CN204595509U - 一种基于电容的条码扫描设备的电源控制装置 - Google Patents

Abstract

一种基于电容的条码扫描设备的电源控制装置，包括一个电容，一个电源输入电路模块，用于电联接所述电容和所述电源输入电路模块的预充电电路模块，用于控制所述预充电电路模块的控制单元，一个电压采样单元；其中所述控制单元根据所述电容的电压值，确定是否对所述电容进行充能。本实用新型通过这种设计，减少了整机电源的波动，提高了系统各部件运行的稳定性。

Description

一种基于电容的条码扫描设备的电源控制装置

技术领域

本实用新型涉及条码扫描领域，尤其涉及一种基于电容的条码扫描设备的电源控制装置。

背景技术

在条码扫描设备领域，每种条码扫描设备都有不同的负载模块，如照明系统和蜂鸣器系统等。在一般的二维码识读设备中，使用各类负载模块实现不同功能，比如照明系统进行照明，蜂鸣器系统提供声音提示。在实际应用中，当负载模块工作的时候，因电路电压的波动，会对电源系统的稳定性造成影响。因为负载模块工作瞬间需要提供较大的电流，而此时电源部分因为无法在短暂的时间内提供需要的电流而降低电压。这种情况下，负载模块反复处于开关状态就会引起电源上的电压波动，该电压的波动会导致整个系统上的相关设备受到一定程度的影响，比如条码解码CPU系统需要比较稳定的电源，当电源存在较大的噪声或纹波的时候，可能会对CPU的稳定运行造成影响。特别是CMOS采集系统，因为CMOS感光芯片在采集图像时需要内部的ADC的一个稳定的参考电压作为采集的基准，当电源系统有较大波动时，内部的ADC的参考电压也会随着波动，这样就导致了ADC采集的基准一直在变化，采集回来的数据中包含了大量的噪声数据，严重时影响到图像解码性能。

发明内容

本实用新型的目的，主要是解决条码扫描设备在采集图像过程中，因对电路元件工作的瞬间的控制从而导致整个系统的电源的波动，并对其他工作元件产生噪声，从而影响到条码扫描设备的条形码图像解码性能。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用下述技术方案：

一种基于电容的条码扫描设备的电源控制装置，包括

至少一个电源输入电路模块，提供所需直流电源；

至少一个预充电电路模块，电联接电容和所述电源输入电路模块；

电容，与所述预充电电路模块电联接，当所述预充电电路模块充电完成并断开电联接时，所述电容停止充电，并准备向外供电；

控制单元，控制所述预充电电路模块对所述电容进行充电；

电压采样单元，采集所述电容的电压值；

其中，所述控制单元根据所述电压采样单元采集的电压值控制所述预充电电路模块的工作状态，若所述电容的电压值低于设定值，所述控制单元控制所述预充电电路模块对所述电容进行充电，所述电容的电压值达到设定值时，所述控制单元控制所述预充电电路模块断开与所述电容电联接。

所述预充电电路模块包含一个高速电子开关。

所述控制单元包含一个MCU芯片。

当所述电源输入电路模块供电时，所述控制单元启动所述预充电电路模块，闭合所述高速电子开关，保持所述电源输入电路模块与所述电容之间电导通，再通过所述电压采样单元对所述电容的电压值进行判断；若所述电容的电压值达到设定值，则停止充电；若所述电容的电压值低于设定值，则进行充电。

根据所述电容输出所需电压，可选择不同的所述电源输入电路模块和所述预充电电路模块对所述电容充电。

本实用新型的优点在于，

通过设置预充电电路模块和电容，实现由电容向部分负载提供电源输出，改善了电源系统的电压波动。所述控制单元，根据采集的电容的电压值，实现对电容的准确控制，提升电路的可靠性。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1是本实用新型一个实施例的一种基于电容的条码扫描设备的电源控制装置的系统框图。

图2是本实用新型一个实施例的一种基于电容的条码扫描设备的电源控制装置的系统框图。

图中附图标记表示为1-电源输入电路模块；1a-第一电源输入电路模块；1b-第二电源输入电路模块；2-预充电电路模块；2a-第一预充电电路模块；2b-第二预充电电路模块；3-法拉电容；4-控制单元；5-电压采样单元。

具体实施方式

如图1所示，是本实用新型一种基于电容的条码扫描设备的电源控制装置的优选实施例。所述一种基于电容的条码扫描设备的电源控制装置包括：电源输入电路模块1、预充电电路模块2、电容3、控制单元4、电压采样单元5。其中，所述预充电电路模块2还包含一个高速电子开关，本实用新型所述高速电子开关可以采用威世(VISHAY0)公司的型号为Si2333的高速电子开关，本领域技术人员均掌握高速电子开关的电路设计。所述控制单元4还包含一个MCU芯片，所述MCU芯片可以是常规的电源管理芯片，例如意法半导体(ST)公司生产的MCU，所述MCU芯片的电源控制逻辑为本领域技术人员均掌握且易获得的，如部分中国专利文献CN201237718和CN201237718所描述的。

本实施例中，所述电源输入电路模块1提供系统所需的直流电压，如直流5V电源或直流3.3V电源或其他电压的直流电源。所述电容3优选为容量为0.47F，工作电压最大为5.5V的法拉电容。

所述预充电电路模块2电联接所述电容3和所述电源输入电路模块1，所述电联接，包括元件间的直接连接，和通过其它元件中继或信号处理的电耦合连接。其中所述预充电电路模块2中包含的所述高速电子开关控制与所述电容3的电联接，所述预充电电路模块2还并联或串联地接有电阻等元件。

所述电容3，与所述预充电电路模块2电联接，当所述预充电电路模块2充电完成并断开电联接时，具体为所述高速电子开关断开所述预充电电路模块2与所述电容3的电联接，所述电容3停止充电，并准备向外供电，比如外接的照明设备或蜂鸣器设备。

所述控制单元4，控制所述预充电电路模块2对所述电容3进行充电。

所述电压采样单元5，采用本领域技术人员熟悉的电阻分压电路，例如输出端(电压采集端)串联连接电阻再并联连接电阻和电容。所述电压采样单元5采集所述电容3的电压值。

其中，所述控制单元4根据所述电压采样单元5采集的电压值，若所述电容3电压值低于设定值，所述控制单元4控制所述预充电电路模块2对所述电容3进行充电，当所述电容3的电压值达到设定值时，所述控制单元4控制所述预充电电路模块2断开与所述电容3电联接。具体为：

当所述电源输入电路模块1供电时，所述控制单元4启动所述预充电电路模块2，闭合所述高速电子开关，保持所述电源输入电路模块1与所述电容3之间电导通。所述电压采样单元5对所述电容3的电压值进行采集并传输至所述控制单元4，所述控制单元4根据所述电压采样单元5采集所述电容3的电压值控制所述预充电电路模块2的工作状态。如果所述电容3的电压值达到设定值1.3V，则所述控制单元4控制所述预充电电路模块2，断开所述高速电子开关，切断与所述电容3的电联接，所述电容3停止充电，并准备向外供电。

如果所述电容3的电压值低于设定值1.3V，则所述控制单元4控制所述预充电电路模块2，闭合所述高速电子开关，与所述电容3电联接。此时所述电源输入电路模块1开始以1％的占空比对所述电容3充电。当充电2秒后，直接启动系统，当系统启动成功后，再次对所述电容3充电，直至达到所需电压1.3V。此时，所述控制单元4控制所述预充电电路模块2，断开所述高速电子开关，切断与电容3的电联接，所述电容3停止充电，并准备向外供电。

如图2所示，根据设备所需电压的不同，可配置具有不同输入电压值的第一电源输入模块1a，第二电源输入模块1b，以及对应的第一预充电电路模块2a，第二预充电电路模块2b。

其中所述第一预充电电路模块2a包含一个第一高速电子开关，所述第二预充电电路模块2b包含一个第二高速电子开关。

其中所述第一预充电电路模块2a和所述第二预充电电路模块2b并联连接在所述电容3上。

在一个实施例中，所述第一电源输入模块1a提供5V电压，负载设备照明LED能以高亮模式启动，利于读取运动条码。所述第二电源输入模块2a提供3V电压，负载设备照明LED以普通模式启动，适合读取一般亮度环境下的条码。

其中，当设备需要所述第一电源输入模块1a提供的电压时，所述控制模块4控制所述第一预充电电路模块2a，闭合所述第一高速电子开关，控制所述第二预充电电路模块2b，断开所述第二高速电子开关；当设备需要所述第二电源输入模块1b提供的电压时，所述控制模块4控制所述第一预充电电路模块2b，闭合所述第二高速电子开关，控制所述第二预充电电路模块2a，断开所述第一高速电子开关。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (5)

1.一种基于电容的条码扫描设备的电源控制装置，包括

至少一个电源输入电路模块，提供所需直流电源；

至少一个预充电电路模块，电联接电容和所述电源输入电路模块；

电容，与所述预充电电路模块电联接，当所述预充电电路模块充电完成并断开电联接时，所述电容停止充电，并准备向外供电；

控制单元，控制所述预充电电路模块对所述电容进行充电；

电压采样单元，采集所述电容的电压值；

其中，所述控制单元根据所述电压采样单元采集的电压值控制所述预充电电路模块的工作状态，若所述电容的电压值低于设定值，所述控制单元控制所述预充电电路模块对所述电容进行充电，所述电容的电压值达到设定值时，所述控制单元控制所述预充电电路模块断开与所述电容电联接。

2.根据权利要求1所述的一种基于电容的条码扫描设备的电源控制装置，其特征在于，所述预充电电路模块包含一个高速电子开关。

3.根据权利要求2所述的一种基于电容的条码扫描设备的电源控制装置，其特征在于，所述控制单元包含一个MCU芯片。

4.根据权利要求3所述的一种基于电容的条码扫描设备的电源控制装置，其特征在于，当所述电源输入电路模块供电时，所述控制单元启动所述预充电电路模块，闭合所述高速电子开关，保持所述电源输入电路模块与所述电容之间电导通，再通过所述电压采样单元对所述电容的电压值进行判断；若所述电容的电压值达到设定值，则停止充电；若所述电容的电压值低于设定值，则进行充电。

5.根据权利要求4所述的一种基于电容的条码扫描设备的电源控制装置，其特征在于，根据所述电容输出所需电压，可选择不同的所述电源输入电路模块和所述预充电电路模块对所述电容充电。