WO2020052461A1 - 一种智能卡和智能卡的电源切换电路 - Google Patents

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Definitions

  • the comparison unit includes a first diode, a positive electrode of the first diode is connected to the 7816 contact, and a negative electrode of the first diode is connected to the NFC antenna.
  • the NFC antenna is connected to a power terminal of the switching unit.
  • the 7816 contact when the card is close to the NFC reader, the 7816 contact has no voltage, the NFC antenna senses and outputs the antenna voltage, the first diode is turned off, and the antenna voltage passes The second voltage conversion unit converts to the second voltage, while the antenna voltage supplies power to the switching unit, and the second voltage is connected to the load to supply power to the load.
  • FIG. 3 is a schematic circuit diagram of an example of a second voltage conversion unit in the power switching circuit of the smart card shown in FIG. 1;
  • the 7816 contact 10 When the card is close to the NFC reader, the 7816 contact 10 has no voltage, the NFC antenna 20 senses the output antenna voltage ANT_VCC, the contact voltage 7816_VCC is 0, the first diode D1 is turned off, and the second diode D2 is turned off.
  • the antenna voltage ANT_VCC is converted into the second voltage NFC_VCC by the second voltage conversion unit 40.
  • the antenna voltage ANT_VCC supplies power to the switching unit 50, the first voltage CARD_VCC is 0, the logic selection pin of the switching chip U3 is low, and the second voltage NFC_VCC is connected.
  • the input load 2 supplies power to the load 2. At this time, the first voltage conversion unit 30 does not work.

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Abstract

一种智能卡和智能卡的电源切换电路（1），该智能卡的电源切换电路（1）与该智能卡的负载（2）连接，其包括：7816触点（10）被配置为与接触读卡器电连接以通信；NFC天线（20）被配置为与NFC读卡器无线通信；第一电压转换单元（30）与该7816触点（10）连接，被配置为将该7816触点（10）输出的触点电压（7816_VCC）转换为第一电压（CARD_VCC）；第二电压转换单元（40）与该NFC天线（20）连接，被配置为将该NFC天线（20）输出的天线电压（ANT_VCC）转换为第二电压（NFC_VCC）；切换单元（50）分别与该第一电压转换单元（30）和该第二电压转换单元（40）连接，被配置为选择该第一电压（CARD_VCC）或该第二电压（NFC_VCC）对该负载（2）供电。

Description

一种智能卡和智能卡的电源切换电路 技术领域
本申请属于智能卡技术领域，尤其涉及一种智能卡和智能卡的电源切换电路。
 背景技术
近场通信（Near Field Communication，NFC）是一种短距高频的无线电技术，在13.56MHz频率运行，其传输速度有106 Kbit/秒、212 Kbit/秒或者424 Kbit/秒三种。目前近场通信已通过成为ISO/IEC 18092国际标准、ECMA-340标准与ETSI TS 102 190标准。7816为国际标准化组织公布的智能卡标准ISO/IEC 7816，规定了接触式智能卡的相关规范，包括物理特性、接口规范、传输协议和命令交换格式，7816触点即为该标准的物理接口，也是智能卡与外部接通的接触式物理接口。
对于同时有7816触点和NFC两种能源的智能卡，传统的方案一般是将7816触点和NFC电源线各自通过二极管共同接入供电电路，当智能卡上的用电负载较大时，流过二极管的电流较大，二极管上产生压降较大，不能满足一些对供电电压要求较高的负载的供电需求，导致智能卡系统工作不稳定。
 技术问题
传统的智能卡存在的不能满足一些对供电电压要求较高的负载的供电需求，导致智能卡系统工作不稳定的问题。
 技术解决方案
一种智能卡的电源切换电路，与所述智能卡的负载连接，所述智能卡的电源切换电路包括：
7816触点，被配置为与接触读卡器电连接以通信；
NFC天线，被配置为与NFC读卡器无线通信；
第一电压转换单元，与所述7816触点连接，被配置为将所述7816触点输出的触点电压转换为第一电压；
第二电压转换单元，与所述NFC天线连接，被配置为将所述NFC天线输出的天线电压转换为第二电压；
切换单元，分别与所述第一电压转换单元和所述第二电压转换单元连接，被配置为选择所述第一电压或所述第二电压对所述负载供电。
在其中一实施例中，所述比较单元连接于所述7816触点和所述NFC天线之间，被配置为比较所述触点电压和所述天线电压，并根据比较结果输出电源至所述切换单元。
在其中一实施例中，所述比较单元包括第一二极管，所述第一二极管的正极连接所述7816触点，所述第一二极管的负极连接所述NFC天线，所述NFC天线连接所述切换单元的电源端。
在其中一实施例中，所述第一电压转换单元包括第一电压转换芯片，所述第一电压转换芯片的输入端连接所述7816触点，所述第一电压转换芯片的输出端连接所述切换单元。
在其中一实施例中，所述第二电压转换单元包括第二电压转换芯片，所述第二电压转换芯片的输入端连接所述NFC天线，所述第二电压转换芯片的输出端连接所述切换单元。
在其中一实施例中，所述切换单元包括切换芯片，所述切换芯片的第一输入端连接所述第一电压转换单元，所述切换芯片的第二输入端连接所述第二电压转换单元，所述切换芯片的控制端连接所述第一电压转换单元的输出端，所述切换芯片的输出端连接所述负载。
在其中一实施例中，所述智能卡的电源切换电路还包括第二二极管，所述第二二极管的正极连接所述第一电压转换单元的输出端，所述第二二极管的负极连接所述NFC天线，所述第二二极管的负极还连接所述切换单元的电源端。
在其中一实施例中，当智能卡插入接触读卡器时，所述7816触点接电，所述触点电压有电压，所述天线电压无电压，所述第一二极管导通，所述切换单元将所述第一电压转换单元输出的所述第一电压接入所述负载为所述负载供电。
在其中一实施例中，当卡片贴近NFC读卡器时，所述7816触点无电压，所述NFC天线感应输出所述天线电压，所述第一二极管关断，所述天线电压通过所述第二电压转换单元转换为所述第二电压，同时所述天线电压为切换单元供电，将所述第二电压接入所述负载为所述负载供电。
此外，还提供了一种智能卡，所述智能卡包括：负载以及与所述负载连接的上述的智能卡的电源切换电路。
 有益效果
上述的智能卡的电源切换电路，通过第一电压转换单元将7816触点输出的触点电压转换为第一电压，通过第二电压转换单元将NFC天线输出的天线电压转换为第二电压，通过切换单元选择第一电压或第二电压对负载供电。通过功耗较低的切换单元进行负载供电电源的切换，保证负载的供电需求，从而保证智能卡的系统的稳定性。
 附图说明
图1为本申请实施例提供的智能卡的电源切换电路的结构示意图；
图2为图1所示的智能卡的电源切换电路中第一电压转换单元的示例电路原理图；
图3为图1所示的智能卡的电源切换电路中第二电压转换单元的示例电路原理图；
图4为图1所示的智能卡的电源切换电路中切换单元的示例电路原理图。
 本发明的实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
图1示出了本申请较佳实施例提供的智能卡的电源切换电路的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：
如图1所示，智能卡的电源切换电路1与智能卡的负载2连接，该智能卡的电源切换电路1包括7816触点10、NFC天线20、第一电压转换单元30、第二电压转换单元40和切换单元50。通过切换单元50判断接入电源，并且选通对应的电源接到后端负载2，从而实现根据智能卡使用场景接入的电源种类，选择对应电源，通过功耗较低的切换单元进行负载供电电源的切换，减少了电路损耗，保证负载的供电需求，从而保证智能卡的系统的稳定性。
其中，7816触点10被配置为与接触读卡器电连接以通信，在实现智能卡与接触读卡器的通讯的同时，为智能卡提供所需的电源，该7816触点10与接触读卡器的通信满足7816协议。NFC天线20被配置为与NFC读卡器无线通信，智能卡通过该NFC天线20与NFC读卡器进行通讯，通过感应线圈获取数据和电源。
如图2所示，第一电压转换单元30与7816触点10连接，用于将7816触点10输出的触点电压7816_VCC转换为第一电压CARD_VCC；第一电压转换单元30包括第一电压转换芯片U1，第一电压转换芯片U1的输入端连接7816触点10，第一电压转换芯片U1的输出端连接切换单元50。进一步，第一电压转换单元30还包括第一电容C1和第二电容C2，第一电容C1连接于第一电压转换芯片U1的输入端和地之间，第二电容C2连接于第一电压转换芯片U1的输出端和地之间。
如图3所示，第二电压转换单元40与NFC天线20连接，用于将NFC天线20输出的天线电压ANT_VCC转换为第二电压NFC_VCC；第二电压转换单元40包括第二电压转换芯片U2，第二电压转换芯片U2的输入端连接NFC天线20，第二电压转换芯片U2的输出端连接切换单元50。进一步，第二电压转换单元40还包括第三电容C3和第四电容C4，第三电容C3连接于第二电压转换芯片U2的输入端和地之间，第四电容C4连接于第二电压转换芯片U2的输出端和地之间。
如图4所示，切换单元50分别与第一电压转换单元30和第二电压转换单元40连接，被配置为选择第一电压CARD_VCC或第二电压NFC_VCC对负载2供电。切换单元50包括切换芯片U3，切换芯片U3的第一输入端连接第一电压转换单元30，切换芯片U3的第二输入端连接第二电压转换单元40，切换芯片U3的控制端连接第一电压转换单元30的输出端，切换芯片U3的输出端连接负载2。第一电压转换单元30和第二电压转换单元40接入切换单元50进行选通，由7816触点10输出的触点电压7816_VCC转换而来的第一电压CARD_VCC为切换芯片U3的控制逻辑，当7816触点10有电时，切换单元50将第一电压CARD_VCC接入负载2，7816触点10没有电时，切换单元50将第二电压NFC_VCC接入负载2。
进一步，还包括比较单元60，比较单元60于7816触点10和NFC天线20之间，用于比较触点电压7816_VCC和天线电压ANT_VCC，根据比较单元60的比较结果输出电源至切换单元50。比较单元60包括第一二极管D1，第一二极管D1的正极连接7816触点10，第一二极管D1的负极连接NFC天线20，NFC天线20连接切换单元50的电源端。
当智能卡插入接触读卡器时，7816触点10接电，触点电压7816_VCC有电压，天线电压ANT_VCC无电压，第一二极管D1导通，切换单元50由触点电压7816_VCC经第一二极管D1供电。此时，切换芯片U3的逻辑选择脚为高，将第一电压转换单元30输出的第一电压CARD_VCC接入负载2为负载2供电。
当卡片贴近NFC读卡器时，7816触点10无电压，NFC天线20感应输出天线电压ANT_VCC，触点电压7816_VCC为0，第一二极管D1关断，天线电压ANT_VCC通过第二电压转换单元40转换为第二电压NFC_VCC，同时天线电压ANT_VCC为切换单元50供电，第一电压CARD_VCC为0，切换芯片U3的逻辑选择脚为低，将第二电压NFC_VCC接入负载2为负载2供电，此时，第一电压转换单元30不工作。
在其中一个实施例中，智能卡的电源切换电路1还包括第二二极管D2，第二二极管D2的正极连接第一电压转换单元30的输出端，第二二极管D2的负极连接NFC天线20，第二二极管D2的负极还连接切换单元50的电源端。当智能卡插入接触读卡器时，7816触点10接电，触点电压7816_VCC有电压，天线电压ANT_VCC无电压，切换单元50的电源端由第一电压CARD_VCC经第二二极管D2供电，此时，切换芯片U3的逻辑选择脚为高，将第一电压转换单元30输出的第一电压CARD_VCC接入负载2为负载2供电。
当卡片贴近NFC读卡器时，7816触点10无电压，NFC天线20感应输出天线电压ANT_VCC，触点电压7816_VCC为0，第二二极管D2关断，天线电压ANT_VCC通过第二电压转换单元40转换为第二电压NFC_VCC，同时天线电压ANT_VCC为切换单元50供电，第一电压CARD_VCC为0，切换芯片U3的逻辑选择脚为低，将第二电压NFC_VCC接入负载2为负载2供电，此时，第一电压转换单元30不工作。
在其中一实施例中，上述的第一二极管D1和第二二极管D2同时存在，当智能卡插入接触读卡器时，7816触点10接电，触点电压7816_VCC有电压，天线电压ANT_VCC无电压，第一二极管D1导通，第二二极管D2关断，切换单元50由触点电压7816_VCC经第一二极管D1供电。此时，切换芯片U3的逻辑选择脚为高，将第一电压转换单元30输出的第一电压CARD_VCC接入负载2为负载2供电。
当卡片贴近NFC读卡器时，7816触点10无电压，NFC天线20感应输出天线电压ANT_VCC，触点电压7816_VCC为0，第一二极管D1关断，第二二极管D2关断，天线电压ANT_VCC通过第二电压转换单元40转换为第二电压NFC_VCC，同时天线电压ANT_VCC为切换单元50供电，第一电压CARD_VCC为0，切换芯片U3的逻辑选择脚为低，将第二电压NFC_VCC接入负载2为负载2供电，此时，第一电压转换单元30不工作。
在上述智能卡的电源切换电路1的基础上，本申请实施例还提供了一种智能卡，该智能卡包括：负载以及与该负载连接的上述的智能卡的电源切换电路。
综上所述，本申请实施例提供了一种智能卡和智能卡的电源切换电路1，其中，智能卡的电源切换电路1包括7816触点10、NFC天线20、第一电压转换单元30、第二电压转换单元40和切换单元50。通过切换单元50判断接入电源，并且选通对应的电源接到后端负载2，从而实现根据智能卡使用场景接入的电源种类，选择对应电源，通过功耗较低的切换单元进行负载供电电源的切换，减少了电路损耗，保证负载的供电需求，从而保证智能卡的系统的稳定性。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

  1. 一种智能卡的电源切换电路，与所述智能卡的负载连接，所述智能卡的电源切换电路包括：
    7816触点，被配置为与接触读卡器电连接以通信；
    NFC天线，被配置为与NFC读卡器无线通信；
    第一电压转换单元，与所述7816触点连接，被配置为将所述7816触点输出的触点电压转换为第一电压；
    第二电压转换单元，与所述NFC天线连接，被配置为将所述NFC天线输出的天线电压转换为第二电压；
    切换单元，分别与所述第一电压转换单元和所述第二电压转换单元连接，被配置为选择所述第一电压或所述第二电压对所述负载供电。
  2. 如权利要求1所述的智能卡的电源切换电路，还包括比较单元，所述比较单元连接于所述7816触点和所述NFC天线之间，被配置为比较所述触点电压和所述天线电压，并根据比较结果输出电源至所述切换单元。
  3. 如权利要求2所述的智能卡的电源切换电路，所述比较单元包括第一二极管，所述第一二极管的正极连接所述7816触点，所述第一二极管的负极连接所述NFC天线，所述NFC天线连接所述切换单元的电源端。
  4. 如权利要求1所述的智能卡的电源切换电路，所述第一电压转换单元包括第一电压转换芯片，所述第一电压转换芯片的输入端连接所述7816触点，所述第一电压转换芯片的输出端连接所述切换单元。
  5. 如权利要求1所述的智能卡的电源切换电路，所述第二电压转换单元包括第二电压转换芯片，所述第二电压转换芯片的输入端连接所述NFC天线，所述第二电压转换芯片的输出端连接所述切换单元。
  6. 如权利要求1所述的智能卡的电源切换电路，所述切换单元包括切换芯片，所述切换芯片的第一输入端连接所述第一电压转换单元的输出端，所述切换芯片的第二输入端连接所述第二电压转换单元的输出端，所述切换芯片的控制端连接所述第一电压转换单元的输出端，所述切换芯片的输出端连接所述负载。
  7. 如权利要求1所述的智能卡的电源切换电路，还包括第二二极管，所述第二二极管的正极连接所述第一电压转换单元的输出端，所述第二二极管的负极连接所述NFC天线，所述第二二极管的负极还连接所述切换单元的电源端。
  8. 如权利要求3所述的智能卡的电源切换电路，当智能卡插入接触读卡器时，所述7816触点接电，所述触点电压有电压，所述天线电压无电压，所述第一二极管导通，所述切换单元将所述第一电压转换单元输出的所述第一电压接入所述负载为所述负载供电。
  9. 如权利要求3所述的智能卡的电源切换电路，当卡片贴近NFC读卡器时，所述7816触点无电压，所述NFC天线感应输出所述天线电压，所述第一二极管关断，所述天线电压通过所述第二电压转换单元转换为所述第二电压，同时所述天线电压为切换单元供电，将所述第二电压接入所述负载为所述负载供电。
  10. 一种智能卡，所述智能卡包括：负载以及与所述负载连接的如权利要求1至9任一项所述的智能卡的电源切换电路。
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