CN202260572U - 手持式第二代身份证阅读器电池稳定供电装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种手持式第二代身份证阅读器电池稳定供电装置，它包括电池组件A、电池组件B、主控单元、电子开关和读卡电路，电池组件A为主控单元提供工作电源，电池组件B为读卡电路提供工作电源，其中，所述的电池组件A包括充电模块A、电池A和降压单元，所述的电池组件B包括充电模块B、电池B和升压单元，充电模块A和充电模块B的输入端连接外部电源，充电模块A和充电模块B的输出分别连接电池A和电池B的充电端子，电池A的输出连接降压单元，降压单元的输出连接主控单元，主控单元的输出连接电子开关的控制端，电池B的输出经电子开关连接升压单元，升压单元的输出与读卡电路连接。本实用新型利用读卡电路间断工作的特点，在读卡时才为其供电，有效降低了电能消耗，并具有待机时间长、电路工作稳定可靠等优势。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电源装置，特别是涉及一种手持式第二代身份证阅读器电池稳定供电装置。
背景技术
二代身份证读卡器是一种能判断身份证是否伪造的设备，像验钞机一样，能对身份证真伪进行有效识别，二代证内含有RFID芯片，通过二代身份证读卡器，身份证芯片内所存储信息，包括姓名，地址，照片等信息将一一显示，二代证芯片采用智能卡技术，其芯片无法复制，高度防伪，配合二代身份证读卡器，假身份证将无处藏身。可读取、查询第二代居民身份证全部信息，可验证第二代居民身份证真伪。
随着第二代身份证阅读器在社会各部门的深入发展，对移动便捷且体积较小的手持身份证阅读器的需求越来越高。手持身份证阅读器的体积较小，所以其所用的电池就较小，这样影响了电池容量的大小，影响了电池的持续使用时间。
一般情况下，身份证读卡器使用的安全模块和读卡电路工作时功耗都很大，这将影响整个系统的工作时长和工作稳定性，身份证读卡器读卡时间只需2秒钟，而身份证卡信息的处理时间和业务办理时间却需30秒-120秒，在这些时间安全模块和读卡电路都在空闲，无谓地浪费了电池中的电能。
身份证读卡器一般使用单电池供电，但是安全模块开机电流很大，瞬间电流会达到300mA ，如图1所示，在安全模块开机的过程中电池电压会瞬间下降，产生一个下降的尖峰，对系统供电产生很大的影响，甚至可能导致系统死机。
实用新型内容
本实用新型的目的即在于克服现有技术的不足，提供一种手持式第二代身份证阅读器电池稳定供电装置，以便合理使用电池电能，达到待机时间长、系统工作稳定的目的。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：手持式第二代身份证阅读器电池稳定供电装置，它包括电池组件A、电池组件B、主控单元、电子开关和读卡电路，电池组件A为主控单元提供工作电源，电池组件B为读卡电路提供工作电源，其中，所述的电池组件A包括充电模块A、电池A和降压单元，所述的电池组件B包括充电模块B、电池B和升压单元，充电模块A和充电模块B的输入端连接外部电源，充电模块A和充电模块B的输出分别连接电池A和电池B的充电端子，电池A的输出连接降压单元，降压单元的输出连接主控单元，主控单元的输出连接电子开关的控制端，电池B的输出经电子开关连接升压单元，升压单元的输出与读卡电路连接。
本实用新型的所述的充电模块A包括一个充电芯片U2及其外围元件，充电芯片U2的电源输入端连接外部电源，其输出端连接到电池A的充电端子。
所述的降压单元包括一个降压芯片U15及其外围元件，降压芯片U15的电压输入端连接电池A的电压输出端，降压芯片U15的输出端连接主控单元的电压输入端。
所述的充电模块B包括一个充电芯片U5及其外围元件，充电芯片U5的电源输入端连接外部电源，其输出端连接到电池B的充电端子。
所述的电子开关包括一个MOS管Q11，MOS管Q11的源极连接到电池B的电压输出端，MOS管Q11的漏极连接到接升压单元中的升压芯片U34的电压输入端，MOS管Q11的栅极与主控单元的电子开关控制信号连接，芯片U34的电压输出端接读卡电路。
本实用新型利用读卡电路间断工作的特点，在读卡时才为其供电，有效降低了电能消耗，并具有待机时间长、电路工作稳定可靠等优势。
附图说明
图1 单电池供电的安全模块的电压图
图2 本实用新型的结构框架图
图3 本实用新型的电池组件A的充放电路结构图
图4 本实用新型的降压单元的电路结构图
图5 本实用新型的电池组件B的充放、电子开关、升压单元的电路结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步描述：
如图2所示，手持式第二代身份证阅读器电池稳定供电装置，它包括主控单元、充电模块A、电池A、降压单元、充电模块B、电池B、升压单元、读卡电路和一个电子开关，充电模块A和充电模块B的输入端连接外部电源，充电模块A和充电模块B的输出分别连接电池A和电池B的充电端子，电池A的输出连接降压单元，降压单元的输出连接主控单元，主控单元的输出连接电子开关的控制端，电池B的输出经电子开关连接升压单元，升压单元的输出与读卡电路连接。
如图3，充电模块A包括一个充电芯片U2及其外围元件，充电芯片U2的电源电压输入端VDD连接外部电源POW，外部电源一般为5伏直流电，电容E19对外部电源起滤波稳压作用；充电芯片U2充电时从其STAT输出充电指示信号，发光二极管D3在充电模块A工作时发光，充电芯片U2的输出端VBAT连接到电池A的充电端子，为电池A充电。充电芯片U2的型号为MCP73832T-2ACI/OT。
如图4，电池A的输出电压从降压型DC/DC芯片U15的电压输入端进入，降压型DC/DC芯片U15将电压稳压到3.3V后再从电压输出端输出到系统，为系统供电，整个系统最大工作电流在180mA ，正常工作电流在110mA，待机电流是10mA ，电池A是主路供电系统，使用的是1100mAH 电池，理论上可以待机约100小时，在实际测试中可以待机约80 -120小时（根据不同的电池及充电情况有关）。在有外电源情况下使用外电源供电，在无外电源情况下，自动切换到电池供电。降压芯片U15的型号为LTC3407-2。
如图5所示，充电模块B包括一个芯片U5及其外围元件，充电芯片U5的电源输入端VDD连接外部电源POW，外部电源一般为5伏直流电，电容E21对外部电源起滤波稳压作用；充电芯片U5充电时从其STAT输出充电指示信号，发光二极管D4在充电模块A工作时发光，充电芯片U5的输出端VBAT连接到电池B的充电端子，为电池A充电。充电芯片U5的型号为MCP73832T-2ACI/OT。
电子开关Q11是一个MOS管， Q11的源极连接到前级的输出，Q11的漏极连接到升压单元中的升压芯片U34的电压输入端，Q11的栅极接主控单元的电子开关控制信号端，升压芯片U34的电压输出端连接读卡电路或安全模块。读卡电路或安全模块需要5V电源，通过升压型DC/DC芯片MAX1674将电池电压稳压到5V。电池B使用的也是1100mAH 电池，如果不停的读卡，可以连续使用3-4小时，当读一次卡然后办理业务1分钟的业务计算，理论上可以办理4000笔业务再进行电池充电。同时在开关供电控制的情形下，不会对主路电池产生影响。升压芯片U34的型号为MAX1674EUA。
本实用新型的工作原理：电池A通过降压单元中降压型芯片U15将电压稳定到3.3伏，为主控单元供电，主控单元将电子开关关闭即Q11的源极和漏极隔断，使电池B不能为安全模块和读卡电路供电；当需要读取身份证信息时，主控单元控制电子开关开启即Q11的源极和漏极连通，这时电池B通过升压单元中的升压型芯片U34将电压稳定到5伏，为读卡电路和安全模块供电；读完身份证件信息后，主控单元又会控制电子开关关闭，隔断了读卡电路和安全模块的电源，节省了电池B的电能。
本实用新型在有外电源时，系统使用外电源供电，这时MOS管Q9和Q10的源极和漏极是隔断的，电池A和电池B都不供电；在无外电源时，MOS管Q9和Q10的源极和漏极连通，系统自动切换到电池供电。
本实用新型的电池A和电池B处都设置了有电压电量的A/D检测判断，以此来确定电池电量的多少，由主控单元判断是否需要进行报警。
Claims (1)
1.手持式第二代身份证阅读器电池稳定供电装置，其特征在于：它包括电池组件A、电池组件B、主控单元、电子开关和读卡电路，电池组件A为主控单元提供工作电源，电池组件B为读卡电路提供工作电源，其中，所述的电池组件A包括充电模块A、电池A和降压单元，所述的电池组件B包括充电模块B、电池B和升压单元，充电模块A和充电模块B的输入端连接外部电源，充电模块A和充电模块B的输出分别连接电池A和电池B的充电端子，电池A的输出连接降压单元，降压单元的输出连接主控单元，主控单元的输出连接电子开关的控制端，电池B的输出经电子开关连接升压单元，升压单元的输出与读卡电路连接。
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Publications (1)
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN102170153A (zh) * | 2011-04-02 | 2011-08-31 | 成都因纳伟盛科技股份有限公司 | 手持式第二代身份证阅读器电池稳定供电装置及方法 |
| CN108124473A (zh) * | 2017-12-11 | 2018-06-05 | 深圳前海达闼云端智能科技有限公司 | 写卡器挂载方法及终端 |
| CN112072738A (zh) * | 2020-09-02 | 2020-12-11 | 浙江启扬智能科技有限公司 | 一种手持式设备的电源管理系统 |
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