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加热不燃烧烟具工作原理及热敏电阻解析
2020年05月21日来源:艾邦电子烟产业资讯

  随着全球控烟环境的日趋严峻,电子烟等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也称HNB(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。

  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。

  2、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。

  (2)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。

  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。

  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

  2.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。

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