CN216014375U - 钱箱控制装置及钱箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钱箱控制装置和钱箱。其中，该方法包括：目标设备，向调整单元输出第一脉冲信号；调整单元，包括调整开关管，调整单元用于在第一脉冲信号的电压高于目标电压的情况下，使第一脉冲信号的电压小于或等于目标电压，在第一脉冲信号的电压小于或等于目标电压的情况下，控制调整开关管工作在可变电阻区或夹断区；反馈控制单元，连接在调整单元的输入端和输出端之间，用于在调整单元输出的电压高于目标电压的情况下，降低调整开关管的导电沟道宽度，在调整单元输出的电压低于目标电压的情况下，提高调整开关管的导电沟道宽度。本实用新型解决了现有技术中钱箱适应的电压范围较窄，需要专门匹配对应的收银机或打印机的技术问题。

Description

钱箱控制装置及钱箱

技术领域

本实用新型涉及钱箱领域，具体而言，涉及一种钱箱控制装置及钱箱。

背景技术

目前在商业收银应用领域，钱箱一般搭配收银机或打印机设备使用，图1是现有技术中使用钱箱的示意图，其基本原理是，收银机通过一个接口(一般是RJ11-6P6C)和钱箱连接，当收银机需要打开钱箱时，会产生一个几百毫秒的直流脉冲，通过接口将直流脉冲加载到钱箱内部的电磁阀或电机上，驱动电磁阀或电机打开钱箱。

但存在的问题是，不同厂商的收银机或打印机设备，其控制器输出的直流脉冲驱动电压也不相同，驱动电压主要有DC9V、12V、15V、18V、24V等多种类型，因此，为了适应不同的驱动电压，钱箱也具有多种型号版本。且钱箱接口通常采用RJ11-6P6C标准接口，因此需要选择电压匹配的收银机或打印机设备和钱箱进行组合配对，否则会出现损坏钱箱或收银机，或者出现驱动电压不足导致不能正常开启钱箱，这就对用户的实际使用造成困扰。而对于钱箱厂商来说，也需要生产多款不同电压版本的钱箱来匹配不同的收银机或打印机设备，对资源和生产计划也有一定麻烦。

针对现有技术中钱箱的适应的电压范围较窄，需要专门匹配对应的收银机或打印机的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种钱箱控制装置及其钱箱，以至少解决现有技术中钱箱的适应的电压范围较窄，需要专门匹配对应的收银机或打印机的技术问题。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种钱箱控制装置，包括：目标设备，向调整单元输出第一脉冲信号；调整单元，包括调整开关管，调整单元用于在第一脉冲信号的电压高于目标电压的情况下，通过对电压进行耗散使第一脉冲信号的电压小于或等于目标电压，在第一脉冲信号的电压小于或等于目标电压的情况下，控制调整开关管工作在可变电阻区或夹断区，其中，目标电压用于表示钱箱的开启电压；反馈控制单元，连接在调整单元的输入端和输出端之间，用于在调整单元输出的电压高于目标电压的情况下，降低调整开关管的导电沟道宽度，在调整单元输出的电压低于目标电压的情况下，提高调整开关管的导电沟道宽度。

作为一种可选的实施例，上述装置还包括：输出感应电压释放单元，与调整单元的输出端连接，并接入执行单元，其中，执行单元是根据钱箱控制装置输出的脉冲信号运行的感性器件，输出感应电压释放单元用于消除执行单元在脉冲信号截止后产生的反向电动势。

作为一种可选的实施例，上述装置还包括如下：保护单元，保护单元包括如下任意一种或多种保护电路：电流保护电路，连接在输出感应电压释放单元与执行单元之间，用于检测输出感应电压释放单元输出的电流，并当输出感应电压释放单元输出的电流大于预设电流的情况下，断开钱箱控制装置的电流回路；温度保护电路，与调整单元相连，用于检测调整单元的温度，并当温度大于预设温度的情况下，断开钱箱控制装置的电流回路；时间保护电路，连接在输出感应电压释放单元与执行单元之间，用于当检测到输出感应电压释放单元输出的脉冲信号的上升沿时开始计时，并当计时时间大于预设时间时，控制调整单元停止输出脉冲信号。

作为一种可选的实施例，上述调整单元包括：电压输入端、电压输出端、第一稳压二极管、第一电阻和第一三极管，调整开关管为第一三极管；其中，第一三极管的集电极接入电压输入端，第一三极管的基极与第一稳压二极管的负极相连，第一稳压二极管的正极接地，第一三极管的发射极为电压输出端，第一电阻连接于第一三极管的集电极和稳压二极管的负极之间。

作为一种可选的实施例，上述调整单元包括：一级放大电路，包括第二三极管；二级放大电路，包括第三三极管；调整开关管为PMOS管；第二三极管的基极通过第二电阻与反馈控制单元的反馈端相连，第二三极管的集电极接入第三三极管的基极，第二三极管的发射极接地，第三三极管的集电极接入PMOS管的栅极，第三三极管的发射极接地；PMOS管的源极接入电压输入端，PMOS管的漏极为电压输出端，以驱动执行单元，PMOS管的栅极和源极之间接入第四电阻；泄放电路，包括串联在电压输出端和地之间的第五电阻和第二稳压二极管，用于泄放执行单元的残压；第八电阻，接入PMOS管的栅极和第二三极管的集电极之间，用于根据第二三极管的继电器电流控制PMOS管的通断。

作为一种可选的实施例，上述调整单元还包括：第一电容，与电压输入端并联，并与对输入的第一脉冲信号进行滤波；稳压电路，包括第三稳压二极管、第六电阻和第二电容，第六电阻接入第二电阻与反馈端之间，第三稳压二极管接入PMOS管的源极与第二电阻之间，第二电容接入PMOS管的源极与地之间；第三电阻和第七电阻，第三电阻的第一端接入第二三极管的集电极，第三电阻的第二端与第七电阻的第一端相连，第七电阻的第二端接入第三三极管的基极之间；第九电阻和第十电阻，其中，第九电阻的第一端接入电压输入端，第九电阻的第二端接入第三电阻的第二端，第十电阻的第一端接入第七电阻的第二端，第十电阻的第二端接地。

作为一种可选的实施例，上述时间保护电路包括：第十一电阻和第三电容，第十一电阻的第一端接入电压输入端，第十一电阻的第二端接入第三电容的第一端，第三电容的第二端接地；第四稳压二极管和第十二电阻，第四稳压二极管的正极与第十二电阻连接后接入第四三极管的基极，第四稳压二极管的负极接入第十一电阻的第二端；第四三极管，第四三极管的发射极接地，第四三极管的集电极与第一发光二极管的负极相连，第一发光二极管的正极通过第十四电阻接入电压输入端，并作为电压输出端；第五稳压二极管，与第十一电阻并联；其中，当调整单元导通时，第三电容充电，当第三电容上电量达到预设电压时，第四三极管导通，第一发光二极管点亮。

作为一种可选的实施例，上述时间保护电路包括：555定时器，555定时器的低触发端和高触发端并联后，与通过第四电容接地，并通过第十五电阻接入预设电源，555定时器的放电端悬空，555定时器的输出端通过第二发光二极管和第十六电阻接入地；其中，555定时器还通过开关接地。

作为一种可选的实施例，上述温度保护电路包括：热敏电阻，与调整开关管相连，用于当调整开关管的温度大于预设温度时断开。

作为一种可选的实施例，上述执行单元包括电磁阀，输出感应电压释放单元，包括：泄放电路，用于泄放电磁阀产生的反向电动势，泄放电路包括并联二极管和第十七电阻，并联二极管并联在电磁阀两端，第十七电阻的接入并联二极管和地之间；反向吸收二极管，并联在电压输出端与地之间，用于吸收电磁阀产生的反向电动势。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种钱箱，包括上述的钱箱控制装置。

在本实用新型实施例中，提出的钱箱控制装置，可以用于收银机或打印机中，调整管单元包括一个BJT或MOS管，当输入脉冲的电压高于输出脉冲要求时，调整管单元工作在线性状态，将多余的电压(Vin-Vout)散耗在调整管单元上；当输入脉冲的电压小于等于输出脉冲电压要求时，调整管单元工作在可变电阻区或夹断区，作为开关使用，使输出脉冲的电压近似等于输入。反馈控制单元从输出端采样输出电压信号作为负反馈输入，用于控制调整管的驱动信号，使调整管的输出稳定在要求的输出电压水平；当输出电压高于要求时，反馈电路会产生一个信号驱动调整管单元降低其导通性，当输出电压低于要求时，反馈电路会产生一个相反的驱动信号，驱动调整管单元提高其导通性；由此，反馈控制单元会达到一个平衡状态，使输出脉冲的电压稳定在目标电压上，进而使得电箱可以得到与之匹配的开启信号，进而解决了现有技术中钱箱的适应的电压范围较窄，需要专门匹配对应的收银机或打印机的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是现有技术中使用钱箱的示意图；

图2是根据本实用新型实施例的一种钱箱控制装置的示意图；

图3是根据本实用新型实施例的一种可选的钱箱控制装置的实施例；

图4是根据本实用新型的一种调整单元的示意图；

图5是根据本实用新型的一种调整单元的电路图；

图6是根据本实用新型的一种时间保护电路的示意图；

图7是根据本实用新型的一种时间保护电路的电路图；以及

图8是根据本实用新型的一种输出感应释放单元和保护单元的电路示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

根据本实用新型实施例，提供了一种钱箱控制装置的实施例，图2是根据本实用新型实施例的一种钱箱控制装置的示意图，如图2所示，该装置包括：

目标设备10，向调整单元输出第一脉冲信号。

具体的，上述目标设备用于表示对钱箱进行控制的设备，可以是打印机，收银机等设备。

调整单元20，包括调整开关管，调整单元用于在第一脉冲信号的电压高于目标电压的情况下，通过对电压进行耗散使第一脉冲信号的电压小于或等于目标电压，在第一脉冲信号的电压小于或等于目标电压的情况下，控制调整开关管工作在可变电阻区或夹断区，其中，目标电压用于表示钱箱的开启电压。

具体的，上述调整开关管可以是MOS管，上述目标电压为电箱的开启电压，即电箱接收到目标电压的脉冲信号时能够开启。

在第一脉冲信号的电压高于目标电压的情况下，可以通过电容元件对第一脉冲信号进行耗散；在第一脉冲信号的电压小于或等于目标电压的情况下，控制调整开关管工作在可变电阻区或夹断区，MOS管工作在可变电阻区或夹断区时，可以作为开关使用。

反馈控制单元30，连接在调整单元的输入端和输出端之间，用于在调整单元输出的电压高于目标电压的情况下，降低调整开关管的导电沟道宽度，在调整单元输出的电压低于目标电压的情况下，提高调整开关管的导电沟道宽度。

具体的，仍以调整开关管为MOS管为例，降低调整开关管的导电沟道宽度可以通过减小栅源极电压实现，从而达到降低调整开关管的导通性的目的；提高调整开关管的导电沟道宽度可以通过增加栅源极电压实现，从而达到提高其导通性的目的。

本申请上述实施例提出的钱箱控制装置，可以用于收银机或打印机中，调整管单元包括一个BJT或MOS管，当输入脉冲的电压高于输出脉冲要求时，调整管单元工作在线性状态，将多余的电压(Vin-Vout)散耗在调整管单元上；当输入脉冲的电压小于等于输出脉冲电压要求时，调整管单元工作在可变电阻区或夹断区，作为开关使用，使输出脉冲的电压近似等于输入。反馈控制单元从输出端采样输出电压信号作为负反馈输入，用于控制调整管的驱动信号，使调整管的输出稳定在要求的输出电压水平；当输出电压高于要求时，反馈电路会产生一个信号驱动调整管单元降低其导通性，当输出电压低于要求时，反馈电路会产生一个相反的驱动信号，驱动调整管单元提高其导通性；由此，反馈控制单元会达到一个平衡状态，使输出脉冲的电压稳定在目标电压上。

本申请提供的钱箱控制装置可以作为钱箱配置装置，以使电箱适应宽电压的输入，如DC 9-24V(甚至更宽的范围)，可以解决不同电压得钱箱驱动导致的各种困扰，从而使得钱箱可以适配不同电压的收银机或打印机设备的钱箱控制接口，进而解决了现有技术中钱箱的适应的电压范围较窄，需要专门匹配对应的收银机或打印机的技术问题。

作为一种可选的实施例，上述装置还包括：输出感应电压释放单元，与调整单元的输出端连接，并接入执行单元，其中，执行单元是根据钱箱控制装置输出的脉冲信号运行的感性器件，输出感应电压释放单元用于消除执行单元在脉冲信号截止后产生的反向电动势。

具体的，上述执行单元可以为设置在钱箱中，根据钱箱控制装置输出的脉冲信号运行的电磁阀或电机。

当脉冲截止后，会产生一个反向电动势，如果不加抑制会对控制电路产生副作用，可能会损坏电路，上述方案通过增加输出感应电压释放单元，从而消除此影响。

作为一种可选的实施例，装置还包括如下：保护单元，保护单元包括如下任意一种或多种保护电路：

电流保护电路，连接在输出感应电压释放单元与执行单元之间，用于检测输出感应电压释放单元输出的电流，并当输出感应电压释放单元输出的电流大于预设电流的情况下断开钱箱控制装置的电流回路。

温度保护电路，与调整单元相连，用于检测调整单元的温度，并当温度大于预设温度的情况下断开钱箱控制装置的电流回路。

时间保护电路，连接在输出感应电压释放单元与执行单元之间，用于当检测到输出感应电压释放单元输出的脉冲信号的上升沿时开始计时，并当计时时间大于预设时间时，控制调整单元停止输出脉冲信号。

上述电流保护电路通过对调整单元的电流进行限制，当超过限定的电流时，过流保护电路会立即切断电流回路；上述温度保护电路当调整管单元的温度超过安全工作门限时切断电流回路；上述时间保护电路当检测到输入脉冲的上升沿时，启动定时控制电路，如果超过一定时间阈值还没有检测到输入脉冲关闭，则关闭调整单元，以保护其不会因为长时间工作而损坏。

本实施例上述方案提供了三种可选的保护电路，分别为电流保护电路、温度保护电路以及时间保护电路。可以在装置中设置任意一种保护电路，也可以将多个保护电路进行组合，以包括电路不会因为异常状态而导致控制电路或钱箱损坏，甚至出现安全风险，例如，收银机故障导致钱箱电路一直输出驱动电压，使钱箱控制电路的调整管单元因为过热而损坏；又例如，钱箱的执行单元短路，导致调整单元的输出电流过大，损坏调整管单元甚至是收银机。

图3是根据本实用新型实施例的一种可选的钱箱控制装置的实施例，结合图3所示，目标设备发出输入脉冲至钱箱控制装置，由调整单元根据目标电压对输入脉冲的电压进行处理，得到输出脉冲，并由反馈控制单元检测钱箱控制装置的输出脉冲的电压，并根据检测结果，对调整单元中的MOS管进行调整，以使钱箱控制装置能够输出电压为目标电压的输出脉冲。其中，该钱箱控制装置还包括输出感应电压释放单元和保护单元，输出感应电压释放单元用于消除脉冲截止后产生的反向电动势的影响，保护单元用于对电路进行保护。

作为一种可选的实施例，调整单元包括：

电压输入端、电压输出端、第一稳压二极管、第一电阻和第一三极管，调整开关管为第一三极管；

其中，第一三极管的集电极接入电压输入端，第一三极管的基极与第一稳压二极管的负极相连，第一稳压二极管的正极接地，第一三极管的发射极为电压输出端，第一电阻连接于第一三极管的集电极和稳压二极管的负极之间。

图4是根据本实用新型的一种调整单元的示意图，该调整单元包括：供电电压输入端VIN，三极管Q2，稳压管D1，限流和偏置电阻R7，其中，Q2为上述第一三极管，即调整开关管，VIN为上述电压输入端，VOUT为上述电压输出端，D1为上述第一稳压二极管，R7为上述第一电阻。

电压输入端VIN与三极管Q2的集电极相连，三极管Q2基极与稳压管D1连接，三极管Q2的发射极为输出电压VOUT，且基极和集电极间串联电阻R7。

电压输入端VIN通过电阻R7使稳压管D1工作，把电压钳位在稳压管D1的稳定电压Vz。三极管Q2工作在可变电阻区或夹断区，输出电压VOUT即为稳压管的稳定电压Vz与三极管Q2基极与发射极PN结的压差，即输出电压约为(Vz-1)V。

上述方案虽然电路简单，使用的器件也较少，具有成本优势，但该电路只能工作在输入电压比输出电压大约1V的状态下，使用场合会受到限制，同时实际应用中，在输入电压和输出电压差异较大，工作电流较大的场合下，发热会比较明显，因此本申请还提供了下述的调整单元，以克服上述缺陷。

作为一种可选的实施例，调整单元包括：

一级放大电路，包括第二三极管；

二级放大电路，包括第三三极管；

调整开关管为PMOS管；

第二三极管的基极通过第二电阻与反馈控制单元的反馈端相连，第二三极管的集电极接入第三三极管的基极，第二三极管的发射极接地，第三三极管的集电极接入PMOS管的栅极，第三三极管的发射极接地；

PMOS管的源极接入电压输入端，PMOS管的漏极为电压输出端，以驱动执行单元，PMOS管的栅极和源极之间接入第四电阻；

泄放电路，包括串联在电压输出端和地之间的第五电阻和第二稳压二极管，用于泄放执行单元的残压；

第八电阻，接入PMOS管的栅极和第二三极管的集电极之间，用于根据第二三极管的继电器电流控制PMOS管的通断。

图5是根据本实用新型的一种调整单元的电路图，结合图5所示，该调整单元中，Q1为第二三极管，Q2为第二三极管，R8为第二电阻，VIN为电压输入端，VOUT为电压输出端，Q5为调整开关管，R1为第四电阻，R3为第五电阻，D2为第二稳压二极管，R2为第八电阻。

三极管Q1的基极与输出电压反馈端连接，其发射极接地；反馈电压经Q1集电极放大后进入三极管Q2基极，三极管Q2的发射极接地，经集电极再次放大后，控制PMOS管Q5的栅极，从而调整PMOS管Q5的导通状态，最终调节输出电压。下面具体进行说明。

输入电压经稳波后进入PMOS管Q5的源极，输出电压经稳压电路稳压后，进入一级反馈电路中三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极接地，反馈电压经集电极放大后进入二级反馈电路三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极接地，经三极管Q2的集电极再次放大后，进入PMOS管Q5的栅极，调整PMOS管Q5导通状态，PMOS管Q5的源极接电压输入端VIN，PMOS管Q5的漏极为最终输出端，用以驱动钱箱，同时D2，R3构成泄放电路，以对电磁阀关段时产生的残压进行释放。

实际应用中，当输入脉冲的电压高于目标电压时，调整管单元工作在线性状态，将多余的电压(Vin-Vout)散耗在调整单元上；当输入脉冲的电压小于等于输出脉冲电压要求时，调整管单元作为开关工作，使输出脉冲的电压近似等于输入脉冲的电压。

上述方案设置两级反馈回路，可以减小每级电路的放大倍数，降低灵敏度，虽减小了反馈速度，但不易造成失真和震荡，同时也可以避免因元器件参数值的分散性，造成工作点的偏移，提高了电路稳定性，同时也可以增强抗干扰性。

作为一种可选的实施例，调整单元还包括：

第一电容，与电压输入端并联，并与对输入的第一脉冲信号进行滤波；

稳压电路，包括第三稳压二极管、第六电阻和第二电容，第六电阻接入第二电阻与反馈端之间，第三稳压二极管接入PMOS管的源极与第二电阻之间，第二电容接入PMOS管的源极与地之间；

第三电阻和第七电阻，第三电阻的第一端接入第二三极管的集电极，第三电阻的第二端与第七电阻的第一端相连，第七电阻的第二端接入第三三极管的基极之间；

第九电阻和第十电阻，其中，第九电阻的第一端接入电压输入端，第九电阻的第二端接入第三电阻的第二端，第十电阻的第一端接入第七电阻的第二端，第十电阻的第二端接地。

仍结合图5所示，C2为上述第一电容，D1为上述第三稳压二极管，R4为上述第六电阻，C5为上述第二电容，R5为上述第三电阻，R7为上述第七电阻，R9为上述第九电阻，R10为上述第十电阻。

电源输入端VIN并联C2能够对输入电压进行滤波，利用其充放电的特性，降低脉动成份，保持输入电源的稳定。

PMOS管Q5输出接稳压管D1和电容C5，当因为负载或其它原因导致输出电压发生波动时，稳压二极管反向导通，同时电容也可以滤波，使负载两端的电压基本保持不变。

输出反馈电压由R4得到，输入一级反馈三极管Q1的基极，之间串联电阻R8，不但可以限制进入三极管Q1的基极电流，同时可以把反馈电压转化为基极电流。

三极管Q1集电极通过电阻R5，可以调节反馈回路的放大倍数，同时可以把集电极的电流变化转化为电压的变化，供下级反馈回路使用。

电阻R5输出经R7进入二级反馈三极管Q2的基极，三极管Q2对一级反馈电路的输出电压进行二级放大，串联电阻R7不但可以限制进入三极管Q2的基极电流，同时也可以消除干扰电信号，防止三极管Q2工作状态偏移。

其中，在电路刚上电时，R10可以为电路提供一个初始导通状态，使反馈回路能够正常工作。电阻R2连接三极管Q2的集电极与PMOS管Q5的栅极，用于将三极管Q2的集电极电流转化为电压，来控制PMOS管。电阻R1与R2配合三极管Q2改变PMOS管的Vgs电压。PMOS管Q5的栅极电压由电阻R2控制，源极极为电源输入端，漏极极为电源输出端，调节PMOS管Vgs电压，即可以改变PMOS管的导通状态，从而可以调节输出电压，然后控制钱箱的开启。

作为一种可选的实施例，时间保护电路包括：

第十一电阻和第三电容，第十一电阻的第一端接入电压输入端，第十一电阻的第二端接入第三电容的第一端，第三电容的第二端接地；

第四稳压二极管和第十二电阻，第四稳压二极管的正极与第十二电阻连接后接入第四三极管的基极，第四稳压二极管的负极接入第十一电阻的第二端；

第四三极管，第四三极管的发射极接地，第四三极管的集电极与第一发光二极管的负极相连，第一发光二极管的正极通过第十四电阻接入电压输入端，并作为电压输出端；

第五稳压二极管，与第十一电阻并联；

其中，当调整单元导通时，第三电容充电，当第三电容上电量达到预设电压时，第四三极管导通，第一发光二极管点亮。

图6是根据本实用新型的一种时间保护电路的示意图，结合图6所示，该时间保护电路包括：电压输入端VIN，开关K1，二极管D1,稳压管D2，三极管Q2,发光二极管D3，限流和偏置电阻R1、R3、R8、R9，充放电电容C2,其中，R9为第十一电阻，C2为第三电容，D2为第四稳压二极管，R1为第十二电阻，Q2为第四三极管，D3为第一发光二极管，R8为第十四电阻，D1为第五稳压二极管。

图6中的K1用于表示电路的连通状态，当电路接通电源时相当于开关K1关闭，电路关闭电源时相当于开关K1关闭，需要说明的是，实际电路中不包括开关K1。

当电路接通电源时(即开关K1闭合时)，电压输入端VIN通过电阻R9对电容C2开始充电。稳压管D2和限流电阻R1与三极管Q2基极相连，稳压管D2的稳定电压为Vz，因此使三极管导通的基极电容电压Vt为(0.7+Vz)V。

三极管Q2的集电极接入偏置电阻R8，二极管D1用于在开关打开时，对电容C2进行放电。当开关K1闭合后，电容C2开始充电，当电容上C2电压达到Vt时，三极管Q2导通，使发光二极管D3点亮。可根据如下公式计算延时时间：

其中，V₁为电源电压，V₀为电容初始时刻电压，V_t为t时刻电容电压。

需要说明的是，上述发光二极管D3用于表示断开整个电路的输出，当发光二极管D3点亮时，说明进入保护状态，使得整个电路断开，当发光二极管D3熄灭时，说明电路正常，未进入保护状态。实际电路中可能并不包含发光二极管D3，而采用其他器件作为断开整个电路的输出。

作为一种可选的实施例，时间保护电路包括：555定时器，555定时器的低触发端和高触发端并联后，与通过第四电容接地，并通过第十五电阻接入预设电源，555定时器的放电端悬空，555定时器的输出端通过第二发光二极管和第十六电阻接入地；其中，555定时器还通过开关接地。

图7是根据本实用新型的一种时间保护电路的电路图，结合图7所示，555_TIMER_RATED为555定时器，C1为上述第四电容，R1+R5为上述第十五电阻，R4为上述第十六电阻。

具体的，555定时器芯片低触发端TRI和高触发端THR并联连接，与电源和地分别并联电阻和电容，放电端DIS引脚悬空。555定时器芯片工作于单稳态模式，在此模式下，555定时器芯片作为单次触发脉冲发生器工作，当触发输入电压降至VCC的1/3时开始输出脉冲，输出的脉宽取决于由定时电阻R5与电容C1组成的RC网络的时间常数。当电容电压升至VCC的2/3时输出脉冲停止。根据实际需要可通过改变RC网络的时间常数来调节脉宽。输出脉宽t，即电容电压充至VCC的2/3所需要的时间可由下式计算出：t＝RC*ln3≈1.1RC。

低触发端TRI和高触发端THR是互补的，TRI脚只对低电平起作用，高电平对其不起作用，即当电压小于1Ucc/3时，输出OUT脚为高电平。而THR脚只对高电平起作用，低电平对其不起作用，因此输入电压大于2Ucc/3时，输出OUT脚为低电平，但有一个先决条件，即低触发端TRI电位必须大于1Ucc/3时才有效。输出OUT脚在高电位时接近电源电压Ucc，输出电流最大可达200mA。

该时间保护电路的工作方式如下：

5V电源V3接通时，电阻R1和R5对电容C1开始充电，因低触发端TRI和高触发端THR互连，但电容C1充电电压低于2*Ucc/3时，555定时器输出OUT脚为高电平。

电容C2继续充电，当充电电压高于2*Ucc/3时，555定时器输出OUT脚为低电平。此时关闭开关S1，电容C1开始放电，当电压低于2*Ucc/3时，继续进入下一个单稳态。

需要说明的是，上述开关S1仅为图7电路示意性的说明，该开关的功能需要在实际电路应用中增加个别器件来实现。

作为一种可选的实施例，温度保护电路包括：热敏电阻，与调整开关管相连，用于当调整开关管的温度大于预设温度时断开。

图8是根据本实用新型的一种输出感应释放单元和保护单元的电路示意图，结合图8所示，该电路包括MOS管输出脉冲端，保护PTC电阻，二极管D2,限流电阻R3，稳压管D1，输出脉冲端。PTC电阻即为上述热敏电阻。

需要说明的是，保护PTC电阻可以放在电流通路的任何地方，前端的输入通路和后端的输出通路均可，优选为设置在MOS管附近，从而可以同时检测MOS管的温度。

上述方案为了防止电路和钱箱在某些异常状况下短路，造成过流过温损坏电路，增加了保护电路，当短路时其温度升高，阻值随之急剧升高，达到限制电流的作用，当故障排除后，PTC器件的温度自动下降，又恢复到低阻状态，达到电路的过流过温保护目的。

作为一种可选的实施例，执行单元包括电磁阀，输出感应电压释放单元，包括：泄放电路，用于泄放电磁阀产生的反向电动势，泄放电路包括并联二极管和第十七电阻，并联二极管并联在电磁阀两端，第十七电阻的接入并联二极管和地之间；反向吸收二极管，并联在电压输出端与地之间，用于吸收电磁阀产生的反向电动势。

在一种可选的实施例中，仍结合图8所示，D2为上述并联二极管，D1为上述反向吸收二极管，R3为第十七电阻。二极管D2并联在线圈两端，钱箱的电磁阀开关为电感线圈，呈感性负载，当开关关段时，会产生较大的反向感应电动势，此时可通过二极管D2和电阻R3构成的回路进行泄放，电阻R3可以限制回路的电路，避免电流过大。

电压输出端VOUT与地之间并联大功率二极管D1，同时也能够吸收电磁阀关断瞬间产生的反向电压，保护电路。

实施例2

根据本实用新型实施例，提供了一种钱箱，包括实施例1所述的钱箱控制装置。

使用实施例中的钱箱控制装置的钱箱可以自适应不同的电压输入范围，自动完成输出电压反馈调节，从而可以匹配多种打印机或收银机。

上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本实用新型的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (11)

1.一种钱箱控制装置，其特征在于，包括：

目标设备，向调整单元输出第一脉冲信号；

所述调整单元，包括调整开关管，所述调整单元用于在所述第一脉冲信号的电压高于目标电压的情况下，通过对电压进行耗散使所述第一脉冲信号的电压小于或等于所述目标电压，在所述第一脉冲信号的电压小于或等于所述目标电压的情况下，控制所述调整开关管工作在可变电阻区或夹断区，其中，所述目标电压用于表示钱箱的开启电压；

反馈控制单元，连接在所述调整单元的输入端和输出端之间，用于在所述调整单元输出的电压高于所述目标电压的情况下，降低所述调整开关管的导电沟道宽度，在所述调整单元输出的电压低于所述目标电压的情况下，提高所述调整开关管的导电沟道宽度。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

输出感应电压释放单元，与所述调整单元的输出端连接，并接入执行单元，其中，所述执行单元是根据所述钱箱控制装置输出的脉冲信号运行的感性器件，所述输出感应电压释放单元用于消除所述执行单元在脉冲信号截止后产生的反向电动势。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括如下：保护单元，所述保护单元包括如下任意一种或多种保护电路：

电流保护电路，连接在所述输出感应电压释放单元与所述执行单元之间，用于检测所述输出感应电压释放单元输出的电流，并当所述输出感应电压释放单元输出的电流大于预设电流的情况下，断开所述钱箱控制装置的电流回路；

温度保护电路，与所述调整单元相连，用于检测所述调整单元的温度，并当所述温度大于预设温度的情况下，断开所述钱箱控制装置的电流回路；

时间保护电路，连接在所述输出感应电压释放单元与所述执行单元之间，用于当检测到所述输出感应电压释放单元输出的脉冲信号的上升沿时开始计时，并当计时时间大于预设时间时，控制所述调整单元停止输出脉冲信号。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述调整单元包括：

电压输入端、电压输出端、第一稳压二极管、第一电阻和第一三极管，所述调整开关管为所述第一三极管；

其中，所述第一三极管的集电极接入所述电压输入端，所述第一三极管的基极与所述第一稳压二极管的负极相连，所述第一稳压二极管的正极接地，所述第一三极管的发射极为所述电压输出端，所述第一电阻连接于所述第一三极管的集电极和所述稳压二极管的负极之间。

5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述调整单元包括：

一级放大电路，包括第二三极管；

二级放大电路，包括第三三极管；

所述调整开关管为PMOS管；

所述第二三极管的基极通过第二电阻与所述反馈控制单元的反馈端相连，所述第二三极管的集电极接入所述第三三极管的基极，所述第二三极管的发射极接地，所述第三三极管的集电极接入所述PMOS管的栅极，所述第三三极管的发射极接地；

所述PMOS管的源极接入电压输入端，所述PMOS管的漏极为电压输出端，以驱动所述执行单元，所述PMOS管的栅极和源极之间接入第四电阻；

泄放电路，包括串联在所述电压输出端和地之间的第五电阻和第二稳压二极管，用于泄放所述执行单元的残压；

第八电阻，接入所述PMOS管的栅极和所述第二三极管的集电极之间，用于根据所述第二三极管的继电器电流控制所述PMOS管的通断。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述调整单元还包括：

第一电容，与所述电压输入端并联，并与对输入的所述第一脉冲信号进行滤波；

稳压电路，包括第三稳压二极管、第六电阻和第二电容，所述第六电阻接入所述第二电阻与所述反馈端之间，所述第三稳压二极管接入所述PMOS管的源极与所述第二电阻之间，所述第二电容接入所述PMOS管的源极与地之间；

第三电阻和第七电阻，所述第三电阻的第一端接入所述第二三极管的集电极，所述第三电阻的第二端与所述第七电阻的第一端相连，所述第七电阻的第二端接入所述第三三极管的基极之间；

第九电阻和第十电阻，其中，所述第九电阻的第一端接入所述电压输入端，所述第九电阻的第二端接入所述第三电阻的第二端，所述第十电阻的第一端接入所述第七电阻的第二端，所述第十电阻的第二端接地。

7.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述时间保护电路包括：

第十一电阻和第三电容，第十一电阻的第一端接入电压输入端，所述第十一电阻的第二端接入所述第三电容的第一端，所述第三电容的第二端接地；

第四稳压二极管和第十二电阻，所述第四稳压二极管的正极与所述第十二电阻连接后接入第四三极管的基极，所述第四稳压二极管的负极接入所述第十一电阻的第二端；

所述第四三极管，所述第四三极管的发射极接地，所述第四三极管的集电极与第一发光二极管的负极相连，所述第一发光二极管的正极通过第十四电阻接入所述电压输入端，并作为电压输出端；

第五稳压二极管，与所述第十一电阻并联；

其中，当所述调整单元导通时，所述第三电容充电，当所述第三电容上电量达到预设电压时，所述第四三极管导通，所述第一发光二极管点亮。

8.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述时间保护电路包括：

555定时器，所述555定时器的低触发端和高触发端并联后，与通过第四电容接地，并通过第十五电阻接入预设电源，所述555定时器的放电端悬空，所述555定时器的输出端通过第二发光二极管和第十六电阻接入地；

其中，所述555定时器还通过开关接地。

9.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述温度保护电路包括：

热敏电阻，与所述调整开关管相连，用于当所述调整开关管的温度大于预设温度时断开。

10.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述执行单元包括电磁阀，所述输出感应电压释放单元，包括：

泄放电路，用于泄放所述电磁阀产生的反向电动势，所述泄放电路包括并联二极管和第十七电阻，并联二极管并联在所述电磁阀两端，所述第十七电阻的接入所述并联二极管和地之间；

反向吸收二极管，并联在电压输出端与地之间，用于吸收所述电磁阀产生的反向电动势。

11.一种钱箱，包括权利要求1至10中任意一项所述的钱箱控制装置。

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