隨著全球控煙環境的日趨嚴峻,電子煙等新型煙草在全球備受關注。電子煙在起量增長,產品的安全性也受到越來越高的重視,電子煙在高溫工作下的爆炸燃燒風險一直存在,那么該如何克服這些難點,監控電子煙工作溫度呢?
1、HNB是如何工作的?
先來看看最近全球煙草巨頭都在發力布局的加熱不燃燒電子煙也稱HNB(菲莫今年將再投資1億美元,開發其傳統卷煙替代品,加熱不燃燒市場在逐漸擴大)。
加熱不燃燒煙草制品是利用特制加熱裝置(煙具)將經過處理煙絲(煙彈)加熱到一定溫度,但不點燃煙草,使煙絲只加熱而不燃燒的新型煙草制品,加熱到足以散發出煙氣的程度,口感更接近真煙。煙彈使用方式并非在空氣中點燃,電加熱在 300℃左右即可發生較低程度的熱裂解。
加熱不燃燒煙具所加熱的溫度比較高,溫度該如何檢測和控制呢?在新型電子煙中(霧化和加熱不燃燒HNB)一般會設置溫度調控,目前使用溫控法監測比較多,即通過主機芯片計算發熱絲的阻值變化來換算出溫度信息,除此之外還有一個就是添加溫測敏感保護元件,即熱敏電阻,一般用來監測PCB板、MOS管、電池的溫度。
2、什么是熱敏電阻
熱敏電阻器是敏感元件的一類,熱敏電阻器的典型特點是對溫度敏感,不同的溫度下表現出不同的電阻值。按照溫度系數不同分為正溫度系數熱敏電阻器(PTC)和負溫度系數熱敏電阻器(NTC)。
(1)PTC (正溫度系數)熱敏電阻器的特征是:
無功耗電阻
其電阻隨溫度上升而增加
PTC電阻會隨溫度的增加發生輕微變化,直到達到“切換點”,之后電阻值會發生幾個數量級的增加。PTC通常適用于具有自復位功能的保險絲以及加熱器應用。
(2)NTC(負溫度系數)熱敏電阻器的特征是:
無功耗電阻
其電阻隨溫度上升而減少
NTC電阻對溫度變化的響應通常是線性的。當需要連續線性改變電阻與溫度時,例如溫度補償、溫度控制系統和浪涌電流限制,選擇NTC熱敏電阻是比較合適的。
目前NTC熱敏電阻在大煙上使用較多,采用的材質是耐高溫玻璃封裝熱敏電阻,由于玻璃封裝熱敏電阻測溫頭部小,所以反應速度快且防水。
NTC熱敏電阻是一種利用電阻與溫度呈負溫度系數,NTC熱敏電阻有環氧封裝NTC熱敏電阻,玻封NTC熱敏電阻,貼片式NTC熱敏電阻、其他熱敏電阻組件類型。
3、NTC熱敏電阻作用
一般電子煙煙桿內部構造使用相同的基本組成部分:PCBA板,NTC熱敏電阻、充電電池,各種電子電路方案芯片等。電池壽命則取決于電池類型和大小,使用的次數和操作環境。電子煙通過增加NTC熱敏電阻來進行溫度的檢測及控制提高電子煙的使用壽命。
4、NTC熱敏電阻在電子煙上的應用優勢
1.避免吸食過程煙霧溫度過高帶來呼吸道損傷
2.避免高溫破壞掉香精成分而影響使用者的口感
3.降低對電子煙內部零件的損害;
4.提高電子煙的使用壽命;
NTC熱敏電阻目前在電子煙里面的應用還存在一些難點,如熱敏電阻測溫范圍受限,成本較高等。電子煙行業已成為一個新的角逐賽道,如何提高電子煙的品質,及短路爆炸燃燒風險是整個行業大家都在關注的問題。
篤行致遠 2024中國煙草行業發展觀察