3)NTC (负温度系数) 热敏电阻器的特征是:

无功耗电阻

其电阻随温度上升而减少

NTC电阻对温度变化的响应通常是线性的。

当需要连续线性改变电阻与温度时,例如温度补偿、温度控制系统和浪涌电流限制,选择NTC热敏电阻是比较合适的。

目前NTC热敏电阻在大烟上使用较多,采用的材质是耐高温玻璃封装热敏电阻,由于玻璃封装热敏电阻测温头部小,所以反应速度快且防水。

NTC热敏电阻是一种利用电阻与温度呈负温度系数,NTC热敏电阻有环氧封装NTC热敏电阻,玻封NTC热敏电阻,贴片式NTC热敏电阻、其他热敏电阻组件类型。

图 电子烟主控芯片MCU结构示意

3

NTC热敏电阻作用

一般电子烟烟杆内部构造使用相同的基本组成部分:PCBA板,NTC热敏电阻、充电电池,各种电子电路方案芯片等。

电池寿命则取决于电池类型和大小,使用的次数和操作环境。

电子烟通过增加NTC热敏电阻来进行温度的检测及控制提高电子烟的使用寿命。

图 NTC热敏电阻 来自敏创电子

4

NTC热敏电阻在电子烟上的应用优势

1.避免吸食过程烟雾温度过高带来呼吸道损伤

3.避免高温破坏掉香精成分而影响使用者的口感

3.降低对电子烟内部零件的损害;

4.提高电子烟的使用寿命;

NTC热敏电阻目前在电子烟里面的应用还存在一些难点,如热敏电阻测温范围受限,成本较高等。

电子烟行业已成为一个新的角逐赛道,如何提高电子烟的品质,及短路爆炸燃烧风险是整个行业大家都在关注的问题。

weinxin
微信二维码
微信扫一扫

发表评论

:?: :razz: :sad: :evil: :!: :smile: :oops: :grin: :eek: :shock: :???: :cool: :lol: :mad: :twisted: :roll: :wink: :idea: :arrow: :neutral: :cry: :mrgreen: