KR20100074898A - 접촉식 아이씨카드 판독기의 전원 인터페이스회로 - Google Patents

접촉식 아이씨카드 판독기의 전원 인터페이스회로 Download PDF

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Abstract

본 발명은 접촉식 IC카드에 전원을 공급하는 전원 인터페이스 회로를 구현함에 있어서 보다 간단한 구성으로 안정되게 전원을 공급할 수 있도록 한 기술에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명에 의한 전원 인터페이스 회로는, 외부로부터 공급되는 전원제어신호를 반전 및 증폭하여 출력하는 전원제어부와; 상기 전원제어부의 출력신호에 따라 상보형 트랜지스터부의 접지단자측 트랜지스터의 온오프 동작을 제어하는 스위칭 다이오드부와; 상기 전원제어부로부터 직접 입력되는 제어신호와 상기 스위칭 다이오드부를 통해 입력되는 제어신호에 의해 상보형 트랜지스터가 서로 상반되게 동작하면서 전원단자전압을 전원출력부 측으로 전달하거나, 그 전원출력부의 카드전원단자를 접지전압의 레벨로 뮤팅시키는 상보형 트랜지스터부와; 상기 상보형 트랜지스터부의 동작에 따라, 그 상보형 트랜지스터부를 통해 입력되는 전압을 IC카드의 카드전원단자에 출력하거나, 카드전원단자를 접지전압의 레벨로 유지하는 전원출력부를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.
아이씨카드, 인터페이스회로,상보형 트랜지스터

Description

접촉식 아이씨카드 판독기의 전원 인터페이스회로{POWER INTERFACE CIRCUIT FOR CONTACT-TYPE IC CARD READER}
본 발명은 각종 카드 판독기에 적용되는 전원 인터페이스 회로의 설계 기술에 관한 것으로, 특히 접촉식 아이씨카드(IC Card)에 전원을 공급하는 전원 인터페이스 회로를 구현함에 있어서 보다 간단한 구성으로 안정된 전원을 공급할 수 있도록 한 접촉식 아이씨카드 판독기의 전원 인터페이스회로에 관한 것이다.
IC 카드는 접촉식 IC 카드와 비접촉식 IC 카드로 분류되는데, 접촉식 IC 카드는 카드의 8핀 단자를 통해 카드 리더기와 물리적으로 연결되어 통신하는 반면, 비접촉식 IC 카드는 소정 범위 내에서 무선 주파수신호를 이용하여 카드 리더기와 통신한다.
상기 접촉식 IC 카드는 가입자인증모듈(USIM 또는 SIM)이나 보안인증모듈(SIM)을 내장한 IC 카드 단말기 또는 각종 모바일 기기 게임기 등에 적용된다. 그리고, 상기 접촉식 IC 카드에는 배터리가 없으며 카드 리더기에 연결된 상태에서만 전원인터페이스 회로로부터 공급되는 전원에 의해 활성화되고, 연결상태가 해제되면 공급되는 전원이 차단되어 비활성화 상태를 유지하게 된다.
이를 위해 접촉식 IC 카드의 리더기에는 접촉식 IC 카드와 연결될 때 소정 레벨의 전압을 공급하고, 연결이 차단될 때에는 전원공급을 차단하는 카드 전원 인터페이스 회로를 구비하게 된다.
종래의 접촉식 IC카드 판독기의 전원 인터페이스회로는 원 칩(One Chip) 인터페이스 소자로 구현되었는데, 접촉식 IC 카드와 분리된 상태에서도 전원출력단의 전압이 제로 레벨을 안정되게 유지하지 못하고 종종 소정 레벨(약 1V) 이상으로 유지되어 접촉식 IC 카드에 나쁜 영향을 미치는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 접촉식 IC카드 판독기의 전원 인터페이스회로의 경우 회로구성의 특성상 공간을 많이 차지하여 소형화 및 원가절감에 어려움이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 IC카드 판독기에 적용되어 접촉식 IC카드에 전원을 공급하는 전원 인터페이스 회로를 구현함에 있어서, 회로를 간단하고 저렴하게 구현하고, 접촉식 IC 카드와 분리된 상태에서 전원출력단의 전압을 제로 레벨로 안정되게 유지하지할 수 있도록 하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 외부로부터 공급되는 전원단자전압을 스위칭 다이오드부 및 상보형 트랜지스터부에 전달하는 전원입력부와; 외부로부터 공급되는 전원제어신호를 반전 및 증폭하여 출력하는 전원제어부와; 상기 전원제어부의 출력신호에 따라 상보형 트랜지스터부의 접지단자측 트랜지스터의 온오프 동작을 제어하는 스위칭 다이오드부와; 상기 전원제어부로부터 직접 입력되는 제어신호와 상기 스위칭 다이오드부를 통해 입력되는 제어신호에 의해 상보형 트랜지스터가 서로 상반되게 동작하면서 상기 전원단자전압을 전원출력부 측으로 전달하거나, 그 전원출력부의 카드전원단자를 접지전압의 레벨로 뮤팅시키는 상보형 트랜지스터부와; 상기 상보형 트랜지스터부의 동작에 따라, 그 상보형 트랜지스터부를 통해 입력되는 전압을 IC카드의 카드전원단자에 출력하거나, 카드전원단자를 접지전압의 레벨로 유지하는 전원출력부를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.
본 발명은 IC판독기나 가입자인증모듈(USIM 또는 SIM), 보안인증모듈(SIM) 등에 적용 가능한 전원 인터페이스회로를 구현함에 있어서, 회로를 간단하게 구현하여 제품의 소형화 및 원가절감에 기여할 수 있는 효과가 있다.
또한, 접촉식 IC 카드와 분리된 상태에서 전원출력단의 전압을 확실하고 안정되게 제로 레벨로 유지할 수 있도록 함으로써, 제품의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 의한 접촉식 아이씨카드 판독기의 전원 인터페이스회로의 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 전원제어부(1), 전원입력부(2), 스위칭 다이오드부(3), 상보형 트랜지스터부(4), 전원출력부(5)로 구성한다.
전원입력부(2)는 외부로부터 소정 레벨의 전원단자전압을 공급받아 이를 스위칭 다이오드부(3) 및 상보형 트랜지스터부(4)에 전달한다.
전원제어부(1)는 외부로부터 공급되는 전원제어신호(EN_CARD_VCC)를 반전시키고 소정 레벨로 완충증폭하여 그 증폭된 신호를 스위칭 다이오드부(3)와 상보형 트랜지스터부(4)에 출력한다.
스위칭 다이오드부(3)는 상기 전원제어부(1)의 출력신호에 따라 상보형 트랜지스터부(4)의 접지단자측 트랜지스터의 온오프 동작을 제어한다.
상보형 트랜지스터부(4)는 상기 전원제어부(1)로부터 직접 입력되는 제어신호와 상기 스위칭 다이오드부(3)를 통해 입력되는 제어신호에 의해 상보형 트랜지스터들 이 서로 상반되게 동작하면서 상기 전원입력부(2)를 통해 입력되는 전원단자전압을 전원출력부(5) 측으로 전달하거나, 그 전원출력부(5)의 카드전원단자(CARD_VCC)를 접지전압의 레벨로 뮤팅시킨다.
전원출력부(5)는 상기 상보형 트랜지스터부(4)의 동작에 따라, 전압을 출력하는 모드에서는 그 상보형 트랜지스터부(4)를 통해 입력되는 전압을 IC카드의 카드전원단자(CARD_VCC)에 출력하고, 전압을 출력하지 않는 모드에서는 그 카드전원단자(CARD_VCC)가 접지전압의 레벨로 유지된다.
상기 도 1 각부의 작용을 도 2의 회로도를 참조하여 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.
전원입력부(2A)는 외부로부터 소정 레벨의 전원단자전압(5V)을 입력받아 이를 스위칭 다이오드부(3)의 애노드 공통접속점에 공급하고, 전원입력부(2B) 또한 외부로부터 그 전원단자전압(5V)을 입력받아 이를 상보형 트랜지스터부(4)상의 PNP형 트랜지스터(Q1)의 에미터에 공급한다.
이와 같은 상태에서, 접촉식 IC카드(도면에 미표시)의 전원단자가 전원출력부(5)의 카드전원단자(CARD_VCC)에 접촉되면, IC카드 판독기의 제어장치가 그 사실을 인식하여 전원제어신호(EN_CARD_VCC)를 '하이'로 출력한다.
이때, 전원제어부(1)는 인버터(I1)를 이용하여 상기 '하이'의 전원제어신호(EN_CARD_VCC)를 '로우'로 변환한다.
이에 따라, 상기 전원제어부(1)의 인버터(I1)에서 출력되는 '로우' 신호가 상보형 트랜지스터부(4)의 트랜지스터(Q1)의 베이스측에 전달되어 그 트랜지스터(Q1)가 턴온된다.
이때, 상기 전원제어부(1)의 인버터(I1)의 출력단자 측이 '로우'이므로, 상기 전원입력부(2A)를 통해 공급되는 전원단자전압(5V)은 스위칭 다이오드부(3)의 다이오드(D1)를 통해 그 인버터(I1)의 출력단자 측으로 공급되어 상기 상보형 트랜지스터부(4)의 NPN형 트랜지스터(Q2)의 베이스가 '로우' 상태로 된다. 이에 따라, 상기 트랜지스터(Q2)가 턴오프된다.
따라서, 상기 전원입력부(2B)를 통해 입력되는 전원단자전압(5V)이 상기 트랜지스터(Q1)를 통한 후 전원출력부(5)의 콘덴서(C2)에 충전되고, 그 충전전압이 상기 카드전원단자(CARD_VCC)에 출력된다. 이에 따라, 상기 카드전원단자(CARD_VCC) 및 상기 접촉식 IC카드의 전원단자를 통해 그 접촉식 IC카드에 전원단자전압(5V)이 전달된다.
이에 의해, 상기 IC카드가 활성화되므로 상기 IC카드 판독기의 제어장치와의 통신이 가능하게 된다. 따라서, 상기 IC카드 판독기의 제어장치는 상기 IC카드로부터 데이터를 읽어내거나 기입할 수 있게 된다.
상기 IC카드 판독기의 제어장치와 상기 IC카드 간의 통신이 완료되면, 그 IC카드 판독기의 제어장치는 상기 전원제어신호(EN_CARD_VCC)를 '로우'로 출력한다. 그리고, 상기 '로우'의 전원제어신호(EN_CARD_VCC)는 상기 전원제어부(1)의 인버터(I1)에 의해 '하이'로 변환된다.
이에 따라, 상기 전원제어부(1)의 인버터(I1)에서 출력되는 '하이' 신호가 상보형 트랜지스터부(4)의 트랜지스터(Q1)의 베이스측에 전달되어 그 트랜지스터(Q1)가 턴오프된다. 이로 인하여 상기 전원입력부(2B)를 통해 입력되는 전원단자전압(5V)이 그 트랜지스터(Q1)에 의해 차단된다.
이때, 상기 전원제어부(1)의 인버터(I1)의 출력단자 측이 '하이'이므로, 상기 전원입력부(2A)를 통해 입력되는 전원단자전압(5V)은 스위칭 다이오드부(3)의 다이오드(D2)를 통해 상기 상보형 트랜지스터부(4)의 트랜지스터(Q2)의 베이스에 공급되고, 이에 의해 그 트랜지스터(Q2)가 턴온된다.
따라서, 상기 전원출력부(5)의 콘덴서(C2) 및 카드전원단자(CARD_VCC)측의 잔류전압이 상기 트랜지스터(Q2)를 통해 접지단자로 신속하게 뮤팅된다. 이에 따라, 상기 카드전원단자(CARD_VCC)의 전압 레벨이 제로('0') 레벨로 안정되게 유지된다.
이에 의해 상기 IC카드가 비활성화 상태에 놓이게 되어 IC카드 판독기의 제어장치 와의 통신이 불가능하게 된다. 따라서, 상기 IC카드 판독기의 제어장치는 상기 IC카드로부터 데이터를 읽어내거나 기입할 수 없게 된다.
상기 전원입력부(2A),(2B)는 설명의 편의상 각기 다른 기호를 부여하여 표현하였지만, 실질적으로 도 1에서와 같이 하나의 전원입력부(2)로 구현된다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것이 아니라 다음의 청구범위에서 정의하는 본 발명의 기본 개념을 바탕으로 보다 다양한 실시예로 구현될 수 있으며, 이러한 실시예들 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 접촉식 아이씨카드 판독기의 전원 인터페이스회로의 블록도.
도 2는 본 발명에 의한 접촉식 아이씨카드 판독기의 전원 인터페이스회로도.
***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***
1 : 전원제어부 2 : 전원입력부
3 : 스위칭 다이오드부 4 : 상보형 트랜지스터부
5 : 전원출력부

Claims (5)

  1. 외부로부터 공급되는 전원제어신호를 반전 및 증폭하여 출력하는 전원제어부와;
    상기 전원제어부의 출력신호에 따라 상보형 트랜지스터부의 접지단자측 트랜지스터의 온오프 동작을 제어하는 스위칭 다이오드부와;
    상기 전원제어부로부터 직접 입력되는 제어신호와 상기 스위칭 다이오드부를 통해 입력되는 제어신호에 의해 상보형 트랜지스터가 서로 상반되게 동작하면서 전원단자전압을 전원출력부 측으로 전달하거나, 그 전원출력부의 카드전원단자를 접지전압의 레벨로 뮤팅시키는 상보형 트랜지스터부와;
    상기 상보형 트랜지스터부의 동작에 따라, 그 상보형 트랜지스터부를 통해 입력되는 전압을 IC카드의 카드전원단자에 출력하거나, 카드전원단자를 접지전압의 레벨로 유지하는 전원출력부로 구성한 것을 특징으로 하는 접촉식 아이씨카드 판독기의 전원 인터페이스회로.
  2. 제1항에 있어서, 전원제어부는 전원제어신호를 반전 및 증폭하는 인버터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 접촉식 아이씨카드 판독기의 전원 인터페이스회로.
  3. 제1항에 있어서, 스위칭 다이오드부는
    애노드가 전원입력단자 측에 접속되고 캐소우드는 상기 전원제어부의 출력단측 에 접속된 제1다이오드와;
    애노드가 전원입력단자 측에 접속되고 캐소우드는 상보형 트랜지스터부의 접지단자측 트랜지스터의 베이스에 접속된 제2다이오드를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 접촉식 아이씨카드 판독기의 전원 인터페이스회로.
  4. 제1항에 있어서, 상보형 트랜지스터부는
    에미터가 전원입력부의 전원단자에 접속되고, 베이스는 상기 전원제어부의 출력단에 접속되며, 콜렉터는 전원출력부의 전원입력단에 접속된 PNP형 트랜지스터와;
    콜렉터가 상기 PNP형 트랜지스터의 콜렉터에 접속되고, 베이스는 상기 스위칭 다이오드부의 타측 출력단에 접속되며, 에미터가 접지단자에 접속된 NPN형 트랜지스터로 구성된 것을 특징으로 하는 접촉식 아이씨카드 판독기의 전원 인터페이스회로.
  5. 제1항에 있어서, 전원출력부는 입력단자가 접축식 IC카드의 카드전원단자에 접속되고, 그 접속점이 콘덴서를 통해 접지단자에 접속된 것을 특징으로 하는 접촉식 아이씨카드 판독기의 전원 인터페이스회로.
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