CN105466541A - 一种电子重量计 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种电子重量计，包括：秤盘；以及操作机，所述操作机包括：显示屏，所述显示屏连接至所述电源；控制键组，所述控制键组连接至所述电源以及所述显示屏；物品键组，所述物品键组连接至所述控制键组；以及数字键组，所述数字键组连接至所述控制键组和所述物品键组；电源。利用本发明提出的电子重量计，电源具有非常高的转换效率，只需要1-2节干电池即可实现对***的供电，大大减小了电子秤的体积和重量，实现了便携化设计。

Description

一种电子重量计
技术领域
本发明涉及电子用品领域，特别涉及一种电子重量计。
背景技术
电子秤在人们日常生活中随处可见。例如，在超级市场、水果商店等地方都需要使用电子秤对物品进行称量。在这些地方，物品种类繁多，现有的电子秤体积大，重量在2-3公斤，其体积和重量主要由电池所占用，往往需要4-6节电池才能满足供电需要。
如何提供一种电池体积小、而且又节能的电子秤，是目前亟待解决的问题。
发明内容
本发明提出一种电子重量计，解决了现有电子重量计体积大、重量重的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种电子重量计，包括秤盘；以及操作机，所述操作机包括电源；显示屏，所述显示屏连接至所述电源；控制键组，所述控制键组连接至所述电源以及所述显示屏；物品键组，所述物品键组连接至所述控制键组；以及数字键组，所述数字键组连接至所述控制键组和所述物品键组；
电源，包括：输入端口，接收输入电压；
输出端口，提供输出电压；
输入电感器和第一功率开关，串联耦接在输入端口和参考地之间；
第二功率开关，耦接在第一功率开关和输入电感器的串联耦接节点和输出端口之间；
输出电容器，耦接在输出端口和参考地之间；
反馈组件，耦接至输出端口接收输出电压，并产生反映输出电压的反馈电压；
误差放大器，具有同相输入端、反相输入端和输出端子，其反相输入端接收参考电压，其同相输入端耦接至反馈组件接收反馈电压，其输出端子产生误差放大信号；
箝位器，耦接在误差放大器的输出端子和参考地之间；
频率比较器，具有同相输入端、反相输入端和输出端子，其反相输入端耦接至误差放大器的输出端子接收误差放大信号，其输出端子提供时钟信号；
锯齿波产生器，耦接至频率比较器的输出端子接收时钟信号，并基于时钟信号提供锯齿波信号至频率比较器的同相输入端；
控制及驱动电路，耦接至频率比较器的输出端子接收时钟信号，并基于时钟信号，产生两路开关驱动信号，以控制第一功率开关和第二功率开关的通断；
其中所述箝位器包括齐纳二极管；
所述反馈组件包括串联耦接在输出端口和参考地之间的第一电阻和第二电阻，其中反馈电压在第一电阻和第二电阻的串联耦接节点处产生；
所述锯齿波产生器包括：
充电电流源、充电电容器和复位开关，三者并联耦接在频率比较器的同相输入端和参考地之间，其中
所述复位开关进一步包括控制端子，所述控制端子耦接至频率比较器的输出端子接收时钟信号；
还包括：补偿电容器，耦接在误差放大器的输出端子和反相输入端之间；
所述第一功率开关和所述第二功率开关包括金属氧化物半导体场效应晶体管、双极型晶体管或绝缘栅双极晶体管。
可选地，所述数字键组包括0至9十个字数。
可选地，所述控制键组包括乘法键钮、累积键钮、归零键钮以及开关键钮。
可选地，所述物品键组包括m×n个键钮，其中，m和n均为正整数；
本发明的有益效果是：
(1)电源具有非常高的转换效率，只需要1-2节干电池即可实现对***的供电；
(2)大大减小了电子秤的体积和重量，实现了便携化设计。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种电子重量计一个实施例的立体结构示意图；
图2为图1所示电子重量计的电路结构示意图；
图3为图1所示电源的电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明一种电子重量计一个实施例的立体结构示意图。如图1所示，电子重量计1包括秤盘2和操作机3。操作机3包括物品键组4、显示屏5、数字键组6以及控制键组7。物品键组4包括m×n个键钮，其中，m和n均为正整数。在使用前，利用数字键组6和控制键组7进行操作，在物品键组4中的各个键钮中预先输入物品单价。然后，在各个键钮上面相应地贴上写有物品名称的标签。这样，在使用时，可以直接按下物品名称，对其进行称量和计算。另外，操作机3还包括内置电源100(图1未示出)。
当商店物品更换时，可以利用数字键组6和控制键组7对物品键组4中的某个键钮进行更改，亦可以对所有键钮全部重置。
图2为图1所示电子重量计的电路结构示意图。如图2所示，电子重量计电路C包括和图1所示电子重量计1所对应的物品键组4、显示屏5、数字键组6以及控制键组7。另外，电子重量计电器C还包括电源100。电源100连接至显示屏5和控制键组7以为其提供工作电源。控制键组7连接至显示屏5以控制其显示效果。另外，控制键组7还连接至物品键组4和数字键组6以控制其操作。数字键组6还连接至物品键组4以对物品键组进行输入和更改操作。
图3为图1中电源的电路图，电源100包括：输入端口101，接收输入电压Vin；输出端口102，提供输出电压Vo；输入电感器103和第一功率开关104，串联耦接在输入端口101和参考地之间；第二功率开关105，耦接在第一功率开关104和输入电感器103的串联耦接节点和输出端口102之间；输出电容器106，耦接在输出端口102和参考地之间；反馈组件107，耦接至输出端口102接收输出电压Vo，并产生反映输出电压Vo的反馈电压Vfb；误差放大器108，具有同相输入端、反相输入端和输出端子，其反相输入端接收参考电压Vref，其同相输入端耦接至反馈组件107接收反馈电压Vfb，其输出端子产生误差放大信号Vc；箝位器109，耦接在误差放大器108的输出端子和参考地之间；频率比较器110，具有同相输入端、反相输入端和输出端子，其反相输入端耦接至误差放大器108的输出端子接收误差放大信号Vc，其输出端子提供时钟信号CLK；锯齿波产生器111，耦接至频率比较器110的输出端子接收时钟信号CLK，并基于时钟信号CLK提供锯齿波信号Vsw至频率比较器110的同相输入端；控制及驱动电路112，耦接至频率比较器110的输出端子接收时钟信号CLK，并基于时钟信号CLK，产生两路开关驱动信号，以控制第一功率开关104和第二功率开关105的通断。
优选地，所述锯齿波产生器111包括：充电电流源11、充电电容器12和复位开关13，三者并联耦接在频率比较器110的同相输入端和参考地之间，其中所述复位开关13进一步包括控制端子，所述控制端子耦接至频率比较器110输出端子接收时钟信号CLK。当时钟信号CLK为低电平时，复位开关13被断开，则充电电流源11给充电电容器12充电，充电电容器12两端的电压线性增大，当其增大至频率比较器110反相输入端的信号的电压值时，频率比较器110输出的时钟信号CLK变为高电平。相应地，复位开关13被闭合。于是充电电容器12被拉至地，其两端的电压被迅速复位为零，即频率比较器110同相输入端的电压被复位为零。随后，时钟信号CLK变为低电平，复位开关13被断开，充电电流源11重新开始给充电电容器12充电，直至充电电容器12两端电压再次达到频率比较器110反相输入端的信号的电压值而触发时钟信号CLK变为高电平。锯齿波产生器111和频率比较器110如前所述周而复始地工作，从而产生周期性变化的锯齿波信号Vsw和时钟信号CLK。时钟信号CLK、锯齿波信号Vsw、误差放大信号Vc和输出电压Vo的时序波形示意图参见图3。
优选地，所述反馈组件107包括串联耦接在输出端口102和参考地之间的第一电阻和第二电阻，其中反馈电压Vfb在第一电阻和第二电阻的串联节点处产生。
优选地，所述第一功率开关104和所述第二功率开关105包括金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、双极型晶体管(BJT)或绝缘栅双极晶体管(IGBT)。
优选地，所述箝位器109包括齐纳二极管，且具有箝位电压Vz。
优选地，所述电源100还包括：补偿电容器115，耦接在误差放大器108的输出端子和反相输入端之间。
在电源100正常运行时，当时钟信号CLK输出高电平信号，则控制及驱动电路112输出的两路开关驱动信号控制第一功率开关104导通、第二功率开关105断开，输入电压Vin经由输入电感器103和第一功率开关104至参考地，能量存储在输入电感器103中。
在电源100的负载相对较重时，输出电压Vo相对较小，反馈电压Vfb也相对较小。此时反馈电压Vfb和参考电压Vref的差值较小，则误差放大信号Vc比较小。即在重载状态下，频率比较器110反相输入端的信号其电压值较小。锯齿波信号Vsw可以较早的达到其峰值，而使时钟信号CLK较早地转换为高电平，缩小了时钟信号CLK的周期，也即此时的开关频率较高。并且随着负载的变化，误差放大信号Vc缓慢地变化，使得开关频率也缓慢的变化，如图3所示，在重载状态下时钟信号CLK的周期为T2。
在电源100的负载相对较轻时，输出电压Vo相对较大，反馈电压Vfb也相对较大。此时反馈电压Vfb和参考电压Vref的差值较大，则误差放大信号Vc比较大。即在轻载状态下，频率比较器110反相输入端的信号其电压值较大。锯齿波信号Vsw较晚地达到其峰值，而使时钟信号CLK较晚地转换为高电平，延长了时钟信号CLK的周期，也即此时的开关频率较低。此时反馈电压Vfb和参考电压Vref的差值较小，则误差放大信号Vc比较小。当误差放大信号Vc增大到箝位器109的箝位电压Vz时，误差放大信号Vc被箝位在箝位电压Vz处。此时开关频率达到最小值，从而避免开关频率进入人耳可听到的频率，造成噪声。
如图3所示，在轻载状态下时钟信号CLK的周期为T1；在负载从重载变为轻载时，时钟信号CLK的周期为Ti。由图3可见T2<Ti<T1，且在负载跳变的过程中，开关周期逐渐增大。即电源100在重载状态下的开关频率大于其在轻载状态下的频开关频率，且在负载跳变的过程中其开关频率逐渐减小。
由上可见，电源100在轻载状态下，开关频率被减小，因此降低了其轻载状态下的损耗。进一步地，由于箝位器的应用，电源100开关频率的最小值得到限制，避免了噪声。
在一个实施例中，数字键组包括数字键钮0～9。
在另一个实施例中，控制键组包括乘法键钮、累积键钮、归零键钮和开关键钮。
利用本发明提出的电子重量计，电源具有非常高的转换效率，只需要1-2节干电池即可实现对***的供电，大大减小了电子秤的体积和重量，实现了便携化设计。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种电子重量计，其特征在于，包括：
秤盘；以及
操作机，所述操作机包括：
显示屏，所述显示屏连接至所述电源；
控制键组，所述控制键组连接至所述电源以及所述显示屏；
物品键组，所述物品键组连接至所述控制键组；以及
数字键组，所述数字键组连接至所述控制键组和所述物品键组；
电源，包括：输入端口，接收输入电压；
输出端口，提供输出电压；
输入电感器和第一功率开关，串联耦接在输入端口和参考地之间；
第二功率开关，耦接在第一功率开关和输入电感器的串联耦接节点和输出端口之间；
输出电容器，耦接在输出端口和参考地之间；
反馈组件，耦接至输出端口接收输出电压，并产生反映输出电压的反馈电压；
误差放大器，具有同相输入端、反相输入端和输出端子，其反相输入端接收参考电压，其同相输入端耦接至反馈组件接收反馈电压，其输出端子产生误差放大信号；
箝位器，耦接在误差放大器的输出端子和参考地之间；
频率比较器，具有同相输入端、反相输入端和输出端子，其反相输入端耦接至误差放大器的输出端子接收误差放大信号，其输出端子提供时钟信号；
锯齿波产生器，耦接至频率比较器的输出端子接收时钟信号，并基于时钟信号提供锯齿波信号至频率比较器的同相输入端；
控制及驱动电路，耦接至频率比较器的输出端子接收时钟信号，并基于时钟信号，产生两路开关驱动信号，以控制第一功率开关和第二功率开关的通断；
其中所述箝位器包括齐纳二极管；
所述反馈组件包括串联耦接在输出端口和参考地之间的第一电阻和第二电阻，其中反馈电压在第一电阻和第二电阻的串联耦接节点处产生；
所述锯齿波产生器包括：
充电电流源、充电电容器和复位开关，三者并联耦接在频率比较器的同相输入端和参考地之间，其中
所述复位开关进一步包括控制端子，所述控制端子耦接至频率比较器的输出端子接收时钟信号；
还包括：补偿电容器，耦接在误差放大器的输出端子和反相输入端之间；
所述第一功率开关和所述第二功率开关包括金属氧化物半导体场效应晶体管、双极型晶体管或绝缘栅双极晶体管。
2.如权利要求1所述的电子重量计，其特征在于，所述数字键组包括0至9十个字数。
3.如权利要求1所述的电子重量计，其特征在于，所述控制键组包括乘法键钮、累积键钮、归零键钮以及开关键钮。
4.如权利要求1所述的电子重量计，其特征在于，所述物品键组包括m×n个键钮，其中，m和n均为正整数。
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