專利名稱：微功耗插卡取電開(kāi)關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及智能家居的開(kāi)關(guān)領(lǐng)域，具體涉及到一種適合賓館、酒店使用的待機(jī)微功耗插卡取電開(kāi)關(guān)。
背景技術(shù)：
賓館、酒店等均采用插卡取電開(kāi)關(guān)為客房供電，當(dāng)客人入住并進(jìn)入房間后，需要將開(kāi)門的門鎖卡插入插卡取電開(kāi)關(guān)，方可接通整個(gè)房間的電源；當(dāng)客人外出離開(kāi)房間時(shí)，需要將卡取出以備再次開(kāi)門使用，此時(shí)開(kāi)關(guān)延時(shí)一段時(shí)間后斷電，達(dá)到節(jié)約用電的目的。但傳統(tǒng)的插卡取電開(kāi)關(guān)由于需要保證在86型或120型標(biāo)準(zhǔn)底盒上安裝，受體積限制，均使用電阻電容降壓整流電源電路為開(kāi)關(guān)提供電源，本說(shuō)明書后面所述的阻、 容電路或阻、容降壓電路或RC降壓電路等均指電阻電容降壓整流電源電路。如專利號(hào) 201020673509. X、專利號(hào)20052007M45. 7以及專利號(hào)200920271093. 6等專利插卡取電開(kāi)關(guān)，均使用類似電阻電容降壓電源電路，其中200920271093. 6號(hào)專利說(shuō)明書附圖中所使用的降壓電容高達(dá)2 μ F。而RC降壓電路相當(dāng)于恒流源電路，即220V交流市電穩(wěn)定的情況下， 整個(gè)電源電路和串聯(lián)負(fù)載的電流基本恒定，而開(kāi)關(guān)使用的繼電器通常為12V電壓操作，需要電流比較大，整個(gè)開(kāi)關(guān)在不停電的情況下是永遠(yuǎn)通電工作的，因此整個(gè)開(kāi)關(guān)的電源效率很低，造成大量的浪費(fèi)。目前常見(jiàn)的插卡取電開(kāi)關(guān)，其電源部分使用的降壓電容從0. 56 μ F到2 μ F不等， 平均按1 μ F計(jì)算，在AC220V供電的情況下，整個(gè)開(kāi)關(guān)消耗的電流約為69mA，即消耗的視在功率約為15. 2W，每年每個(gè)開(kāi)關(guān)需要消耗約15. 2WX M小時(shí)/天X 365天+1000 = 133. 15 度電；全國(guó)使用插卡取電開(kāi)關(guān)的賓館、酒店等的客房總數(shù)估算不少于100萬(wàn)間，則每年總共需要消耗不少于1. 3億度電，造成電能的極大浪費(fèi)。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提供一種在待機(jī)狀態(tài)時(shí)消耗電流極微弱的插卡取電開(kāi)關(guān)。為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是采用磁保持繼電器為開(kāi)關(guān)執(zhí)行元件，從而為實(shí)現(xiàn)待機(jī)微功耗打下基礎(chǔ)；在IC卡插入口內(nèi)安裝1個(gè)微動(dòng)開(kāi)關(guān)以檢測(cè)卡片的插入和取出，微動(dòng)開(kāi)關(guān)控制單片機(jī)外部中斷端口，當(dāng)卡片插入或取出時(shí)微動(dòng)開(kāi)關(guān)通過(guò)外部中斷將單片機(jī)從停機(jī)模式喚醒開(kāi)始工作；另外將RC降壓電路的輸出分為2路，一路通過(guò)可關(guān)斷開(kāi)關(guān)控制后連接到主電源電路，另外一路為一個(gè)電阻，并聯(lián)連接在前述可關(guān)斷開(kāi)關(guān)的兩端，在主電源關(guān)閉后自動(dòng)接入，為開(kāi)關(guān)的控制核心電路，即單片機(jī)提供待機(jī)等待電源， 在待機(jī)時(shí)單片機(jī)處于停機(jī)模式，除單片機(jī)和為單片機(jī)供電的電路外，其余電路均關(guān)閉不耗電，單片機(jī)在插卡或取卡時(shí)通過(guò)外部中斷喚醒工作，從而實(shí)現(xiàn)待機(jī)微功耗。本實(shí)用新型的有益效果是由于采用磁保持繼電器作為開(kāi)關(guān)執(zhí)行元件，其動(dòng)作過(guò)程僅100毫秒，在動(dòng)作完成后不需要消耗電力，在開(kāi)關(guān)工作過(guò)程當(dāng)中，采用0. 47 μ F以內(nèi)的降壓電容配合大容量電解電容儲(chǔ)能即可驅(qū)動(dòng)60A的磁保持繼電器可靠動(dòng)作，而不會(huì)引起單片機(jī)部分的電源波動(dòng)。當(dāng)開(kāi)關(guān)開(kāi)啟或者關(guān)閉過(guò)程完成后，主電源關(guān)閉，單片機(jī)處于停機(jī)等待模式，這時(shí)整個(gè)開(kāi)關(guān)僅需要50 μ A以內(nèi)的電源電流即可正常工作。當(dāng)采用0. 47 μ F的降壓電容時(shí)，整個(gè)開(kāi)關(guān)的電源消耗電流大約是32mA，即大約消耗7. 14W的電力，而在待機(jī)狀態(tài)時(shí)消耗電流彡501^，以501^計(jì)算，即相當(dāng)于0.0111以每天開(kāi)啟、關(guān)閉50個(gè)循環(huán)，每個(gè)循環(huán)工作20秒計(jì)算，每個(gè)開(kāi)關(guān)每年僅消耗電力為工作部分7. IWX 50次/天X 20秒/次X 365天+3600秒/小時(shí)+1000 0. 72度電，待機(jī)部分0. OllWXM小時(shí)/天X365天+1000 0. 1度電，即整個(gè)開(kāi)關(guān)每年僅消耗 0. 72+0. 1 = 0. 82度電，其耗電量不到目前常見(jiàn)插卡取電開(kāi)關(guān)的1%，因此具有顯著的節(jié)能降耗效果，具有可觀的經(jīng)濟(jì)推廣價(jià)值和良好的節(jié)能降耗效果。

圖1為本實(shí)用新型的原理框圖；圖2為本實(shí)用新型的局部結(jié)構(gòu)原理圖；圖3為本實(shí)用新型典型實(shí)施例的電原理圖。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明，但不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。首先給出一個(gè)典型實(shí)施例如圖1所示，一種插卡取電開(kāi)關(guān)包括一個(gè)典型的RC降壓電路，待機(jī)微功耗電阻R2， 與待機(jī)微功耗電阻R2并聯(lián)連接的可關(guān)斷開(kāi)關(guān)K2，待機(jī)微功耗電阻R2和可關(guān)斷開(kāi)關(guān)K2連接到主電源電路，主電源電路輸出分為4路，一路到主繼電器驅(qū)動(dòng)電路，控制主繼電器J1，通過(guò)Jl觸點(diǎn)Kl開(kāi)啟或關(guān)斷取電輸出；一路到輔助繼電器驅(qū)動(dòng)電路，控制輔助繼電器J2，通過(guò) J2的觸點(diǎn)K2開(kāi)啟或關(guān)閉RC降壓電路到主電源電路的主電流回路；第三路連接到輔助電源電路，為CPU控制電路等提供工作電源；最后一路用于電源檢測(cè)電路。圖2為本實(shí)用新型的局部結(jié)構(gòu)原理圖，為本實(shí)用新型實(shí)施例的機(jī)械結(jié)構(gòu)剖視圖， 僅用于說(shuō)明單片機(jī)外部中斷產(chǎn)生原理。在圖2中，包括取電開(kāi)關(guān)外殼面板和用于插入IC卡的插卡口，在IC卡插卡口內(nèi)部適當(dāng)位置裝有一微動(dòng)輕觸開(kāi)關(guān)，在外殼內(nèi)部裝有線路板和焊接在線路板上的元件。從圖中可以看出，當(dāng)IC卡插入時(shí)，會(huì)將微動(dòng)輕觸開(kāi)關(guān)的動(dòng)作臂壓下， 使微動(dòng)輕觸開(kāi)關(guān)的常開(kāi)觸點(diǎn)NO和常閉觸點(diǎn)NC觸點(diǎn)產(chǎn)生變化，NO與公共端COM連接，NC與 COM的連接斷開(kāi)；當(dāng)取出工C卡時(shí)，則產(chǎn)生相反的動(dòng)作，即NO與COM的連接斷開(kāi)，NC與COM 連接。如果將COM接地，將NO和NC通過(guò)電阻連接到單片機(jī)電源，那么，當(dāng)IC卡插入后，NO 端將產(chǎn)生一個(gè)下降沿然后保持低電平，NC將產(chǎn)生一個(gè)上升沿然后保持高電平；當(dāng)IC卡取出時(shí)則相反，為NC端將產(chǎn)生一個(gè)下降沿然后保持低電平，NO將產(chǎn)生一個(gè)上升沿然后保持高電平，將支持外部中斷喚醒的單片機(jī)相應(yīng)外部中斷連接到NO和NC端，在卡插入或取出時(shí)，即可產(chǎn)生外部中斷將單片機(jī)喚醒。對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員，如果采用僅支持下降沿和低電平喚醒的傳統(tǒng)51單片機(jī)，則需要將NO和NC分別連接到INTO和INTl，如果采用支持下降沿和上升沿的單片機(jī)，如STM8系列、ATMEGA48、88、168系列等，則僅連接NO或NC即可。下面根據(jù)圖3對(duì)本實(shí)用新型及其工作原理和工作過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。圖3為本實(shí)用新型的一個(gè)典型實(shí)施例，采用12 兼容卡為取電卡，但不限定本實(shí)用新型僅能使用12 感應(yīng)卡。如圖3所示，由電阻Rl和電容Cl，二極管Dl、D2、D3、D4組成RC降壓全橋整流電源電路，為本開(kāi)關(guān)提供工作電源；電阻R2為微功耗電阻，在K2斷開(kāi)后為單片機(jī)提供待機(jī)電流；繼電器K2的觸點(diǎn)和R2并聯(lián)連接，當(dāng)K2閉合時(shí)，相當(dāng)于將R2短路，則RC降壓電路直接連接到主電源。電容C3、穩(wěn)壓二極管D6組成主電源電路，電容C3 用于濾波和儲(chǔ)能，穩(wěn)壓二極管D6用于穩(wěn)定C3兩端電壓在設(shè)計(jì)的允許值內(nèi)，本實(shí)施例中采用 IN4744，穩(wěn)壓在15V左右。電阻R3、R4、電容C2、三極管Ql和二極管D5組成輔助繼電器驅(qū)動(dòng)電路，用于控制繼電器K2。當(dāng)K2開(kāi)啟時(shí)，K2線圈電流主要由C2和Ql提供，當(dāng)C2充滿電后，由R4提供一個(gè)維持電流以減小K2線圈消耗的電流，但仍使K2保持吸合狀態(tài)，K2在本實(shí)施例中采用JZC-49F型低功耗繼電器，額定電壓為直流12V，這里超額使用到15V，當(dāng)C2 充滿電后K2線圈兩端電壓下降到約9V，足夠維持K2的閉合狀態(tài)，而維持電流僅7mA左右。 R4還有一個(gè)作用，即當(dāng)關(guān)閉K2時(shí)，由R4對(duì)C2進(jìn)行放電，為下次開(kāi)啟K2做準(zhǔn)備。D5則用于 K2斷開(kāi)時(shí)，釋放K2線圈產(chǎn)生的反向感應(yīng)電壓。由電阻R5-R11、電容C4、C5和二極管D7、D8、D10-D13以及三極管Q2-Q6組成帶保護(hù)和電流/時(shí)間限制的H橋驅(qū)動(dòng)電路，用于驅(qū)動(dòng)磁保持繼電器K1，對(duì)Kl進(jìn)行置位或復(fù)歸操作。從單片機(jī)送來(lái)的Kl置位信號(hào)K-ON通過(guò)限流電阻R7后連接到三極管Q4的基極，同時(shí)連接到Q2的集電極，當(dāng)K-ON信號(hào)為1，即高電平時(shí)，Q4導(dǎo)通，同時(shí)，通過(guò)RlO控制Q5導(dǎo)通， 電流流過(guò)Kl線圈產(chǎn)生置位動(dòng)作，其中C5用于限制流過(guò)Kl線圈的電流和時(shí)間，在產(chǎn)生置位動(dòng)作的瞬間，由于C5兩端電壓為0，即C5無(wú)電能儲(chǔ)存，其容抗很低，相當(dāng)于短路，而隨著通電時(shí)間的延長(zhǎng)，從C5通過(guò)的電流給C5充電，使C5兩端的電壓快速上升，當(dāng)C5充滿電后，其容抗很高，相當(dāng)于開(kāi)路，此時(shí)Kl線圈僅流過(guò)很小的電流，該電流大小由R9確定。置位過(guò)程的電流路徑為電源從Q5輸入，通過(guò)Kl線圈后從C5正極流入，從C5負(fù)極流出，同時(shí)并聯(lián)通過(guò) R9，然后通過(guò)C5的反向保護(hù)二極管D8后到Q4集電極，最后從Q4發(fā)射極流出到地。當(dāng)從單片機(jī)送來(lái)Kl的復(fù)歸信號(hào)K-OFF后，復(fù)歸信號(hào)通過(guò)限流電阻R5控制H橋的Q6導(dǎo)通，同時(shí)通過(guò)Rll控制Q3導(dǎo)通，Kl線圈反向通電，產(chǎn)生復(fù)歸動(dòng)作；K-OFF信號(hào)同時(shí)通過(guò)R6連接到Q2基極，使Q2導(dǎo)通，將通過(guò)R7的K-ON信號(hào)拉低到地，這樣，如果單片機(jī)出現(xiàn)錯(cuò)誤，同時(shí)輸出K-ON 和K-OFF信號(hào)時(shí)，則只有K-OFF信號(hào)有效，避免同時(shí)有效而將電源電壓拉低。其中D10-D13 的作用為釋放Kl線圈斷開(kāi)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電壓。復(fù)歸動(dòng)作時(shí)，C5的功能由反向的C4取代， Kl線圈電流方向與置位動(dòng)作相反，在此不再詳述。主電源VCC通過(guò)D9、LED后和R12限流輸入到LDO輸入端，LDO采用精工電子的微功耗帶使能控制的LD0，本實(shí)施例中采用的型號(hào)為S-812C50B，其典型工作電流消耗僅 2μΑ，其中C6、C7、C8為U2輸入、輸出濾波電容。主電源同時(shí)通過(guò)R18限流后經(jīng)過(guò)D15穩(wěn)壓為5. IV，為Ul提供工作電源，C9為Ul電源濾波電容，Ul為精工電子生產(chǎn)的微功耗CMOS 型模擬電壓比較器電路，型號(hào)為S-89530A或S-89531A，2個(gè)型號(hào)的唯一區(qū)別是S-89530A的輸入失調(diào)電壓為10mV，而S-89531A的輸入失調(diào)電壓為5mV，其他則完全一樣，其典型功率消耗僅0. 7 μ A ；Ul電源電壓通過(guò)2個(gè)阻值同為5. IM的電阻R15、R16分壓后輸入到Ul負(fù)輸入端，電源電壓則通過(guò)R13和R14分壓后，輸入到Ul的正輸入端，當(dāng)Ul正輸入端輸入電壓高于負(fù)輸入端時(shí)，Ul輸出端輸出1，通過(guò)R17后輸入到U2的使能控制端，即管腳5，U2開(kāi)始工作，輸出5V單片機(jī)工作電源，單片機(jī)開(kāi)始工作。按照?qǐng)D示參數(shù)，15V電源電壓需要充電到大約13. 9V時(shí)U2才有輸出，以保證單片機(jī)在開(kāi)始工作時(shí)，主電源C3儲(chǔ)存的電能能供單片機(jī)工作，并能可靠開(kāi)啟K2。當(dāng)U2開(kāi)啟后，U2的輸出通過(guò)R25為Ul正輸入提供一個(gè)反饋電流，使 Ul的工作點(diǎn)改變，以保證在開(kāi)啟K2或Kl和K2時(shí)，C2兩端的電壓降低不會(huì)導(dǎo)致U2關(guān)閉。LED串聯(lián)在輔助電源供電回路中，可降低對(duì)LDO的耐壓要求，同時(shí)還可以作為工作狀態(tài)指示燈使用而不需要額外消耗電流。在單片機(jī)處于停機(jī)模式的待機(jī)工作狀態(tài)下時(shí)，LED 中流過(guò)的電流僅數(shù)十μ Α,不足以產(chǎn)生人眼可見(jiàn)的發(fā)光現(xiàn)象，如果單片機(jī)被喚醒，則電流立即增加到數(shù)mA，足以點(diǎn)亮LED發(fā)出足夠人眼識(shí)別的光線，達(dá)到指示工作狀態(tài)的目的。由U3、C10-C13、R19和K3組成CPU控制電路，其中U3為STM8系列單片機(jī)，具有低功耗停機(jī)模式，其停機(jī)模式在5V電源電壓工作時(shí)典型值僅為6 μ A。ClO為U3復(fù)位電容，復(fù)位電阻為U3內(nèi)的弱上拉電阻，Cll為U3內(nèi)部穩(wěn)壓器濾波、退耦電容，C12為U3電源濾波、 退耦電容。R19、C13和K3組成插卡、取卡檢測(cè)電路，本實(shí)施例中采用STM8系列單片機(jī)做控制CPU，而STM8系列單片機(jī)所有端口均可設(shè)置為具有下降沿和上升沿中斷功能，并可以支持該中斷喚醒，因此K3僅使用NO或者NC即可。U3使用內(nèi)部RC振蕩器提供工作時(shí)鐘。在本實(shí)施例中U3的具體型號(hào)為STM8S103F2P6。本實(shí)施例中使用125KHz感應(yīng)卡為取電卡，如圖3中所示，從U3的14腳即PC4輸出12 信號(hào)電源，通過(guò)R21限流后輸入到由Ll和C17組成的串聯(lián)諧振電路，從Ll發(fā)射出去，反饋信號(hào)同樣通過(guò)Ll感應(yīng)接收。IC卡的數(shù)據(jù)反饋信號(hào)，通過(guò)D14進(jìn)行檢波后，輸入到由 C16和RM組成的濾波電路，濾波后輸入到由R23、R22、C15、C14和U4組成的遲滯比較器， U4輸出的工C卡數(shù)據(jù)信號(hào)通過(guò)R20輸入到單片機(jī)U3的19腳即PD2進(jìn)行數(shù)據(jù)接收和處理。 U4的工作電源由U3的第20腳即PD3提供，U3的PD3具有大電流輸出功能，而U4又是微功耗電路，因此完全能可靠工作，而且U4可以隨時(shí)通過(guò)改變PD3狀態(tài)將U3開(kāi)啟或關(guān)閉。Ll可以是線繞線圈天線，也可以是PCB印刷天線，在本實(shí)施例中使用PCB印刷天線，C17為多個(gè)電容串、并聯(lián)組合以適應(yīng)Ll的電感值，以保證諧振在12 頻率。當(dāng)采用STM8系列單片機(jī)時(shí)， 可以使3用一個(gè)技巧，即將內(nèi)部高頻RC振蕩器打開(kāi)做為系統(tǒng)時(shí)鐘，同時(shí)將內(nèi)部128K頻率的 RC振蕩器打開(kāi)，設(shè)置128K時(shí)鐘對(duì)外輸出即可；125K的IC卡通常都可以工作在100-150K的頻率下，這樣可以減小CPU的工作量，降低功耗，STM8S103F2P6的可配置時(shí)鐘輸出管腳為14 腳，即PC4。當(dāng)使用內(nèi)部128K時(shí)鐘做讀卡信號(hào)時(shí)，只需要將Ll和Cl的諧振頻率設(shè)置為128K 即可。下面結(jié)合圖3，對(duì)本實(shí)用新型的工作過(guò)程進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。當(dāng)本實(shí)用新型在投入使用上電時(shí)，或停電后再來(lái)電時(shí)，RC降壓電路輸出電源供本實(shí)用新型工作，但因?yàn)閯偵想?，C3兩端電壓不足以讓CPU等工作，而且R2能提供的電流也很小，僅數(shù)十μ Α，所以H橋驅(qū)動(dòng)電路，Κ2及其驅(qū)動(dòng)電路，U1-U4等均不工作，R2提供的電流僅用于對(duì)C3進(jìn)行充電。當(dāng)C3兩端電壓達(dá)到13. 9V以上時(shí)，Ul輸出U2的開(kāi)啟信號(hào)，U2開(kāi)始工作輸出單片機(jī)等需要的5V電源。單片機(jī)得電工作，完成上電復(fù)位后立即設(shè)置端口 PC5，然后立即輸出Κ2開(kāi)啟信號(hào)，Κ2開(kāi)啟后，通過(guò)Κ2能為整個(gè)電路提供充足的電力供應(yīng)。Κ2開(kāi)啟成功后，單片機(jī)再進(jìn)行其他初始化操作，然后輸出12 讀卡信號(hào)，開(kāi)啟U4 電源，接收IC卡的反饋數(shù)據(jù)信號(hào)。如果有IC且為合法有效的IC卡，則從PA2輸出Kl置位脈沖信號(hào)，如果卡非法或無(wú)工C卡存在，則延時(shí)一段時(shí)間，如15秒后從PAl輸出Kl復(fù)歸脈沖信號(hào)，然后停止U4的電源輸出，停止輸出12 讀卡信號(hào)，等待約5分鐘，設(shè)置PD4為外部中斷輸入，允許中斷，然后關(guān)閉K2，在關(guān)閉K2后立即進(jìn)入停機(jī)等待模式。關(guān)閉K2后，僅單片機(jī)和單片機(jī)外部中斷上拉電阻、電源和電源檢測(cè)部分消耗極小的電流，由R2提供。在上電后的第一次工作中，保持連續(xù)供電約5分鐘的目的，是讓C3能進(jìn)行充分的充電，因?yàn)镃3 是電解電容，而電解電容在長(zhǎng)時(shí)間不使用后再投入使用時(shí)，漏電流比較大，經(jīng)過(guò)充分的充電后，其漏電流將減小到比較理想的值，這樣可以將待機(jī)電流盡量減小。當(dāng)有卡片從插卡口插入或取出時(shí)，由PD4產(chǎn)生上升沿或下降沿中斷，將單片機(jī)從停機(jī)模式喚醒，喚醒后處理PD4的中斷響應(yīng)，并在中斷響中應(yīng)首先立即開(kāi)啟K2以保證良好的電源供應(yīng)，退出喚醒中斷后，開(kāi)始輸出12 讀卡信號(hào)，輸出U4工作電源，重復(fù)讀卡和Kl 控制過(guò)程，完成后關(guān)閉U4和12 讀卡信號(hào)輸出，關(guān)閉K2后進(jìn)入停機(jī)模式等待再次喚醒。與前述上電第一次的工作過(guò)程類似，僅有唯一的不同點(diǎn)，就是工作過(guò)程完成后不再需要進(jìn)行5 分鐘的充電過(guò)程。根據(jù)圖3所示的本實(shí)用新型典型實(shí)施例，其CPU停機(jī)模式僅消耗6 μ A電流，在15V 的VCC電源時(shí)，Ul及其電源電壓取樣電路僅消耗7 μ A電流，外部中斷上拉電阻R19在拉低到地時(shí)也僅消耗5μ A電流，即本實(shí)用新型的最低待機(jī)消耗電流僅18 μ Α，考慮到其他部分的漏電流，計(jì)劃50%的余量也僅需要27μΑ，完全實(shí)現(xiàn)待機(jī)微功耗。如圖中所示，R2采用 4. 7Μ時(shí)，在220V市電電源電壓的時(shí)候，可以提供約46 μ A電流共待機(jī)使用，完全達(dá)到使用要求。本說(shuō)明書以上內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上大多會(huì)有改變之處，如將電源部分應(yīng)用于遙控開(kāi)關(guān)、觸摸開(kāi)關(guān)等；Κ2采用三極管加光耦，如MPSA44三極管和TLP281光耦， 或者光耦及光耦加可控硅，以及干簧繼電器等方式進(jìn)行；Κ2單線圈換雙線圈，更改配合的驅(qū)動(dòng)電路；使用其他型號(hào)的單片機(jī)；使用非12 感應(yīng)卡及改變對(duì)應(yīng)讀卡電路；增加時(shí)鐘控制功能等使用本實(shí)用新型設(shè)計(jì)思想的應(yīng)用，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)，本說(shuō)明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
權(quán)利要求1.一種微功耗插卡取電開(kāi)關(guān)，包括RC降壓整流電源電路、主電源電路、主繼電器驅(qū)動(dòng)電路、輔助繼電器驅(qū)動(dòng)電路、主繼電器Kl和輔助繼電器K2、電源檢測(cè)電路、CPU控制電路、輔助電源電路和讀卡電路組成，其中RC降壓電源電路的輸出通過(guò)微功耗電阻R2和并聯(lián)在R2 兩端的輔助繼電器K2的觸點(diǎn)，向主電源電路供電，其特征是K2可通過(guò)CPU控制電路開(kāi)啟或關(guān)閉，在K2關(guān)閉時(shí)R2自動(dòng)接入電路工作，為單片機(jī)提供待機(jī)電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微功耗插卡取電開(kāi)關(guān)，其特征是在主電源電路關(guān)閉時(shí)，單片機(jī)工作在停機(jī)模式，可通過(guò)外部中斷喚醒，單片機(jī)的外部中斷連接在插卡、取卡電路的信號(hào)輸出端，當(dāng)有插卡或取卡操作時(shí)自動(dòng)喚醒單片機(jī)開(kāi)始工作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微功耗插卡取電開(kāi)關(guān)，其特征是電源檢測(cè)電路能根據(jù)上電情況控制LDO的開(kāi)啟，只有在上電過(guò)程中，主電源電壓達(dá)到要求值時(shí)才啟動(dòng)LDO使整個(gè)插卡取電開(kāi)關(guān)開(kāi)始工作。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微功耗插卡取電開(kāi)關(guān)，其特征是微動(dòng)開(kāi)關(guān)設(shè)置于IC卡插入口內(nèi)，當(dāng)IC卡插入或取出時(shí)能改變微動(dòng)開(kāi)關(guān)輸出觸點(diǎn)的狀態(tài)，不論插卡還是取卡，都能為單片機(jī)提供喚醒信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1及權(quán)利要求3所述的微功耗插卡取電開(kāi)關(guān)，其特征是LD0的輸出連接有一電阻R25，在LDO啟動(dòng)工作后，LDO通過(guò)R25向電源檢測(cè)電路提供一個(gè)反饋檢測(cè)電源， 以允許主電源在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)下降而不導(dǎo)致LDO關(guān)閉。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微功耗插卡取電開(kāi)關(guān)，其特征是在輔助電源輸入回路中串有LED為L(zhǎng)DO降壓，同時(shí)作為開(kāi)關(guān)工作狀態(tài)指示燈而不需要額外消耗電流。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種在待機(jī)狀態(tài)下僅消耗微弱電流的微功耗插卡取電開(kāi)關(guān)。所述開(kāi)關(guān)包括RC降壓整流電路、主電源電路、電源檢測(cè)電路、輔助電源電路、卡檢測(cè)電路、CPU控制電路、繼電器J1和J2及其驅(qū)動(dòng)電路、讀卡電路。市電通過(guò)RC降壓整流電路為整個(gè)開(kāi)關(guān)提供電源，并通過(guò)微功耗電阻提供給主電源電路，僅為單片機(jī)提供極微弱的待機(jī)電流，工作時(shí)通過(guò)繼電器J2的觸點(diǎn)K2將微功耗電阻短路，使電源的輸出直接接到主電源電路，即可提供大電流為包括單片機(jī)在內(nèi)的整個(gè)開(kāi)關(guān)供電。所述開(kāi)關(guān)使用磁保持繼電器，僅在卡插入或取出時(shí)進(jìn)行操作，其余時(shí)間除單片機(jī)工作在停機(jī)模式下之外，其他部分電路全部斷電，實(shí)現(xiàn)微功耗的目的。
文檔編號(hào)H03K17/96GK202168057SQ20112030619
公開(kāi)日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2011年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月22日
發(fā)明者郭文輝 申請(qǐng)人:郭文輝