原位焊接型單次試開固態密碼鎖的制作方法

原位焊接型單次試開固態密碼鎖的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了原位焊接型單次試開固態密碼鎖，包括鑒別電路和保險絲，鑒別電路由焊接型OFF?ON開關實現；保險絲在電路的干路中與電源相連；將電動執行器接入密碼鎖電路中，電動執行器一端與保險絲相連，另一端與鑒別電路的正確解鎖通路相連；N bit的鑒別電路，包括2N個焊接型OFF?ON開關，按照每級“二選一”的邏輯，N級級聯構成；本實用新型利用焊接型OFF?ON開關可分別控制電流、電壓、頻率、脈沖幅值而使電動執行器工作，分別構成電流型、電壓型、頻率型、脈沖型的固態密碼鎖；利用焊接型OFF?ON開關中OFF態到ON態單向切換的不可逆特性、保險絲的熔斷特性、與裝定密碼對應的電路連接關系，以實現單次試開的功能。
【專利說明】
原位焊接型單次試開固態密碼鎖
技術領域
[0001]本實用新型屬于鎖具安全領域，具體涉及一種原位焊接型單次試開固態密碼鎖。
【背景技術】
[0002]隨著人們生活水平的提高和安全意識的加強，對安全的要求也就越來越高。傳統的鎖具技術原理過于簡單，不具備真正的防盜功能。隨著科學技術的發展，電子密碼鎖已經逐漸代替機械密碼鎖應用于工作生活中。
【申請人】為陜西亞泰電器科技有限公司，公告號為CN02995853U，【公開日】是2013年6月12日的中國發明專利文獻，公開了一種智能電子密碼鎖及其構造，該技術方案的特征在于:所述密碼輸入電路包括4 X 4矩陣鍵盤，密碼鎖的解鎖原理是將用戶的輸入密碼與電子鎖的內置開鎖密碼進行比較，用戶在輸入密碼正確的情況下實現開鎖功能。雖然這種電子密碼鎖可以在很多場合起到一定的安全作用，例如小區的防盜門。但該方案的存在的缺點是:密碼可以重復試多次，對于安全性要求高的場合，人們并不希望讓這種密碼鎖將輸入的密碼和設置的密碼進行多次比較，容易被破解，安全系數不尚O
[0003]上海交通大學張衛平等人的論文《反干涉齒輪集微機電系統密碼鎖鑒碼問題》(張衛平，陳文元，趙小林等，反干涉齒輪集微機電系統密碼鎖鑒碼問題[J].上海交通大學學報，2006,40(7): 1103-1107.)提出了一種反干涉齒輪集微機電系統密碼鎖，該密碼鎖是一種用于要害系統的機電一體化裝置，該密碼鎖驅動器由兩片電機定子和一個電機轉子構成;鑒碼器由兩組反干涉齒輪集、棘輪、棘爪和簧片構成;耦合器由光纖、準直器和耦合輪構成。該密碼鎖屬于機電系統，結構較復雜，可靠性不高。
[0004]法國PierrePennarun等人的論文《Development of MEMS based safe electro-thermal pyrotechnic igniter for a new generat1n of microfuze》(PierrePennarun， Veronique Conedera.Development of MEMS based safe electro-thermalpyrotechnic igniter for a new generat1n of microfuze[J].Proceedings of SPIE-The Internat1nal Society for Optical Engineering，2005，5836.)報道了一種焊接型0FF-0N開關，屬于電熱式焊接型0FF-0N開關，工作原理是:開關兩端的連接點是通過特定的樹脂而絕緣的，錫/鉛的微球被封裝在它們的頂部。焊接是指由一個集成的加熱器的平臺通過電流，加熱局部的金屬直到焊接溫度，利用焊接實現開關從OFF態到ON態。其優點為:一、進行焊接之前，由于電路引腳之間的有一層厚的物理絕緣層，電隔離可以做到真正可靠、穩健;二、當開關為0N，由于通過金屬原子的相互擴散產生的金屬間化合物層，則接觸后電阻幾乎為零;三、通過實現一個局部焊接，開關從OFF態到ON態在幾秒之間僅需幾百毫瓦；四、開關保持在OFF態或ON態都不需耗能。Pierre Pennarun等人將其應用于新一代引信中，但目前為止，還并未將此開關應用于密碼鎖電路設計中。
【實用新型內容】
[0005]為了解決上述技術缺陷，本實用新型提供一種結構簡單、易于制作、安全性高的原位焊接型單次試開固態密碼鎖，該結構的密碼鎖通過鑒別電路裝定密碼、利用焊接型開關OFF-ON控制電壓、電流、頻率、脈沖幅值，使電動執行器工作，綜合利用焊接型OFF-ON開關中OFF態到ON態單向切換的不可逆特性、保險絲的熔斷特性、與裝定密碼對應的電路連接關系，以實現單次試開的功能，只有輸入的密碼和設置的密碼相同，密碼鎖才打開，否則將電路短路、保險絲熔斷，使密碼鎖鎖定，該密碼鎖采用半導體工藝(MEMS)制作實現固態。
[0006]為實現上述目的，本實用新型采取的技術方案是:
[0007]原位焊接型單次試開固態密碼鎖，其特征在于:至少包括電源、導線、鑒別電路、保險絲，電源通過導線連接鑒別電路，鑒別電路與保險絲相連，保險絲與電源相連;鑒別電路與保險絲相連的正確解鎖通路上連接有電動執行器；
[0008]所述N bit的鑒別電路，由2N (N級、每級2個)個焊接型OFF-ON開關，按照每級“二選一”的邏輯，N級級聯構成，用于裝定密碼。
[0009]在任一 bit處輸入錯誤的密碼時，由于焊接型OFF-ON開關只能實現OFF態到ON態的單向切換，具有不可逆特性，鑒別電路具有與裝定密碼對應的電路連接關系，將使電源和保險絲保持在短路狀態，進而熔斷保險絲，電動執行器因此無法獲得來自電源的電激勵信號而作動；只有當N bit密碼全部輸入正確時，鑒別電路才會使電源和電動執行器保持在串聯狀態，電動執行器獲得來自電源的電激勵信號而作動。
[0010]所述焊接型OFF-ON開關與導線構成的電路是由半導體工藝制作。
[0011]本實用新型采用焊接型OFF-ON開關應用于設計電路中，實現控制電流、電壓、頻率、脈沖幅值的單次試開固態密碼鎖。所述密碼鎖可為如下四種類型:電壓型密碼鎖、電流型密碼鎖、頻率型密碼鎖、脈沖型密碼鎖。
[0012]所述的電流型密碼鎖是由電源提供電流，通過鑒別電路中焊接型OFF-ON開關控制電流，當密碼正確時，電流型電動執行器可通過鑒別電路輸出的所需電流而工作。
[0013]所述的電壓型密碼鎖是將密碼鎖電路接入分壓電路中，通過鑒別電路中焊接型OFF-ON開關控制電壓，當密碼正確時，電壓型電動執行器可通過分壓電路得到所需電壓而工作。
[0014]所述的頻率型密碼鎖是將密碼鎖電路接入振蕩電路中，通過鑒別電路中焊接型OFF-ON開關控制分頻器或倍頻器的工作而控制頻率的輸出，當密碼正確時，頻率型電動執行器可通過鑒別電路輸出的所需頻率而工作。
[0015]所述的脈沖型密碼鎖是將密碼鎖一端接入脈沖發生電路中，一端入接放大電路中，利用密碼鎖的鑒別電路與焊接型OFF-ON開關特性實現控制放大器的工作，從而控制電動執行器所需的脈沖幅值。密碼正確時，脈沖型電動執行器可通過鑒別電路輸出的所需脈沖幅值而工作。
[0016]所述焊接型OFF-ON開關可以為光熱式焊接型OFF-ON開關。
[0017]所述光熱式焊接型OFF-ON開關包括錫/鉛焊球、樹脂、導線、硅襯底、玻璃、通孔、光纖，采用深反應離子刻蝕工藝在硅襯底上形成通孔，利用沉積和圖形化工藝在玻璃上形成開關導線，采用硅-玻璃鍵合工藝將硅襯底與玻璃襯底鍵合，在導線上涂覆樹脂，將錫/鉛焊球植于樹脂的頂部，將光纖插入通孔中。
[0018]所述光熱式焊接型OFF-ON開關的工作原理是:焊接是來自半導體激光器的激光通過光纖照射，發熱而使錫/鉛焊球熔化，使導線兩端相連，實現開關從OFF態到ON態。其中，開關中樹脂的作用有:一、透明的樹脂在導線之間形成曲面，可以作為聚焦透鏡，起到聚光作用，使錫/鉛焊球更易熔化;二、樹脂，如松香，在焊接時有助焊劑的作用，使錫/鉛焊球更易熔化;三、在開關為OFF態時，在導線之間可起絕緣作用；四、對錫/鉛焊球起到支撐的作用。
[0019]所述焊接型0FF-0N開關也可以為電熱式焊接型0FF-0N開關。
[0020]所述電熱式焊接型0FF-0N開關，其導線結構為關節型，具體結構為:一端為凸起， 另一端為與凸起形狀匹配的凹槽，凸起位于凹槽內；所述凸起為錫/鉛焊球；當開關處于OFF 態時，凸起與凹槽之間有間隙；當開關從OFF態到ON態時，凸起熔在間隙里，開關兩極接通。
[0021]這樣做的優點有:一、保證開關在OFF態時，兩極不易接觸;二、由于關節型開關的結構，可以保證錫/鉛焊球均勻熔在間隙里，確保開關從OFF態到0N態，兩極完全接通，提高開關可靠性;三、可以適當減小鋁球體積，從而降低所需焊接溫度同時可以減小開關的體積。此改進的導線結構同樣適用于光熱式焊接型0FF-0N開關。
[0022]所述電熱式焊接型0FF-0N開關，其導線結構為分形叉指型，具體結構為:兩端均為叉指狀結構，兩端的叉指相互交錯，每個叉指上均設置有若干齒狀結構，兩兩相鄰的叉指上的齒狀結構交錯均布；當開關處于OFF態時，兩相鄰的叉指上的齒狀結構之間有間隙；當開關從OFF態到0N態時，齒狀結構相熔，開關兩極接通。
[0023]這樣做的優點有:一、由于分形叉指型的導線結構，大大增加了錫/鉛焊球熔在間隙里的概率，確保開關從OFF態到0N，兩極完全接通，提高開關可靠性;二、可以大大減小鋁球體積，從而降低所需焊接溫度同時可以減小開關的體積。此改進的導線結構同樣適用于光熱式焊接型0FF-0N開關。
[0024]所述電動執行器是原位焊接型單次試開固態密碼鎖最終要控制的對象。電路通過控制電壓、電流、頻率、脈沖幅值使密碼鎖為對應類型的密碼鎖，從而不同類型的密碼鎖控制不同類型的電動執行器工作。
[0025]總結上述描述，可得出如下內容:[〇〇26]本實用新型中所述的“原位焊接型”是指:利用電熱式焊接型0FF-0N開關和光熱式焊接型0FF-0N開關，分別通過電阻發熱、激光照射發熱而使錫/鉛焊球自行熔化，使絕緣兩端自行連接，開關及密碼鎖位置無需移動。
[0027]本實用新型中的“單次試開”是指:在任一bit處輸入錯誤的密碼時，由于焊接型 0FF-0N開關只能實現OFF態至IjON態的單向切換，具有不可逆特性，鑒別電路具有與裝定密碼對應的電路連接關系，將使電源和保險絲保持在短路狀態，進而熔斷保險絲，電動執行器因此無法獲得來自電源的電激勵信號而作動;從而使密碼鎖鎖定且不能重試。只有當N bit密碼全部輸入正確時，鑒別電路才會使電源和電動執行器保持在串聯狀態，電動執行器獲得來自電源的電激勵信號而作動。[〇〇28]本實用新型中“固態”是指:焊接型0FF-0N開關與導線構成的整個密碼鎖電路是由半導體(MEMS)工藝制作。[〇〇29]本實用新型中“密碼鎖”是指:通過利用焊接型0FF-0N開關控制電壓、電流、頻率、 脈沖幅值而分別構成的電壓型、電流型、頻率型、脈沖型密碼鎖。
[0030]本實用新型的有益效果為:
[0031]本實用新型利用焊接型0FF-0N開關特性，將焊接型0FF-0N開關用于密碼鎖領域， 可以大大提高安全性，并且該密碼鎖具有結構簡單、易于制作的特點，可用于要害系統、設施等的安全與保安應用中。【附圖說明】

[0032]圖1為本實用新型采用電流型固態密碼鎖的4 bit正確解鎖電路圖；
[0033]圖2為本實用新型采用電流型固態密碼鎖的誤碼失效電路與單次試開實現圖； [〇〇34]圖3為本實用新型采用電壓型固態密碼鎖的4 bit正確解鎖電路圖；
[0035]圖4為本實用新型采用電壓型固態密碼鎖的誤碼失效電路與單次試開實現圖； [〇〇36]圖5為本實用新型采用頻率型固態密碼鎖的4 bit正確解鎖電路圖；
[0037]圖6為本實用新型采用頻率型固態密碼鎖的誤碼失效電路與單次試開實現圖； [〇〇38]圖7為本實用新型采用脈沖型固態密碼鎖的控制脈沖幅值4 bit正確解鎖電路圖；
[0039]圖8為本實用新型采用脈沖型固態密碼鎖的控制脈沖幅值誤碼失效電路與單次試開實現圖；
[0040]圖9為本實用新型的焊接型0FF-0N開關導線采用關節型的結構示意圖；
[0041]圖10為本實用新型的焊接型0FF-0N開關導線采用分形叉指型的結構示意圖；[〇〇42]圖ll(a)-ll(b)為本實用新型采用電熱式焊接型0FF-0N開關的結構示意圖；[〇〇43]圖12(a)_12(b)為本實用新型采用光熱式0FF-0N開關的結構示意圖；
[0044]圖13(a-l)_圖13(f)為本實用新型光熱式焊接型0FF-0N開關制作工藝步驟示意圖；
[0045]圖14為本實用新型的鑒別電路中兩個焊接型0FF-0N開關的連接示意圖。
[0046]上述附圖中，附圖標記為:1_錫/鉛焊球，2-樹脂，3-導線，4-硅襯底，5-加熱電阻， 6-玻璃，7-通孔，8-光纖。【具體實施方式】
[0047]原位焊接型單次試開固態密碼鎖，至少包括電源、導線、鑒別電路、保險絲，電源通過導線連接鑒別電路，鑒別電路與保險絲相連，保險絲與電源相連;鑒別電路與保險絲相連的正確解鎖通路上連接有電動執行器；[〇〇48] 所述N bit的鑒別電路，由2N(N級、每級2個)個焊接型0FF-0N開關，按照每級“二選一”的邏輯，N級級聯構成，用于裝定密碼。[〇〇49] 在任一 bit處輸入錯誤的密碼時，由于焊接型0FF-0N開關只能實現OFF態到0N態的單向切換，具有不可逆特性，鑒別電路具有與裝定密碼對應的電路連接關系，將使電源和保險絲保持在短路狀態，進而熔斷保險絲，電動執行器因此無法獲得來自電源的電激勵信號而作動；只有當N bit密碼全部輸入正確時，鑒別電路才會使電源和電動執行器保持在串聯狀態，電動執行器獲得來自電源的電激勵信號而作動。
[0050]所述焊接型0FF-0N開關與導線構成的電路是由半導體工藝制作。
[0051]本實用新型采用焊接型0FF-0N開關應用于設計電路中，實現控制電流、電壓、頻率、脈沖幅值的單次試開固態密碼鎖。所述密碼鎖可為如下四種類型:電壓型密碼鎖、電流型密碼鎖、頻率型密碼鎖、脈沖型密碼鎖。[〇〇52]所述的電流型密碼鎖是由電源提供電流，通過鑒別電路中焊接型0FF-0N開關控制電流，當密碼正確時，電流型電動執行器可通過鑒別電路輸出的所需電流而工作。
[0053]所述的電壓型密碼鎖是將密碼鎖電路接入分壓電路中，通過鑒別電路中焊接型OFF-ON開關控制電壓，當密碼正確時，電壓型電動執行器可通過分壓電路得到所需電壓而工作。
[0054]所述的頻率型密碼鎖是將密碼鎖電路接入振蕩電路中，通過鑒別電路中焊接型OFF-ON開關控制分頻器或倍頻器的工作而控制頻率的輸出，當密碼正確時，頻率型電動執行器可通過鑒別電路輸出的所需頻率而工作。
[0055]所述的脈沖型密碼鎖是將密碼鎖一端接入脈沖發生電路中，一端入接放大電路中，利用密碼鎖的鑒別電路與焊接型OFF-ON開關特性實現控制放大器的工作，從而控制電動執行器所需的脈沖幅值。密碼正確時，脈沖型電動執行器可通過鑒別電路輸出的所需脈沖幅值而工作。
[0056]所述焊接型OFF-ON開關可以為光熱式焊接型OFF-ON開關。
[0057]如圖12(a)- 12(b)所示，所述光熱式焊接型0FF-0N開關包括錫/鉛焊球1、樹脂2、導線3、硅襯底4、玻璃襯底6、通孔7、光纖8，采用深反應離子刻蝕工藝在硅襯底7上形成通孔，利用沉積和圖形化工藝在玻璃襯底6上形成開關導線3，采用硅-玻璃鍵合工藝將硅襯底4與玻璃襯底6鍵合，在導線3上涂覆樹脂2，將錫/鉛焊球I植于樹脂2的頂部，將光纖8插入通孔7中。
[0058]所述光熱式焊接型OFF-ON開關的工作原理是:焊接是來自半導體激光器的激光通過光纖8照射，發熱而使錫/鉛焊球I熔化，使導線3兩端相連，實現開關從OFF態到ON態。其中，開關中樹脂2的作用有:一、透明的樹脂在導線之間形成曲面，可以作為聚焦透鏡，起到聚光作用，使錫/鉛焊球I更易熔化;二、樹脂，如松香，在焊接時有助焊劑的作用，使錫/鉛焊球I更易熔化;三、在開關為OFF態時，在導線之間可起絕緣作用；四、對錫/鉛焊球I起到支撐的作用。
[0059]所述焊接型OFF-ON開關也可以為電熱式焊接型OFF-ON開關，具體的形成結構如圖ll(a)-ll(b)所示，所述電熱式焊接型OFF-ON開關包括錫/鉛焊球1、樹脂2、導線3、硅襯底4、加熱電阻5。
[0060]如圖9所示，所述電熱式焊接型OFF-ON開關，其導線結構為關節型，具體結構為:一端為凸起，另一端為與凸起形狀匹配的凹槽，凸起位于凹槽內；所述凸起為錫/鉛焊球I;當開關處于OFF態時，凸起與凹槽之間有間隙；當開關從OFF態到ON態時，凸起熔在間隙里，開關兩極接通。
[0061]如圖10所示，所述電熱式焊接型OFF-ON開關，其導線結構為分形叉指型，具體結構為:兩端均為叉指狀結構，兩端的叉指相互交錯，每個叉指上均設置有若干齒狀結構，兩兩相鄰的叉指上的齒狀結構交錯均布；當開關處于OFF態時，兩相鄰的叉指上的齒狀結構之間有間隙；當開關從OFF態到ON態時，齒狀結構相熔，開關兩極接通。
[0062]如圖13(a_l)_圖13(f)所示，為本實用新型的光熱式焊接型OFF-ON開關的主要制作工藝步驟示意圖。圖13 (a-1)為初始的硅襯底4，圖13 (b-1)為初始的玻璃襯底6 ;在圖13(a-2)中，采用深反應離子刻蝕工藝形成通孔7;在圖13(b-2)中，利用沉積和圖形化工藝，在玻璃襯底6上形成開關導線3，導線3的結構可以是關節型，也可以是分形叉指型;在圖13(c)中，采用硅-玻璃鍵合工藝，將圖13(a-2)中的硅襯底4與圖13(b-2)中的玻璃襯底6鍵合;在圖13(d)中，在導線3上涂覆樹脂2，如松香，松香為透明固體，可作聚焦透鏡，有聚光作用，同時在焊接只能中可作助焊劑，在開關為OFF態時，在引線之間可起絕緣作用。在圖13(e)中， 在樹脂2上植入錫/鉛焊球1;在圖13 (f )中，將光纖8插入通孔7中。
[0063]所述電動執行器是原位焊接型單次試開固態密碼鎖最終要控制的對象。電路通過控制電壓、電流、頻率、脈沖幅值使密碼鎖為對應類型的密碼鎖，從而不同類型的密碼鎖控制不同類型的電動執行器工作。
[0064]下面結合具體實施過程和附圖對本實用新型作詳細說明:
[0065]實施例1[〇〇66] 如圖1所示，是電流型固態密碼鎖4 bit正確解鎖電路圖。
[0067]在實際應用中，本實用新型適用多bit密碼鎖。工作電路由電源、導線、鑒別電路、 保險絲、電動執行器組成，N bit的鑒別電路，由2N (N級、每級2個)個焊接型0FF-0N開關，按照每級“二選一”的邏輯，N級級聯構成。電源提供電流，開關選用焊接型0FF-0N開關，利用密碼鎖的鑒別電路與開關特性實現控制電流，密碼輸入正確，得到所需電流使電動執行器工作，實現電流型密碼鎖的應用。[〇〇68] 本實用新型的焊接型0FF-0N開關包括有四個節點:Nodel、Node2、Node3、Node4,開關八1、81^2、82^3、83^4、84;信號經過節點如(161則有兩路選擇，一路為開關41，另一路為 B1;經過節點Node2則有兩路選擇，一路為開關A2，另一路為B2;經過節點Node3則有兩路選擇，一路為開關A3，另一路為B3;經過節點Node4則有兩路選擇，一路為開關A4，另一路為B4。 [〇〇69] 在正確解鎖的情況下，當電流經節點選擇后，固態開關即OFF-ON A1、B2、A3、B4& 于ON狀態時，則保險絲不會熔斷，即密碼鎖工作，電動執行器通過所需電流而作動。
[0070]以節點流出兩路編碼01方式，上方開關處于0N態為記為0,右方開關處于0N態記為 1，由此圖1的正確解鎖密碼為“0101”。
[0071]實施例2
[0072]如圖2所示是電流型固態密碼鎖的誤碼失效電路與單次試開實現圖。
[0073]在實際應用中，本實用新型適用多bit密碼鎖。工作電路由電源、導線、鑒別電路、 保險絲、電動執行器組成，N bit的鑒別電路，由2N (N級、每級2個)個焊接型0FF-0N開關，按照每級“二選一”的邏輯，N級級聯構成。電源提供電流，開關選用焊接型0FF-0N焊接型固態開關，利用密碼鎖的鑒別電路與開關特性控制電流，當密碼輸入正確時，得到所需電流使電動執行器工作，實現電流型密碼鎖的應用。
[0074]本實用新型的焊接型0FF-0N開關同樣采用實施例1中的結構。
[0075]其工作過程為:當電流經節點選擇固態開關后，若第一步就誤讓固態開關即焊接型OFF-ON B1處于0N狀態，則電流經開關B1將保險絲熔斷，從而電動執行器與電源斷開，由于焊接型0FF-0N開關一經處于0N態，無法恢復，即使更換保險絲，電路始終處于短路狀態， 會再次熔斷保險絲。這樣就使電動執行器與電源徹底斷開，無法獲得作動所需的電流，從而真正實現單次試開功能，確保安全性。如圖2所示，即使不是第一步出錯，前面輸入密碼正確，后面出現誤碼也會達到上述結果。
[0076]實施例3[〇〇77]如圖3所示是電壓型固態密碼鎖的4 bit正確解鎖電路圖。
[0078]在實際應用中，本實用新型適用多bit密碼鎖。
[0079]密碼鎖電路由電源、導線、鑒別電路、保險絲組成，鑒別電路采用和實施例1相同的焊接型OFF-ON開關組成。
[0080]將密碼鎖應用于分壓電路中，如圖3所示，密碼鎖與兩個電阻串聯，電動執行器與其中一個電阻并聯，電壓與其兩端電壓相等。利用密碼鎖的鑒別電路與焊接型OFF-ON開關特性控制電壓，當密碼輸入正確時，電阻分壓，電動執行器得到所需電壓而工作，從而實現電壓型密碼鎖的應用。本實用新型的原位焊接型單次試開固態密碼鎖的工作過程為:電壓每經一個節點都有兩路選擇，在正確解鎖的情況下，固態開關即OFF-ON A1、B2、A3、B4處于ON狀態，則保險絲不會熔斷，即密碼鎖工作，電動執行器通過所需電壓而作動。以節點流出兩路編碼01方式，上方開關處于ON態為記為O，右方開關處于ON態記為I，由此圖1的正確解鎖密碼為“0101”。
[0081 ] 實施例4
[0082]如圖4所示是，電壓型固態密碼鎖的誤碼失效電路與單次試開實現圖。
[0083]圖4仍適用多bit密碼鎖。工作電路由電源、導線、鑒別電路、保險絲、電動執行器組成，鑒別電路采用和實施例1相同的焊接型OFF-ON開關組成。
[0084]電源提供電電壓，將密碼鎖應用于分壓電路中，如圖4所示，密碼鎖與兩個電阻串聯，電動執行器與其中一個電阻并聯，電壓與其兩端電壓相等。利用密碼鎖的鑒別電路與焊接型OFF-ON開關特性控制電壓。本實用新型的原位焊接型單次試開固態密碼鎖的工作過程為:電流每經一個節點有兩路選擇，若第一步就誤讓固態開關即OFF-ON BI處于ON狀態，則電壓經開關BI將保險絲熔斷，從而電動執行器與電源斷開，由于焊接型OFF-ON開關一經處于ON態，無法恢復，即使更換保險絲，電路始終處于短路狀態，會再次熔斷保險絲。這樣就使電動執行器與電源徹底斷開，無法獲得所需的電壓，從而真正實現單次試開功能，確保安全性。如圖4所示，即使不是第一步出錯，前面輸入密碼正確，后面出現誤碼也會達到上述結果O
[0085]實施例5
[0086]如圖5所示是頻率型固態密碼鎖的4 bit正確解鎖電路圖。圖5示例4 bit電路，在實際應用中，本實用新型適用多bit密碼鎖。密碼鎖電路由電源、導線、鑒別電路、保險絲組成，鑒別電路采用和實施例1相同的焊接型OFF-ON開關組成。
[0087]將密碼鎖一端接入振蕩電路中，另一端連接分頻器或倍頻器，再與電動執行器連接構成回路。利用密碼鎖的鑒別電路與焊接型OFF-ON開關特性實現控制分頻器或倍頻器的工作，從而控制電動執行器所需的頻率。當密碼輸入正確時，得到所需頻率使頻率型電動執行器工作，實現頻率型密碼鎖的應用。本實用新型的原位焊接型單次試開固態密碼鎖的工作過程為:頻率每經一個節點都有兩路選擇，在正確解鎖的情況下，固態開關即OFF-ON Al、B2、A3、B4處于ON狀態，則保險絲不會熔斷，即密碼鎖工作，電動執行器通過所需頻率而作動。以節點流出兩路編碼01方式，上方開關處于ON態為記為0，右方開關處于ON態記為I，由此圖1的正確解鎖密碼為“0101”。
[0088]實施例6
[0089]如圖6所示是頻率型固態密碼鎖的誤碼失效電路與單次試開實現圖。
[0090]圖6示例4bit電路，在實際應用中，本實用新型適用多bit密碼鎖。密碼鎖電路由電源、導線、鑒別電路、保險絲組成，鑒別電路采用和實施例1相同的焊接型OFF-ON開關組成。
[0091]將密碼鎖一端接入振蕩電路中，另一端連接分頻器或倍頻器，再與電動執行器連接構成回路。利用密碼鎖的鑒別電路與焊接型0FF-0N開關特性實現控制分頻器或倍頻器的工作，從而控制電動執行器所需的頻率。當密碼輸入正確時，得到所需頻率使頻率型電動執行器工作，實現頻率型密碼鎖的應用。本實用新型的原位焊接型單次試開固態密碼鎖的工作過程為:頻率每經一個節點有兩路選擇，若第一步就誤讓固態開關即OFF-ON B1處于0N狀態，則保險絲熔斷，從而電動執行器與振蕩電路斷開，由于焊接型0FF-0N開關一經處于0N 態，無法恢復，即使更換保險絲，密碼鎖電路始終處于短路狀態，會再次熔斷保險絲。這樣就使電動執行器與振蕩電路徹底斷開，無法獲得所需的頻率，從而真正實現單次試開功能，確保安全性。如圖6所示，即使不是第一步出錯，前面輸入密碼正確，后面出現誤碼也會達到上述結果。[〇〇92] 實施例7[〇〇93]如圖7所示是4 bit脈沖型固態密碼鎖控制脈沖幅值的正確解鎖電路圖。圖7示例4 bit電路，在實際應用中，同樣適用于多bit密碼鎖。密碼鎖電路由電源、導線、鑒別電路、保險絲組成，鑒別電路采用和實施例1相同的焊接型0FF-0N開關組成。
[0094]將密碼鎖一端接入脈沖發生電路中，另一端連接放大器，再與電動執行器連接構成回路。利用密碼鎖的鑒別電路與焊接型0FF-0N開關特性實現控制放大器的工作，從而控制電動執行器所需的脈沖幅值。當密碼輸入正確時，得到所需脈沖幅值使脈沖型電動執行器工作，實現脈沖型密碼鎖的應用。本實用新型的原位焊接型單次試開固態密碼鎖的工作過程為:脈沖每經一個節點都有兩路選擇，在正確解鎖的情況下，固態開關即OFF-ON A1、 B2、A3、B4處于0N狀態，則保險絲不會熔斷，即密碼鎖工作，電動執行器通過所需脈沖幅值而作動。以節點流出兩路編碼01方式，上方開關處于0N態為記為0,右方開關處于0N態記為1， 由此圖1的正確解鎖密碼為“0101”。
[0095]實施例8
[0096]如圖8所示是脈沖型固態密碼鎖控制脈沖幅值的誤碼失效與單次試開實現圖。圖8 示例4 bit電路，在實際應用中，本實用新型適用多bit密碼鎖。密碼鎖電路由電源、導線、鑒別電路、保險絲組成，鑒別電路采用和實施例1相同的焊接型0FF-0N開關組成。
[0097]將密碼鎖一端接入脈沖發生電路中，另一端連接放大器，再與電動執行器連接構成回路。利用密碼鎖的鑒別電路與焊接型0FF-0N開關特性實現控制放大器的工作，從而控制電動執行器所需的脈沖幅值。當密碼輸入正確時，得到所需脈沖幅值使脈沖型電動執行器工作，實現脈沖型密碼鎖的應用。本實用新型的原位焊接型單次試開固態密碼鎖的工作過程為:頻率每經一個節點有兩路選擇，若第一步就誤讓固態開關即焊接型0FF-0N B1處于 0N狀態，則保險絲熔斷，從而電動執行器與脈沖發生電路斷開，由于焊接型0FF-0N開關一經處于0N態，無法恢復，即使更換保險絲，密碼鎖電路始終處于短路狀態，會再次熔斷保險絲。 這樣就使電動執行器與脈沖發生電路徹底斷開，無法獲得所需的脈沖幅值，從而真正實現單次試開功能，確保安全性。如圖8所示，即使不是第一步出錯，前面輸入密碼正確，后面出現誤碼也會達到上述結果。
【主權項】
1.原位焊接型單次試開固態密碼鎖，其特征在于:至少包括電源、導線、N bit的鑒別電 路、保險絲，電源通過導線連接鑒別電路，鑒別電路與保險絲相連，保險絲與電源相連;鑒別 電路與保險絲相連的正確解鎖通路上連接有電動執行器;所述N bit的鑒別電路包括用于 裝定正確密碼的2N個焊接型OFF-ON開關，2N個焊接型OFF-ON開關為每級按照二選一的邏輯 連接的N級級聯結構，其中，1。2.根據權利要求1所述的原位焊接型單次試開固態密碼鎖，其特征在于:所述密碼鎖為 電流型密碼鎖，或者電壓型密碼鎖，或者頻率型密碼鎖，或者脈沖型密碼鎖。3.根據權利要求2所述的原位焊接型單次試開固態密碼鎖，其特征在于:所述電流型密 碼鎖的電動執行器為電流型電動執行器，密碼正確時的鑒別電路輸出的所需電流驅動電流 型電動執行器工作。4.根據權利要求2所述的原位焊接型單次試開固態密碼鎖，其特征在于:所述電壓型密 碼鎖的電動執行器為電壓型電動執行器，密碼正確時的分壓電路得到的所需電壓驅動電壓 型電動執行器工作。5.根據權利要求2所述的原位焊接型單次試開固態密碼鎖，其特征在于:所述頻率型密 碼鎖的電動執行器為頻率型電動執行器，密碼正確時的鑒別電路輸出的所需頻率驅動頻率 型電動執行器工作。6.根據權利要求2所述的原位焊接型單次試開固態密碼鎖，其特征在于:所述脈沖型密 碼鎖的電動執行器為脈沖型電動執行器，密碼正確時的鑒別電路輸出的所需脈沖幅值驅動 脈沖型電動執行器工作。7.根據權利要求1所述的原位焊接型單次試開固態密碼鎖，其特征在于:所述焊接型 OFF-ON開關為光熱式焊接型OFF-ON開關。8.根據權利要求7所述的原位焊接型單次試開固態密碼鎖，其特征在于:所述光熱式焊 接型0FF-0N開關包括焊球、樹脂、導線、硅襯底、玻璃、通孔、光纖，所述硅襯底上形成有通 孔，光纖插入通孔中，玻璃襯底鍵合于硅襯底和通孔上，用于形成開關的導線位于玻璃襯底 上并分別位于通孔兩側，導線上涂覆樹脂，錫/鉛焊球植于樹脂的頂部。9.根據權利要求8所述的原位焊接型單次試開固態密碼鎖，其特征在于:所述光熱式焊 接型0FF-0N開關通過發熱使焊球熔化將導線兩端連通。10.根據權利要求1所述的原位焊接型單次試開固態密碼鎖，其特征在于:所述焊接型 0FF-0N開關為電熱式焊接型0FF-0N開關。11.根據權利要求10所述的原位焊接型單次試開固態密碼鎖，其特征在于:所述電熱式 焊接型0FF-0N開關的導線結構為關節型，導線結構的具體結構為:一端為凸起，另一端為與 凸起形狀匹配的凹槽，凸起位于凹槽內；所述凸起為錫焊球或鉛焊球;所述凸起與凹槽之間 有間隙，開關兩極未接通;所述凸起熔在間隙里，開關兩極接通。12.根據權利要求10所述的原位焊接型單次試開固態密碼鎖，其特征在于:所述電熱式 焊接型0FF-0N開關的導線結構為分形叉指型，導線結構的具體結構為:兩端均為叉指狀結 構，兩端的叉指相互交錯，每個叉指上均設置有若干齒狀結構，兩兩相鄰的叉指上的齒狀結 構交錯均布;兩相鄰的叉指上的齒狀結構之間有間隙，開關兩極未接通;齒狀結構相熔，開 關兩極接通。
【文檔編號】E05B47/00GK205713531SQ201620400699
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年5月6日
【發明人】高楊, 賈樂, 王宇航, 雷強, 韓賓, 蔡洵, 黃振華
【申請人】中國工程物理研究院電子工程研究所