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深圳市创唯电子有限公司 是全国性最出色的進口电子器件代销商。关键批發兼零售业全球著名生产商的五金机械射频连接器 电缆电线 IC集成电路芯片 航空公司连接头 汽车继电器 控制器 接线端子排等上万种商品数万种型号规格,商品涉及到电脑上 通信 小车 家用电器 互联网 嵌入式等诸多行业,并联接技术领先的技术性出示包含普遍行业的顾客服务提供商和供性价比高的个性化服务。
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使用强有力的防护技术,使手机销售终端(POS)的正常运行时间最大化。
高级设计理念可有效避免因过电流、过电压、过热而造成的损坏,提高移动设备的可靠性和使用寿命。
随着移动电子技术的发展,新的、功能更强的便携式销售终端(POS)设备应运而生。使用者依靠这些新设备的性能来完成各地的零售交易。无论小商店还是大商店,最大化正常运行时间和确保高可靠性对任何零售业务都是至关重要的。
设计者所面临的挑战包括:保护他们的产品免受人为触碰和过电流(ESD)造成的静电放电等危险,以及在使用电源适配器时由交流电源线引起的瞬态事件。设计者所面临的另一个挑战是,必须开发出能延长电池寿命和安全地加速电池重新充电时间的产品,从而减少POS终端的停机时间。利用锂离子电池,设计者可以在小容量电池中提供高能量密度,并可实现快速充电;然而,设计者需要管理充电周期,并对电池进行监控,以免损坏电池。
设计师面临的第三个挑战是要确保他们的产品符合适用的标准。违反标准会妨碍新产品及时上市。经国家认可的测试实验室拒绝产品会导致重新设计工作和重新测试,从而导致收入减少,进而导致产品推迟上市。
设计者可以选择多种元件用于产品保护和问题检测,包括熔断器、压敏电阻、瞬态电压抑制器、ESD抑制器和温度探测器。本论文提供了POS终端、电源适配器和打印机模块所需的保护和检测元件的设计指南。图1显示了较老的POS终端、较新的终端和电源适配器,并列出了能够增强产品功能的保护和检测元件。图2展示了POS终端系统的主要组成部分。
安全电源适配器
电力适配器连接到交流电源线;因此,电力适配器需要保护交流电源线,以防止电源线的过流、瞬变和雷击。图3显示了电源适配器和推荐保护元件的电路框图。
输入量保护、整流器和滤波器块的保护元件包括过电流保护用的熔断器和瞬态能量保护用的压敏电阻。设计者应根据其设计来考虑是需要快熔还是慢熔。它们需要确保熔断器的额定电压高于交流电压,熔断器的电阻必须足够小,以最大限度地降低熔断器的耗电量。设计者可以根据可用的PC板空间,在管型熔断器、轴向引信型熔断器和表面贴装型熔断器中选择。
高频率的转换器和钳子模块也需要保护,以防止瞬时通过输入模块传播。在这个模块中,设计者可以利用瞬态电压抑制器(TVS)二极管来保护敏感的电路。该装置能在皮秒内对瞬态进行响应。设计者可选择双极或单极二极管。此外,设计者还可以采用径向引线形式或表面安装形式使用这些元件。
输出器保护,整流器和滤波模块连接外部外设。对于连接不当的外围设备,肖特基二极管可以提供反极性保护。肖特基二极管具有较低的正向电压,可将器件的功耗降低到最小,从而达到最大的功率适配器效率。设计者需要确保肖特基二极管能够支持最大输出电流的电源适配器。
如能给USBType-C器件充电,则可输出100W。尽管USB类型C器件能提供100W的大功率充电,但是USB连接器针脚之间的距离非常紧密,很容易被灰尘和污垢短路。设计者可以通过监控USB连接器内的温升来防止USB电路的损坏。数字温度指示器在连接器温度达到100℃左右时,可将电阻从10Ω增大到1MΩ。电阻率升高会使电源适配器的输出断电。这是专为USB连接器设计的温度指示器,符合USBType-C标准,可以防止USB连接器和输出模块的损坏。
手机POS终端保护。
销售终端需要经常与零售员工和客户保持联系。很多零售商店在地面上铺上地毯,再加上湿度低,有利于形成容易受到静电放电影响的环境。在POS终端中,图4显示了电路模块。
DC输入模块需要有过流和瞬态保护。设计者应该考虑用带有0402密封层的表面安装引信,以节省PC板空间。采用快速引信可以在5秒内快速响应200%的过电流而切断电源,从而保护DC输入模块和POS终端的其他部分。该TVS二极管对直流输入电路提供瞬态保护。表面安装版可分为双极型和单极型两种。表贴式可安全地从10/1000μs脉冲中吸收高达1500W的能量。
C输入块要求电源适配器输出块提供必要的温度保护。另外,USBType-C输入模块可以连接到外部环境。所以这个模组必须要防止静电放电(ESD)。TVS二极管阵列,可用于最多5个双极型二极管,用于保护电路模块的所有部分。二极管能吸收瞬态电压±20kV。每一个二极管的电容只有0.2pF左右,所以它的元件对USB传输协议的影响是可以忽略的。
连接到微处理器、MPU、模块的模块应该具有暂态保护功能,以保证它们的安全性。可将TVS二极管和TVS二极管阵列分别用于存储器和触摸屏显示器。触摸屏与用户接触时,尤其易受静电放电影响。多极管阵列能够提供完全保护的触摸屏电路。
无线网络模块也会暴露于外部环境。建议ESD保护采用聚合物复合ESD抑制器。因为RF电路的设计目的是维持50Ω特性的输出阻抗,所以设计者需要使用对电路输出特性影响较小的保护元件。高分子ESD抑制剂可以防止直接接触产生±8kVESD瞬变和空气放电产生±15kVESD瞬变;这种器件的最大电容只有0.12pF。该ESD抑制器的泄漏电流为几纳安。这样,ESD抑制器就能在不干扰GHzWi-FiRF信号的情况下提供必要的保护。
尽管锂离子电池组在小型电池中有较高的能量密度,但是如果受到外部短路的影响,很容易发生热失控。电池组的保护功能由电池管理电路提供;然而,设计者应该为电池组提供过流保护。设计者应该考虑使用可重置的过流保护元件,例如聚合物温度系数(PPTC)元件。器件的最大电阻为150毫欧,当电流大于2安培时,电阻降至毫欧。过流时间一般为5秒钟;此外,PPTC可以使用节省空间的0402表面贴装封装。该PPTC元件功耗低,串联电阻能提供快速的过流反应,保护锂离子电池组。
安全打印机。
收款机在POS终端上可以是终端一体机,也可以是独立设备。无论如何,打印机需要防止其过流、瞬变和静电放电。图5展示了样例打印机和推荐的保护组件。在图6中有打印机电路模块的细节,以及需要保护特定模块的元件。
印刷设备具有三个电路板,即直流输入、触摸屏显示和Wi-Fi模块,它们类似于POS终端电路,需要类似的保护元件。以太模块连接到外部电路,需要ESD保护。对这种高速数据通信模块,设计人员必须选择不影响传输速率的保护元件。设计者可以考虑一组多管脚的TVS二极管阵列,该阵列具有±20千伏的接触保护和±30千伏的空气放电保护,同时每个I/O线只装载2pF以太网电路。图7所示为一组采用小4通道低电容TVS二极管阵列的建议保护方案。器件还包括能够吸收150W和10A的8/20μs瞬态脉冲的齐纳二极管。
印表机的USB连接器模块也连接到外部设备;因此,它也需要ESD和瞬时电压保护。和Wi-Fi模块一样,ESD抑制器也能在保护I/O线的同时增加电路的最小电容。此设备版本可保护一个或两个端口。
保证与国际和国内标准一致。
设计者应该了解POS机、打印机和电源适配器的使用标准。
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