CN102257713A - 用于接触式ic读卡器的电力接口电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种接触式集成电路(IC)读卡器的电力接口电路。所述电力接口电路包含：电力控制单元，其经配置以反转、放大和输出从外部供应的电力控制信号；开关二极管单元，其经配置以响应于所述电力控制单元的输出信号来控制互补晶体管单元中的接地端子晶体管的接通和断开操作；互补晶体管单元，其中互补晶体管将电力供应端子电压传送到电力输出单元或将所述电力输出单元的卡电力供应端子削减到接地电压电平，同时响应于从所述电力控制单元直接输入的控制信号和通过所述开关二极管单元输入的控制信号而彼此相反地操作；以及电力输出单元，其经配置以响应于所述互补晶体管单元的操作而将通过所述互补晶体管单元输入的电压输出到IC卡的卡电力供应端子或将所述卡电力供应端子维持在所述接地电压电平。

Description

用于接触式IC读卡器的电力接口电路
技术领域
本发明涉及在各种读卡器中采用的电力接口电路的设计技术，且更具体地来说，涉及接触式集成电路(IC)读卡器的电力接口电路，其使用简单配置将稳定电力供应到接触式IC卡。
背景技术
IC卡分类为接触式IC卡和非接触式IC卡。接触式IC卡通过其8引脚端子物理上与读卡器连接且与读卡器通信，非接触式IC卡使用预定范围内的射频(RF)信号与读卡器通信。
接触式IC卡用于IC卡终端、各种移动装置、游戏机等中，其嵌入有订户身份模块(USIM或SIM)或安全身份模块(SIM)。接触式IC卡不包含电池，且仅当连接到读卡器时被从电力接口电路供应的电力激活。当释放所述连接时，所供应的电力切断，且接触式IC卡保持未激活。
为此，接触式IC读卡器具有卡电力接口电路，其在接触式IC读卡器与接触式IC卡连接时供应预定电平的电压，且在释放连接时切断电力供应。
常规接触式IC读卡器的电力接口电路由单芯片接口装置实施，即使在与接触式IC卡分离时其也无法稳定地将电力输出端子的电压维持在零电平。有时候，电力输出端子的电压被维持在预定电平(约1V)或更高，且影响接触式IC卡。
而且，常规接触式IC读卡器的电力接口电路由于电路配置的特性而占据较大空间，且因此难以减少尺寸和生产成本。
发明内容
技术问题
本发明是针对简单且廉价地实施在集成电路(IC)读卡器中用以将电力供应到接触触式IC卡的电力接口电路，且在所述电力接口电路与接触式IC卡分离时将电力输出端子的电压稳定地维持在零电平。
技术方案
根据本发明的一方面，提供一种接触式IC读卡器的电力接口电路，其包含：电力输入单元，其经配置以将来自外部的电力供应端子电压传送到开关二极管单元和互补晶体管；电力控制单元，其经配置以反转、放大和输出从外部供应的电力控制信号；开关二极管单元，其经配置以响应于所述电力控制单元的输出信号来控制互补晶体管单元中的接地端子晶体管的接通和断开操作；互补晶体管单元，其中互补晶体管将电力供应端子电压传送到电力输出单元或将所述电力输出单元的卡电力供应端子削减到接地电压电平，同时响应于从所述电力控制单元直接输入的控制信号和通过所述开关二极管单元输入的控制信号而彼此相反地操作；以及电力输出单元，其经配置以响应于所述互补晶体管单元的操作而将通过所述互补晶体管单元输入的电压输出到IC卡的卡电力供应端子或将所述卡电力供应端子维持在所述接地电压电平。
有益效果
本发明的示范性实施例简单地实施可在IC读取器、订户身份模块(USIM或SIM)、安全身份模块(SIM)等中采用的电力接口电路，进而减少产品的尺寸和生产成本。
而且，本发明的示范性实施例允许电力接口电路稳妥地且稳定地将电力输出端子的电压维持在零电平，进而提高产品的可靠性。
附图说明
图1是根据本发明的示范性实施例的接触式集成电路(IC)读卡器的电力接口电路的框图。
图2是根据本发明的示范性实施例的接触式IC读卡器的电力接口电路的电路图。
以上图中的主要符号的说明
1：电力控制单元
2：电力输入单元
3：开关二极管单元
4：互补晶体管单元
5：电力输出单元
具体实施方式
下文将参考附图详细描述本发明的示范性实施例。虽然结合本发明的示范性实施例展示和描述本发明，但所属领域的技术人员将明白，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可做出各种修改。
图1是根据本发明的示范性实施例的接触式集成电路(IC)读卡器的电力接口电路的框图。如图中所示，电力接口电路包含电力控制单元1、电力输入单元2、开关二极管单元3、互补晶体管单元4以及电力输出单元5。
从外部向电力输入单元2供应预定电平的电力供应端子电压，且电力输入单元2将电力供应端子电压传送到开关二极管单元3和互补晶体管单元4。
电力控制单元1将从外部供应的电力控制信号EN_CARD_VCC反转，缓冲反转的信号且将其放大到预定电平，并且将放大的信号输出到开关二极管单元3和互补晶体管单元4。
开关二极管单元3响应于电力控制单元1的输出信号来控制互补晶体管单元4中的接地端子晶体管的接通和断开操作。
在互补晶体管单元4中，互补晶体管将通过电力输入单元2输入的电力供应端子电压传送到电力输出单元5或将电力输出单元5的卡电力供应端子CARD_VCC削减到接地电压电平，同时响应于从电力控制单元1直接输入的控制信号和通过开关二极管单元3输入的控制信号而彼此相反地操作。
根据互补晶体管单元4的操作，电力输出单元5在输出电压的模式中将通过互补晶体管单元4输入的电压输出到IC卡的卡电力供应端子CARD_VCC，且在不输出电压的模式中将卡电力供应端子CARD_VCC维持在接地电压电平。
下文将参考图2的电路图更详细地描述图1的相应单元的操作。
电力输入单元2A从外部接收预定电平的电力供应端子电压(5V)，且将电力供应端子电压供应到开关二极管单元3的共同阳极连接点，且电力输入单元2B也从外部接收电力供应端子电压(5V)，且将电力供应端子电压供应到互补晶体管单元4中的PNP晶体管Q1的发射极。
在此情形中，当接触式IC卡(未图示)的电力供应端子与电力输出单元5的卡电力供应端子CARD_VCC接触时，IC读卡器的控制器辨识出接触，且输出高状态下的电力控制信号EN_CARD_VCC。
随后，电力控制单元1使用反相器I1将高状态下的电力控制信号EN_CARD_VCC反转为低状态下的信号。
因此，从电力控制单元1的反相器I1输出的低状态下的信号被传送到互补晶体管单元4的晶体管Q1的基极，且晶体管Q1接通。
此时，由于电力控制单元1的反相器I1的输出端子处于低状态，所以通过电力输入单元2A供应的电力供应端子电压(5V)通过开关二极管单元3的二极管D1供应到反相器I1的输出端子。随后，使互补晶体管单元4中的NPN晶体管Q2的基极处于低状态，且晶体管Q2断开。
因此，通过电力输入单元2B输入的电力供应端子电压(5V)通过晶体管Q1在电力输出单元5的电容器C2中充电，且充电后的电压输出到卡电力供应端子CARD_VCC。随后，电力供应端子电压(5V)通过接触式IC卡的卡电力供应端子CARD_VCC和电力供应端子被传送到接触式IC卡。
以此方式，IC卡经激活且可与IC读卡器的控制器通信。因此，IC读卡器的控制器可从IC卡读取数据或向IC卡写入数据。
当IC读卡器的控制器与IC卡之间的通信完成时，IC读卡器的控制器输出低状态下的电力控制信号EN_CARD_VCC。随后，低状态下的电力控制信号EN_CARD_VCC被反相器I1反转为高状态下的信号。
从电力控制单元1的反相器I1输出的高状态下的信号被传送到互补晶体管单元4的晶体管Q1的基极，且晶体管Q1断开。因此，通过电力输入单元2B输入的电力供应端子电压(5V)被晶体管Q1切断。
此时，电力控制单元1的反相器I1的输出端子处于高状态。因此，通过电力输入单元2A输入的电力供应端子电压(5V)通过开关二极管单元3的二极管D2供应到互补晶体管单元4中的晶体管Q2的基极，且晶体管Q2接通。
因此，电力输出单元5中的电容器C2和卡电力供应端子CARD_VCC的残余电压通过晶体管Q2快速削减到接地端子。由于该原因，卡电力供应端子CARD_VCC的电压电平稳定地维持在零电平。
随后，使IC卡处于不活动状态，且其无法与IC读卡器的控制器通信。因此，IC读卡器的控制器无法从IC卡读取数据或向IC卡写入数据。
为了方便起见，电力输入单元2A和2B由不同符号指示，但大体上由如图1所示的一个电力输入单元2实施。
所属领域的技术人员将了解，在不脱离本发明的精神或范围的情况下可对本发明的上述示范性实施例做出各种修改。因此，希望本发明涵盖处于所附权利要求书及其均等物的范围内的所有此类修改。

Claims (5)

1.一种接触式集成电路(IC)读卡器的电力接口电路，其包括：
电力控制单元，其经配置以反转、放大和输出从外部供应的电力控制信号；
开关二极管单元，其经配置以响应于所述电力控制单元的输出信号来控制互补晶体管单元中的接地端子晶体管的接通和断开操作；
互补晶体管单元，其中互补晶体管将电力供应端子电压传送到电力输出单元或将所述电力输出单元的卡电力供应端子削减到接地电压电平，同时响应于从所述电力控制单元直接输入的控制信号和通过所述开关二极管单元输入的控制信号而彼此相反地操作；以及
电力输出单元，其经配置以响应于所述互补晶体管单元的操作而将通过所述互补晶体管单元输入的电压输出到IC卡的卡电力供应端子，或将所述卡电力供应端子维持在所述接地电压电平。
2.根据权利要求1所述的电力接口电路，其中所述电力控制单元包含经配置以反转并放大所述电力控制信号的反相器。
3.根据权利要求1所述的电力接口电路，其中所述开关二极管单元包含：
第一二极管，其阳极连接到电力输入端子并且其阴极连接到所述电力控制单元的输出端子；以及
第二二极管，其阳极连接到所述电力输入端子并且其阴极连接到所述互补晶体管单元中的所述接地端子晶体管的基极。
4.根据权利要求1所述的电力接口电路，其中所述互补晶体管单元包含：
PNP晶体管，其发射极连接到电力输入单元的电力供应端子，其基极连接到所述电力控制单元的输出端子，并且其集电极连接到所述电力输出单元的电力输入端子；以及
NPN晶体管，其集电极连接到所述PNP晶体管的所述集电极，其基极连接到所述开关二极管单元的输出端子，并且其发射极连接到接地端子。
5.根据权利要求1所述的电力接口电路，其中所述电力输出单元的输入端子连接到所述接触式IC卡的所述卡电力供应端子，且
连接点通过电容器连接到接地端子。
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