卡口攻击及几种卡口防攻击电路的比较
2.第二种IC卡卡口防攻击电路
针对第一种IC卡卡口防攻击电路存在的问题,进行整改,经过测试验证,提出了第二种IC卡卡口防攻击电路,对其电路和防攻击模块都进行了优化。具体如图4所示:
第二种I C卡卡口防攻击电路,去掉了起不到防攻击效果的双二极管保护电路,并对防攻击模块进行优化,由原先的热敏电阻(300~500Ω)+稳压管(5.6V)五组完全相同的通道,更改为卡座电源采用热敏电阻(30~60Ω)+TVS管(6.8V)通道,其它四组通道与原先相同。
①PTCM5-05B301-501/300-600RM防攻击专用模块电气参数:
a)额定零功率电阻值:(300~500)Ω/(30~60)Ω
b)稳压范围:5.6V/6.8V
c)不动作电流:15mA/30mA
d)动作电流:50mA/200mA
②优点:
a)降低了成本。去掉了双二极管等器件,同时减小了卡板PCB面积。
b)能够抗击高压交流和直流攻击,短路攻击,静电攻击等。
c )卡座电源采用热敏电阻( 3 0~6 0Ω)+TVS管(6.8V)通道方式,减小卡座电源的限流电阻,同时采用TVS管(电阻减小,使导通速度加快,通过TVS管瞬间吸收大电流,使表计内部电路不致于被破坏。)无论表计在高温下工作,还是IC卡自生内阻偏大,都能使表计正常售电读卡。
上述防攻击电路已经可以抵抗卡口受到的攻击,但对于不同的表计电路有可能还会使表计受到攻击损坏,因此还需对电路进行优化改进。下面是实践过程中碰到的问题,如图5所示。
此电路的IC卡信号线是通过74HC08D与门芯片与防攻击专用模块相连。当瞬间对卡座电源加220V交流电压时,74HC08D芯片(CMOS管)很容易被击穿(其它信号线加220V交流电压,不会把芯片烧坏)。由于卡座电源端的热敏电阻减小到30~60Ω,虽然有TVS管保护,但瞬间还是有尖电压进去,击穿与门芯片。
后来在卡座电源VAA上加一个0.1μF电容,在TVS管保护的同时增加电容的滤波功能,把尖脉冲滤掉,从而达到保护的效果。
3.第三种IC卡卡口防攻击电路
采用现有的防攻击专用模块电路价格有点偏高。如何在保证质量的前提下,设计一个电路与防攻击专用模块实现相同的功能,而价格又比较低。经过理论和实践论证,采用热敏电阻+稳压管(或TVS管)电路方式来取代防攻击专用模块。具体电路如图6所示。
此电路采用五组通道来防攻击,其中卡座电源通道采用热敏电阻(30~60Ω)+TVS管(6.8V),其它四组通道采用热敏电阻(300~500Ω)+稳压管(5.1V)。经过试验,其防攻击效果与防攻击专用模块完全相同。
(1)两者的价格比较:
①防攻击模块的价格为:3.45元;②组合电路的价格为:热敏电阻0.34元×5个+TVS管0.45元+稳压管0.12元×4元=2.63元。
(2)优点:
a)价格低,第三种IC卡卡口防攻击电路比原来的电路价格低了0.8元左右。
b)性能符合卡口防攻击要求。
综上所述,预付费电能表已进入千家万户,先付费后用电模式是今后居民用电的发展趋势,而IC卡卡口防攻击电路对于预付费电能表的质量起到了至关重要的因素。现今的IC卡卡口防攻击技术已经满足预付费电能表的要求,从而为预付费电能表进军全国市场和海外市场奠定基础。
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