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深圳市創(chuàng)唯電子有限公司 是全國性最出色的進口電子器件代銷商。關鍵批發(fā)兼零售業(yè)全球著名生產(chǎn)商的五金機械射頻連接器 電纜電線 IC集成電路芯片 航空公司連接頭 汽車繼電器 控制器 接線端子排等上萬種商品數(shù)萬種型號規(guī)格,商品涉及到電腦上 通信 小車 家用電器 互聯(lián)網(wǎng) 嵌入式等諸多行業(yè),并聯(lián)接技術領先的技術性出示包含普遍行業(yè)的顧客服務提供商和供性價比高的個性化服務。
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使用強有力的防護技術,使手機銷售終端(POS)的正常運行時間最大化。
高級設計理念可有效避免因過電流、過電壓、過熱而造成的損壞,提高移動設備的可靠性和使用壽命。
隨著移動電子技術的發(fā)展,新的、功能更強的便攜式銷售終端(POS)設備應運而生。使用者依靠這些新設備的性能來完成各地的零售交易。無論小商店還是大商店,最大化正常運行時間和確保高可靠性對任何零售業(yè)務都是至關重要的。
設計者所面臨的挑戰(zhàn)包括:保護他們的產(chǎn)品免受人為觸碰和過電流(ESD)造成的靜電放電等危險,以及在使用電源適配器時由交流電源線引起的瞬態(tài)事件。設計者所面臨的另一個挑戰(zhàn)是,必須開發(fā)出能延長電池壽命和安全地加速電池重新充電時間的產(chǎn)品,從而減少POS終端的停機時間。利用鋰離子電池,設計者可以在小容量電池中提供高能量密度,并可實現(xiàn)快速充電;然而,設計者需要管理充電周期,并對電池進行監(jiān)控,以免損壞電池。
設計師面臨的第三個挑戰(zhàn)是要確保他們的產(chǎn)品符合適用的標準。違反標準會妨礙新產(chǎn)品及時上市。經(jīng)國家認可的測試實驗室拒絕產(chǎn)品會導致重新設計工作和重新測試,從而導致收入減少,進而導致產(chǎn)品推遲上市。
設計者可以選擇多種元件用于產(chǎn)品保護和問題檢測,包括熔斷器、壓敏電阻、瞬態(tài)電壓抑制器、ESD抑制器和溫度探測器。本論文提供了POS終端、電源適配器和打印機模塊所需的保護和檢測元件的設計指南。圖1顯示了較老的POS終端、較新的終端和電源適配器,并列出了能夠增強產(chǎn)品功能的保護和檢測元件。圖2展示了POS終端系統(tǒng)的主要組成部分。
安全電源適配器
電力適配器連接到交流電源線;因此,電力適配器需要保護交流電源線,以防止電源線的過流、瞬變和雷擊。圖3顯示了電源適配器和推薦保護元件的電路框圖。
輸入量保護、整流器和濾波器塊的保護元件包括過電流保護用的熔斷器和瞬態(tài)能量保護用的壓敏電阻。設計者應根據(jù)其設計來考慮是需要快熔還是慢熔。它們需要確保熔斷器的額定電壓高于交流電壓,熔斷器的電阻必須足夠小,以最大限度地降低熔斷器的耗電量。設計者可以根據(jù)可用的PC板空間,在管型熔斷器、軸向引信型熔斷器和表面貼裝型熔斷器中選擇。
高頻率的轉(zhuǎn)換器和鉗子模塊也需要保護,以防止瞬時通過輸入模塊傳播。在這個模塊中,設計者可以利用瞬態(tài)電壓抑制器(TVS)二極管來保護敏感的電路。該裝置能在皮秒內(nèi)對瞬態(tài)進行響應。設計者可選擇雙極或單極二極管。此外,設計者還可以采用徑向引線形式或表面安裝形式使用這些元件。
輸出器保護,整流器和濾波模塊連接外部外設。對于連接不當?shù)耐鈬O備,肖特基二極管可以提供反極性保護。肖特基二極管具有較低的正向電壓,可將器件的功耗降低到最小,從而達到最大的功率適配器效率。設計者需要確保肖特基二極管能夠支持最大輸出電流的電源適配器。
如能給USBType-C器件充電,則可輸出100W。盡管USB類型C器件能提供100W的大功率充電,但是USB連接器針腳之間的距離非常緊密,很容易被灰塵和污垢短路。設計者可以通過監(jiān)控USB連接器內(nèi)的溫升來防止USB電路的損壞。數(shù)字溫度指示器在連接器溫度達到100℃左右時,可將電阻從10Ω增大到1MΩ。電阻率升高會使電源適配器的輸出斷電。這是專為USB連接器設計的溫度指示器,符合USBType-C標準,可以防止USB連接器和輸出模塊的損壞。
手機POS終端保護。
銷售終端需要經(jīng)常與零售員工和客戶保持聯(lián)系。很多零售商店在地面上鋪上地毯,再加上濕度低,有利于形成容易受到靜電放電影響的環(huán)境。在POS終端中,圖4顯示了電路模塊。
DC輸入模塊需要有過流和瞬態(tài)保護。設計者應該考慮用帶有0402密封層的表面安裝引信,以節(jié)省PC板空間。采用快速引信可以在5秒內(nèi)快速響應200%的過電流而切斷電源,從而保護DC輸入模塊和POS終端的其他部分。該TVS二極管對直流輸入電路提供瞬態(tài)保護。表面安裝版可分為雙極型和單極型兩種。表貼式可安全地從10/1000μs脈沖中吸收高達1500W的能量。
C輸入塊要求電源適配器輸出塊提供必要的溫度保護。另外,USBType-C輸入模塊可以連接到外部環(huán)境。所以這個模組必須要防止靜電放電(ESD)。TVS二極管陣列,可用于最多5個雙極型二極管,用于保護電路模塊的所有部分。二極管能吸收瞬態(tài)電壓±20kV。每一個二極管的電容只有0.2pF左右,所以它的元件對USB傳輸協(xié)議的影響是可以忽略的。
連接到微處理器、MPU、模塊的模塊應該具有暫態(tài)保護功能,以保證它們的安全性。可將TVS二極管和TVS二極管陣列分別用于存儲器和觸摸屏顯示器。觸摸屏與用戶接觸時,尤其易受靜電放電影響。多極管陣列能夠提供完全保護的觸摸屏電路。
無線網(wǎng)絡模塊也會暴露于外部環(huán)境。建議ESD保護采用聚合物復合ESD抑制器。因為RF電路的設計目的是維持50Ω特性的輸出阻抗,所以設計者需要使用對電路輸出特性影響較小的保護元件。高分子ESD抑制劑可以防止直接接觸產(chǎn)生±8kVESD瞬變和空氣放電產(chǎn)生±15kVESD瞬變;這種器件的最大電容只有0.12pF。該ESD抑制器的泄漏電流為幾納安。這樣,ESD抑制器就能在不干擾GHzWi-FiRF信號的情況下提供必要的保護。
盡管鋰離子電池組在小型電池中有較高的能量密度,但是如果受到外部短路的影響,很容易發(fā)生熱失控。電池組的保護功能由電池管理電路提供;然而,設計者應該為電池組提供過流保護。設計者應該考慮使用可重置的過流保護元件,例如聚合物溫度系數(shù)(PPTC)元件。器件的最大電阻為150毫歐,當電流大于2安培時,電阻降至毫歐。過流時間一般為5秒鐘;此外,PPTC可以使用節(jié)省空間的0402表面貼裝封裝。該PPTC元件功耗低,串聯(lián)電阻能提供快速的過流反應,保護鋰離子電池組。
安全打印機。
收款機在POS終端上可以是終端一體機,也可以是獨立設備。無論如何,打印機需要防止其過流、瞬變和靜電放電。圖5展示了樣例打印機和推薦的保護組件。在圖6中有打印機電路模塊的細節(jié),以及需要保護特定模塊的元件。
印刷設備具有三個電路板,即直流輸入、觸摸屏顯示和Wi-Fi模塊,它們類似于POS終端電路,需要類似的保護元件。以太模塊連接到外部電路,需要ESD保護。對這種高速數(shù)據(jù)通信模塊,設計人員必須選擇不影響傳輸速率的保護元件。設計者可以考慮一組多管腳的TVS二極管陣列,該陣列具有±20千伏的接觸保護和±30千伏的空氣放電保護,同時每個I/O線只裝載2pF以太網(wǎng)電路。圖7所示為一組采用小4通道低電容TVS二極管陣列的建議保護方案。器件還包括能夠吸收150W和10A的8/20μs瞬態(tài)脈沖的齊納二極管。
印表機的USB連接器模塊也連接到外部設備;因此,它也需要ESD和瞬時電壓保護。和Wi-Fi模塊一樣,ESD抑制器也能在保護I/O線的同時增加電路的最小電容。此設備版本可保護一個或兩個端口。
保證與國際和國內(nèi)標準一致。
設計者應該了解POS機、打印機和電源適配器的使用標準。
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