一种供电电路、供电装置以及POS机的制作方法

一种供电电路、供电装置以及pos机
技术领域
1.本技术属于供电领域，尤其涉及一种供电电路、供电装置以及pos机。


背景技术：

2.目前，pos机主要通过pos机本身的usb口或通过底座进行供电，pos 机usb端口对外供电主要采用充电管理芯片外部电路升压从而产生供电电流，同时需要增加一个限流ic用于限制供电电流的大小，同时pos机的充电管理芯片的pmid引脚可在设备接入u盘时在充电管理芯片内部升压5v从而提供供电电流。
3.然而，目前pos机中usb host供电电路通常采用升压芯片对外接设备 (例如u盘)进行供电，存在pos机无法同时在充电时使用pmid引脚进行对外供电成本高、供电不稳定的问题。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于提供一种供电电路、供电装置以及pos机，旨在解决 pos机对外供电电路制造成本高，供电不稳定的问题。
5.本技术实施例第一方面提供了一种供电电路，所述供电电路包括：
6.供电接口，用于接入供电电压信号；
7.对外输电接口，与所述供电接口连接；
8.充放电模块，与所述供电接口和所述对外输电接口连接，用于接收所述供电电压信号，并根据所述供电电压信号对储能电池进行充电；其中，所述充放电模块还用于根据所述储能电池提供的储能电压信号生成对外输电信号输出至所述对外供电接口；
9.开关切换模块，与所述充放电模块和所述对外输电接口连接，用于根据所述供电电压信号关断所述充放电模块与所述对外输电接口之间的电连接。
10.在一个实施例中，所述供电电路还包括：隔离模块，设于所述供电接口与所述对外输电接口之间，用于隔离所述供电接口与所述对外输电接口。
11.在一个实施例中，所述供电电路还包括：限流模块，设于所述对外输电接口与所述充放电模块之间，用于对所述对外输电接口的电压信号进行限流。
12.在一个实施例中，所述限流模块包括至少一个限流电阻，所述至少一个限流电阻的第一端与所述对外输电接口连接，所述至少一个限流电阻的第二端与所述充放电模块连接。
13.在一个实施例中，所述开关切换模块包括：
14.第一开关管、第二开关管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第三开关管、第四开关管和外接设备识别端；所述第一开关管的第二端连接所述充放电模块的第一端，所述第一开关管的第一端与所述第一电阻的第一端共接入所述第二开关管的第一端，所述第一开关管的控制端与所述第一电阻的第二端、所述第二开关管的第一端共接入所述第二电阻的第一端，所述第二电阻的第二端连接所述第三开关管的第二端；所述第二开关管的第二端连
接所述对外输电接口；所述第三开关管的控制端与所述第四开关管的第二端共接入所述第三电阻的第一端，所述第三开关管的第一端接地；所述第四开关管的控制端连接所述供电接口，所述第四开关管的第一端接地；所述第三电阻的第二端连接外接设备识别端。
15.在一个实施例中，所述隔离模块包括第五开关管、第六开关管、第四电阻、第五电阻；所述第五开关管的第二端与所述第六开关管的控制端共接入所述供电接口，所述第五开关管的第一端与所述第四电阻的第一端共接入所述对外输电接口，所述第五开关管的控制端与所述第四电阻的第二端共接入所述第五电阻的第一端，所述第五电阻的第二端连接所述第六开关管的第二端，所述第六开关管的第一端接地。
16.在一个实施例中，所述充放电模块包括：充电管理芯片，所述充电管理芯片的充放电引脚与所述储能电池连接，所述充电管理芯片的pmid引脚与所述开关切换模块连接，所述充电管理芯片的vbus引脚与所述供电接口连接。
17.在一个实施例中，所述充放电引脚包括第一电容和第一电感，所述pmid 引脚直接连接所述开关切换模块，所述vbus引脚直接连接所述供电接口。
18.本技术还提供了一种供电装置，所述供电装置包括上述任一项的供电电路。
19.本技术还提供了一种pos机，所述pos机包括如上述任一项所述的供电电路。
20.在本技术实施例中，供电电路包括供电接口、对外输电接口、充放电模块、开关切换模块，供电接口用于接入供电电压信号的供电接口，对外输电接口与供电接口连接，充放电模块用于接收供电电压信号并根据供电电压信号对储能电池进行充放电，开关切换模块能根据供电信号关断充放电模块和对外输电接口之间的电连接，能使供电电路稳定对外供电，其次，充放电模块直接对储能电池的电压进行升压输出，不需要额外增加升压芯片进行升压，降低了供电电路的制造成本。
附图说明
21.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本技术实施例提供的一种供电电路的功能框图；
23.图2为本技术实施例提供的隔离模块的功能框图；
24.图3为本技术实施例提供的限流模块的功能框图；
25.图4为本技术实施例提供的限流模块的电路原理示意图；
26.图5为本技术实施例提供的开关切换模块的电路原理示意图；
27.图6为本技术实施例提供的隔离模块的电路原理示意图；
28.图7为本技术实施例提供的充放电模块的电路原理示意图。
具体实施方式
29.为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术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技术，并不用于限定本技术。
30.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
31.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
32.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
33.在pos机工作过程中，pos机的usb端口能给u盘提供工作电流以供u 盘进行工作，而充电管理芯片负责给u盘提供工作电流，一般情况下，充电管理芯片由vsys系统连接端连接升压芯片负责供电给外接设备，另还需接入一个限流电路以限制输出的电流，而充电管理芯片外部升压的方案存在制造成本高，供电不稳定的问题；还有一种方法是利用充电管理芯片内部升压的方式进行供电，充电管理芯片的pmid电池升压输出端需vbat电池连接端到pmid 端的电路升压时才能稳定对外供电，而pos机外接电源充电时，v_chg充电器输入端升压至vsys端的电路和vbat端升压至pmid端的电路有一部分存在共用的现象，所以v_chg端升压至vsys端的电路和vbat端升压至pmid 端的电路只能选择其中一种进行使用，因此pos机外接电源时不能用pmid端供电外接设备。
34.为了解决上述技术问题，本技术实施例提供了一种供电电路，图1为本技术实施例提供的一种供电电路的功能框图，结合图1所示，本实施例中的供电电路包括供电接口101、对外输电接口102、充放电模块103以及开关切换模块 104。
35.供电接口101用于接入供电电压信号；对外输电接口102与供电接口101 连接，用于将供电电压信号转发至外接设备(例如u盘等)；充放电模块103 与供电接口101和对外输电接口102连接，充放电模块103用于接收供电电压信号，并根据供电电压信号对储能电池进行充电；其中，充放电模块103还用于根据储能电池提供的储能电压信号生成对外输电信号输出至对外输电接口 102，此时由对外输电接口102将对外输电信号转发至外接设备，开关切换模块 104与充放电模块103和对外输电接口102连接，用于根据供电电压信号关断充放电模块103与对外输电接口102之间的电连接。
36.具体的，在本实施例中，供电接口101首先输出电压至充放电模块103，当供电接口101未外接电源时，对外输电接口102外接设备时，开关切换模块 104呈现开启状态，充放电模块103与对外输电接口102之间导通，充放电模块103为外接设备进行供电；当供电接口101外接电源时，即当供电接口101 为充放电模块103进行充电时，开关切换模块104关闭，充放电模块103不给外接设备供电，而是由供电接口101为外部设备供电，本实施例提供的供电电路解决了供电电路101在外接电源时不能外接设备的问题。
37.在一个实施例中，参见图2所示，供电电路还包括隔离模块105，隔离模块105设于供电接口101与对外输电接口102之间，用于隔离供电接口101与对外输电接口102。
38.在本实施例中，隔离模块105设于供电接口101与对外输电接口102之间，可以防止
对外输电接口102的电流反输入至供电接口101。
39.在一个实施例中，限流模块106包括至少一个限流电阻，至少一个限流电阻的第一端与对外输电接口102连接，至少一个限流电阻的第二端与充放电模块103连接，参见图3所示。
40.例如，参见图4所示，限流模块106包括一个限流电阻r6，限流电阻r6 的第一端与对外输电接口102连接，第二端与充放电模块103的第一端连接，用于限流和分压以防止损伤充放电模块103。
41.在本实施例中，限流电阻r6的阻值根据对外输电接口102与充放电模块 103之间的电流和电压而定。
42.在一个实施例中，开关切换模块104包括：第一开关管q1、第二开关管 q2、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第三开关管q3、第四开关管 q4。
43.第一开关管q1的第二端连接充放电模块103的第一端，第一开关管q1的第一端与第一电阻r1的第一端共接入第二开关管q2的第一端，第一开关管 q1的控制端与第一电阻r1的第二端、第二开关管q2的控制端共接入第二电阻r2的第一端，第二电阻r2的第二端连接第三开关管q3的第二端；第二开关管q2的第二端连接对外输电接口102；第三开关管q3的控制端与第四开关管q4的第二端共接入第三电阻r3的第一端，第三开关管q3的第一端接地；第四开关管q4的控制端连接供电接口101，第四开关管q4的第一端接地；第三电阻r3的第二端连接外接设备识别端201。
44.具体的，参见图5所示，第一开关管q1和第二开关管q2为mos管，第三开关管q3和第四开关管q4为三极管，当供电接口101有电流输出时，第四开关管q4导通，因此不管是否外接设备，第三开关管q3都不导通，由此导致第一开关管q1和第二开关管q2不接通，充放电模块103不向外接设备供电，当供电接口101没有电压输出时，第四开关管q4不导通，当外接设备时外接设备识别端201输出电流至第三开关管q3的基极，第三开关管q3导通，从而导致第一开关管q1和第二开关管q2导通，此时充放电模块103向外接设备供电。
45.在一个实施例中，隔离模块105包括第五开关管q5、第六开关管q6、第四电阻r4、第五电阻r5。
46.第五开关管q5的第二端与第六开关管q6的控制端共接入供电接口101，第五开关管q5的第一端与第四电阻r4的第一端共接入对外输电接口102，第五开关管q5的控制端与第四电阻r4的第二端共接入第五电阻r5的第一端，第五电阻r5的第二端连接第六开关管q6的第二端，第六开关管q6的第一端接地。
47.具体的，参见图6所示，第五开关管q5为mos管，第六开关管q6为三极管，当供电接口101有外接电源时，第六开关管q6导通，从而使第五开关管q5导通，此时供电接口101与对外输电接口102接通，外接电源向外接设备充电；当供电接口101没有外接电源时，第六开关管q6不导通，从而第五开关管q5也不导通，由此隔离模块105有防止外接设备电流流向供电接口101 的功能。
48.在一个实施例中，第四电阻r4的阻值大于100千欧，第五电阻r5的阻值大于5千欧。
49.在一个实施例中，充放电模块103包括充电管理芯片301。
50.充电管理芯片301及其外围电路组成一个充放电电路，当供电接口101接入电源时，充放电电路对储能电池302充电，当供电接口101没有接入电源时，充放电电路控制储能
电池302放电，并对对外输电接口102供电。
51.在一个实施例中，充放电引脚包括第一电容c1和第一电感l1，pmid引脚直接连接开关切换模块104，充电管理芯片301的vbus引脚直接连接供电接口101。
52.具体的，参见图7所示，充电管理芯片301的pmid引脚接入开关切换模块104；充电管理芯片301的vbus引脚与供电接口101相连；充电管理芯片 301的host引脚接地；充电管理芯片301的btst引脚连接第一电容c1的第一端，第一电容c1的第二端与充电管理芯片301的sw1引脚和sw2引脚共接入第一电感l1的第一端，第一电感l1的第二端与充电管理芯片301的sys1 引脚和sys2引脚共同作为充放电模块103的vsys端，充放电模块103的vsys 端连接储能电池302，用于给储能电池302充电；充电管理芯片301的bat1 引脚和bat2引脚共同作为充放电模块103的vbat端，充放电模块103的 vbat端连接储能电池302，用于储能电池302放电；充电管理芯片301的 pgnd1引脚和pgnd2引脚共同接地；充电管理芯片301的ce引脚和otg引脚共同接地；充电管理芯片301的int引脚作为充放电模块103的nint端；充电管理芯片301的sda引脚作为充放电模块103的i2c_sda端，充电管理芯片301的scl引脚作为充放电模块103的i2c_scl端。
53.在本实施例中，充放电模块103的nint端口用于检查外部设备，当外部设备输入低电平时，触发外部中断输入；充放电模块103的i2c_sda端口和 i2c_scl端口连接外接控制芯片，用于在充电管理芯片301和外接控制芯片之间传输数据。
54.本技术实施例还提供了一种供电装置，供电装置包括了上述任一项实施例所述的供电电路。
55.在一个实施例中，供电接口101的电压可以为5v，供电装置的耐压可大于 20v。
56.当供电接口101首先输出电压至充放电模块103，当供电接口101未外接电源时，对外输电接口102外接设备，开关切换模块104呈现开启状态，充放电模块103与对外输电接口102导通，充放电模块103为外接设备进行供电；当供电接口101外接电源时，即当供电接口101为充放电模块103进行充电时，开关切换模块104关闭，充放电模块103不给外接设备供电，而是由供电接口 101为外接设备供电，供电接口101外接电源的种情况采用充电接口101直接供电给外接设备解决了供电电路101在外接电源时不能外接设备的问题，也增加了供电电路的稳定性，使用充电管理芯片301内部升压的方式将电池302的电压进行提升降低了供电电路的制造成本；在供电接口101与对外输电接口102 之间接入隔离模块105能提高供电电路的稳定性。
57.由此可见，本技术的供电电路能解决现有技术中供电电路不稳定，制造成本过高的问题。
58.本技术实施例还提供了一种pos机，pos机包括了上述任一项实施例所述的供电电路。
59.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单
元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本技术的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
60.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
61.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
62.另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
63.以上所述实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种供电电路，其特征在于，所述供电电路包括：供电接口，用于接入供电电压信号；对外输电接口，与所述供电接口连接；充放电模块，与所述供电接口和所述对外输电接口连接，用于接收所述供电电压信号，并根据所述供电电压信号对储能电池进行充电；其中，所述充放电模块还用于根据所述储能电池提供的储能电压信号生成对外输电信号输出至所述对外输电接口；开关切换模块，与所述充放电模块和所述对外输电接口连接，用于根据所述供电电压信号关断所述充放电模块与所述对外输电接口之间的电连接。2.如权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述供电电路还包括：隔离模块，设于所述供电接口与所述对外输电接口之间，用于隔离所述供电接口与所述对外输电接口。3.如权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述供电电路还包括：限流模块，设于所述对外输电接口与所述充放电模块之间，用于对所述对外输电接口的电压信号进行限流。4.如权利要求3所述的供电电路，其特征在于，所述限流模块包括至少一个限流电阻，所述至少一个限流电阻的第一端与所述对外输电接口连接，所述至少一个限流电阻的第二端与所述充放电模块连接。5.如权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述开关切换模块包括：第一开关管、第二开关管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第三开关管、第四开关管和外接设备识别端；所述第一开关管的第二端连接所述充放电模块的第一端，所述第一开关管的第一端与所述第一电阻的第一端共接入所述第二开关管的第一端，所述第一开关管的控制端与所述第一电阻的第二端、所述第二开关管的控制端共接入所述第二电阻的第一端，所述第二电阻的第二端连接所述第三开关管的第二端；所述第二开关管的第二端连接所述对外输电接口；所述第三开关管的控制端与所述第四开关管的第二端共接入所述第三电阻的第一端，所述第三开关管的第一端接地；所述第四开关管的控制端连接所述供电接口，所述第四开关管的第一端接地；所述第三电阻的第二端连接外接设备识别端。6.如权利要求2所述的供电电路，其特征在于，所述隔离模块包括第五开关管、第六开关管、第四电阻、第五电阻；所述第五开关管的第二端与所述第六开关管的控制端共接入所述供电接口，所述第五开关管的第一端与所述第四电阻的第一端共接入所述对外输电接口，所述第五开关管的控制端与所述第四电阻的第二端共接入所述第五电阻的第一端，所述第五电阻的第二端连接所述第六开关管的第二端，所述第六开关管的第一端接地。7.如权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述充放电模块包括：充电管理芯片，所述充电管理芯片的充放电引脚与所述储能电池连接，所述充电管理芯片的pmid引脚与所述开关切换模块连接，所述充电管理芯片的vbus引脚与所述供电接口连接。8.如权利要求7所述的供电电路，其特征在于，所述充放电引脚包括第一电容和第一电感，所述pmid引脚直接连接所述开关切换模块，所述vbus引脚直接连接所述供电接口。9.一种供电装置，其特征在于，所述供电装置包括如权利要求1-8任一项所述的供电电路。10.一种pos机，其特征在于，所述pos机包括如权利要求1-8任一项所述的供电电路。

技术总结
本申请属于供电领域，提供了一种供电电路、供电装置以及POS机，供电电路包括供电接口、对外输电接口、充放电模块、开关切换模块，供电接口用于接入供电电压信号，对外输电接口与供电接口连接，充放电模块用于接收供电电压信号并根据供电电压信号对储能电池进行充放电，开关切换模块能根据供电信号关断充放电模块和对外输电接口之间的电连接，使供电电路稳定对外供电，其次，充放电模块直接对储能电池的电压进行升压输出，不需要额外增加升压芯片进行升压，降低了供电电路的制造成本。降低了供电电路的制造成本。降低了供电电路的制造成本。


技术研发人员：万志雄
受保护的技术使用者：百富计算机技术（深圳）有限公司
技术研发日：2021.09.06
技术公布日：2022/3/8