Ic卡安全接口電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提出了一種IC卡安全接口電路，包括分別電連接于IC卡插座的IC卡電源接口電路、IC卡復(fù)位接口電路、IC卡時(shí)鐘接口電路以及IC卡數(shù)據(jù)接口電路。本實(shí)用新型IC卡安全接口電路安全隔離性能好、抗干擾能力強(qiáng)，保證了IC卡操作者的人身安全。
【專利說(shuō)明】IC卡安全接口電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及智能電力設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種IC卡安全接口電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在智能電力設(shè)備領(lǐng)域，IC卡是一種常見的接觸式數(shù)據(jù)卡，通過IC卡可對(duì)智能電力設(shè)備中的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫，從而達(dá)到對(duì)該智能電力設(shè)備快捷讀寫數(shù)據(jù)。
[0003]然而，智能電力設(shè)備通常為強(qiáng)電設(shè)備，即該智能電力設(shè)備外接輸入電源為220V的市電，其通過內(nèi)部的變壓器將輸入的市電進(jìn)行整流濾波再穩(wěn)壓后轉(zhuǎn)換為5V直流電源，IC卡通過接口電路連接于所述5V直流電源進(jìn)行工作，然而，該IC卡接口電路的安全性能較差，其缺乏安全保護(hù)措施，一旦前端整流濾波電路發(fā)生短路將產(chǎn)生較大電流輸出，這樣無(wú)疑將對(duì)IC卡操作人員產(chǎn)生觸電危險(xiǎn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的是提出一種安全隔離性能好、抗干擾能力強(qiáng)的IC卡安全接口電路。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提出了一種IC卡安全接口電路，包括分別電連接于IC卡插座的IC卡電源接口電路、IC卡復(fù)位接口電路、IC卡時(shí)鐘接口電路以及IC卡數(shù)據(jù)接口電路；
[0006]所述IC卡電源接口電路包括光耦Ul1、三極管Q17、電阻R120、電阻R20、電阻R46、電容034及穩(wěn)壓二極管024，所述光耦仍1的輸入端通過電阻R120接入第一直流電源VDDl ；所述光耦Ull的輸出端通過電阻R46連接三極管Q17的基極，所述光耦Ull的輸出端正極還通過電阻R20接入第二直流電源VDD2 ;所述光耦Ull的輸出端負(fù)極接地；所述三極管Q17的發(fā)射極接入第二直流電源VDD2，同時(shí)，所述三極管Q17的發(fā)射極還通過電容C34接地，所述三極管Q17的集電極電壓為IC卡電源電壓VDDIC，所述三極管Q17的集電極還分別通過穩(wěn)壓二極管D24后接地；該第一直流電源VDDl為5V，所述第二直流電源VDD2為5V ；
[0007]所述IC卡復(fù)位接口電路包括光耦U14、三極管Q20、電阻R122、電阻R155、電阻R21、電阻R155、電容C87以及穩(wěn)壓二極管D19，所述光耦U14的輸入端通過電阻R122接入第一直流電源VDDl，所述光耦U14的輸入端正極連接IC卡電源電壓VDDIC，所述光耦U14的輸入端負(fù)極還通過電阻R21與電容C87并聯(lián)后連接所述三極管Q20的基極；所述光耦U14的輸入端負(fù)極還通過電阻R155連接于所述三極管Q20的發(fā)射極，所述三極管Q20的發(fā)射極還通過穩(wěn)壓二極管D19接地；所述三極管Q20的集電極電壓為IC卡復(fù)位接口電壓IC RSTl，所述三極管Q20的集電極還通過電阻R154連接于第一直流電源VDDl ；
[0008]所述IC卡時(shí)鐘接口電路包括高速光耦U15、電阻R121、電阻R22以及穩(wěn)壓二極管D18，所述高速光耦U15的輸入端通過電阻R121接入第一直流電源VDD1，所述高速光耦U15的輸入端正極連接IC卡電源電壓VDDIC，所述高速光耦U15的輸入端負(fù)極電壓作為IC卡時(shí)鐘接口電壓IC_CLK1，所述高速光耦U15的輸入端負(fù)極通過電阻R22連接IC卡電源電壓VDDIC,且所述高速光耦U15的輸入端負(fù)極還通過穩(wěn)壓二極管D18接地；
[0009]所述IC卡數(shù)據(jù)接口電路包括高速光耦U16、高速光耦U17、三極管Q18、電阻R24、電阻R25、電阻R124、電阻R125、電阻R156、二極管D25以及穩(wěn)壓二極管D20 ;所述高速光耦U16的輸入端通過電阻R124接入第一直流電源VDD1，所述高速光耦U16的輸出端正極連接IC卡電源電壓VDDIC，所述高速光耦U16的輸出端負(fù)極接二極管D25的陽(yáng)極，所述二極管D25的陰極通過電阻R156連接IC卡電源電壓VDDIC ;所述電阻R25連接于所述高速光耦U16的輸出端正極與負(fù)極之間；所述高速光耦U16的輸出端負(fù)極還連接于三極管Q18的基極，所述三極管Q18的集電極通過電阻R125連接于IC卡電源電壓VDDIC。
[0010]進(jìn)一步，在上述IC卡安全接口電路中，所述高速光耦U17的輸入端通過電阻R24接入第一直流電源VDDl，所述高速光耦U17的輸出端負(fù)極連接于所述三極管Q18的發(fā)射極；所述高速光耦U17的輸出端正極作為IC卡數(shù)據(jù)接口電壓IC_DATA1，同時(shí)，所述高速光耦U17的輸出端正極還通過穩(wěn)壓二極管D20接地。
[0011]本實(shí)用新型IC卡安全接口電路安全隔離性能好、抗干擾能力強(qiáng)，保證了 IC卡操作者的人身安全。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型IC卡安全接口電路一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為圖1中IC卡電源接口電路的電路原理圖；
[0014]圖3為圖1中IC卡復(fù)位接口電路的電路原理圖；
[0015]圖4為圖1中IC卡時(shí)鐘接口電路的電路原理圖；
[0016]圖5為圖1中IC卡數(shù)據(jù)接口電路的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例。
[0018]請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)用新型IC卡安全接口電路包括分別電連接于IC卡插座P7的IC卡電源接口電路10、IC卡復(fù)位接口電路20、IC卡時(shí)鐘接口電路30以及IC卡數(shù)據(jù)接口電路40。
[0019]請(qǐng)參閱圖1及圖2，其中，所述IC卡電源接口電路10包括光耦Ul1、三極管Q17、電阻R120、電阻R20、電阻R46、電容C34及穩(wěn)壓二極管D24，所述光耦Ull的輸入端通過電阻R120接入第一直流電源VDD1，該第一直流電源VDDl為5V，其由智能電力設(shè)備中變壓器變壓然后通過整流濾波再穩(wěn)壓后得到；所述光耦Ull的輸出端通過電阻R46連接三極管Q17的基極，所述光耦Ull的輸出端正極還通過電阻R20接入第二直流電源VDD2，該第二直流電源VDD2為5V，其由智能電力設(shè)備中變壓器變壓然后通過整流濾波再穩(wěn)壓后得到；所述光耦Ull的輸出端負(fù)極接地；所述三極管Q17的發(fā)射極接入第二直流電源VDD2，同時(shí)，所述三極管Q17的發(fā)射極還通過電容C34接地，所述三極管Q17的集電極電連接到IC卡插座P7的電源接口，即所述三極管Q17的集電極電壓為IC卡電源電壓VDDIC，其提供電源給IC卡插座P7。所述三極管Q17的集電極還分別通過穩(wěn)壓二極管D24后接地。
[0020]在上述IC卡電源接口電路10中，通過光耦Ul I將所述第一直流電源VDDl與IC卡電源電壓VDDIC隔離，并通過三極管Q17將第二直流電源VDD2與IC卡電源電壓VDDIC隔離，這樣使得前端變壓器過熱燒毀產(chǎn)生短路后不會(huì)直接影響到與VDD5V和485VDD連接的元器件，從而保證了 IC卡操作者的人身安全，同時(shí)，IC卡電源電壓VDDIC通過穩(wěn)壓二極管D24的接地，該穩(wěn)壓二極管D24正常工作時(shí)給IC卡提供了一個(gè)5.1V的穩(wěn)定工作電壓，當(dāng)回路中電流過大時(shí)電流能迅速地通過穩(wěn)壓二極管D24流向接地端，通過上述安全措施，同時(shí)保證了 IC卡及持卡人操作智能電力設(shè)備的安全。
[0021]請(qǐng)參閱圖1及圖3，所述IC卡復(fù)位接口電路20包括光耦U14、三極管Q20、電阻R122、電阻R155、電阻R21、電阻R155、電容C87以及穩(wěn)壓二極管D19，所述光耦U14的輸入端通過電阻R122接入第一直流電源VDDl，所述光耦U14的輸入端正極連接IC卡電源電壓VDDIC，所述光耦U14的輸入端負(fù)極還通過電阻R21與電容C87并聯(lián)后連接所述三極管Q20的基極；所述光耦U14的輸入端負(fù)極還通過電阻R155連接于所述三極管Q20的發(fā)射極，所述三極管Q20的發(fā)射極還通過穩(wěn)壓二極管D19接地；所述三極管Q20的集電極電壓為IC卡復(fù)位接口電壓IC_RST1，所述三極管Q20的集電極還通過電阻R154連接于第一直流電源VDD I。
[0022]請(qǐng)參閱圖1及圖4，所述IC卡時(shí)鐘接口電路30包括高速光耦U15、電阻R121、電阻R22以及穩(wěn)壓二極管D18，所述高速光耦U15的輸入端通過電阻R121接入第一直流電源VDDl，所述高速光耦U15的輸入端正極連接IC卡電源電壓VDDIC，所述高速光耦U15的輸入端負(fù)極電壓作為IC卡時(shí)鐘接口電壓IC_CLK1，所述高速光耦U15的輸入端負(fù)極通過電阻R22連接IC卡電源電壓VDDIC，且所述高速光耦U15的輸入端負(fù)極還通過穩(wěn)壓二極管D18接地。
[0023]請(qǐng)參閱圖1及圖5，所述IC卡數(shù)據(jù)接口電路40包括高速光耦U16、高速光耦U17、三極管Q18、電阻R24、電阻R25、電阻R124、電阻R125、電阻R156、二極管D25以及穩(wěn)壓二極管D20 ;所述高速光耦U16的輸入端通過電阻R124接入第一直流電源VDDl，所述高速光耦U16的輸出端正極連接IC卡電源電壓VDDIC，所述高速光耦U16的輸出端負(fù)極接二極管D25的陽(yáng)極，所述二極管D25的陰極通過電阻R156連接IC卡電源電壓VDDIC ;所述電阻R25連接于所述高速光耦U16的輸出端正極與負(fù)極之間；所述高速光耦U16的輸出端負(fù)極還連接于三極管Q18的基極，所述三極管Q18的集電極通過電阻R125連接于IC卡電源電壓VDDIC。
[0024]所述高速光耦U17的輸入端通過電阻R24接入第一直流電源VDDl，所述高速光耦U17的輸出端負(fù)極連接于所述三極管Q18的發(fā)射極；所述高速光耦U17的輸出端正極作為IC卡數(shù)據(jù)接口電壓IC_DATA1，同時(shí)，所述高速光耦U17的輸出端正極還通過穩(wěn)壓二極管D20接地。
[0025]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型IC卡安全接口電路通過采用光電耦合器及高速光電耦合器來(lái)實(shí)現(xiàn)IC卡接口電路中的與強(qiáng)電的安全隔離，在使用IC卡操作智能電力設(shè)備時(shí)，若前端電路發(fā)生短路，出現(xiàn)較大電流，也不會(huì)對(duì)操作人員產(chǎn)生危險(xiǎn)。本實(shí)用新型IC卡安全接口電路在設(shè)計(jì)上是采用了物理性的隔離的安全措施，在與IC卡的通信中，信號(hào)的傳遞方式是電信號(hào)一光信號(hào)一電信號(hào)這樣一種方式，所以說(shuō)安全系數(shù)比較高，同時(shí)，本實(shí)用新型IC卡安全接口電路在IC卡與主設(shè)備通信時(shí)具有較好的抗干擾能力，可在各種不用的環(huán)境中工作。
[0026]綜上，本實(shí)用新型IC卡安全接口電路安全隔離性能好、抗干擾能力強(qiáng)，保證了 IC卡操作者的人身安全。[0027]這里本實(shí)用新型的描述和應(yīng)用是說(shuō)明性的，并非想將本實(shí)用新型的范圍限制在上述實(shí)施例中。這里所披露的實(shí)施例的變形和改變是可能的，對(duì)于那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)實(shí)施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚的是，在不脫離本實(shí)用新型的精神或本質(zhì)特征的情況下，本實(shí)用新型可以以其它形式、結(jié)構(gòu)、布置、比例，以及用其它組件、材料和部件來(lái)實(shí)現(xiàn)。在不脫離本實(shí)用新型范圍和精神的情況下，可以對(duì)這里所披露的實(shí)施例進(jìn)行其它變形和改變。
【權(quán)利要求】
1.一種IC卡安全接口電路，其特征在于，包括分別電連接于IC卡插座的IC卡電源接口電路、IC卡復(fù)位接口電路、IC卡時(shí)鐘接口電路以及IC卡數(shù)據(jù)接口電路； 所述IC卡電源接口電路包括光耦Ul1、三極管Q17、電阻R120、電阻R20、電阻R46、電容C34及穩(wěn)壓二極管D24，所述光耦Ull的輸入端通過電阻R120接入第一直流電源VDDl ；所述光耦Ull的輸出端通過電阻R46連接三極管Q17的基極，所述光耦Ull的輸出端正極還通過電阻R20接入第二直流電源VDD2 ;所述光耦Ull的輸出端負(fù)極接地；所述三極管Q17的發(fā)射極接入第二直流電源VDD2，同時(shí)，所述三極管Q17的發(fā)射極還通過電容C34接地，所述三極管Q17的集電極電壓為IC卡電源電壓VDDIC，所述三極管Q17的集電極還分別通過穩(wěn)壓二極管D24后接地；該第一直流電源VDDl為5V，所述第二直流電源VDD2為5V ； 所述IC卡復(fù)位接口電路包括光耦U14、三極管Q2Q、電阻R122、電阻R155、電阻R21、電阻R155、電容C87以及穩(wěn)壓二極管D19，所述光耦U14的輸入端通過電阻R122接入第一直流電源VDD1，所述光耦U14的輸入端正極連接IC卡電源電壓VDDIC，所述光耦U14的輸入端負(fù)極還通過電阻R21與電容C87并聯(lián)后連接所述三極管Q20的基極；所述光耦U14的輸入端負(fù)極還通過電阻R155連接于所述三極管Q20的發(fā)射極，所述三極管Q20的發(fā)射極還通過穩(wěn)壓二極管D19接地；所述三極管Q20的集電極電壓為IC卡復(fù)位接口電壓IC RSTl，所述三極管Q20的集電極還通過電阻R154連接于第一直流電源VDDl ； 所述IC卡時(shí)鐘接口電路包括高速光耦U15、電阻R121、電阻R22以及穩(wěn)壓二極管D18，所述高速光耦U15的輸入端通過電阻R121接入第一直流電源VDD1，所述高速光耦U15的輸入端正極連接IC卡電源電壓VDDIC，所述高速光耦U15的輸入端負(fù)極電壓作為IC卡時(shí)鐘接口電壓IC_CLK1，所述高速光耦U15的輸入端負(fù)極通過電阻R22連接IC卡電源電壓VDDIC，且所述高速光耦U15的輸入端負(fù)極還通過穩(wěn)壓二極管D18接地； 所述IC卡數(shù)據(jù)接口電路包括高速光耦U16、高速光耦U17、三極管Q18、電阻R24、電阻R25、電阻R124、電阻R125、電阻R156、二極管D25以及穩(wěn)壓二極管D20 ;所述高速光耦U16的輸入端通過電阻R124接入第一直流電源VDD1，所述高速光耦U16的輸出端正極連接IC卡電源電壓VDDIC，所述高速光耦U16的輸出端負(fù)極接二極管D25的陽(yáng)極，所述二極管D25的陰極通過電阻Rl 56連接IC卡電源電壓VDDIC ;所述電阻R25連接于所述高速光耦U16的輸出端正極與負(fù)極之間；所述高速光耦U16的輸出端負(fù)極還連接于三極管Q18的基極，所述三極管Q18的集電極通過電阻R125連接于IC卡電源電壓VDDIC。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IC卡安全接口電路，其特征在于，所述高速光耦U17的輸入端通過電阻R24接入第一直流電源VDD1，所述高速光耦U17的輸出端負(fù)極連接于所述三極管Q18的發(fā)射極；所述高速光耦U17的輸出端正極作為IC卡數(shù)據(jù)接口電壓IC_DATA1，同時(shí)，所述高速光耦U17的輸出端正極還通過穩(wěn)壓二極管D20接地。
【文檔編號(hào)】H02H9/02GK203707765SQ201320602403
【公開日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2013年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月24日
【發(fā)明者】余高強(qiáng), 朱奎, 王林旺, 駱元海, 盧景飛, 殷方明, 龔道平 申請(qǐng)人:深圳市金正方科技股份有限公司