一种提高POS收银机系统稳定性的电源适配器的制作方法

文档编号:14478066
研发日期:2018/5/19

本实用新型涉及电子电路领域,尤其是一种提高POS收银机系统稳定性的电源适配器。



背景技术:

随着无纸化消费的普及,POS(Point Of Sale,销售点)收银机在很多的领域得到应用,如大型餐饮店、食堂、商场等,POS收银机的普及加快了支付的过程,为消费者提供了很大的便利。

然而,在实际使用过程中,尤其是农村,常常会出现POS收银机无接地线的情况,容易导致POS收银机无法正常工作或无法稳定地进行数据传输,抗干扰能力较差,不够可靠。对此,目前业内缺乏行之有效的解决方案。



技术实现要素:

为解决上述技术问题,本实用新型的目的在于:提供一种抗干扰能力强和可靠的,提高POS收银机系统稳定性的电源适配器。

本实用新型所采取的技术方案是:

一种提高POS收银机系统稳定性的电源适配器,包括输入滤波电路、整流电路、变压器、PWM控制电路和功率开关电路,所述输入滤波电路的输出端连接至整流电路的输入端,所述整流电路的输出端分别与PWM控制电路的第一输入端以及变压器的第一输入端连接,所述PWM控制电路的输出端通过功率开关电路进而连接至变压器的第二输入端,所述PWM控制电路的电源端连接至变压器的第三输入端,所述整流电路的输出端还接地。

进一步,还包括均流电路、输出滤波电路和反馈电路,所述均流电路的输入端与变压器的输出端连接,所述均流电路的输出端分别与输出滤波电路的输入端和反馈电路的第一输入端连接,所述输出滤波电路的输出端还与反馈电路的第二输入端连接,所述反馈电路的输出端与PWM控制电路的第二输入端连接。

进一步,所述反馈电路包括稳压电路和光电耦合器,所述输出滤波电路的输出端依次通过稳压电路和光电耦合器进而连接至PWM控制电路的第二输入端,所述光电耦合器的输入端还连接至均流电路的输出端。

进一步,所述输入滤波电路包括保险丝、热敏电阻、第一共模电感和第二共模电感,所述保险丝的一端接火线,所述保险丝的另一端通过热敏电阻进而连接至第一共模电感的第一输入端,所述第一共模电感的第二输入端接零线,所述第一共模电感的第一输出端与第二共模电感的第一输入端连接,所述第一共模电感的第二输出端与第二共模电感的第二输入端连接,所述第二共模电感的第一输出端与整流电路的第一输入端连接,所述第二共模电感的第二输出端与整流电路的第二输入端连接。

进一步,所述整流电路包括第一整流二极管、第二整流二极管、第三整流二极管和第四整流二极管,所述第一整流二极管的阳极和第二整流二极管的阴极均与第二共模电感的第一输出端连接,所述第三整流二极管的阴极和第四整流二极管的阳极均与第二共模电感的第二输出端连接,所述第一整流二极管的阴极和第四整流二极管的阴极均与变压器的第一输入端连接,所述第二整流二极管的阳极和第三整流二极管的阳极均接地。

进一步,所述变压器包括第一原边线圈、第二原边线圈和副边线圈,所述第一原边线圈的第一端分别与第一整流二极管的阴极以及第二原边线圈的一端连接,所述第一原边线圈的第二端与功率开关电路的输出端连接,所述第二原边线圈的一端与PWM控制电路的第一输入端连接,所述第二原边线圈的另一端接地,所述副边线圈的一端与均流电路的输入端连接,所述副边线圈的另一端连接至防雷保护地。

进一步,还包括续流二极管,所述续流二极管的阳极与第一原边线圈的第二端连接,所述续流二极管的阴极连接至第一原边线圈的第一端。

进一步,所述PWM控制电路包括PWM控制芯片,所述功率开关电路包括N沟道增强型场效应管,所述PWM控制芯片的反馈端与反馈电路的输出端连接,所述PWM控制芯片的电源端分别与第一整流二极管的阴极以及第二原边线圈的一端连接,所述PWM控制芯片的输出端连接至N沟道增强型场效应管的栅极,所述PWM控制芯片的使能端和N沟道增强型场效应管的源极均接地,所述N沟道增强型场效应管的漏极连接至第一原边线圈的第二端。

进一步,在所述均流电路的输出端和输出滤波电路的输入端之间还连接有第一电感。

进一步,还包括指示电路,所述指示电路包括指示电阻和指示灯,所述输出滤波电路的输出端通过指示电阻连接至指示灯的输入端,所述指示灯的输出端连接至防雷保护地。

本实用新型的有益效果是:包括输入滤波电路、整流电路、变压器、PWM控制电路和功率开关电路,整流电路的输出端接地,通过将整流电路的输出端接地的方式使得接入电源适配器的POS收银机在无接地线时仍能正常工作或稳定地进行数据传输,提升了POS收银机系统的抗干扰能力和稳定性,更加可靠。

附图说明

图1为本实用新型一种提高POS收银机系统稳定性的电源适配器的原理框图;

图2为本实用新型输入滤波电路和整流电路的电路原理图;

图3为本实用新型变压器、PWM控制电路、功率开关电路、均流电路、输出滤波电路、反馈电路和指示电路的电路原理图。

具体实施方式

参照图1,一种提高POS收银机系统稳定性的电源适配器,包括输入滤波电路、整流电路、变压器、PWM控制电路和功率开关电路,所述输入滤波电路的输出端连接至整流电路的输入端,所述整流电路的输出端分别与PWM控制电路的第一输入端以及变压器的第一输入端连接,所述PWM控制电路的输出端通过功率开关电路进而连接至变压器的第二输入端,所述PWM控制电路的电源端连接至变压器的第三输入端,所述整流电路的输出端还接地GND。

本实施例的电源适配器为开关电源,输入滤波电路接380V交流电源,经输入滤波电路滤波和整流电路整流后得到300V直流,再经变压器变压后输出给POS收银机作为电源使用。PWM控制电路和功率开关电路为开关电源电路的常用模块,用于提供开关信号,以进行斩波整形。为了保证POS收银机在无接地线时仍能正常工作或稳定地传输数据,本实施例通过将整流电路输出端接地的方式,使得接入电源适配器的POS收银机在无接地线时仍能正常工作或稳定地进行数据传输,提升了POS行业设备在没有接地线时数据传输的稳定性。

参照图1,进一步作为优选的实施方式,还包括均流电路、输出滤波电路和反馈电路,所述均流电路的输入端与变压器的输出端连接,所述均流电路的输出端分别与输出滤波电路的输入端和反馈电路的第一输入端连接,所述输出滤波电路的输出端还与反馈电路的第二输入端连接,所述反馈电路的输出端与PWM控制电路的第二输入端连接。

本实施例中,均流电路用于对变压器的输出电流进行均流。输出滤波电路,用于进行输出滤波,得到POS收银机所需的电源信号。反馈电路,用于为PWM控制电路提供输出反馈信号。

优选的,如图3所示,所述均流电路可由第一电阻R10-11、第一电容C7、第二电容C4、第一二极管D4和第二二极管D5组成。如图3所示,输出滤波电路可由第二电阻R17、第三电容C5和第四电容C6组成。

参照图1,进一步作为优选的实施方式,所述反馈电路包括稳压电路和光电耦合器,所述输出滤波电路的输出端依次通过稳压电路和光电耦合器进而连接至PWM控制电路的第二输入端,所述光电耦合器的输入端还连接至均流电路的输出端。

优选的,如图3所示,所述稳压电路可由稳压管U3以及其外围电路组成,而光电耦合器U2可采用PC817C光电耦合器来实现。稳压管U3可采用德州仪器公司的TL431芯片来实现。

参照图2,进一步作为优选的实施方式,所述输入滤波电路包括保险丝F1、热敏电阻RT、第一共模电感LF1和第二共模电感LF2,所述保险丝F1的一端接火线L,所述保险丝F1的另一端通过热敏电阻RT进而连接至第一共模电感LF1的第一输入端,所述第一共模电感LF1的第二输入端接零线N,所述第一共模电感LF1的第一输出端与第二共模电感LF2的第一输入端连接,所述第一共模电感LF1的第二输出端与第二共模电感LF2的第二输入端连接,所述第二共模电感LF2的第一输出端与整流电路的第一输入端连接,所述第二共模电感LF2的第二输出端与整流电路的第二输入端连接。

所述共模电感的作用是EMI滤波,共模电感实质上是一个双向滤波器:一方面要滤除信号线上共模电磁干扰,另一方面又要抑制本身不向外发出电磁干扰,避免影响同一电磁环境下其他电子设备的正常工作。优选的,第二共模电感LF2为共模磁场电感线圈。

优选的,所述热敏电阻RT为NTC热敏电阻,当电路接入交流电源时,电流将瞬间增大,而NTC热敏电阻的特性是低温时电阻值高,因此可以避免电流浪涌,后续在电路持续工作时,NTC热敏电阻温度升高,不再对电路中的电流产生抑制作用。

参照图2,进一步作为优选的实施方式,所述整流电路包括第一整流二极管D1A、第二整流二极管D1B、第三整流二极管D1C和第四整流二极管D1D,所述第一整流二极管D1A的阳极和第二整流二极管D1B的阴极均与第二共模电感LF2的第一输出端连接,所述第三整流二极管D1C的阴极和第四整流二极管D1D的阳极均与第二共模电感LF2的第二输出端连接,所述第一整流二极管D1A的阴极和第四整流二极管D1D的阴极均与变压器的第一输入端连接,所述第二整流二极管D1B的阳极和第三整流二极管D1C的阳极均接地GND。

参照图2和图3,进一步作为优选的实施方式,所述变压器T1包括第一原边线圈、第二原边线圈和副边线圈,所述第一原边线圈的第一端与第一整流二极管D1A的阴极连接,所述第一原边线圈的第二端与功率开关电路的输出端连接,所述第二原边线圈的一端与PWM控制电路的第一输入端连接,所述第二原边线圈的另一端接地GND,所述副边线圈的一端与均流电路的输入端连接,所述副边线圈的另一端连接至防雷保护地LGND。

优选的,如图3所示,第一原边线圈与副边线圈之间还连接有安规电容Y1,更加安全。

参照图3,进一步作为优选的实施方式,还包括续流二极管D3,所述续流二极管D3的阳极与第一原边线圈的第二端连接,所述续流二极管D3的阴极连接至第一原边线圈的第一端。

优选的,所述续流二极管D3反向并联在第一原边线圈的两端,以在电压或电流突变时,对电路中的其它元件(如功率开关电路等)起保护作用。

参照图2和图3,进一步作为优选的实施方式,所述PWM控制电路包括PWM控制芯片U1,所述功率开关电路包括N沟道增强型场效应管Q1,所述PWM控制芯片U1的反馈端FB与反馈电路的输出端连接,所述PWM控制芯片U1的电源端VCC分别与第一整流二极管D1A的阴极以及第二原边线圈的一端连接,所述PWM控制芯片U1的输出端GATE连接至N沟道增强型场效应管Q1的栅极,所述PWM控制芯片U1的使能端SENSE和N沟道增强型场效应管Q1的源极均接地GND,所述N沟道增强型场效应管Q1的漏极连接至第一原边线圈的第二端。

本实施例中,PWM控制电路的第一输入端以及电源端合二为一,也就是说,PWM控制电路的第一输入端以及电源端均为PWM控制芯片U1的电源端VCC,如图3所示。优选的,PWM控制电路的PWM控制芯片U1可采用通嘉科技LD7515芯片来实现。

参照图3,进一步作为优选的实施方式,在所述均流电路的输出端和输出滤波电路的输入端之间还连接有第一电感L1。

参照图3,进一步作为优选的实施方式,还包括指示电路,所述指示电路包括指示电阻R18和指示灯D8,所述输出滤波电路的输出端通过指示电阻R18连接至指示灯D8的输入端,所述指示灯D8的输出端连接至防雷保护地LGND。

本实施例中,指示电路用于指示输出滤波电路的输出端是否有电压,若有,指示灯D8会亮;反之,指示灯D8会熄灭。

总的来说,为解决POS行业设备在无接地线时数据传输的稳定性问题,本实用新型提出了一种提高POS收银机系统稳定性的电源适配器,通过将整流电路的输出端接地的方式使得接入电源适配器的POS收银机在无接地线时仍能正常工作或稳定地进行数据传输,提升了POS收银机系统的抗干扰能力和稳定性,更加可靠。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明,但本实用新型并不限于所述实施例,熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换,这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

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