(57)【要約】電子タバコにおいてマイクロコントローラーの供給電圧の低下を防止する保護装置および保護方法。保護装置はマイクロコントローラー(200)と、電源モジュール(100)と、電界効果トランジスタ(300)とを備え、電源モジュール(100)はマイクロコントローラー(200)に電源を供給するのに用いられる。保護装置は蓄電回路(400)も備えている。蓄電回路(400)はマイクロコントローラー(200)と電源モジュール(100)の間に接続され、過大電流や短絡が発生すると蓄電回路(400)を通じてマイクロコントローラー(200)に電力を供給し、マイクロコントローラー(200)が一定時間正常な動作電圧を維持できるようにし、過大電流や短絡が発生したとマイクロコントローラー(200)が判定した後にＭＯＳＦＥＴを閉じて電流出力を停止する。この保護装置および保護方法は従来のマイクロコントローラー(200)が不安定な制御不能状態を生み出すのを防止する。【選択図】図３
2016510970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロコントローラーの供給電圧の低下を防止する保護装置であって、マイクロコントローラーと、電源モジュールと、電界効果トランジスタと、蓄電回路とを備え、前記電源モジュールは前記マイクロコントローラーと負荷との双方に供給電圧を出力するのに用いられ、前記蓄電回路は前記マイクロコントローラーと前記電源モジュールの間に接続され、前記負荷において過大電流または短絡が発生した時、前記蓄電回路は予備電力を前記マイクロコントローラーに供給し、前記マイクロコントローラーの供給電圧の低下を一定時間遅延させ、前記マイクロコントローラーは、前記一定時間の間に、前記過大電流／短絡信号を処理し、前記電界効果トランジスタをオフする制御信号を出力する、保護装置。
【請求項２】
前記蓄電回路はダイオードと蓄電コンデンサとを有し、前記ダイオードの正極は前記電源モジュールの正極に接続され、前記ダイオードの負極は前記マイクロコントローラーの正の供給端子と前記コンデンサの第１の端子に接続され、前記コンデンサの第２の端子は前記電源モジュールの負極と前記マイクロコントローラーの負の供給端子に接続され、過大電流または短絡によって前記電源モジュールの出力電圧が低下した時、前記蓄電回路のコンデンサは放電により前記マイクロコントローラーに電力供給を開始し、前記コンデンサから前記電源モジュールへの放電路は前記ダイオードにより遮断される、請求項１に記載の保護装置。
【請求項３】
前記蓄電回路はダイオードと蓄電コンデンサとを有し、該コンデンサの第１の端子は前記電源モジュールの正極と前記マイクロコントローラーの正の供給端子に接続され、前記コンデンサの第２の端子は前記ダイオードの正極と前記マイクロコントローラーの負の供給端子に接続され、前記ダイオードの負極は前記電源モジュールの負極に接続され、過大電流または短絡によって前記電源モジュールの出力電圧が低下した時、前記蓄電回路のコンデンサは前記マイクロコントローラーに電力供給を開始して、前記マイクロコントローラーの供給電圧の急激な低下を防止し、前記コンデンサから前記電源モジュールへの放電路は前記ダイオードにより遮断される、請求項１に記載の保護装置。
【請求項４】
前記保護装置は過大電流／短絡検知モジュールをさらに備え、該過大電流／短絡検知モジュールは前記負荷の動作電流をリアルタイムで検出し、検出信号を前記マイクロコントローラーに送信する、請求項１に記載の保護装置。
【請求項５】
前記マイクロコントローラーの信号出力端子は前記電界効果トランジスタのゲートに接続され、前記電界効果トランジスタのソースは前記電源モジュールの負極に接続され、前記電界効果トランジスタのドレーンは前記負荷に接続されている、請求項２に記載の保護装置。
【請求項６】
前記マイクロコントローラーの信号出力端子は前記電界効果トランジスタのゲートに接続され、前記電界効果トランジスタのソースは前記負荷に接続され、前記電界効果トランジスタのドレーンは前記電源モジュールの正極と前記ダイオードの正極に接続されている、請求項２に記載の保護装置。
【請求項７】
前記マイクロコントローラーの信号出力端子は前記電界効果トランジスタのゲートに接続され、前記電界効果トランジスタのソースは前記電源モジュールの負極と前記ダイオードの負極に接続され、前記電界効果トランジスタのドレーンは前記負荷に接続されている、請求項３に記載の保護装置。
【請求項８】
前記マイクロコントローラーの信号出力端子は前記電界効果トランジスタのゲートに接続され、前記電界効果トランジスタのドレーンは前記電源モジュールの正極、前記コンデンサの第１の端子、および前記マイクロコントローラーの正の供給端子に接続され、前記電界効果トランジスタのソースは前記負荷に接続されている、請求項３に記載の保護装置。
【請求項９】
前記マイクロコントローラーはシングルチップマイクロコンピュータまたはＣＰＵで構成されている、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の保護装置。
【請求項１０】
電子タバコにおいてマイクロコントローラーの供給電圧の低下を防止する方法であって、
マイクロコントローラーと電源モジュールの間に接続された蓄電回路により、過大電流または短絡が発生した時に前記マイクロコントローラーの供給電圧の低下を一定時間遅延させ、前記マイクロコントローラーの供給電圧を一定時間にわたり最低動作電圧以上に維持し、
前記マイクロコントローラーにより、前記一定時間の間に、前記過大電流／短絡信号を処理し、前記電界効果トランジスタをオフして前記過大電流の流れを遮断する制御信号を出力することを含む、防止方法。
【請求項１１】
前記蓄電回路はダイオードと蓄電コンデンサとを有し、前記ダイオードの正極は前記電源モジュールの正極に接続され、前記ダイオードの負極は前記コンデンサの第１の端子と前記マイクロコントローラーの正の供給端子に接続され、前記コンデンサの第２の端子は前記電源モジュールの負極と前記マイクロコントローラーの負の供給端子に接続され、前記一定時間は前記コンデンサの放電時間である、請求項１０に記載の防止方法。
【請求項１２】
前記蓄電回路はダイオードと蓄電コンデンサとを有し、該コンデンサの第１の端子は前記電源モジュールの正極と前記マイクロコントローラーの正の供給端子に接続され、前記コンデンサの第２の端子は前記ダイオードの正極と前記マイクロコントローラーの負の供給端子に接続され、前記ダイオードの負極は前記電源モジュールの負極に接続され、前記一定時間は前記コンデンサの放電時間である、請求項１０に記載の防止方法。
【請求項１３】
前記放電時間は、マイクロコントローラーに電力を供給するため、前記蓄電コンデンサの電圧が放電によって前記マイクロコントローラーの正常動作電圧から該マイクロコントローラーの最低動作電圧まで低下する時間である、請求項１０に記載の防止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子タバコおよび電子タバコケースの技術分野に関し、より具体的にはマイクロコントローラーを備えた電子タバコおよび電子タバコケース、ならびにマイクロコントローラーの供給電圧の低下を防止する保護装置および保護方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の電子タバコおよび電子タバコケースの多くは、バッテリーが直接マイクロコントローラーに電力を供給し、マイクロコントローラーは電界効果トランジスタ（以下、ＭＯＳＦＥＴと呼ぶこともある）のスイッチング制御により負荷のオンオフを切り替えている。図１と図２に示すように、電子タバコの回路はバッテリー１００、マイクロコントローラー２００、および電界効果トランジスタ３００を含む。バッテリー１００は、マイクロコントローラー２００と負荷の双方に電力を供給し、マイクロコントローラー２００は、電子タバコの発熱素子および電子タバコケースを制御するため電界効果トランジスタ３００をオンオフする制御信号を出力する。図１と図２に示す電力供給構造はあるリスクを抱えている。例えば、ＭＯＳＦＥＴがオンされている時に負荷回路が短絡または過大電流を受けた場合、マイクロコントローラーに供給電圧として印加されていたバッテリーの出力電圧は急激に低下する。マイクロコントローラーへの供給電圧がその最低動作電圧を下回ると、マイクロコントローラーは制御不能または不安定な状態に陥りかねない。その場合、電子タバコの内部部品や配線が、過大電流または短絡に起因する過剰電力によって損傷する恐れがある。
【０００３】
マイクロコントローラーが制御不能になると、予期せぬ他の損傷を招くこともあるため、マイクロコントローラーの供給電圧の低下を遅延させる回路を開発する必要がある。
【０００４】
このように、既存の技術には問題があり、改良が必要である。
【発明の概要】
【０００５】
上記短絡や過大電流が生じた時にマイクロコントローラーが制御不能または不安定な状態になるという従来技術の問題点の解消を目指し、本発明は上記技術的問題の解決法として、供給電圧の低下を遅延させるため電子タバコの内部に蓄電回路を備え、回路保護の目的を達成する保護装置および保護方法を提供するものである。
【０００６】
上記の技術的問題を解決するため、本発明は以下の技術を提供する。
【０００７】
マイクロコントローラーと、電源モジュールと、電界効果トランジスタと、蓄電回路とを備える、マイクロコントローラーの供給電圧の低下を防止する保護装置を提供する。前記電源モジュールは前記マイクロコントローラーと負荷との双方に供給電圧を出力するのに用いられる。前記蓄電回路は前記マイクロコントローラーと前記電源モジュールの間に接続されている。前記負荷において過大電流または短絡が発生した時、前記蓄電回路は予備電力を前記マイクロコントローラーに供給し、前記マイクロコントローラーの供給電圧の低下を一定時間遅延させる。前記マイクロコントローラーは、前記一定時間の間に、前記過大電流／短絡信号を処理し、前記電界効果トランジスタをオフする制御信号を出力する。
【０００８】
好ましくは、前記蓄電回路はダイオードと蓄電コンデンサとを有し、前記ダイオードの正極は前記電源モジュールの正極に接続され、前記ダイオードの負極は前記マイクロコントローラーの正の供給端子と前記コンデンサの第１の端子に接続され、前記コンデンサの第２の端子は前記電源モジュールの負極と前記マイクロコントローラーの負の供給端子に接続され、過大電流または短絡によって前記電源モジュールの出力電圧が低下した時、前記蓄電回路のコンデンサは放電により前記マイクロコントローラーに電力供給を開始し、前記コンデンサから前記電源モジュールへの放電路は前記ダイオードにより遮断されてもよい。
【０００９】
好ましくは、前記蓄電回路はダイオードと蓄電コンデンサとを有し、該コンデンサの第１の端子は前記電源モジュールの正極と前記マイクロコントローラーの正の供給端子に接続され、前記コンデンサの第２の端子は前記ダイオードの正極と前記マイクロコントローラーの負の供給端子に接続され、前記ダイオードの負極は前記電源モジュールの負極に接続され、過大電流または短絡によって前記電源モジュールの出力電圧が低下した時、前記蓄電回路のコンデンサは前記マイクロコントローラーに電力供給を開始して、前記マイクロコントローラーの供給電圧の急激な低下を防止し、前記コンデンサから前記電源モジュールへの放電路は前記ダイオードにより遮断されてもよい。
【００１０】
好ましくは、前記保護装置は過大電流／短絡検知モジュールをさらに備え、該過大電流／短絡検知モジュールは前記負荷の動作電流をリアルタイムで検出し、検出信号を前記マイクロコントローラーに送信してもよい。
【００１１】
好ましくは、前記マイクロコントローラーの信号出力端子は前記電界効果トランジスタのゲートに接続され、前記電界効果トランジスタのソースは前記電源モジュールの負極に接続され、前記電界効果トランジスタのドレーンは前記負荷に接続されていてもよい。
【００１２】
好ましくは、前記マイクロコントローラーの信号出力端子は前記電界効果トランジスタのゲートに接続され、前記電界効果トランジスタのソースは前記負荷に接続され、前記電界効果トランジスタのドレーンは前記電源モジュールの正極と前記ダイオードの正極に接続されていてもよい。
【００１３】
好ましくは、前記マイクロコントローラーの信号出力端子は前記電界効果トランジスタのゲートに接続され、前記電界効果トランジスタのソースは前記電源モジュールの負極と前記ダイオードの負極に接続され、前記電界効果トランジスタのドレーンは前記負荷に接続されていてもよい。
【００１４】
好ましくは、前記マイクロコントローラーの信号出力端子は前記電界効果トランジスタのゲートに接続され、前記電界効果トランジスタのドレーンは前記電源モジュールの正極、前記コンデンサの第１の端子、および前記マイクロコントローラーの正の供給端子に接続され、前記電界効果トランジスタのソースは前記負荷に接続されていてもよい。
【００１５】
好ましくは、前記マイクロコントローラーはシングルチップマイクロコンピュータまたはＣＰＵで構成されていてもよい。
【００１６】
本発明はさらに、電子タバコにおいてマイクロコントローラーの供給電圧の低下を防止する方法を提供する。該方法は、マイクロコントローラーと電源モジュールの間に接続された蓄電回路により、過大電流または短絡が発生した時、前記マイクロコントローラーの供給電圧の低下を一定時間遅延させ、前記マイクロコントローラーの供給電圧を一定時間にわたり最低動作電圧以上に維持し、前記マイクロコントローラーにより、前記一定時間の間に、前記過大電流／短絡信号を処理し、前記電界効果トランジスタをオフして前記過大電流の流れを遮断する制御信号を出力することを含む。
【００１７】
好ましくは、前記蓄電回路はダイオードと蓄電コンデンサとを有し、前記ダイオードの正極は前記電源モジュールの正極に接続され、前記ダイオードの負極は前記コンデンサの第１の端子と前記マイクロコントローラーの正の供給端子に接続され、前記コンデンサの第２の端子は前記電源モジュールの負極と前記マイクロコントローラーの負の供給端子に接続され、前記一定時間は前記コンデンサの放電時間であってもよい。
【００１８】
好ましくは、前記蓄電回路はダイオードと蓄電コンデンサとを有し、該コンデンサの第１の端子は前記電源モジュールの正極と前記マイクロコントローラーの正の供給端子に接続され、前記コンデンサの第２の端子は前記ダイオードの正極と前記マイクロコントローラーの負の供給端子に接続され、前記ダイオードの負極は前記電源モジュールの負極に接続され、前記一定時間は前記コンデンサの放電時間であってもよい。
【００１９】
好ましくは、前記放電時間は、マイクロコントローラーに電力を供給するため、前記蓄電コンデンサの電圧が放電によって前記マイクロコントローラーの正常動作電圧から該マイクロコントローラーの最低動作電圧まで低下する時間であってもよい。
【００２０】
本発明は、電子タバコにおいてマイクロコントローラーの供給電圧の低下を防止する保護装置および保護方法を開示する。これにより以下のような効果を達成できる。蓄電回路はマイクロコントローラーと電源モジュールの間に接続され、この蓄電回路は過大電流または短絡が生じた場合にマイクロコントローラーへの電力供給を開始し、前記マイクロコントローラーの供給電圧を一定時間にわたり最低動作電圧以上に維持し、そしてマイクロコントローラーは送信された過大電流／短絡信号にしたがいＭＯＳＦＥＴをオフするので、出力電流の流れは遮断されて電子タバコの回路は保護される。本発明の回路は簡素で低コストであり、先行技術における、過大電流または短絡が発生するとマイクロコントローラーが不安定または制御不能に陥るという問題が解消される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
本発明を、添付の図面を参照しつつ下記の実施形態に基づき詳細に説明する。添付図面は以下のとおりである。
【図１】先行技術の第１の例による電子タバコのマイクロコントローラーの供給回路の模式図である。
【図２】先行技術の第２の例による電子タバコのマイクロコントローラーの供給回路の模式図である。
【図３】本発明による、マイクロコントローラーの供給電圧の低下を防止する保護装置のブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施形態による、マイクロコントローラーの供給電圧の低下を防止する保護装置の回路図である。
【図５】本発明の第２の実施形態による、マイクロコントローラーの供給電圧の低下を防止する保護装置の回路図である。
【図６】本発明の第３の実施形態による、マイクロコントローラーの供給電圧の低下を防止する保護装置の回路図である。
【図７】本発明の第４の実施形態による、マイクロコントローラーの供給電圧の低下を防止する保護装置の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
電子タバコにおいて、過大電流または短絡が発生するとマイクロコントローラーが制御不能または不安定な状態となり、電子タバコ内部の部品や配線回路が損傷するという問題を解消するため、マイクロコントローラーの供給電圧の低下と遅延させる保護装置および保護方法が提供される。中核となる概念は以下のとおりである。蓄電回路はマイクロコントローラーと電源モジュールの間に接続されている。電子タバコ内で負荷に過大電流または短絡が発生した時、蓄電回路は一定時間電力をマイクロコントローラーに供給する。供給電圧はマイクロコントローラーの正常動作電圧と最低動作電圧の間の範囲であり、これによってマイクロコントローラーの供給電圧が急激に低下して正常に動作しなくなるという状況を回避できる。マイクロコントローラーは受信した過大電流／短絡信号を上記一定時間の間に処理し、負荷の電源を切るために電界効果トランジスタをオフにする制御信号を出力して過大電流または短絡が生じた状況でも電子タバコの保護を実現する。したがって、先行技術における、過大電流または短絡が発生するとマイクロコントローラーが不安定または制御不能となる問題は解消できる。
【００２３】
本発明の技術面の解決、目的および効果をより明確とするため、添付の図面および実施形態を参照して本発明の具体的な実施態様を詳細に説明する。本発明の具体的な実施形態を以下説明するが、それらは本発明の説明のためのものであり、本発明を限定するものではないことを理解されたい。
【００２４】
図３は、本発明による、マイクロコントローラーの供給電圧の低下を防止する保護装置のブロック図である。保護装置は電源モジュール１００、マイクロコントローラー２００、電界効果トランジスタ３００、蓄電回路４００、および過大電流／短絡検知モジュールを備える。過大電流／短絡検知モジュールは、回路の動作電流をリアルタイムで検出し、マイクロコントローラーに検出信号（不図示）を供給する。蓄電回路４００は、電源モジュール１００とマイクロコントローラー２００の間に設けられている。電源モジュール１００はマイクロコントローラー２００に接続され、マイクロコントローラー２００と負荷の双方に電力を供給するのに用いられる。蓄電回路４００はマイクロコントローラー２００に電力を供給して、マイクロコントローラー２００の供給電圧が低下した時に、当該供給電圧が最低動作電圧を下回らないよう一定時間維持するものである。マイクロコントローラー２００は、電界効果トランジスタ３００と過大電流／短絡検知モジュールに接続されている。マイクロコントローラー２００は、過大電流または短絡の発生を検出および判定し、過大電流／短絡信号を処理し、電界効果トランジスタ３００をオフする制御信号を出力することにより、回路保護の目的を達成する。
【００２５】
本発明のマイクロコントローラー２００はシングルチップマイクロコンピュータ、ＣＰＵ、あるいは論理制御装置でもよい。マイクロコントローラー２００は３本のピンを有し、第１のピンはマイクロコントローラー２００の正の供給端子、第３のピンはマイクロコントローラー２００の負の供給端子、そして第２のピンは信号出力端子である。電源モジュール１００は充電式バッテリーである。電界効果トランジスタ３００のタイプは好ましくはＡＯ３４００またはＤＴＳ２３００がよいが、これらに限定されない。
【００２６】
本発明の蓄電回路４００は、ダイオードＤと蓄電コンデンサＣとを有する。本発明の第１の具体的な実施形態（図４参照）において、ダイオードＤの正極はバッテリー１００の正極に接続され、ダイオードＤの負極はマイクロコントローラー２００の第１のピン（正の供給端子）と蓄電コンデンサＣの第１の端子に接続されており、蓄電コンデンサＣの第２の端子はバッテリー１００の負極とマイクロコントローラー１００の第３のピンに接続されている。バッテリー１００の出力電圧が過大電流または短絡のため低下すると、蓄電回路４００の蓄電コンデンサＣが、放電によってマイクロコントローラー２００に電力を供給する。蓄電コンデンサＣからバッテリー１００への放電路はダイオードＤによって遮断される。マイクロコントローラー２００の第２のピンは電界効果トランジスタ３００のゲートに接続され、電界効果トランジスタ３００のソースはバッテリー１００の負極に接続され、電界効果トランジスタ３００のドレーンは負荷に接続されている。
【００２７】
本発明の第２の具体的な実施形態（図５参照）において、ダイオードＤの正極はバッテリー１００の正極に接続され、ダイオードＤの負極はマイクロコントローラー２００の第１のピン（正の供給端子）と蓄電コンデンサＣの第１の端子に接続され、蓄電コンデンサＣの第２の端子はバッテリー１００の負極とマイクロコントローラー２００の第３のピンに接続されている。バッテリー１００の出力電圧が過大電流または短絡のため低下すると、蓄電回路４００の蓄電コンデンサＣが、放電によってマイクロコントローラー２００に電力を供給し、蓄電コンデンサＣからバッテリー１００への放電路はダイオードＤによって遮断される。マイクロコントローラー２００の第２のピンは電界効果トランジスタ３００のゲートに接続され、電界効果トランジスタ３００のソースは負荷に接続され、電界効果トランジスタ３００のドレーンはバッテリー１００の正極とダイオードＤの正極に接続されている。第１および第２の実施形態において、回路中でバッテリー１００とマイクロコントローラー２００の間に接続されている蓄電回路４００の接続態様は同じである。第１の実施形態と第２の実施形態との相違は、図４および図５に示すように電界効果トランジスタ３００の接続態様にある。
【００２８】
本発明の第３の具体的な実施形態（図６参照）において、蓄電回路４００の蓄電コンデンサＣの第１の端子はバッテリー１００の正極とマイクロコントローラー２００の正の供給端子（第１のピン）に接続され、蓄電コンデンサＣの第２の端子はダイオードＤの正極とマイクロコントローラー２００負の供給端子（第３のピン）に接続され、ダイオードＤの負極はバッテリー１００の負極に接続されている。バッテリー１００の出力電圧が過大電流または短絡のため低下すると、蓄電回路４００の蓄電コンデンサＣが、マイクロコントローラー２００に電力を供給し、マイクロコントローラー２００の供給電圧の急激な低下を遅延させ、蓄電コンデンサＣからバッテリー１００への放電路はダイオードＤによって遮断される。本実施形態のマイクロコントローラー２００の信号出力端子（第２のピン）は電界効果トランジスタ３００のゲートに接続され、電界効果トランジスタ３００のソースはバッテリー１００の負極とダイオードＤの負極に接続され、電界効果トランジスタ３００のドレーンは負荷に接続されている。
【００２９】
第４の具体的な実施形態（図７参照）において、蓄電回路４００の蓄電コンデンサＣの第１の端子はバッテリー１００の正極とマイクロコントローラー２００の正の供給端子（第１のピン）に接続され、蓄電コンデンサＣの第２の端子はダイオードＤの正極とマイクロコントローラー２００の負の供給端子（第３のピン）に接続され、ダイオードＤの負極はバッテリー１００の負極に接続さている。バッテリー１００の出力電圧が過大電流または短絡のため低下すると、蓄電回路４００の蓄電コンデンサＣが、マイクロコントローラー２００に電力を供給し、マイクロコントローラー２００の供給電圧の急激な低下を遅延させ、蓄電コンデンサＣからバッテリー１００への放電路はダイオードＤによって遮断される。本実施形態のマイクロコントローラー２００の信号出力端子（第２のピン）は電界効果トランジスタ３００のゲートに接続され、電界効果トランジスタ３００のドレーンはバッテリー１００の正極、蓄電コンデンサＣの端子、およびマイクロコントローラー２００の正の供給端子（第１のピン）に接続され、電界効果トランジスタ３００のソースは負荷に接続されている。第３および第４の実施形態において、回路中でバッテリー１００とマイクロコントローラー２００の間に接続されている蓄電回路４００の接続態様は同じである。第３の実施形態と第４の実施形態との相違は、図６および図７に示すように電界効果トランジスタ３００の接続態様にある。
【００３０】
電源モジュールの出力電圧が過大電流または短絡のため低下すると、蓄電回路４００の蓄電コンデンサＣが、コンデンサの電圧は急激には変わらないという特性を活かしてマイクロコントローラー２００に電力を供給し、またダイオードＤがダイオードの単極導電性を活かして蓄電コンデンサＣからバッテリーと負荷へのそれぞれの放電路をすべて遮断する。
【００３１】
本発明によるマイクロコントローラーの供給電圧の低下を防止する方法は、以下のステップを含む。
【００３２】
Ｓ１：負荷回路の動作電流をリアルタイムで検出し、過大電流または短絡が検知され同時にバッテリーの出力電圧が低下すると、マイクロコントローラーに検出信号を供給する。
【００３３】
Ｓ２：マイクロコントローラーとバッテリーの間に接続された蓄電回路がマイクロコントローラーに電力供給を開始し、マイクロコントローラーの供給電圧の低下を防止し、マイクロコントローラーの供給電圧が最低動作電圧を下回らないよう一定時間維持する。
【００３４】
Ｓ３：上記一定時間の間にマイクロコントローラーが過大電流／短絡信号を処理し、電流を遮断するため電界効果トランジスタをオフする制御信号を出力する。
【００３５】
図４および図５に示すように、マイクロコントローラーのための一定時間とは、蓄電コンデンサＣの放電時間である。図６および図７に示すように、マイクロコントローラーのための一定時間とは、蓄電コンデンサＣの放電時間であり、当該放電時間は、マイクロコントローラーに電力を供給するため、前記蓄電コンデンサの電圧が放電によって前記マイクロコントローラーの正常動作電圧から該マイクロコントローラーの最低動作電圧まで低下する時間である（本発明においては放電時間は１〜１００ｍｓ、好ましくは２〜５ｍｓである）。電源モジュールの出力電圧が過大電流または短絡のため低下すると、蓄電回路の蓄電コンデンサＣが、コンデンサの電圧は急激には変わらないという特性を活かしてマイクロコントローラー２００に電力を供給し、またダイオードＤがダイオードの単極導電性を活かして蓄電コンデンサＣからバッテリーと負荷へのそれぞれの放電路をすべて遮断する。
【００３６】
結論として、蓄電回路がマイクロコントローラーとバッテリーの間に接続されているため、過大電流または短絡が発生すると蓄電回路がマイクロコントローラーに電力を供給してマイクロコントローラーの供給電圧の低下を遅延させ、マイクロコントローラーの供給電圧が最低動作電圧を下回らないよう一定時間維持する。上記一定時間の間にマイクロコントローラーが過大電流／短絡信号を処理し、電流を遮断するため電界効果トランジスタをオフする制御信号を出力する。これにより、先行技術におけるマイクロコントローラーが不安定または制御不能になるという問題は解消されるので、過大電流または短絡の発生時における電子タバコの有効な保護が実現される。
【００３７】
本発明はここに開示した具体的な実施形態に限定されず、請求の範囲に該当するあらゆる実施形態を包含するものである。
【図１】
2016510970.tif 000003
【図２】
2016510970.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2016510970.tif 000008
【図７】
2016510970.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成27年11月5日(2015.11.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロコントローラーの供給電圧の低下を防止する保護装置であって、マイクロコントローラーと、電源モジュールと、電界効果トランジスタと、蓄電回路とを備え、前記電源モジュールは前記マイクロコントローラーと負荷との双方に供給電圧を出力するのに用いられ、前記蓄電回路は前記マイクロコントローラーと前記電源モジュールの間に接続され、前記負荷において過大電流または短絡が発生した時、前記蓄電回路は予備電力を前記マイクロコントローラーに供給し、前記マイクロコントローラーの供給電圧の低下を一定時間遅延させ、前記マイクロコントローラーは、前記一定時間の間に、前記過大電流／短絡信号を処理し、前記電界効果トランジスタをオフする制御信号を出力する、保護装置。
【請求項２】
前記蓄電回路はダイオードと蓄電コンデンサとを有し、前記ダイオードの正極は前記電源モジュールの正極に接続され、前記ダイオードの負極は前記マイクロコントローラーの正の供給端子と前記コンデンサの第１の端子に接続され、前記コンデンサの第２の端子は前記電源モジュールの負極と前記マイクロコントローラーの負の供給端子に接続され、過大電流または短絡によって前記電源モジュールの出力電圧が低下した時、前記蓄電回路のコンデンサは放電により前記マイクロコントローラーに電力供給を開始し、前記コンデンサから前記電源モジュールへの放電路は前記ダイオードにより遮断される、請求項１に記載の保護装置。
【請求項３】
前記蓄電回路はダイオードと蓄電コンデンサとを有し、該コンデンサの第１の端子は前記電源モジュールの正極と前記マイクロコントローラーの正の供給端子に接続され、前記コンデンサの第２の端子は前記ダイオードの正極と前記マイクロコントローラーの負の供給端子に接続され、前記ダイオードの負極は前記電源モジュールの負極に接続され、過大電流または短絡によって前記電源モジュールの出力電圧が低下した時、前記蓄電回路のコンデンサは前記マイクロコントローラーに電力供給を開始して、前記マイクロコントローラーの供給電圧の急激な低下を防止し、前記コンデンサから前記電源モジュールへの放電路は前記ダイオードにより遮断される、請求項１に記載の保護装置。
【請求項４】
前記保護装置は過大電流／短絡検知モジュールをさらに備え、該過大電流／短絡検知モジュールは前記負荷の動作電流をリアルタイムで検出し、検出信号を前記マイクロコントローラーに送信する、請求項１に記載の保護装置。
【請求項５】
前記マイクロコントローラーの信号出力端子は前記電界効果トランジスタのゲートに接続され、前記電界効果トランジスタのソースは前記電源モジュールの負極に接続され、前記電界効果トランジスタのドレーンは前記負荷に接続されている、請求項２に記載の保護装置。
【請求項６】
前記マイクロコントローラーの信号出力端子は前記電界効果トランジスタのゲートに接続され、前記電界効果トランジスタのソースは前記負荷に接続され、前記電界効果トランジスタのドレーンは前記電源モジュールの正極と前記ダイオードの正極に接続されている、請求項２に記載の保護装置。
【請求項７】
前記マイクロコントローラーの信号出力端子は前記電界効果トランジスタのゲートに接続され、前記電界効果トランジスタのソースは前記電源モジュールの負極と前記ダイオードの負極に接続され、前記電界効果トランジスタのドレーンは前記負荷に接続されている、請求項３に記載の保護装置。
【請求項８】
前記マイクロコントローラーの信号出力端子は前記電界効果トランジスタのゲートに接続され、前記電界効果トランジスタのドレーンは前記電源モジュールの正極、前記コンデンサの第１の端子、および前記マイクロコントローラーの正の供給端子に接続され、前記電界効果トランジスタのソースは前記負荷に接続されている、請求項３に記載の保護装置。
【請求項９】
前記マイクロコントローラーはシングルチップマイクロコンピュータまたはＣＰＵで構成されている、請求項１に記載の保護装置。
【請求項１０】
電子タバコにおいてマイクロコントローラーの供給電圧の低下を防止する方法であって、
マイクロコントローラーと電源モジュールの間に接続された蓄電回路により、過大電流または短絡が発生した時に前記マイクロコントローラーの供給電圧の低下を一定時間遅延させ、前記マイクロコントローラーの供給電圧を一定時間にわたり最低動作電圧以上に維持し、
前記マイクロコントローラーにより、前記一定時間の間に、前記過大電流／短絡信号を処理し、前記電界効果トランジスタをオフして前記過大電流の流れを遮断する制御信号を出力することを含む、防止方法。
【請求項１１】
前記蓄電回路はダイオードと蓄電コンデンサとを有し、前記ダイオードの正極は前記電源モジュールの正極に接続され、前記ダイオードの負極は前記コンデンサの第１の端子と前記マイクロコントローラーの正の供給端子に接続され、前記コンデンサの第２の端子は前記電源モジュールの負極と前記マイクロコントローラーの負の供給端子に接続され、前記一定時間は前記コンデンサの放電時間である、請求項１０に記載の防止方法。
【請求項１２】
前記蓄電回路はダイオードと蓄電コンデンサとを有し、該コンデンサの第１の端子は前記電源モジュールの正極と前記マイクロコントローラーの正の供給端子に接続され、前記コンデンサの第２の端子は前記ダイオードの正極と前記マイクロコントローラーの負の供給端子に接続され、前記ダイオードの負極は前記電源モジュールの負極に接続され、前記一定時間は前記コンデンサの放電時間である、請求項１０に記載の防止方法。
【請求項１３】
前記放電時間は、マイクロコントローラーに電力を供給するため、前記蓄電コンデンサの電圧が放電によって前記マイクロコントローラーの正常動作電圧から該マイクロコントローラーの最低動作電圧まで低下する時間である、請求項１０に記載の防止方法。
【国際調査報告】
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