内置电池学生卡片机超常待机电路及学生卡片机的制作方法

本发明涉及学生卡片机技术领域，尤其涉及一种内置电池学生卡片机超常待机电路及学生卡片机。

背景技术：

内置电池学生卡片机属于高度集成化的智能电子产品，集成电路在关机状态下会存在几十上百微安的漏电流，卡片机内置rfid芯片会在上电后存在几毫安的工作电流，所以产品在关机状态下电池电量也会被慢慢消耗。而产品在完成生产到最终消费者手里可能需要三个月或者半年甚至更久的时间，特别是外销到国外的产品，需要通过海关运到相关国家后再中转给代理商，一些非常规的电子产品可能一两年后到消费者手里都有可能，那对于小容量电池的电子产品在关机超低功耗方面就显得尤为重要，否则客户拿到手的产品电池缺电无法开机。

由此，有必要提出一种解决方案，以降低内置电池学生卡片机的功耗，解决现有技术中内置电池学生卡片机在未到消费者手里就低电量不能开机的问题。

技术实现要素：

本发明提出了一种sim卡智能省电方案，尤其一种内置电池学生卡片机超常待机电路及学生卡片机，旨在降低内置电池学生卡片机的功耗，解决现有技术中内置电池学生卡片机在未到消费者手里就低电量不能开机的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种内置电池学生卡片机超常待机电路，包括simi卡座、主体电路、开机维持电路、以及usb通电电路，其中，所述主体电路的一端与所述simi卡座连接，另一端与电源vbat_li连接，所述主体电路的另一端还与所述内置电池学生卡片机的rfid芯片连接。

本发明进一步的技术方案是，所述smi卡座为smi卡座j6401，所述主体电路包括电阻r6112、二极管d1801、电阻r6111、电阻r6110、电容c6118、开关管q6101、电容c6101、电容c6103、电容c6110、电容c6112，其中，所述电阻r6112的一端与所述smi卡座j6401的g1脚连接，另一端与所述二极管d1801的阴极连接，所述二极管d1801的阳极分别与所述电阻r6111、电阻r6110的一端连接，所述r6110的另一端分别与所述开关管q6101的g极、所述电容c6118的一端连接，所述电容c6118的另一端接地，所述电阻r6111的另一端分别与所述开关管q6101的s极、电源vbat_li连接，所述开关管q6101的d极分别与所述电容c6101、电容c6103、电容c6110、电容c6112的一端连接，并通过vbat所述内置电池学生卡片机的rfid芯片连接，所述电容c6101、电容c6103、电容c6110、电容c6112的另一端接地；

当所述smi卡座j6401未插入smi卡时，所述smi卡座j6401的g1脚悬空，当所述smi卡座j6401插入smi卡时，所述smi卡座j6401的g1脚接地。

本发明进一步的技术方案是，所述开机维持电路包括电阻r6132、电容c6133，电阻rv6107，开关管q6102，电阻r6131，其中，所述电阻r6131的一端分别与所述开关管q6101的g极、所述r6110的另一端、所述电容c6118的一端连接，所述电阻r6131的另一端与所述开关管q6102的d极连接，所述开关管q6102的g极分别与所述电阻r6132的一端、所述电容c6133的一端、所述电阻rv6107的一端连接，所述开关管q6102的s极、所述电阻r6132的另一端、所述电容c6133的另一端接地，所述电阻r6132与内置电池学生卡片机cpu的gpio连接。

本发明进一步的技术方案是，所述usb通电电路包括开关管q6103，所述开关管q6103的d极分别与所述电阻r6131的另一端、所述开关管q6102的d极连接，所述开关管q6103的s极接地。

为实现上述目的，本发明还提出一种学生卡片机，该学生卡片机包括如上所述的内置电池学生卡片机超常待机电路。

本发明内置电池学生卡片机超常待机电路及学生卡片机的有益效果为：本发明通过上述技术方案，包括simi卡座、主体电路、开机维持电路、以及usb通电电路，其中，所述主体电路的一端与所述simi卡座j6401连接，另一端与电源vbat_li连接，所述主体电路的另一端还通过vbat所述内置电池学生卡片机的rfid芯片连接，降低了内置电池学生卡片机的功耗，解决了现有技术中内置电池学生卡片机在未到消费者手里就低电量不能开机的问题。

附图说明

图1是本发明内置电池学生卡片机超常待机电路较佳实施例中mos开关电路图；

图2是本发明内置电池学生卡片机超常待机电路较佳实施例中sim卡电路图；

图3是本发明内置电池学生卡片机超常待机电路较佳实施例的pcb板位号图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为降低内置电池学生卡片机的功耗，解决现有技术中内置电池学生卡片机在未到消费者手里就低电量不能开机的问题，本发明提出一种内置电池学生卡片机超常待机电路。

请参照图1至图3，图1是本发明内置电池学生卡片机超常待机电路较佳实施例中mos开关电路图；图2是本发明内置电池学生卡片机超常待机电路较佳实施例中sim卡电路图；图3是本发明内置电池学生卡片机超常待机电路较佳实施例的pcb板位号图。

如图1至图3所示，本实施例中，该内置电池学生卡片机超常待机电路包括simi卡座、主体电路、开机维持电路、以及usb通电电路，其中，所述主体电路的一端与所述simi卡座连接，另一端与电源vbat_li连接，所述主体电路的另一端还与所述内置电池学生卡片机的rfid芯片连接。

其中，所述smi卡座为smi卡座j6401，所述主体电路包括电阻r6112、二极管d1801、电阻r6111、电阻r6110、电容c6118、开关管q6101、电容c6101、电容c6103、电容c6110、电容c6112，其中，所述电阻r6112的一端与所述smi卡座j6401的g1脚连接，另一端与所述二极管d1801的阴极连接，所述二极管d1801的阳极分别与所述电阻r6111、电阻r6110的一端连接，所述r6110的另一端分别与所述开关管q6101的g极、所述电容c6118的一端连接，所述电容c6118的另一端接地，所述电阻r6111的另一端分别与所述开关管q6101的s极、电源vbat_li连接，所述开关管q6101的d极分别与所述电容c6101、电容c6103、电容c6110、电容c6112的一端连接，并通过vbat所述内置电池学生卡片机的rfid芯片连接，所述电容c6101、电容c6103、电容c6110、电容c6112的另一端接地。

当所述smi卡座j6401未插入smi卡时，所述smi卡座j6401的g1脚悬空，当所述smi卡座j6401插入smi卡时，所述smi卡座j6401的g1脚接地。

进一步的，本实施例中，所述开机维持电路包括电阻r6132、电容c6133，电阻rv6107，开关管q6102，电阻r6131，其中，所述电阻r6131的一端分别与所述开关管q6101的g极、所述r6110的另一端、所述电容c6118的一端连接，所述电阻r6131的另一端与所述开关管q6102的d极连接，所述开关管q6102的g极分别与所述电阻r6132的一端、所述电容c6133的一端、所述电阻rv6107的一端连接，所述开关管q6102的s极、所述电阻r6132的另一端、所述电容c6133的另一端接地，所述电阻r6132与内置电池学生卡片机cpu的gpio连接。

进一步的，本实施例中，所述usb通电电路包括开关管q6103，所述开关管q6103的d极分别与所述电阻r6131的另一端、所述开关管q6102的d极连接，所述开关管q6103的s极接地。

以下对本发明内置电池学生卡片机超常待机电路较佳实施例的工作原理做详细阐述。

1、本实施例中，smi卡座j6401、电阻r6112、二极管d1801、电阻r6111、电阻r6110、电容c6118、开关管q6101、电容c6101、电容c6103、电容c6110、电容c6112组成sim卡智能省电方案的主体电路。本实施例巧妙的利用j6401-sim卡座的热插拔中断g1脚，在未插入sim卡时g1脚悬空，插入sim卡时g1脚接地。vbat_li为电池端，通过开关管q6101到vbat给系统供电，在未插入sim卡时，smi卡座j6401的g1脚悬空，开关管q6101的g极约为电池端电压，开关管q6101处于截止状态，vbat_li与系统电路与rfid芯片断开，在长时间存放过程中电池电量不会被系统电路消耗，尽可能的保持了电池电量健康，让该内置电池学生卡片机在长时间存放后到客户手里依旧有足够电量来开机使用。用户拿到机器插入sim卡时，smi卡座j6401的g1脚接地，电池经过分压限流电阻r6111、r6112与防反二极管d1801接地，开关管q6101的g极电压约等于二极管d1801与电阻r6111之间电压，以电池vbat_li＝3.8v电压为例，开关管q6101的g极电压vg＝(vbat_li-vf)*r6112/(r6111+r6112)+vf。vf为二极管正向压降约为0.5v，计算得vg≈0.8v，满足开关管q6101饱和导通条件，vbat_li通过开关管q6101到vbat给系统电路供电，此时客户可以正常使用。

2、本实施例中，电阻r6132、电容c6133、电阻rv6107、开关管q6102、电阻r6131组成开机后的维持电路。此电路用于维持开机后开关管q6101的饱和导通状态，考虑到用户会存在更换sim卡的使用场景，如果没有此电路，用户在拔出sim卡时机器立即断电，不符合正常使用习惯。power_en接cpu的gpio口，开机后power_en脚将一直保持高电平，使开关管q6102工作在饱和导通状态，开关管q6101的g极通过限流电阻r6131接地，在开机状态下用户拔出sim卡，开关管q6101依旧能维持在饱和导通状态，系统不会断电。

3、本实施例中，开关管q6103，电阻r6131组成usb通电电路。此电路用于研发、生产阶段使用，大批量生产测试阶段在主板校准过程中不可能每一块主板都放入sim卡，这样会浪费大量时间，使得产品生产周期变长，usb通电电路就是为解决这一问题的。未插入usb时，开关管q6103进入截止状态，此时不会影响开关管q6101的状态。当插入usb时，开关管q6103进入饱和导通状态，使开关管q6101的g极通过限流电阻r6131接地，满足饱和导通状态，系统可以正常供电，工厂生产阶段插上usb即可正常进行校准测试验证，大大缩短生产时间。

本发明内置电池学生卡片机超常待机电路较佳实施例的测试数据如下：

1、未加sim卡智能省电方案(内置电池学生卡片机超常待机电路)的功耗测试数据，如表1所示，卡片机关机整体平均电流已达到2.079ma。

表1.未加sim卡智能省电方案功耗测试数据

2、加sim卡智能省电方案(内置电池学生卡片机超常待机电路)的功耗测试数据，如表2所示，卡片机关机整体平均电流降到0.0001ma。

表2.加sim卡智能省电方案功耗测试数据

根据上述测试数据得出，sim卡智能省电方案(内置电池学生卡片机超常待机电路)能减小卡片机关机状态下的功耗，以实现超常待机。目前内置电池学生卡片机内置一块1350mah容量电池，在充满电的情况下，不考虑电池内耗，未加sim卡智能省电方案的在关机状态下649小时电池电量会被耗光。而加sim卡智能省电方案的在关机状态下13500000小时电池电量才被消耗光，所以此方案能较好的解决了内置电池学生卡片机在未到消费者手里就低电量不能开机的问题。

本发明内置电池学生卡片机超常待机电路的有益效果是：本发明通过上述技术方案，包括simi卡座j6401、主体电路、开机维持电路、以及usb通电电路，其中，所述主体电路的一端与所述simi卡座j6401连接，另一端与电源vbat_li连接，所述主体电路的另一端还通过vbat所述内置电池学生卡片机的rfid芯片连接，相对于现有技术，降低了内置电池学生卡片机的功耗，解决了现有技术中内置电池学生卡片机在未到消费者手里就低电量不能开机的问题。

为实现上述目的，本发明还提出一种内置电池学生卡片，该学生卡片机包括如上所述的内置电池学生卡片机超常待机电路，其中，该内置电池学生卡片机超常待机电路的电路结构、工作原理，上面已经详细阐述，这里不再赘述。相对于现有技术，本发明内置电池学生卡片通过内置电池学生卡片机超常待机电路降低了内置电池学生卡片机的功耗，解决了现有技术中内置电池学生卡片机在未到消费者手里就低电量不能开机的问题。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。