煙草在線專稿 【導讀】電子煙“溫控”技術(shù)在現(xiàn)在看來,已經(jīng)不是什么“新鮮事”了。全模式的溫控功能如今已經(jīng)成了絕大多數(shù)主機的“標配”。對于很多新人來說,由于不了解溫控的相關(guān)原理和知識,手中主機的溫控功能還不知道應該如何使用,需要注意哪些方面。一方面好奇溫控的效果,另一方面又不知道應該怎樣正確使用溫控模式。
其實如果從專業(yè)層面來說,電子煙的“溫控”技術(shù)涉及到的內(nèi)容很多,專業(yè)知識的描述會讓很多新人朋友難以理解。所以筆者就以個人的理解,用相對通俗、易懂的方法給大家說說“溫控”相關(guān)的小知識。希望能讓你了解到“溫控”這個獨特的電子煙分支。
本文依據(jù)筆者個人對于溫控的體驗和理解,整理出十七個新手關(guān)于溫控的常見問題,希望能讓你對溫控有基本的了解。
筆者個人的理解有限,通俗的表達方式也缺乏專業(yè)依據(jù),所以文中難免出現(xiàn)謬誤,筆者旨在用新人能理解的方式來看懂電子煙溫控的原理。如果發(fā)現(xiàn)不嚴謹?shù)牡胤竭€望海涵,并請指正,以免誤導新人,貽笑大方。
一、什么是溫控?
“溫控”英文為“TC”(Temperature Control),在電子煙領(lǐng)域中,是指2015年出現(xiàn)的一種電子煙新功能,與“調(diào)壓”模式一樣,溫控也是主機輸出的方式之一。在實際應用中,電子煙的溫控技術(shù)并不是像其它領(lǐng)域比如汽車那樣,通過溫度傳感器來檢測溫度的,而是通過主機芯片計算發(fā)熱絲的阻值變化來換算出溫度信息,所以實際上目前電子煙的溫控是以發(fā)熱絲的阻值變化為依據(jù)的,并不是以實際溫度來判斷的。
二、電子煙溫控的原理
在電子煙中,“發(fā)熱絲”是重要的組成部分,負責加熱、蒸發(fā)煙油,從而產(chǎn)生霧氣。發(fā)熱絲也叫“電阻絲”,其實就是金屬絲、合金絲,就像“電燈”、“電爐絲”一樣,電流經(jīng)過發(fā)熱絲制作的線圈就會產(chǎn)生熱量。
金屬自身的電阻并不是永遠固定不變的,會隨著溫度的變化而改變。目前電子煙的溫控技術(shù)就是依據(jù)金屬的這個特性來實現(xiàn)溫控功能。舉個例子:發(fā)熱絲在室溫下的阻值為0.1Ω,通電后隨著溫度上升假如到達了100℃,電阻變化為0.13Ω,在200℃的時候又變成了0.15Ω,在300℃的時候變?yōu)?.19Ω,根據(jù)這樣的阻值變化規(guī)律,芯片就會計算出發(fā)熱線圈的溫度。而這個阻值變化規(guī)律就是“TCR”溫度電阻變化系數(shù)。
每一種材質(zhì)的“TCR”值都是不同的,所以如果使用不同材質(zhì)的線圈,主機的芯片內(nèi)部必須要有對應該種材質(zhì)的TCR數(shù)據(jù),才能根據(jù)初始電阻通過系數(shù)的換算得出線圈變化后的阻值所對應的溫度。溫控最初只支持“鎳200”發(fā)熱絲,在這樣的主機上只有鎳200的TCR數(shù)據(jù),所以無法支持其它材質(zhì)的溫控。目前大多數(shù)主機都支持鎳、鈦兩種常見材質(zhì)的溫控,有一些主機也加入了316不銹鋼絲的TCR數(shù)據(jù)。還有一些芯片比如DNA200,開放了自定義TCR功能,支持用戶自己添加其它可溫控材質(zhì)的TCR數(shù)據(jù)。
要想得到正確的溫控體驗,必須使用與發(fā)熱絲材質(zhì)對應的模式,也就是說鎳線圈不能使用鈦模式,而鈦線圈也不能使用316模式。雖然可以工作,但是由于金屬的TCR溫度電阻變化系數(shù)不同,所以無法得到該材質(zhì)的電阻所對應的正確溫度,也就喪失了“溫控”的意義。
三、電子煙主機具體是怎么進行溫控的?
溫控技術(shù)出現(xiàn)之前,如果按下主機的電源鍵,芯片會按照當前所設置的輸出功率持續(xù)輸出,只有松開了電源開關(guān),或者達到了主機的工作保護限制時長芯片才會停止供電。在這個過程中,芯片始終按照當前的功率持續(xù)輸出,而霧化器線圈溫度也是逐漸升高的。RBA霧化器制作線圈中有一個環(huán)節(jié)就是“燒絲”,按住電源鍵讓線圈燒紅表面形成氧化層避免局部短路。這就是功率輸出的一個典型例子,只要供電,線圈就會持續(xù)升溫甚至燒斷。
而溫控模式可以讓使用者設置溫度,比如220℃,線圈在達到了設定溫度所對應的電阻后,芯片會降低輸出功率避免電阻再繼續(xù)上升,也就是溫度繼續(xù)升高。芯片會通過一系列的升壓、降壓來調(diào)整輸出的功率,使線圈的電阻變化維持在設定的溫度所對應的電阻。比如線圈的初始電阻是0.1Ω,該種材質(zhì)在200℃所對應的TCR系數(shù)是1.3,用戶在主機設定的溫度為200℃。那么當使用者按下電源開關(guān)后,芯片檢測線圈電阻變化,當達到了0.13Ω后,芯片會判斷線圈達到了200℃,通過降低輸出讓線圈的電阻既不不高于也不低于0.13Ω,這就是溫控的輸出特點。就像開車一樣,讓汽車始終保持80邁勻速行駛,高于80邁就收油門,低于80邁就加油門。
四、TCR和電阻修正是什么?
(圖中為溫控發(fā)熱絲在不同的溫度下阻值變化,20℃時為1Ω)
(圖中為溫控發(fā)熱絲在不同的溫度下阻值變化曲線圖,20℃時為1Ω)
TCR就是電阻溫度系數(shù)(Temperature Coefficient of Resistance簡稱TCR)表示電阻當溫度改變1度時,電阻值的相對變化。前文中已經(jīng)大致講解過了通俗的版本,應用在電子煙中就是根據(jù)金屬的電阻值變化換算出對應的溫度從而完成所謂的“溫控”,其最終還是依據(jù)線圈的電阻變化來實現(xiàn)的。
“電阻修正”是指有些芯片允許用戶對檢測到的線圈電阻進行微調(diào)。通過前文大家應該能夠清楚,“溫控”其實是以線圈的阻值變化為判斷依據(jù)的,所以阻值的準確性就至關(guān)重要。如果芯片檢測到的初始阻值就不準確,那根據(jù)TCR計算出來的溫度就不會準確,如果基數(shù)錯誤,那整個算式都是錯的。所以電阻修正可以讓用戶微調(diào)電阻來“更加準確”一些。
目前也有很多主機允許用戶自己設置TCR值,通常是設置100、200、300℃等各個不同溫度下電阻變化的系數(shù),來讓芯片以此為依據(jù),換算出當前線圈的TCR值,并按此輸出。
DNA200和DNA75芯片也可以通過電腦端軟件下載不同材質(zhì)的TCR預設值,或者讓用戶通過線圈的材質(zhì)、制作數(shù)據(jù)、線圈數(shù)量等內(nèi)容生成當前線圈的TCR值,對于喜歡探索不同材質(zhì)溫控效果的人來說更加方便與實用。
五、為什么要用溫控?溫控有哪些特點?
溫控的意義筆者個人認為主要有兩個方面:健康問題和提升電子煙的體驗度。
之前很多“機構(gòu)”對于電子煙的詬病都是健康問題,又拿不出任何確切的權(quán)威檢測結(jié)果,所以電子煙發(fā)熱絲的“高溫”就成了圈外人對電子煙的擔憂之一。雖然沒有明確的檢測結(jié)果,但是過高的溫度確實會對煙油成分、導油材質(zhì)有一些影響。并且煙霧的溫度也有可能對呼吸道造成損傷。那電子煙工作的時候線圈到底有多少度呢?根據(jù)不確切的資料,通常情況下極限不會超過300-400℃,而點燃的香煙溫度可達到800℃。雖然這個數(shù)據(jù)不具有權(quán)威性和準確性,但是高溫有害確實是不爭的事實,過高的溫度也很容易燒糊霧化芯。
關(guān)于電子煙的體驗度,很大程度上取決于使用者得到的口感。由于溫控可以限制發(fā)熱絲的溫度,所以在加熱煙油的時候會避免高溫破壞掉一些香精成分,從而得到更加豐富的細節(jié)。比如筆者之前常用的一款煙油,在溫控模式下尾端會明顯品嘗出蘋果的余味,而在調(diào)壓模式下根本無法嘗出含有蘋果的成分。所以說溫控對于煙油的解析方式更加準確,會保留更多的細節(jié)。但是,用RBA霧化器自制的溫控霧化芯口感通常偏淡,不如調(diào)壓模式濃郁,這也是很多人不喜歡溫控的原因之一??诟邪▋煞矫?#xff0c;一個是味道的濃淡和層次感的表現(xiàn),另一個是指入口后的刺激程度。就像香煙一樣,有的柔和,有的嗆喉。溫控雖然層次感更清晰、細節(jié)更多,但是味道也要淡一些。
溫控的另外一個特點就是不會燒焦棉花。大多數(shù)的芯片在溫控模式下都有“干燒保護”功能,防止在沒有煙油的情況下燒焦棉花產(chǎn)生糊味。原理很簡單,就是通過溫控線圈的電阻變化速度來實現(xiàn)的。
煙油除了會產(chǎn)生煙霧之外,另一個作用就是給線圈降溫。同樣設置為200℃,假設在棉花有煙油的情況下線圈達到200℃所對應的阻值需要1秒鐘,芯片如果檢測到線圈在0.1秒鐘就達到了該阻值,那么就判定為干燒,因為缺少了煙油的冷卻,線圈溫度上升速度會變得更快。
在實際應用中,同樣的霧化器,溫控模式下可以蒸發(fā)完最后一滴煙油而將棉花燒干、潔白,但通常不會燒焦。而在調(diào)壓模式下雖然也可以達到這種效果,但是煙油的口味已經(jīng)很差了,夾雜著棉花的糊味。很多人都使用過滴油霧化器,在最后煙油即將耗盡的時候會感覺到棉花的糊味,嚴重的還會被嗆到。而如果使用溫控線圈的滴油就不會產(chǎn)生這種情況,只會煙霧變小,味道變淡,不會有糊味。
六、溫控要用專用的發(fā)熱絲嗎?
答案是肯定的,如果要使用溫控模式必須使用主機支持的溫控發(fā)熱絲。目前常用的溫控發(fā)熱絲類型有鎳200、鈦、316不銹鋼絲等。
在溫控技術(shù)出現(xiàn)之前,電子煙使用者大多數(shù)用的都是鐵鉻鋁和鎳鉻材質(zhì)的發(fā)熱絲。溫控技術(shù)出現(xiàn)后,最先出現(xiàn)的都是以“鎳200”這種純鎳材質(zhì)制作的發(fā)熱絲為應用的“鎳溫控”模式。早期的溫控主機只含有這一種溫控模式。后期“鈦”這種材質(zhì)也可以成熟地運用在電子煙溫控當中。現(xiàn)在很多電子煙主機幾乎都把鎳、鈦雙模式的溫控輸出作為標配。
純鎳發(fā)熱絲的電阻極低,接近于導線,而且考慮到“鎳絲燒紅有毒”的說法,不論是否正確,都不建議在