专利名称：一种兼容5v和3．3v电压的供电电路及电子设备的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电路技术领域，尤其涉及一种兼容5V和3. 3V电压的供电电路及电子设备。
背景技术：
DVB-CI (digital video broadcast Common Interface,数字视频广播公用接ロ)协议中，其物理接 ロ采用 PCMCIA (PERSONAL COMPUTER MEMORY CARD INTERNATIONALASSOCIATION，PC机内存卡国际联合会)标准，目前使用PCMCIA规格卡片的产品主要有笔记本电脑、PDA、数字相机、数字电视、机顶盒等。机顶盒设有PCMCIA标准电脑接ロ Cl (Common Interface,公共接ロ)设备，SP ClCAM (Conditional Access Module,有条件接收模块)，通过换插各种不同解密系统的模块，可实现对各个加密系统节目的解密，从而实现解密软件和机器是分离的。其中，具有解密系统的模块即所述的Cl卡。目前用于机顶盒的ClCAM大多数用的是5V供电的Cl卡。支持3. 3V供电的Cl卡也越来越流行，其优点是功耗更低，散热更小，可增强系统的可靠性。目前的应用中，大多数主机端只提供固定的5V或3.3V电压对Cl模块进行供电，即只能选择ー种规格的Cl卡。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种兼容5V和3. 3V电压的供电电路，旨在解决现有技术中单ー电压供电而导致不同规格卡无法共用的问题。本实用新型的目的还在于提供ー种电子设备，包括应用了上述兼容5V和3. 3V电压的供电电路，_在解决现有技术中主机単一电压供电而导致不同规格卡无法共用的问题。为解决以上现有技术的问题，本实用新型公开ー种兼容5V和3. 3V电压的供电电路，包括Cl模块和为Cl模块供电的Cl模块电源输入端，还包括电压识别及选择输出模块，用于通过Cl模块获取Cl卡PIN43脚的内部状态，判断Cl卡的电压规格，对5V供电模块和3. 3V供电模块进行选择输出；5V供电模块，该模块串联在电压识别及选择输出模块与Cl模块电源输入端之间，当电压识别及选择输出模块选择5V电压吋，向Cl模块电源输入端输出5V电压；3. 3V供电模块，该模块串联在电压识别及选择输出模块与Cl模块电源输入端之间，当电压识别及选择输出模块选择3. 3V电压吋，向Cl模块电源输入端输出3. 3V电压；供电控制模块，该模块连接于主机的主控制芯片与所述供电电路的电压识别及选择输出模块之间，该模块的控制信号来自主控制芯片，通过信号电平的高低，控制开启或关断所述供电电路的供电电压。电压识别及选择输出模块包括正直流电源输出端，和连接正直流电源输出端的电压检测网络输入端、第一三极管、第二三极管；电压检测网络输入端，经第三电阻连接至正直流电源输出端，经第一电阻连接第二三极管的基极，经第四电阻连接第一三极管的基极；第一三极管的发射极接地，集电极经第五电阻连接至正直流电源输出端；所述第二三极管的发射极接地，集电极经第六电阻连接至正直流电源输出端。5V供电模块包括第一 MOS管，源极连接至正直流电源输出端，栅极经第七电阻连接至所述第二三极管的集电极，漏极连接至所述Cl模块电源输入端。所述3. 3V供电模块包括第三三极管，所述第三三极管的基极连接至所述第一三极管的集电极，发射极接地，集电极经第八电阻连接至正直流电源输出端，所述集电极还经第十一电阻连接至第二MOS管的栅极；转换模块，所述转换模块串联在正直流电源输出端与第二 MOS管的源极之间；第二 MOS管，所述第二 MOS管的源极连接所述转换模块，漏极连接至所述Cl模块电源输入端。转换模块包括依次相连的第九电阻、第一ニ极管和第二ニ极管；所述第九电阻连接所述正直流电源输出端，所述第一ニ极管的阳极连接所述第九电阻，所述第一ニ极管的阴极连接所述第二ニ极管的阳极，所述第二ニ极管的阴极连接所述第二 MOS管的源扱。供电控制模块包括第二电阻和共阴肖特基ニ极管，所述第二电阻的一端连接所述主控制芯片信号输出端，另一端接地；共阴肖特基ニ极管的共阴极连接所述主控制芯片信号输出端，其中，管一的阳极连接所述第二三极管的基板；管ニ的阳极连接所述第一三极管的集电极。优选地，5V供电模块还包括第一电容，其一端连接至所述第二三极管的集电极，另一端接地。优选地，3. 3V供电模块还包括第二电容，其一端连接至所述第三三极管的集电极，另一端接地。优选地，该供电电路还包括第十二电阻，一端连接所述Cl模块电源输入端，一端接地。优选地，该供电电路还包括电解电容CEl，正极连接所述Cl模块电源输入端，负极接地；第三电容，一端连接所述Cl模块电源输入端，一端接地。为解决本实用新型的技术问题，本实用新型还公开了ー种电子设备，包括应用了上述兼容5V和3. 3V电压的供电电路，所述电子设备为机顶盒或数字电视一体机或网络协议电视。采用本实用新型所提提供的技术方案，不仅解决了现有技术中主机单ー电压供电而导致不同规格卡无法共用的问题，且此电路结构简单，成本低廉，具有很好的实用性。
图I是本实用新型供电电路的模块结构示意图；[0036]图2是本实用新型实例提供的供电电路结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一歩详细说明。应当理解，此处所描述的具体实例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。在以下实施例的说明中，采用了 NPN型三极 管和PMOS管的组合方式，当然也可采用PNP型三极管，NMOS管及组合使用来实现在本实用新型中的开关功能。如图I所示，本实用新型的兼容5V和3. 3V电压的供电电路，用于实现主机固定电压转换为不同规格的Cl卡所需的电压进行供电，将Cl卡插入机顶盒(STB)的Cl CAM后，供电电路根据Cl CAM的PCMCIA标准接ロ VS1_N获取Cl卡的PIN43脚(VSl)的内部状态，经供电电路的选择输出，经Cl CAM的PCMCIA标准接ロ VCC_PCMCIA对Cl卡的VCC脚输出电压。该电路包括Cl模块(Cl CAM)和为Cl模块供电的Cl模块电源输入端VCC_PCMCIA，还包括电压识别及选择输出模块101，电压检测网络输入端VS1_N连接到Cl卡的PIN43脚，由于5V供电的Cl卡的PIN43脚的内部状态为接地，3. 3V供电的Cl卡的PIN43脚的内部状态为开路，因此，该模块根据Cl卡PIN43脚的内部状态的不同对5V供电模块和3. 3V供电模块进行选择输出；5V供电模块102，该模块串联在电压识别及选择输出模块101与Cl模块电源输入端VCC_PCMCIA之间，当电压识别及选择输出模块101选择5V电压吋，该模块向Cl模块电源输入端VCC_PCMCIA输出5V电压；3. 3V供电模块103，该模块串联在电压识别及选择输出模块101与Cl模块电源输入端VCC_PCMCIA之间，当电压识别及选择输出模块101选择3. 3V电压时，该模块向Cl模块电源输入端VCC_PCMCIA输出3. 3V电压；供电控制模块104，该模块根据主控制芯片信号输出端PCM_PWR_CLT信号电平的高低，控制电压识别及选择输出模块101的输出，从而控制开启或关断整个供电电路的供电电压。如图2所示，其中，上述电压识别及选择输出模块具体为电压检测网络输入端VS1_N,经上拉电阻R3连接至正直流电源输出端5V节点，经限流电阻Rl连接NPN型三极管Q2的基板，经限流电阻R4连接NPN型三极管Ql的基极；NPN型三极管Q1，发射极接地，集电极经上拉电阻R5连接至正直流电源输出端5V节点；NPN型三极管Q2，发射极接地，集电极经上拉电阻R5连接至正直流电源输出端5V节点。5V供电模块具体为PM0S管Q4，源极连接至正直流电源输出端5V节点，栅极经电阻R7连接至NPN型三极管Q2的集电极，漏极连接至Cl模块电源输入端VCC_PCMCIA。3. 3V供电模块具体为NPN型三极管Q3，基极连接至NPN型三极管Ql的集电极，发射极接地，集电极经上拉电阻R8连接至正直流电源输出端5V节点，集电极经电阻Rll连接至PMOS管Q5的栅极；PM0S管Q5漏极连接至Cl模块电源输入端VCC_PCMCIA，源极连接转换模块，即正直流电源输出端5V节点经电阻R9连接ニ极管D2的阳极，ニ极管D2的阴极连接ニ极管D3的阳极，D3的阴极连接至PMOS管Q5的源扱。在此实施例中转换模块是以电阻R9、ニ极管D2和ニ极管D3串联实现的，但本实用新型的范围不仅限于此，还可以使用齐纳ニ极管稳压实现等。供电控制模块具体为主控制芯片信号输出端PCM_PWR_CLT经假负载电阻R2下拉到地；共阴肖特基ニ极管Dl的共阴极连接主控制芯片信号输出端PCM_PWR_CLT，其中，管一的阳极Dll连接NPN型三极管Q2的基极；管ニ的阳极D12连接NPN型三极管Ql的集电极。如图2所示，其中电容C1、C2及电解电容CEl和电容C3的组合均起到滤波稳压的作用。电阻R12，一端连接所述Cl模块电源输入端VCC_PCMCIA，一端接地，用于给Cl的供电电压提供假负载。以下将结合图2对本实用新型的工作原理加以说明。VS1_N网络通过电阻R3上拉到5V，VCC_PCMCIA网络给Cl卡供电。当Cl卡插入后，根据Cl卡PIN43脚的内部状态决定VS1_N网络的电平的输出，通过该网络电平控制三极管和PMOS管的饱和导通/截止，给Cl卡提供匹配的供电电压。当使用3. 3V供电的Cl卡时，由于其PIN43脚的内部状态为接地，VS1_N网络信号为低电平，则NPN型三极管Q1、Q2均处于截止状态。由于NPN型三极管Q2截止，及电阻R6上拉至5V电压，NPN型三极管Q2的集电极的电位接近于5V，PM0S管Q4的源极和栅极电压均约为5V，则PMOS管Q4截止，即5V供电模块不供电。由于NPN型三极管Ql截止，经电阻R5上拉至5V电压，NPN型三极管Q3的基极的电压接近于5V，NPN型三极管Q3导通，经分压电阻R8，NPN型三极管Q3的集电极电位接近于0V，通过电阻Rll，PMOS管Q5的栅极被拉至接近OV的电压，由于ニ极管PN结上会产生导通压降O. 8V左右，5V电压经ニ极管D2、D3降压后，PMOS管Q5的源极电压约为3. 3V左右，则PMOS管Q5导通，VCC_PCMCIA的输出电压则为3. 3V左右。当使用5V供电的Cl卡时，由于其PIN43脚的内部状态为开路，经电阻R3上拉至5V, VS1_N网络信号则为高电平，则NPN型三极管Ql、Q2均导通。由于NPN型三极管Ql导通，经分压电阻R5，NPN型三极管Ql的集电极电压约为0V，则NPN型三极管Q3截止，经分压电阻R8上拉至5V，NPN型三极管Q3的集电极电压接近于5V，即PMOS管Q5的栅极电压，而PMOS管Q5的源极在5V经ニ极管D2、D3降压后，低于栅极电压，因此PMOS管Q5截止，即3. 3V供电模块不供电。由于NPN型三极管Q2导通，经分压电阻R6上拉至5V，NPN型三极管Q2的集电极电压接近于0V，通过电阻R7，PMOS管Q4的栅极电压接近0V，其源极电压为5V,则PMOS管Q4导通，VCC_PCMCIA的输出电压为5V左右。由上述可知，在5V电压输出时，NPN型三极管Ql的集电极电压接近于0V，NPN型三极管Q2的基极电压约为5V ;在3. 3V电压输出时，NPN型三极管Ql的集电极电压约为5V，NPN型三极管Q2的基极电压约为0V。因此，在供电电路工作的情况下，不论提供3. 3V还是5V输出吋，NPN型三极管Ql的集电极和NPN型三极管Q2的基极总有ー极为高电平状态。且5V电压输出时，NPN型三极管Q1、Q2和Q3均导通，PMOS管Q4和Q5均截止；3. 3V电压输出时，NPN型三极管Ql、Q2和Q3均截止，PMOS管Q4和Q5均导通。 因此，当主控制芯片发送的PCM_PWR_CTL信号为低吋，由于共阴肖特基ニ极管Dl的管一的阳极Dll连接NPN型三极管Q2的基极，管ニ的阳极D12连接NPN型三极管Ql的集电极，在工作时总有ー级为高电平状态，即共阴肖特基ニ极管Dl的其中一个管会正向导通。由于共阴肖特基ニ极管Dl的正向导通电压约为O. 3V，则处于高电平的ー极电位钳位于O. 3V左右。当5V电压输出时，NPN型三极管Ql、Q2和Q3均导通，PMOS管Q4和Q5均截止，与NPN型三极管Q2的基极相连的共阴肖特基ニ极管Dl的管ー导通，则NPN型三极管Q2的基极电位钳位在O. 3V左右，致使NPN型三极管Q2截止，进而控制PMOS管Q4截止，因此无电压输出；当3. 3V电压输出时，NPN型三极管Ql、Q2和Q3均截止，PMOS管Q4和Q5均导通，与NPN型三极管Ql的集电极相连的共阴肖特基ニ极管Dl的管ニ导通，则NPN型三极管Ql的集电极电位钳位在O. 3V左右，致使NPN型三极管Q4截止，进而控制PMOS管Q5截止，因此无电压输出；由此便可达到关断VCC_PCMCIA的电压输出的作用。当主控制芯片发送的PCM_PWR_CTL信号为高吋，共阴肖特基ニ极管Dl的两个管均截止，5V或3. 3V电压可正常输出。 本实用新型还公开了ー种电子设备，包括应用了上述兼容5V和3. 3V电压的供电电路，Cl模块和为Cl模块供电的Cl模块电源输入端，由于其原理一致，此处就不再赘述。电子设备为，但不限于，机顶盒或数字电视一体机或网络协议电视，还可以为其他类似需要兼容3. 3V和5V供电电路的电子设备。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种兼容5V和3. 3V电压的供电电路，包括Cl模块和为Cl模块供电的Cl模块电源输入端，其特征在于，包括 电压识别及选择输出模块，用于通过Cl模块获取Cl卡PIN43脚的内部状态，判断Cl卡的电压规格，对5V供电模块和3. 3V供电模块进行选择输出； 5V供电模块，该模块串联在电压识别及选择输出模块与Cl模块电源输入端之间，当电压识别及选择输出模块选择5V电压吋，向Cl模块电源输入端输出5V电压； 3.3V供电模块，该模块串联在电压识别及选择输出模块与Cl模块电源输入端之间，当电压识别及选择输出模块选择3. 3V电压吋，向Cl模块电源输入端输出3. 3V电压； 供电控制模块，该模块连接于主机的主控制芯片与所述供电电路的电压识别及选择输出模块之间，该模块的控制信号来自主控制芯片，通过信号电平的高低，控制开启或关断所述供电电路的供电电压。
2.如权利要求I所述的供电电路，其特征在于，所述电压识别及选择输出模块包括正直流电源输出端，和连接正直流电源输出端的电压检测网络输入端、第一三极管、第二三极管； 所述电压检测网络输入端，经第三电阻连接至正直流电源输出端，经第一电阻连接第二三极管的基极，经第四电阻连接第一三极管的基极； 所述第一三极管的发射极接地，集电极经第五电阻连接至正直流电源输出端； 所述第二三极管的发射极接地，集电极经第六电阻连接至正直流电源输出端。
3.如权利要求2所述的供电电路，其特征在于，所述5V供电模块包括 第一 MOS管，源极连接至正直流电源输出端，栅极经第七电阻连接至所述第二三极管的集电极，漏极连接至所述Cl模块电源输入端。
4.如权利要求2所述的供电电路，其特征在于，所述3.3V供电模块包括 第三三极管，所述第三三极管的基极连接至所述第一三极管的集电极，发射极接地，集电极经第八电阻连接至正直流电源输出端，所述集电极还经第十一电阻连接至第二 MOS管的栅极； 转换模块，所述转换模块串联在正直流电源输出端与第二 MOS管的源极之间； 第二 MOS管，所述第二 MOS管的源极连接所述转换模块，漏极连接至所述Cl模块电源输入端。
5.如权利要求4所述的供电电路，其特征在于，所述转换模块包括依次相连的第九电阻、第一ニ极管和第二ニ极管；所述第九电阻连接所述正直流电源输出端，所述第一ニ极管的阳极连接所述第九电阻，所述第一ニ极管的阴极连接所述第二ニ极管的阳极，所述第ニニ极管的阴极连接所述第二 MOS管的源扱。
6.如权利要求2所述的供电电路，其特征在于，所述供电控制模块包括第二电阻和共阴肖特基ニ极管，所述第二电阻的一端连接所述主控制芯片信号输出端，另一端接地； 所述共阴肖特基ニ极管的共阴极连接所述主控制芯片信号输出端，其中，管一的阳极连接所述第二三极管的基板；管ニ的阳极连接所述第一三极管的集电极。
7.如权利要求3所述的供电电路，其特征在于，所述5V供电模块还包括第一电容，其一端连接至所述第二三极管的集电极，另一端接地。
8.如权利要求4所述的供电电路，其特征在于，所述3.3V供电模块还包括第二电容，其一端连接至所述第三三极管的集电极，另一端接地。
9.如权利要求I所述的供电电路，其特征在于，还包括第十二电阻，一端连接所述Cl模块电源输入端，一端接地。
10.如权利要求I所述的供电电路，其特征在于，还包括 电解电容CE1，正极连接所述Cl模块电源输入端，负极接地； 第三电容，一端连接所述Cl模块电源输入端，一端接地。
11.ー种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-10任意一项所述的兼容5V和3. 3V电压的供电电路。
12.如权利要求11所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备为机顶盒或数字电视一体机或网络协议电视。
专利摘要本实用新型提供了一种兼容5V和3.3V电压的供电电路及电子设备。兼容5V和3.3V电压的供电电路，包括CI模块和为CI模块供电的CI模块电源输入端，包括电压识别及选择输出模块，用于通过CI模块获取CI卡PIN43脚的内部状态，判断CI卡的电压规格，对5V供电模块和3.3V供电模块进行选择输出;5V供电模块，该模块串联在电压识别及选择输出模块与CI模块电源输入端之间，当电压识别及选择输出模块选择5V电压时，向CI模块电源输入端输出5V电压；3.3V供电模块，该模块串联在电压识别及选择输出模块与CI模块电源输入端之间，当电压识别及选择输出模块选择3.3V电压时，向CI模块电源输入端输出3.3V电压；供电控制模块，该模块连接于主机的主控制芯片与所述供电电路的电压识别及选择输出模块之间，该模块的控制信号来自主控制芯片，通过信号电平的高低，控制开启或关断所述供电电路的供电电压。本实用新型所提供的供电电路，解决了主机端固定电压对不同规格的CI卡无法共用的问题。
文档编号H02M3/00GK202455260SQ20112050639
公开日2012年9月26日 申请日期2011年12月8日 优先权日2011年12月8日
发明者张鹏, 扶昭飞 申请人:深圳市同洲电子股份有限公司