專利名稱：用于非接觸ic卡閱讀設(shè)備的電源管理電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及IC卡技術(shù)領(lǐng)域，特別是用于非接觸IC卡的測試/讀卡設(shè)備中可連續(xù)改變輸出電壓控制射頻場強(qiáng)變化的電源管理電路。
背景技術(shù)：
非接觸IC卡通過耦合測試/讀卡設(shè)備產(chǎn)生射頻場，以獲得自身工作所需的能量。測試/讀卡設(shè)備一般由主機(jī)板和射頻讀卡頭以及天線組成，射頻場的信號由射頻讀卡頭直接產(chǎn)生，其場強(qiáng)與輸入電壓直接相關(guān)。所有與非接觸IC卡相關(guān)的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，都明確規(guī)定了非接觸IC卡的適合工作的射頻場場強(qiáng)。不同的測試/讀卡設(shè)備雖然都遵循這方面的協(xié)議要求，但不同的測試/讀卡設(shè)備產(chǎn)生的射頻場場強(qiáng)還是有一定的差異。
為了保證非接觸IC卡在各種場合下的正常使用，需要對IC卡在出廠前進(jìn)行充分的測試，其中包括不同場強(qiáng)的測試。傳統(tǒng)改變射頻場場強(qiáng)的方法，多是通過手動調(diào)節(jié)射頻讀卡頭的輸入電壓。此種方法不能精確調(diào)整場強(qiáng)的變化值、實(shí)時性差、測試效率低，需要設(shè)置輸出電壓可調(diào)的外部電源設(shè)備，增加了成本?，F(xiàn)有技術(shù)中還有一種由電壓管理單元組成的電源管理電路，它是由電源管理芯片6、電阻三R1、可調(diào)電阻R2、電容一Ci和電容二Co組成。電源管理芯片6的輸入端分別與輸入電源Vin和電容一Ci連接，電容一Ci的另一端接地，電源管理芯片6的參考端分別與電阻三R1和可調(diào)電阻R2連接，可調(diào)電阻R2的另一端接地，電源管理芯片6的輸出端分別與電容二Co和電阻三R1的另一端連接，電容二Co的另一端接地，如圖1所示。以型號為LM317的電源管理芯片6為例，輸出電壓Vout＝1.25(1+R2/R1)+IadjR2，式中Iadj為從電源管理芯片6的參考端經(jīng)可調(diào)電阻R2到地的電流。該技術(shù)的缺點(diǎn)是，當(dāng)期望輸出電壓Vout為較高的值時，電阻三R1和可調(diào)電阻R2的阻值要很大，這樣會使輸出電壓Vout造成很大的誤差。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的是提供一種用于非接觸IC卡閱讀設(shè)備的電源管理電路。它通過連續(xù)改變非接觸IC卡閱讀設(shè)備的輸出電壓值來控制場強(qiáng)的變化，保證非接觸IC卡在各種場合正常使用。具有操作方便、調(diào)整精確、測試效率高、成本低、實(shí)時性好的特點(diǎn)。
為了達(dá)到上述的發(fā)明目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案以如下方式實(shí)現(xiàn)用于非接觸IC卡閱讀設(shè)備的電源管理電路，它包括輸入電源和電壓管理單元。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，它還包括基準(zhǔn)控制單元和隔離單元。所述基準(zhǔn)控制單元、隔離單元和電壓管理單元依次相連并均由輸入電源供電?？刂菩盘枏幕鶞?zhǔn)控制單元輸出到隔離單元控制基準(zhǔn)電壓，使基準(zhǔn)控制單元和電壓管理單元之間互不影響并輸出參考電壓到電壓管理單元，電壓管理單元輸出調(diào)整后的輸出電壓。
在上述的電源管理電路中，所述基準(zhǔn)控制單元由電位器組成。輸入電源與電位器的高端連接，電位器的底端接地，控制信號通過改變電位器的中端抽頭的位置控制其輸出到隔離單元的基準(zhǔn)電壓。
在上述的電源管理電路中，所述電位器可以是數(shù)字電位器或者模擬電位器。
在上述的電源管理電路中，所述隔離單元由低損耗場效應(yīng)管和電阻二組成。場效應(yīng)管的漏極與輸入電源連接，場效應(yīng)管的柵極與基準(zhǔn)控制單元中電位器的中端連接，場效應(yīng)管的源極通過電阻二接地。
在上述的電源管理電路中，所述電壓管理單元由電源管理芯片和電阻一組成。電源管理芯片的輸入端與輸入電源連接，電源管理芯片的參考端分別與隔離單元中的場效應(yīng)管的源極和電阻一連接，電阻一另一端與電源管理芯片的輸出端連接。
在上述的電源管理電路中，所述電源管理芯片的型號為LM1085或LM317。
本實(shí)用新型由于采用了上述的連接電路，增加一個低損耗場效應(yīng)管，由控制信號改變電位器中端抽頭的位置，就可得到較為精確的輸出電壓值，從而實(shí)現(xiàn)對非接觸IC卡在不同射頻場強(qiáng)下的測試和正常使用。同現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有操作方便、調(diào)整精確、測試效率高、成本低、實(shí)時性好的特點(diǎn)。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)的電源管理電路的電路連接圖；
圖2為本實(shí)用新型的工作原理圖；圖3為本實(shí)用新型的電路連接圖；圖4為本實(shí)用新型的應(yīng)用原理示意圖。
具體實(shí)施方式
參看圖2和圖3，本實(shí)用新型包括輸入電源Vin和依次相連的基準(zhǔn)控制單元1、隔離單元2、電壓管理單元3。基準(zhǔn)控制單元1由采用數(shù)字電位器或模擬電位器的電位器4組成，輸入電源Vin與電位器4的高端H連接，電位器4的底端L接地，控制信號通過改變電位器4的中端W抽頭的位置控制其輸出到隔離單元2的基準(zhǔn)電壓。隔離單元2由低損耗場效應(yīng)管5和電阻二7組成。場效應(yīng)管5的漏極與輸入電源Vin連接，場效應(yīng)管5的柵極與基準(zhǔn)控制單元1中電位器4的中端W連接，場效應(yīng)管5的源極通過電阻二7接地。隔離單元2使基準(zhǔn)控制單元1和電壓管理單元3之間互不影響并從場效應(yīng)管5的源極輸出參考電壓到電壓管理單元3。電壓管理單元3由電源管理芯片6和電阻一8組成。型號為LM1085或LM317的電源管理芯片6的輸入端與輸入電源Vin連接，電源管理芯片6的參考端分別與隔離單元2中的場效應(yīng)管5的源極和電阻一8連接，電阻一8的另一端與電源管理芯片6的輸出端連接，從輸出端輸出調(diào)整后的輸出電壓。
本實(shí)用新型的電壓調(diào)整計(jì)算方法是從基準(zhǔn)控制單元1中電位器4的中端W輸出的基準(zhǔn)電壓Vw的值由輸入電壓Vin以及電位器4的分壓比決定，Vw＝Vin*Rwl/R。式中Rwl為電位器4的中端W抽頭到地的阻值，R為電位器4的全部阻值。
當(dāng)基準(zhǔn)電壓Vw有效時，場效應(yīng)管5導(dǎo)通，其源極電壓為基準(zhǔn)電壓Vw減去場效應(yīng)管5的開啟電壓。這個源極電壓作為參考電壓傳送到電壓管理單元3中電源管理芯片6的參考端，這個參考電壓為Vadj＝Vw-Vgs，式中Vgs為場效應(yīng)管5的開啟電壓。
電源管理單元3中電源管理芯片6的輸出電壓Vout為其參考端的電壓加參考壓差，即輸出電壓為Vout＝Vadj+Vreference，式中Vreference是參考壓差，參考壓差根據(jù)選用的電源管理芯片6的不同而各異。
最終的推導(dǎo)可得，Vout＝Vw-Vgs+Vreference。
本實(shí)用新型通過對電位器4的精確控制，可以得到準(zhǔn)確的輸出電壓Vout值。將本實(shí)用新型電源管理電路應(yīng)用于非接觸IC卡閱讀設(shè)備中，如圖4所示。將本實(shí)用新型中調(diào)整后的輸出電壓Vout輸出給射頻讀卡頭，控制射頻場強(qiáng)發(fā)生連續(xù)變化，可滿足對非接觸IC卡的場強(qiáng)測試要求。
權(quán)利要求1.用于非接觸IC卡閱讀設(shè)備的電源管理電路，它包括輸入電源(Vin)和電壓管理單元(3)，其特征在于，它還包括基準(zhǔn)控制單元(1)和隔離單元(2)，所述基準(zhǔn)控制單元(1)、隔離單元(2)和電壓管理單元(3)依次相連并均由輸入電源(Vin)供電，控制信號從基準(zhǔn)控制單元(1)輸出到隔離單元(2)控制基準(zhǔn)電壓，使基準(zhǔn)控制單元(1)和電壓管理單元(3)之間互不影響并輸出參考電壓到電壓管理單元(3)，電壓管理單元(3)輸出調(diào)整后的輸出電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于非接觸IC卡閱讀設(shè)備的電源管理電路，其特征在于，所述基準(zhǔn)控制單元(1)由電位器(4)組成，輸入電源(Vin)與電位器(4)的高端(H)連接，電位器(4)的底端(L)接地，控制信號通過改變電位器(4)的中端(W)抽頭的位置控制其輸出到隔離單元(2)的基準(zhǔn)電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于非接觸IC卡閱讀設(shè)備的電源管理電路，其特征在于，所述電位器(4)可以是數(shù)字電位器或者模擬電位器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的用于非接觸IC卡閱讀設(shè)備的電源管理電路，其特征在于，所述隔離單元(2)由低損耗場效應(yīng)管(5)和電阻二(7)組成，場效應(yīng)管(5)的漏極與輸入電源(Vin)連接，場效應(yīng)管(5)的柵極與基準(zhǔn)控制單元(1)中電位器(4)的中端(W)連接，場效應(yīng)管(5)的源極通過電阻二(7)接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的用于非接觸IC卡閱讀設(shè)備的電源管理電路，其特征在于，所述電壓管理單元(3)由電源管理芯片(6)和電阻一(8)組成，電源管理芯片(6)的輸入端與輸入電源(Vin)連接，電源管理芯片(6)的參考端分別與隔離單元(2)中的場效應(yīng)管(5)的源極和電阻一(8)連接，電阻一(8)另一端與電源管理芯片(6)的輸出端連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于非接觸IC卡閱讀設(shè)備的電源管理電路，其特征在于，所述電源管理芯片(6)的型號為LM1085或LM317。
專利摘要用于非接觸IC卡閱讀設(shè)備的電源管理電路，涉及IC卡技術(shù)領(lǐng)域。本實(shí)用新型電源管理電路包括輸入電源和電壓管理單元。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，它還包括基準(zhǔn)控制單元和隔離單元。所述基準(zhǔn)控制單元、隔離單元和電壓管理單元依次相連并均由輸入電源供電?？刂菩盘枏幕鶞?zhǔn)控制單元輸出到隔離單元控制基準(zhǔn)電壓，使基準(zhǔn)控制單元和電壓管理單元之間互不影響并輸出參考電壓到電壓管理單元，電壓管理單元輸出調(diào)整后的輸出電壓。同現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有操作方便、調(diào)整精確、測試效率高、成本低、實(shí)時性好的特點(diǎn)。
文檔編號G06K7/10GK2783428SQ20052000504
公開日2006年5月24日 申請日期2005年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月1日
發(fā)明者丁義民, 王琨, 孟慶云, 王強(qiáng), 徐磊 申請人:北京清華同方微電子有限公司