CN105380525A - 一种智能奶粉调制器 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种智能奶粉调制器，外壳为圆柱形，外壳顶部设置有显示屏和旋钮；外壳内部安装有给水腔、奶粉腔和搅拌腔；所述给水腔的上半部为沸水腔，下半部为温水腔；所述奶粉腔中包括定量供给装置；所述搅拌腔通过第二电磁阀与所述温水腔相连接、通过第三电磁阀与所述定量供给装置的出料口相连接，搅拌腔的顶部设置有电动机，电动机的输出轴通过联轴器与搅拌桨相连接，搅拌腔的底部通过第四电磁阀连接到所述外壳上的出奶口，所述第一加热棒连接到交流电源，所述第二加热棒连接到电力变换电路的输出端，电力变换电路的输入端连接到所述交流电源。

Description

一种智能奶粉调制器

技术领域

本发明涉及电学领域，特别涉及一种智能奶粉调制器。

背景技术

对于新生儿的父母，冲奶粉是一项繁重而且需要细心的工作。婴儿随时可能喝奶，需要随时准备适温的开水冲释，若奶水温度过高，会破坏奶粉中乳清蛋白结构，造成奶粉营养流失；若奶水温度过低，奶粉溶解不充分，造成婴儿吸收不够，甚至会出现胃部受凉的状况；若奶水浓度过高，除对婴儿身体造成积食、发烧外，奶粉中的钠离子无法稀释，引起婴儿脑部毛细血管破裂，严重时会影响婴儿智力发育；若奶水浓度不够，蛋白质含量不足又将导致婴儿营养不良，体质差。

人工进行冲奶很难对温度和浓度做到准确控制，而且需要一定的时间进行准备，会耗费很多时间。

发明内容

本发明提出一种智能奶粉调制器，解决了现有技术中人工冲奶很难对温度和浓度准确控制、而且耗费时间的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种智能奶粉调制器，外壳为圆柱形，外壳顶部设置有用于显示系统数据的显示屏和设置冲奶量的旋钮；外壳内部安装有圆柱形的给水腔、奶粉腔和搅拌腔；所述给水腔的上半部为沸水腔，下半部为温水腔，沸水腔中设置有第一温度感应器、第一水位感应器和第一加热棒，温水腔中设置有第二温度感应器、第二水位感应器和第二加热棒，沸水腔和温水腔之间通过第一电磁阀相连接；所述奶粉腔中包括用于对奶粉计量的定量供给装置；所述搅拌腔通过第二电磁阀与所述温水腔相连接、通过第三电磁阀与所述定量供给装置的出料口相连接，搅拌腔的顶部设置有电动机，电动机的输出轴通过联轴器与搅拌桨相连接，搅拌腔的底部通过第四电磁阀连接到所述外壳上的出奶口；所述显示屏、旋钮、第一温度感应器、第一水位感应器、第二温度感应器、第二水位感应器、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、定量供给装置和电动机连接到控制器，所述第一加热棒连接到交流电源，所述第二加热棒连接到电力变换电路的输出端，电力变换电路的输入端连接到所述交流电源；

所述电力变换电路包括：

输入端口，接收输入电压；

输出端口，提供输出电压；

上功率开关和下功率开关，串联耦接在输入端口和参考地之间；

输出电感器，耦接在上功率开关和下功率开关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；

电压比较器，具有同相输入端、反相输入端和输出端子，其反相输入端接收门限电压，其同相输入端耦接至反馈组件接收反馈电压，其输出端子产生电压比较信号；

选择开关，具有第一端子、第二端子、第三端子和控制端子，其第一端子耦接第一频率信号，其第二端子耦接第二频率信号，其控制端子耦接至电压比较器的输出端子接收电压比较信号，其第三端子根据电压比较信号提供频率参考信号；

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选择开关的第三端子接收频率参考信号，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，以控制上功率开关和下功率开关的通断；

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；

当反馈电压大于门限电压，所述选择开关的第三端子被连接至其第一端子，使得频率比较器的反相输入端接收第一频率信号；当反馈电压小于门限电压，所述选择开关的第三端子被连接至其第二端子，使得频率比较器的反相输入端接收第二频率信号；

所述第一频率信号大于第二频率信号；

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。

可选地，本发明的智能奶粉调制器还包括连接到所述电力变换电路输出端的锂电池。

可选地，所述外壳上还设置有与所述锂电池相连接的USB接口。

可选地，所述控制器为DSP处理器。

可选地，所述外壳出奶口的下方设置有水槽，水槽顶部安装漏网。

可选地，所述外壳顶部还设置有LED灯。

可选地，所述奶粉腔的数量为多个。

可选地，所述旋钮的转盘顺时针方向上依次设置有刻度0、3、6、9、12、15、18、21。

可选地，所述外壳的顶部还设置有提手。

本发明的有益效果是：

(1)能够对奶水的温度和浓度准确控制，节约了时间；

(2)通过附加锂电池能够保证外出携带时的正常使用。

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为本发明智能奶粉调制器一个实施例的立体结构示意图；

图2为本发明智能奶粉调制器一个实施例的俯视结构示意图；

图3为本发明智能奶粉调制器一个实施例的电路控制框图；

图4为图1中旋钮的结构示意图；

图5为本发明智能奶粉调制器再一个实施例的立体结构示意图；

图6为本发明智能奶粉调制器再一个实施例的电路控制框图；

图7为本发明电力变换电路的电路图。

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做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。

如图1至图3所示，根据本发明智能奶粉调制器的一个实施例，智能奶粉调制器的外壳10为圆柱形，外壳10顶部设置有用于显示系统数据的显示屏11和设置冲奶量的旋钮12，显示屏11显示例如水温、出水、出奶、缺水等状态信息，图1中显示屏11的形状仅为示意性的，本领域技术人员可以设计成任意形状以实现美观的效果。外壳10内部安装有圆柱形的给水腔20、奶粉腔30和搅拌腔40；给水腔20的上半部为沸水腔21，下半部为温水腔26，沸水腔21中设置有第一温度感应器22、第一水位感应器23和第一加热棒24，第一温度感应器22检测沸水腔21中的水温，输出第一水温信号到控制器50，保证水温达到100摄氏度并维持一段时间，第一水位感应器23检测沸水腔21中水位，在水位低于最低水位时发出第一缺水信号到控制器50，第一加热棒24连接到交流电源60，能够保证将水完全烧开；温水腔26中设置有第二温度感应器27、第二水位感应器28和第二加热棒29，第二温度感应器27检测温水腔中的水温，输出第二水温信号到控制器50，第二水位感应器28检测温水腔26中水位，在水位低于最低水位时发出第二缺水信号到控制器50，第二加热棒29连接到电力变换电路61的输出端，电力变换电路61的输入端连接到交流电源60，第二加热棒29的功率低于第一加热棒24的功率，保证水温维持在40-50摄氏度，当温水腔26中的水温高于50摄氏度时，第二加热棒29停止加热，当温水腔中水温低于40摄氏度时，第二加热棒29开始加热；沸水腔21和温水腔26之间通过第一电磁阀25相连接，当控制器50接收到第二缺水信号时，开通第一电磁阀25，开水从沸水腔21流入到温水腔26，当控制器50接收到第一缺水信号时，在显示屏11上显示缺水信息。奶粉腔30中包括用于对奶粉计量的定量供给装置31，定量供给装置31可以采用现有的对粉末进行计量的装置。搅拌腔40通过第二电磁阀41与温水腔26相连接、通过第三电磁阀42与定量供给装置31的出料口相连接，搅拌腔40的顶部设置有电动机43，电动机43的输出轴通过联轴器与搅拌桨相连接，搅拌腔40的底部通过第四电磁阀45连接到外壳10上的出奶口13；上述显示屏11、旋钮12、第一温度感应器22、第一水位感应器23、第二温度感应器27、第二水位感应器28、第一电磁阀25、第二电磁阀41、第三电磁阀42、第四电磁阀45、定量供给装置31和电动机43连接到控制器50，例如控制器50可以是DSP处理器、ARM处理器或者单片机等具有信号处理功能的控制器。

如图4所示，旋钮转盘的顺时针方向上依次设置有刻度0、3、6、9、12、15、18、21，分别代表出奶量为0ml、30ml、60ml、90ml、120ml、150ml、180ml、210ml和240ml，其中0刻度还代表出奶量为240ml。图4中旋扭的形状仅为示意性的，本领域技术人员可以设计成任何合适的形状，以实现出奶量设置的功能。

如图5和图6所示，本发明智能奶粉调制器的再一个实施例除了包括上述实施例中的所有部件，还包括：连接到电力变换电路61输出端的锂电池62，外壳10上还设置有与锂电池62相连接的USB接口63，当需要外出携带时，可以通过锂电池62给系统供电，将温水腔26中的水温维持在40-50摄氏度，锂电池62电量不足时，可以通过车载电源或其他与USB接口兼容的电路充电；外壳10上出奶口13的下方设置有水槽14，水槽顶部安装漏网15，水槽14的容水量至少为200ml，保证奶水溢出时不会污染其他物体；外壳10顶部还设置有LED灯，用于夜间使用时的位置指示；奶粉腔的数量可以为多个，可以盛放多种品牌的奶粉，以根据婴儿的身体状况进行选择；外壳10的顶部还设置有提手16，方便外出时携带。

如图7所示，本发明的电力变换电路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；上功率开关103和下功率开关104，串联耦接在输入端口101和参考地之间；输出电感器105，耦接在上功率开关103和下功率开关104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；电压比较器108，具有同相输入端、反相输入端和输出端子，其反相输入端接收门限电压Vth，其同相输入端耦接至反馈组件107接收反馈电压Vfb，其输出端子产生电压比较信号；选择开关109，具有第一端子、第二端子、第三端子和控制端子，其第一端子耦接第一频率信号Vf1，其第二端子耦接第二频率信号Vf2，其控制端子耦接至电压比较器108的输出端子接收电压比较信号，其第三端子根据电压比较信号提供频率参考信号Vfr；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选择开关109的第三端子接收频率参考信号Vfr，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114，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，以控制上功率开关103和下功率开关104的通断。

优选地，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，在反馈电压Vfb大于门限电压Vth，即电压比较信号为高电平时，选择开关109的第三端子被连接至其第一端子，使得频率参考信号Vfr为第一频率信号Vf1；在反馈电压Vfb小于门限电压Vth，即电压比较信号为低电平时，选择开关109的第三端子被连接至其第二端子，使得频率参考信号Vfr为第二频率信号Vf2。

优选地，第一频率信号Vf1大于第二频率信号Vf2。

在电力变换电路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114输出的两路开关驱动信号控制上功率开关103导通、下功率开关104断开，输入电压Vin经由上功率开关103、输出电感器105和输出电容器106被传送并被转换成输出电压Vo。

本发明的智能奶粉调制器能够对奶水的温度和浓度准确控制，节约了时间；而且通过附加锂电池能够保证外出携带时的正常使用。

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 (9)

1.一种智能奶粉调制器，其特征在于，外壳为圆柱形，外壳顶部设置有用于显示系统数据的显示屏和设置冲奶量的旋钮；外壳内部安装有圆柱形的给水腔、奶粉腔和搅拌腔；

所述给水腔的上半部为沸水腔，下半部为温水腔，沸水腔中设置有第一温度感应器、第一水位感应器和第一加热棒，温水腔中设置有第二温度感应器、第二水位感应器和第二加热棒，沸水腔和温水腔之间通过第一电磁阀相连接；

所述奶粉腔中包括用于对奶粉计量的定量供给装置；

所述搅拌腔通过第二电磁阀与所述温水腔相连接、通过第三电磁阀与所述定量供给装置的出料口相连接，搅拌腔的顶部设置有电动机，电动机的输出轴通过联轴器与搅拌桨相连接，搅拌腔的底部通过第四电磁阀连接到所述外壳上的出奶口；

所述显示屏、旋钮、第一温度感应器、第一水位感应器、第二温度感应器、第二水位感应器、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、定量供给装置和电动机连接到控制器，所述第一加热棒连接到交流电源，所述第二加热棒连接到电力变换电路的输出端，电力变换电路的输入端连接到所述交流电源；

所述电力变换电路包括：

输入端口，接收输入电压；

输出端口，提供输出电压；

上功率开关和下功率开关，串联耦接在输入端口和参考地之间；

输出电感器，耦接在上功率开关和下功率开关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；

电压比较器，具有同相输入端、反相输入端和输出端子，其反相输入端接收门限电压，其同相输入端耦接至反馈组件接收反馈电压，其输出端子产生电压比较信号；

选择开关，具有第一端子、第二端子、第三端子和控制端子，其第一端子耦接第一频率信号，其第二端子耦接第二频率信号，其控制端子耦接至电压比较器的输出端子接收电压比较信号，其第三端子根据电压比较信号提供频率参考信号；

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选择开关的第三端子接收频率参考信号，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，以控制上功率开关和下功率开关的通断；

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；

当反馈电压大于门限电压，所述选择开关的第三端子被连接至其第一端子，使得频率比较器的反相输入端接收第一频率信号；当反馈电压小于门限电压，所述选择开关的第三端子被连接至其第二端子，使得频率比较器的反相输入端接收第二频率信号；

所述第一频率信号大于第二频率信号；

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。

2.如权利要求1所述的智能奶粉调制器，其特征在于，还包括连接到所述电力变换电路输出端的锂电池。

3.如权利要求2所述的智能奶粉调制器，其特征在于，所述外壳上还设置有与所述锂电池相连接的USB接口。

4.如权利要求1所述的智能奶粉调制器，其特征在于，所述控制器为DSP处理器。

5.如权利要求1所述的智能奶粉调制器，其特征在于，所述外壳出奶口的下方设置有水槽，水槽顶部安装漏网。

6.如权利要求1所述的智能奶粉调制器，其特征在于，所述外壳顶部还设置有LED灯。

7.如权利要求1所述的智能奶粉调制器，其特征在于，所述奶粉腔的数量为多个。

8.如权利要求1所述的智能奶粉调制器，其特征在于，所述旋钮的转盘顺时针方向上依次设置有刻度0、3、6、9、12、15、18、21。

9.如权利要求1所述的智能奶粉调制器，其特征在于，所述外壳的顶部还设置有提手。