提要：随着电子烟“加热+超声波”组合雾化的新产品不断涌现，针对设计环节的若干关键要点，包括陶瓷片选择，驱动技术方案和结构安装设计要点，保证工程验证到量产的成功垂直启动，分享相关实践经验。
深圳作为全球电子烟行业的创新和制造基地，一直以来在新材料新体验新模式上不断涌现新的设计。最近，部分龙头企业将传统的超声波（微孔雾化，也有用3M陶瓷片直接取代加热雾化的，另文详谈）和加热雾化，进行组合，在继承原有陶瓷芯加热雾化的基础上，通过超声波微孔的冷雾化技术，提高香味还原度，同时因为雾化颗粒度较大，能灵活调节并提升吸食的口感。
（Lost Mary, 5月份在美国上市，图片来自互联网）
下面基于LOXIM微孔雾化专用芯片的应用实践，分享若干电子烟“加热+超声波”组合雾化产品设计的关键要点。
需要注意的是，超声波微孔雾化的效果，不仅仅受微孔雾化驱动硬件方案（LOXIM的专长）影响，在陶瓷片的选型，结构/安装设计以及液体特性的选择上，也直接影响最后的组合雾化效果。
1. 微孔陶瓷片选型和规格
微孔陶瓷片是通过谐振将激励电信号转化为高频振动（100-220KHz），从而将水性液体雾化为目标粒径大小颗粒的执行器件，不管是工程验证还是量产的规格/来料控制，都非常关键，要考虑的因素主要有以下几个方面：
- 直径大小：一般为10-16mm，也有个别厂家能提供8mm的，主要根据实际结构空间来选择；直径的大小跟频率成大致的反比关系，比如16mm的常见谐振频率为108KHz, 10mm的常见谐振频率为175KHz；
- 谐振性能：谐振频率/反谐振频率，谐振阻抗，静态电容等，需要在出厂和来料检验中明确相关要求和检验发放要求；
- 打孔大小：打孔大小一般跟雾化出来颗粒的中位粒径大小接近，常见电子烟的超声波微孔雾化建议孔径为5-6um，实际要根据雾化的液体特性以及口感来进行调节；
- 打孔数量：打孔数量（孔的大小定了，数量就对应铺排的面积）是根据需求的雾化量/速率（比如0.2毫升/每分钟）来定的，实际数量可以从200-2000个孔；电子烟的设计，一般以口数为计量的单位，每一口的时间为2秒，常见的设计雾化速率为3mg/s(折算为一口是6mg，如果3毫升的液仓，可以支持500口抽吸)；
- 其他：不锈钢片凸起设计，根据进液的方式（棉棒，重力等）不同以及通道结构设计特点，可以设计有不同方向（正凸，反凸）以及不同形状（平凸，弧形）的选择。
（微孔陶瓷片样品：正凸，平凸）
2. 微孔雾化驱动
市面上微孔雾化的传统驱动，是基于电感/高压MOS器件的L/C振荡电路，为保持雾化端电压稳定，一般还需要专门的升压电路。由于电感或者陶瓷片的来料参数不可避免有一定波动，在不同设备上出现实际雾化量明显不一致性的问题，这个问题在香氛和医疗领域属于无关紧要的诉求。
但对于电子烟产品而言，不同设备的实际吸食口数存在很大波动，属于不能接受的消费者体验，属于关键性的设计和质量控制要求。
为解决电子烟的“微孔+加热”雾化组合出现的雾化口数一致性问题，LOXIM微孔超声雾化驱动芯片（型号LX8201）采用全新的硬件电路，不受器件离散性的影响，雾化稳定性和一致性更好；同时其采用独家软件算法精准追频，驱动效率更高。
（LOXIM微孔雾化驱动专用芯片： LX8201实物）
- 结构设计 - “加热+超声波”组合雾化
电子烟因为结构紧凑，从“加热”到“加热+超声波”组合，结构设计需要非常独特的创意以及多维度的考虑，主要设计及验证要点：
- 陶瓷片的安装固定：陶瓷片的安装固定方式，会直接影响到雾化效果/谐振性能，包括雾化量/功率，需要考虑是否固定陶瓷片（棉棒浮动）还是棉棒固定（陶瓷片浮动/弹簧设计），是否需要采用陶瓷片模组化，固定陶瓷片一般用硅胶，要注意硅胶的形状设计/压紧方式/压缩量选择等；
- 棉棒选择：主要针对液体类型和出雾量规格，确保毛细效应不是瓶颈；
- 超声出雾通道及液滴回收（如有）：根据组合出雾的通道设计，由“分‘到”合“的通道设计要考虑热+冷的最佳效果/口感；
- 量产的考虑：关键物料的质量控制点（尺寸，特性），以及安装固定方式对陶瓷片结构谐振性能的影响（不然，单有驱动方案的改良，不一定能保证口数的一致性完全符合要求）
（电子烟结构分解图示例，网络图片）
- 雾化液体的选择/规格
前面3点，都是LOXIM实践中具备足够经验或者非常专业独特的领域，但是液体的选择，则是品牌/全案公司的核心竞争力，因为液体的选择直接影响到消费者的体验，不管是香味还原（冷雾化，没有加热，容易还原）还是口感体验的差异化，都是品牌方最终赢得市场的利器。
从电子烟“加热+超声波”组合雾化的功能实现角度，液体的粘性是影响雾化效果的重要因素。针对不同粘性的液体，雾化颗粒度的分布会不一样，雾化量也会有明显差异。建议在前期配方选择的时候，针对不同液体，定制不同孔径&打孔数的陶瓷片，进行交叉验证，选择一个匹配度最合适的液体&陶瓷片组合。
（电子烟油，换弹/补充，网络图片）
结束语：
电子烟“加热+超声波”组合雾化是一个新的产品尝试，研发阶段需要结构和硬件工程师通力协作，在前期将各关键要点考虑到位，包括雾化粒径，口数一致性，雾化量，通道等，才能保证最后的消费者体验达到预期，同时将设计要点转移到来料要求和工艺制程，以保证量产阶段的稳定可靠。 | 
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