CN103198578A - 一种从音频设备的音频接口取电的方法及电路 - Google Patents

一种从音频设备的音频接口取电的方法及电路 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种从音频设备的音频接口取电的方法，其特征在于：在一音频取电电路的输出端并接一个电容，采用对该电容先充电，然后再为支付终端供电，并遵循该支付终端一次交易对应一次充电的方式实现。本发明既降低了现有取电电路的动态功耗、提高取电效率，还可以最大限度的保证电池的长期使用，更增强了支付终端对各种音频设备的应用兼容性。

Description

一种从音频设备的音频接口取电的方法及电路
技术领域
本发明涉及电子支付终端产品取电技术，特别是应用在移动式的支付终端设备，其能够实现终端从音频接口的高效、可靠的取电方法及电路。 
背景技术
随着电子和计算机技术的迅猛发展，其应用已深入到生活中的各个领域。电子支付产品也不例外，个人便携式支付将是电子支付未来的一个发展方向，这就要求支付终端必须是小型化、微型化、便携式的设计；而如何在小型化设计的过程中保证支付终端的高效供电能力，已经成为业界人士正在努力攻关的重要课题之一。
之前，大部分的移动式支付终端均采用电池（或可充电）供电，但受到设备小型号的要求，电池电量有限，无法保证设备的长时间工作。目前，也有一些较改进的供电设计设备，采用了音频接口取电给支付终端供电的方式，如图1、2、3、4所示，取电方式有二极管（或MOS管）桥式整流、电容倍压整流、二极管检波整流等，各种电路均能实现从音频接口获取到一定的功率作为设备电源；一旦设备开始运行各个模块功能，功耗增加，上述的整流电路总处在一个不断整流输入获取功率、同时不断输出功率的动态过程，而这种动态过程就要求音频接口输出更大功率以满足电路的工作和输出电压的稳定；但是音频接口的输出功率极其有限，且不同音频设备的输出功率差异很大，所以上述取电电路基本无法满足各种支付方式的设备功耗要求，其应用的兼容适应性极低。
发明内容
为克服上述的问题，本发明的目的是提供一种从音频设备的音频接口取电的方法。
本发明采用以下方案实现：一种从音频设备的音频接口取电的方法，其特征在于：通过一音频取电电路对一电容先充电，然后再为支付终端供电，并遵循该支付终端一次交易对应一次充电的方式实现。
在本发明一实施例中，所述音频取电电路是采用电容倍压整流设计而成。
在本发明一实施例中，所述一次交易对应一次充电的方式是所述电容充电到一预定值时，所述音频设备停止发送交变波形，然后所述支付终端依靠所述电容的供电开始工作。
在本发明一实施例中，所述的音频设备是启动APK程序产生交变波形，后续是接收支付终端上传的就绪字符包才停止发送交变波形。
在本发明一实施例中，所述一预定值的判断是利用该电容的充电时间计算或AD采样方式实现。
在本发明一实施例中，还包括提供一后备电池和一控制电路，当从音频接口获取的功率无法满足所述支付终端正常运行，控制电路自动切换为后备电池供电，保证所述支付终端整个交易流程的完成。
本发明的另一目的是提供一种从音频设备的音频接口取电的电路，其特征在于包括：
一音频取电电路，用以从所述音频设备的音频接口获取电压；
一稳压电路，其输入端与所述音频取电电路的输出端连接，输出端作为一支付终端的供电端；
一供电电容，该供电电容并接于所述音频取电电路的输出端或所述稳压电路的输出端；
一后备电池；以及
一控制电路，用于在所述供电电容无法满足支付终端的供电要求时，切换到所述后备电池供电，保证所述支付终端整个交易流程的完成。
在本发明一实施例中，所述音频取电电路为桥式整流或二极管检波或电容倍压整流电路，所述的音频取电电路的输入端作为音频设备左/右声道的音频输出端。
在本发明一实施例中，所述的后备电池是可充电电池。
在本发明一实施例中，所述的支付终端是手机或PAD刷卡器，所述电路设置于该手机或PAD刷卡器中。
本发明既降低了现有取电电路的动态功耗、提高取电效率，还可以最大限度的保证电池的长期使用，更增强了支付终端对各种音频设备的应用兼容性。
附图说明
下面参照附图结合实施例，对本发明作进一步的说明。
图1是现有带有音频取电的支付终端设备的取电电路实现方案——二极管（或MOS管）桥式整流示意图；
图2是现有带有音频取电的支付终端设备的取电电路实现方案——电容倍压整流示意图；
图3是现有带有音频取电的支付终端设备的取电电路实现方案——二极管检波整流；
图4是现有带有音频取电的支付终端设备的取电电路实现方案——左右声道共同取电的电容倍压整流示意图；
图5是本发明的电容倍压整流电路与充/放电电容示意图；
图6是本发明一实施例硬件原理框图；
图7是本发明的应用原理方案（取电与供电）示意图；
图8是本发明的操作流程示意图。 
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
本实施例提供了一种从音频设备的音频接口取电的方法，其特征在于：在一音频取电电路的输出端并接一个电容，采用对该电容先充电，然后再为支付终端供电，并遵循该支付终端一次交易对应一次充电的方式实现。
值得一提的是，本发明所述一次交易对应一次充电的方式是所述电容充电到一预定值时，所述音频设备停止发送交变波形，然后所述支付终端依靠所述电容的供电开始工作。所述一预定值的判断是利用该电容的充电时间计算或AD采样方式实现。所述支付终端是在获取交易数据后，发送数据前再停止所述充电。该支付终端可以是手机刷卡器，该手机刷卡器通过音频接口与手机连接，因此本发明的取电方式非常适用，该音频设备可以通过APK程序产生交变波形，为电容充电；由于该手机刷卡器也是通过音频接口与所述实现数据通讯，所以该手机刷卡器可以在获取交易数据后，发送数据前再停止所述充电，以便所述电容具有足够的充电时间。
在本发明一实施例中，还包括提供一后备电池和一控制电路，当从音频接口获取的功率无法满足所述支付终端正常运行，控制电路自动切换为后备电池供电，保证所述支付终端整个交易流程的完成。上述电容值的取值范围是10uF-1000uF。
本实施例另提供一种从音频设备的音频接口取电的电路，该电路包括了现有的各种音频接口取电电路，如图1、2、3、4所示；本申请在该音频接口取电电路的输出端或稳压器件(LDO)的输出端并联一个大容量的电容，该电容值的取值范围可以是10uF-1000uF，采用先充电后供电（放电）、一次交易充一次电的取电方式，向设备负载提供能量；同时，本实施例中，支付终端设备还带有可选的后备电池（或为可充电电池）。具体的该电路包括：一种从音频设备的音频接口取电的电路，其特征在于包括：一音频取电电路，用以从所述音频设备的音频接口获取电压；一稳压电路，其输入端与所述音频取电电路的输出端连接，输出端作为一支付终端的供电端；一供电电容，该供电电容并接于所述音频取电电路的输出端或所述稳压电路的输出端；一后备电池；以及一控制电路，用于在所述供电电容无法满足支付终端的供电要求时，切换到所述后备电池供电，保证所述支付终端整个交易流程的完成。所述音频取电电路为桥式整流或二极管检波或电容倍压整流电路，所述的音频取电电路的输入端作为音频设备左/右声道的音频输出端。请参照图5，图5是电容倍压整流电路与充/放电电容示意图，本实施例中采用电容倍压实现音频取电电路，大容量的电容1并联在该电容倍压电路的输出端。
参考图6和图7所示，本发明的取电过程如下：由音频设备通过音频接口的左/右声道或左右声道一起向支付终端设备发送交变的波形，该波形可以是方波、正弦波、三角波等，通过现有的取电整流电路，向大电容进行充电储能，电容达到饱和后，音频设备停止发送交变波形、支付终端设备开始正常运行；要说明的是，该饱和的判断可利用充电时间的计算或AD采样等方式实现，该充电时间计算本实施例中是通过在音频设备设定发出交变波形的时间实现。音频设备也可以在终端设备完成交易数据的获取（如刷卡）、通讯就绪后（需要支付终端上传就绪字符）再停止发送交变波形、停止对大电容充电，具体操作视交易流程而定；要说明的是上述的取电过程中设备负载(支付终端)始终处于空载或超低功耗（或低功耗）的运行模式下，保证取电电路和电容总处于储能状态。本发明的供电过程如下；当设备开始正常运行后，大电容开始缓慢放电，终端设备再利用已停止占用的左右声道进行数据通讯，当大电容上的电量过低、不足以保证一次交易的完成时，自动触发开关控制电路、切换为电池补给供电或电池独立供电，完成交易流程。值得一提的是，本实施例中，所述的支付终端可以是手机刷卡器，所述电路设置于该手机刷卡器中。
请参见图8，图8是本发明一实施例的操作流程示意图。图中音频设备启动APK程序，发送交变波形，支付终端设备利用取电电路和大电容进行充电储能、并以超低功耗或空载运行；充电一定时间后，电容储能保护；终端设备以低功耗运行，并向音频设备上传就绪字符包；音频设备停止发送交变波形，停止向终端充电；大电容放电过程中，如果电量过低，则控制电路自动切换为备用电池补给供电或独立电池供电（以保证交易的完成），该电池可以是可充电电池，如果没有过低，则音频设备与支付终端设备进行数据通讯，完成交易。
如此方式，既降低了现有取电电路的动态功耗、提高取电效率，还可以最大限度的保证电池的长期使用，更增强了支付终端对各种音频设备的应用兼容性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。 

Claims (10)

1.一种从音频设备的音频接口取电的方法，其特征在于：通过一音频取电电路对一电容先充电，然后再为支付终端供电，并遵循该支付终端一次交易对应一次充电的方式实现。
2.根据权利要求1所述的音频接口取电的方法，其特征在于：所述音频取电电路是采用电容倍压整流设计而成。
3.根据权利要求1所述的音频接口取电的方法，其特征在于：所述一次交易对应一次充电的方式是所述电容充电到一预定值时，所述音频设备停止发送交变波形，然后所述支付终端依靠所述电容的供电开始工作。
4.根据权利要求3所述的音频接口取电的方法，其特征在于：所述的音频设备是启动APK程序产生交变波形，后续是接收支付终端上传的就绪字符包才停止发送交变波形。
5.根据权利要求3所述的音频接口取电的方法，其特征在于：所述一预定值的判断是利用该电容的充电时间计算或AD采样方式实现。
6.根据权利要求1所述的音频接口取电的方法，其特征在于：还包括提供一后备电池和一控制电路，当从音频接口获取的功率无法满足所述支付终端正常运行，控制电路自动切换为后备电池供电，保证所述支付终端整个交易流程的完成。
7.一种从音频设备的音频接口取电的电路，其特征在于包括：
一音频取电电路，用以从所述音频设备的音频接口获取电压；
一稳压电路，其输入端与所述音频取电电路的输出端连接，输出端作为一支付终端的供电端；一供电电容，该供电电容并接于所述音频取电电路的输出端或所述稳压电路的输出端；
一后备电池；以及一控制电路，用于在所述供电电容无法满足支付终端的供电要求时，切换到所述后备电池供电，保证所述支付终端整个交易流程的完成。
8.根据权利要求7所述的从音频设备的音频接口取电的电路，其特征在于：所述音频取电电路为桥式整流或二极管检波或电容倍压整流电路，所述的音频取电电路的输入端作为音频设备左/右声道的音频输出端。
9.根据权利要求7所述的从音频设备的音频接口取电的电路，其特征在于：所述的后备电池是可充电电池。
10.根据权利要求7所述的从音频设备的音频接口取电的电路，其特征在于：所述的支付终端是手机或PAD刷卡器，所述电路设置于该手机或PAD刷卡器中。
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