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基于NFC的供电方法及供电电路与具有该供电电路的无源电子终端[发明专利]

来源:世旅网
(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 111030321 A(43)申请公布日 2020.04.17

(21)申请号 201911032550.0(22)申请日 2019.10.28

(71)申请人 深圳市物联云信息技术有限公司

地址 518000 广东省深圳市南山区北环大

道9116号富华科技大厦B座3楼(72)发明人 欧阳红军 

(74)专利代理机构 北京律诚同业知识产权代理

有限公司 11006

代理人 王玉双(51)Int.Cl.

H02J 50/20(2016.01)

权利要求书2页 说明书7页 附图2页

(54)发明名称

基于NFC的供电方法及供电电路与具有该供电电路的无源电子终端

(57)摘要

一种基于NFC的供电方法及供电电路与具有该供电电路的无源电子终端。该供电方法用于NFC设备通过天线模块向负载进行供电,天线模块内置有NFC芯片并具有线圈,其包括:在NFC设备靠近线圈时,建立能量传输通道,线圈产生第一能量至第一储能电容进行第一储能,并提供给微控制单元电路以启动其开始正常工作;在NFC设备检测到天线反馈信号时,建立通讯传输通道,且传送NFC载波信号至天线模块,线圈产生第二能量至第二储能电容进行第二储能,其中第二能量大于第一能量且第二储能电容的电容值大于第一储能电容的电容值,微控制单元电路接收指令并传送至驱动电路,由其通过第二储能电容释放的能量驱动负载。本发明反向供电的响应速度快。

CN 111030321 ACN 111030321 A

权 利 要 求 书

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1.一种基于NFC的供电方法,其特征在于,用于一NFC设备通过一天线模块向一负载进行供电,其中该天线模块内置有NFC芯片并具有一线圈,该供电方法包括:

在该NFC设备靠近该天线模块的该线圈时,通过该线圈建立该天线模块与该NFC设备之间的能量传输通道,且该线圈通过磁场谐振产生一第一能量至一第一储能电容进行第一储能,并提供给一微控制单元电路以启动该微控制单元电路开始正常工作;

在该NFC设备检测到该天线模块反馈的一天线反馈信号时,通过该线圈建立该天线模块与该NFC设备之间的通讯传输通道,且该NFC设备通过该通讯传输通道传送NFC载波信号至该天线模块,该天线模块的该线圈通过接收该NFC载波信号产生一第二能量至一第二储能电容进行第二储能,其中该第二能量大于该第一能量且该第二储能电容的电容值大于该第一储能电容的电容值,且该微控制单元电路接收该NFC芯片发出的指令并传送至一驱动电路,该驱动电路接收该指令并通过该第二储能电容释放的能量驱动一负载。

2.根据权利要求1所述的基于NFC的供电方法,其特征在于,还包括:

通过一整流电路将所产生的该第一能量和该第二能量转换为稳压的直流电能传送至该第一储能电容和该第二储能电容。

3.根据权利要求2所述的基于NFC的供电方法,其特征在于,还包括:在进行第一储能时,该微控制单元电路通过关闭开关使该第二储能电容处于不吸收能量的充电关闭状态;

在进行第二储能时,该微控制单元电路通过开启开关使该第二储能电容处于吸收能量的充电开启状态。

4.根据权利要求3所述的基于NFC的供电方法,其特征在于,该微控制单元电路是在检测到该线圈的输出电压升高时控制所述开关开启使该第二储能电容处于吸收能量的充电开启状态,以进行第二储能;及/或,

该微控制单元电路是在该第二储能电容在进行第二储能至足以驱动负载的匹配状态时开始响应接收来自该NFC芯片的该指令。

5.一种基于NFC的供电电路,其特征在于,包括:一天线模块,其内置有NFC芯片并具有一线圈及一电压输出节点;一第一储能模块,通过该电压输出节点与该线圈相连接并具有一第一储能电容;一第二储能模块,通过该电压输出节点与该线圈相连接并具有一第二储能电容及控制该第二储能电容充电开启/关闭的开关,该第二储能电容的电容值大于该第一储能电容的电容值;

一微控制单元电路,通过该电压输出节点与该线圈、该第一储能模块、该第二储能模块相连接;

一驱动电路,与该微控制单元电路相连接,并通过该电压输出节点与该第二储能电容相连接;

其中,在该NFC设备靠近该天线模块的该线圈时,通过该线圈建立该天线模块与该NFC设备之间的能量传输通道,且该线圈通过磁场谐振产生一第一能量至该第一储能电容进行第一储能,并提供给该微控制单元电路以启动该微控制单元电路开始正常工作;

在该NFC设备检测到该天线模块反馈的一天线反馈信号时,通过该线圈建立该天线模块与该NFC设备之间的通讯传输通道,且该NFC设备通过该通讯传输通道传送NFC载波信号

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权 利 要 求 书

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至该天线模块,该天线模块的该线圈通过接收该NFC载波信号产生一第二能量至该第二储能电容进行第二储能,其中该第二能量大于该第一能量,且该微控制单元电路接收该NFC芯片发出的指令并传送至一驱动电路,该驱动电路接收该指令并通过该第二储能电容释放的能量驱动一负载。

6.根据权利要求5所述的基于NFC的供电电路,其特征在于,还包括:整流电路,其具有两个输入节点和两个输出节点,所述两个输入节点分别与该线圈的两端相连接,所述两个输出节点中的一者与所述电压输出节点相连接,所述两个输出节点中的另一者接地,其中所产生的该第一能量和该第二能量是通过该整流电路转换为稳压的直流电能传送至该第一储能电容和第二储能电容。

7.根据权利要求6所述的基于NFC的供电电路,其特征在于,该整流电路是由四个第一二极管组成的全桥整流电路;及/或,该第一储能电容的正端连接至该电压输出节点,该第一储能电容的负端连接至该整流电路的所述两个输出节点中的该另一者并同时接地。

8.根据权利要求7所述的基于NFC的供电电路,其特征在于,该第二储能模块的所述开关包括第一晶体管开关和第二晶体管开关,且该第二储能模块还包括一第二二极管,其中,

该第一晶体管开关,其第一端连接至该微控制单元电路,其第二端连接至该第二晶体管开关的第一端,其第三端接地;

该第二晶体管开关,其第二端连接至该电压输出节点,其第三端连接至该第二储能电容的正端;

该第二储能电容的负端连接至该第一晶体管的第三端并同时接地;该第二二极管的正端连接至该第二储能电容的正端,该第二二极管的负端连接至该电压输出节点并连接至该微控制单元电路及该驱动电路;

其中,在进行第一储能时,该微控制单元电路通过关闭该第一晶体管开关和该第二晶体管开关使该第二储能电容处于不吸收能量的充电关闭状态;

在进行第二储能时,该微控制单元电路通过开启该第一晶体管开关和该第二晶体管开关使该第二储能电容处于吸收能量的充电开启状态。

9.根据权利要求8所述的基于NFC的供电电路,其特征在于,该微控制单元电路是在该电压输出节点检测到该线圈的输出电压升高时控制所述开关开启使该第二储能电容处于吸收能量的充电开启状态,以进行第二储能;及/或,

该微控制单元电路是在该第二储能电容在进行第二储能至足以驱动负载的匹配状态时开始响应接收来自该NFC芯片的该指令。

10.一种无源电子终端,其特征在于,其具有如权利要求5~9任一权利要求所述的供电电路。

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说 明 书

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基于NFC的供电方法及供电电路与具有该供电电路的无源电

子终端

技术领域

[0001]本发明涉及一种供电方法及供电电路,特别是涉及一种基于NFC的供电方法及供电电路与具有该供电电路的无源电子终端。

背景技术

[0002]随着无线技术的发展,基于NFC(Near Field Communication,NFC,近场通讯)技术的产品及应用也得到了飞速发展,尤其是在公交、门禁、移动支付、身份识别、航空包裹和行李识别、邮件分选、仓储以及电子防伪等支付和通信领域得到广泛应用。但在无线供电领域,以及在物联网应用领域,可以同时无线近场通信和反向电源(例如将手机等移动终端作为移动电源给其他设备进行充电一般称为反向充电,此时手机等移动终端即可被称为“反向电源”,而从电源将电充入手机一般称为正向充电)的应用上,基本上是属于空白,而物联网的应用越来越广泛,移动终端便捷体验已越来越受大众欢迎,但目前市面上的物联网设备全都使用电池供电或外部电源供电方式,有些号称超低功耗或无功耗的设备,还是要靠外部接触式供电或昂贵的专用无线设备无线传输微弱的电量,还远远达不到实用的阶段,更没法普及使用。

[0003]目前市面上号称无源电子产品,例如电子锁,其内部没有电池,其主要依靠专用设备外部接触式触点供电和通信进行工作;再例如NFC加密卡,其需要专用读卡器工作,而且输出功率非常小,只能微安级工作,这些产品都大多处于初级使用阶段或概念阶段,其主要有两个缺点,一个是天线收集的能量小,无法真正做到可靠可持续供电;一个是为了带载能力强,其外部储能介质,电容大,导致NFC通信双向读写握手工作检测时,由于储能电容吸收能量太大,导致接收端响应变慢和失败率高,影响用户体验。[0004]例如,现有的NFC设备(例如移动终端)为节省电量,平常只是定时检测的方式,当靠近被检测物时,才去感应有无天线反馈信号。并且,NFC载波信号一般是间隙式的只开很短的时间,一旦检测到天线后,NFC设备才将NFC载波信号全部打开以进行通讯保障。如果无源电子设备在靠近检测时,需要吸收很大的能量,会导致NFC设备的NFC载波信号衰减过大,无法与标签双向建立连接或容易断开连接,无法连接也就导致NFC设备的NFC载波信号不会全部打开,只有无源电子设备的储能电容电压升到一定程度后,NFC设备才能检测到天线通信,继而与天线建立连接,并控制电路工作,但这个延时比较长,严重影响了用户的体验。[0005]因此,如何提供一种响应速度快且能够真正实现反向供电的供电方法及供电电路来解决现有技术所面临的问题,例如储能介质在各种恶劣环境下效率低、响应慢、互相干扰等核心问题,实为本领域急需解决的课题。发明内容

[0006]针对上述现有技术的一个或多个缺陷,本发明的目的在于提供一种基于NFC的供电方法及供电电路与具有该供电电路的无源电子终端,可以真正实现反向供电并且响应速

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说 明 书

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度快。

为了实现上述目的,本发明提供一种基于NFC的供电方法,其特点在于,用于一NFC

设备通过一天线模块向一负载进行供电,其中该天线模块内置有NFC芯片并具有一线圈,该供电方法包括:

[0008]在该NFC设备靠近该天线模块的该线圈时,通过该线圈建立该天线模块与该NFC设备之间的能量传输通道,且该线圈通过磁场谐振产生一第一能量至一第一储能电容进行第一储能,并提供给一微控制单元电路以启动该微控制单元电路开始正常工作;[0009]在该NFC设备检测到该天线模块反馈的一天线反馈信号时,通过该线圈建立该天线模块与该NFC设备之间的通讯传输通道,且该NFC设备通过该通讯传输通道传送NFC载波信号至该天线模块,该天线模块的该线圈通过接收该NFC载波信号产生一第二能量至一第二储能电容进行第二储能,其中该第二能量大于该第一能量且该第二储能电容的电容值大于该第一储能电容的电容值,且该微控制单元电路接收该NFC芯片发出的指令并传送至一驱动电路,该驱动电路接收该指令并通过该第二储能电容释放的能量驱动一负载。[0010]在本发明的一实施例中,所述的基于NFC的供电方法还包括:通过一整流电路将所产生的该第一能量和该第二能量转换为稳压的直流电能传送至该第一储能电容和该第二储能电容。

[0011]在本发明的一实施例中,所述的基于NFC的供电方法还包括:[0012]在进行第一储能时,该微控制单元电路通过关闭开关使该第二储能电容处于不吸收能量的充电关闭状态;

[0013]在进行第二储能时,该微控制单元电路通过开启开关使该第二储能电容处于吸收能量的充电开启状态。

[0014]在本发明的一实施例中,该微控制单元电路是在检测到该线圈的输出电压升高时控制所述开关开启使该第二储能电容处于吸收能量的充电开启状态,以进行第二储能;及/或,该微控制单元电路是在该第二储能电容在进行第二储能至足以驱动负载的匹配状态时开始响应接收来自该NFC芯片的该指令。[0015]为了实现上述目的,本发明另提供了一种基于NFC的供电电路,其特点在于,包括:[0016]一天线模块,其内置有NFC芯片并具有一线圈及一电压输出节点;[0017]一第一储能模块,通过该电压输出节点与该线圈相连接并具有一第一储能电容;[0018]一第二储能模块,通过该电压输出节点与该线圈相连接并具有一第二储能电容及控制该第二储能电容充电开启/关闭的开关,该第二储能电容的电容值大于该第一储能电容的电容值;

[0019]一微控制单元电路,通过该电压输出节点与该线圈、该第一储能模块、该第二储能模块相连接;

[0020]一驱动电路,与该微控制单元电路相连接,并通过该电压输出节点与该第二储能电容相连接;[0021]其中,在该NFC设备靠近该天线模块的该线圈时,通过该线圈建立该天线模块与该NFC设备之间的能量传输通道,且该线圈通过磁场谐振产生一第一能量至该第一储能电容进行第一储能,并提供给该微控制单元电路以启动该微控制单元电路开始正常工作;[0022]在该NFC设备检测到该天线模块反馈的一天线反馈信号时,通过该线圈建立该天

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[0007]

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说 明 书

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线模块与该NFC设备之间的通讯传输通道,且该NFC设备通过该通讯传输通道传送NFC载波信号至该天线模块,该天线模块的该线圈通过接收该NFC载波信号产生一第二能量至该第二储能电容进行第二储能,其中该第二能量大于该第一能量,且该微控制单元电路接收该NFC芯片发出的指令并传送至一驱动电路,该驱动电路接收该指令并通过该第二储能电容释放的能量驱动一负载。

[0023]在本发明的另一实施例中,所述的基于NFC的供电电路还包括:整流电路,其具有两个输入节点和两个输出节点,所述两个输入节点分别与该线圈的两端相连接,所述两个输出节点中的一者与所述电压输出节点相连接,所述两个输出节点中的另一者接地,其中所产生的该第一能量和该第二能量是通过该整流电路转换为稳压的直流电能传送至该第一储能电容和第二储能电容。

[0024]在本发明的另一实施例中,该整流电路是由四个第一二极管组成的全桥整流电路;及/或,该第一储能电容的正端连接至该电压输出节点,该第一储能电容的负端连接至该整流电路的所述两个输出节点中的该另一者并同时接地。[0025]在本发明的另一实施例中,该第二储能模块的所述开关包括第一晶体管开关和第二晶体管开关,且该第二储能模块还包括一第二二极管,其中,[0026]该第一晶体管开关,其第一端连接至该微控制单元电路,其第二端连接至该第二晶体管开关的第一端,其第三端接地;[0027]该第二晶体管开关,其第二端连接至该电压输出节点,其第三端连接至该第二储能电容的正端;

[0028]该第二储能电容的负端连接至该第一晶体管的第三端并同时接地;[0029]该第二二极管的正端连接至该第二储能电容的正端,该第二二极管的负端连接至该电压输出节点并连接至该微控制单元电路及该驱动电路;[0030]其中,在进行第一储能时,该微控制单元电路通过关闭该第一晶体管开关和该第二晶体管开关使该第二储能电容处于不吸收能量的充电关闭状态;[0031]在进行第二储能时,该微控制单元电路通过开启该第一晶体管开关和该第二晶体管开关使该第二储能电容处于吸收能量的充电开启状态。[0032]在本发明的另一实施例中,该微控制单元电路是在该电压输出节点检测到该线圈的输出电压升高时控制所述开关开启使该第二储能电容处于吸收能量的充电开启状态,以进行第二储能;及/或,该微控制单元电路是在该第二储能电容在进行第二储能至足以驱动负载的匹配状态时开始响应接收来自该NFC芯片的该指令。[0033]为了实现上述目的,本发明又提供一种无源电子终端,其特点在于,其具有如上所述的供电电路。

[0034]本发明通过将电路中的储能介质(例如电容)分为一级供电系统(即通过第一储能电容进行第一储能和供电)和二级供电系统(即通过第二储能电容进行第二储能和供电),可以直接吸收NFC设备(例如移动终端,手机)的反向能量,把物联网产品从有电池的设计提升到无电池实用的程度,为无源物联网产品广泛应用打下技术基础,并得到快速民用普及。[0035]本发明的优点在于:无外接电源,零功耗,反向供电响应快,输出功率高,电路简单,成本低,解决了NFC无线供电在物联网产品中满足通信和供电及加密的多任务处理的应用空白,真正在多领域大批量商用的价值,减少未来传统电子产品依赖使用一次性电池和

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说 明 书

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电池对环境带来的污染。

附图说明

[0036]为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂,所附附图的说明如下:

[0037]图1为本发明一较佳的基于NFC的供电方法的示意图;

[0038]图2为本发明的一较佳的基于NFC的供电电路的结构示意图。

具体实施方式

[0039]为了使本发明的叙述更加详尽与完备,可参照所附的附图及以下所述各种实施例,附图中相同的号码代表相同或相似的组件。另一方面,众所周知的组件与步骤并未描述于实施例中,以避免对本发明造成不必要的限制。此外,为简化附图起见,一些已知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示。[0040]如图1所示,本发明提供一种基于NFC的供电方法,可用于一NFC设备通过一天线模块向一负载进行供电,其中该天线模块内置有NFC芯片并具有一线圈。其中,该供电方法包括:

[0041]步骤12,在NFC设备靠近天线模块的线圈时,通过线圈建立天线模块与NFC设备之间的能量传输通道,且线圈通过磁场谐振产生一第一能量至一第一储能电容进行第一储能,并提供给一微控制单元电路以启动微控制单元电路开始正常工作;[0042]步骤14,在NFC设备检测到天线模块反馈的一天线反馈信号时,通过线圈建立天线模块与NFC设备之间的通讯传输通道,且NFC设备通过通讯传输通道传送NFC载波信号至天线模块,天线模块的线圈通过接收NFC载波信号产生一第二能量至一第二储能电容进行第二储能,其中第二能量大于第一能量且第二储能电容的电容值大于第一储能电容的电容值,且微控制单元电路接收NFC芯片发出的指令并传送至一驱动电路,驱动电路接收指令并通过第二储能电容释放的能量驱动一负载。[0043]较佳地,在本发明中,所述的基于NFC的供电方法还可包括:通过一整流电路将所产生的第一能量和第二能量转换为稳压的直流电能传送至第一储能电容和第二储能电容。[0044]并且,所述的基于NFC的供电方法还可包括:在进行第一储能时,微控制单元电路通过关闭开关使第二储能电容处于不吸收能量的充电关闭状态;在进行第二储能时,微控制单元电路通过开启开关使第二储能电容处于吸收能量的充电开启状态。[0045]在本发明中,该微控制单元电路例如可以是在检测到线圈的输出电压升高时控制开关开启使第二储能电容处于吸收能量的充电开启状态,以进行第二储能。该微控制单元电路例如可以是在第二储能电容在进行第二储能至足以驱动负载的匹配状态时开始响应接收来自NFC芯片的指令。[0046]相应地,如图2所示,本发明还提供了一种基于NFC的供电电路,其包括有一天线模块21、一第一储能模块22、一第二储能模块23、一微控制单元电路(即MCU电路)24以及一驱动电路25。更佳地,该供电电路还可以进一步包括一整流电路26。[0047]该天线模块21内置有NFC芯片,并具有一线圈L1及一电压输出节点VCC。[0048]该整流电路26例如是由四个第一二极管D1组成的全桥整流电路,其具有两个输入

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说 明 书

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节点(例如节点1和节点3)和两个输出节点(例如节点2和节点4)。其中,所述两个输入节点,例如节点1和节点3,是分别与线圈L1的两端相连接,所述两个输出节点中的一者(例如节点2)是与电压输出节点VCC相连接,所述两个输出节点中的另一者(例如节点4)是接地。

[0049]该第一储能模块22是通过电压输出节点VCC与线圈L1相连接并具有一第一储能电容C1。例如,该第一储能电容C1的正端可连接至电压输出节点VCC,该第一储能电容C1的负端可连接至该整流电路26的所述两个输出节点中的该另一者(例如节点4)并同时接地。[0050]该第二储能模块23是通过电压输出节点VCC与线圈L1相连接并具有一第二储能电容C2及控制该第二储能电容C2充电开启/关闭的开关,且该第二储能电容C2的电容值大于该第一储能电容C1的电容值。优选地,所述开关例如可包括第一晶体管开关Q1和第二晶体管开关Q2,且该第二储能模块23还包括一第二二极管D2。其中,该第一晶体管开关Q1的第一端是连接至该微控制单元电路24,该第一晶体管开关Q1的第二端是连接至该第二晶体管开关Q2的第一端,该第一晶体管开关Q1的第三端是接地。该第二晶体管开关Q2的第二端是连接至电压输出节点VCC,该第二晶体管开关Q2的第三端是连接至该第二储能电容C2的正端。该第二储能电容C2的负端是连接至该第一晶体管Q1的第三端并同时接地。该第二二极管D2的正端是连接至该第二储能电容C2的正端,该第二二极管D2的负端是连接至电压输出节点VCC并连接至该微控制单元电路24及该驱动电路25。较佳地,该第一晶体管开关Q1的第一端与该微控制单元电路24之间还连接有第一电阻R1;该第一晶体管开关Q1的第一端与第三端之间还连接有第二电阻R2且同时接地;该第一晶体管开关Q1的第二端与该第二晶体管开关Q2的第一端之间还连接有第三电阻R3。

[0051]该微控制单元电路24是通过该电压输出节点VCC与该线圈L1、该第一储能模块22、该第二储能模块23相连接。

[0052]该驱动电路是与该微控制单元电路24相连接,并通过该电压输出节点VCC与该第二储能电容C2相连接。[0053]其中,在NFC设备(图中未示)靠近天线模块21的线圈L1时,通过该线圈L1可以建立该天线模块21与该NFC设备之间的能量传输通道,且该线圈L1通过磁场谐振可产生一第一能量至该第一储能电容以进行第一储能,能够并提供能量给该微控制单元电路24以启动该微控制单元电路24开始正常工作。

[0054]而在NFC设备检测到天线模块21反馈的一天线反馈信号时,通过该线圈L1可以建立该天线模块21与该NFC设备之间的通讯传输通道,且该NFC设备可通过该通讯传输通道传送NFC载波信号至该天线模块21,该天线模块21的线圈L1通过接收该NFC载波信号可产生一第二能量至该第二储能电容C2以进行第二储能,其中该第二能量大于该第一能量。并且,该微控制单元电路24可接收该天线模块21的NFC芯片发出的指令并传送至一驱动电路25,该驱动电路25可接收该指令并通过该第二储能电容C2释放的能量驱动一负载。[0055]在本发明中,较佳地,该线圈L1所产生的该第一能量和该第二能量可通过该整流电路26转换为稳压的直流电能传送至该第一储能电容C1和第二储能电容C2。并且,在进行第一储能时,该微控制单元电路24可通过关闭该第一晶体管开关Q1和该第二晶体管开关Q2使该第二储能电容C2处于不吸收能量的充电关闭状态。在进行第二储能时,该微控制单元电路24可通过开启该第一晶体管开关Q1和该第二晶体管开关Q2使该第二储能电容C2处于吸收能量的充电开启状态。

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说 明 书

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更佳地,该微控制单元电路24是在该电压输出节点VCC检测到该线圈L1的输出电

压升高时控制所述开关(例如Q1和Q2)开启使该第二储能电容C2处于吸收能量的充电开启状态,以进行第二储能。并且,该微控制单元电路24是在该第二储能电容C2在进行第二储能至足以驱动负载的匹配状态时开始响应接收来自该NFC芯片的指令。[0057]在本发明中,还提供了一种无源电子终端,其可具有如上所述的供电电路。[0058]更具体地,结合如图2所示的供电电路,本发明的供电方法可包括如下步骤:[0059](1)当NFC设备(例如移动终端,具有NFC功能的手机),靠近天线模块21的线圈L1时,在两边磁场感应到的前提下,可建立起天线模块21和NFC设备之间的能量传输通道,通过磁场谐振产生的第一能量(较小的能量)可通过线圈L1开始近场提供给具有较小电容值的第一储能电容C1以进行快速充电(即进行第一储能)。[0060](2)此时第二储能模块23中的电压输出节点VCC的电压是较低的,且第一能量可以提供给MCU电路24启动,使之开始正常工作,用以控制第二储能模块23中的开关Q1、Q2不开启,此时,第二储能模块23中的第二储能电容C2不吸收能量。[0061](3)等到NFC设备检测到天线模块21的天线反馈信号(例如检测到标签)时,可以建立起天线模块21与NFC设备之间的通讯传输通道,即可开始双向通信,此时NFC设备的NFC载波信号可全部打开,并通过该能量传输通道传输能量,天线模块21的线圈L1接收该NFC载波信号并产生一第二能量,这时电压输出节点VCC的电压升高,当MCU电路24检测到电压升高后,开始控制第二储能模块23中的开关Q1、Q2开启。[0062](4)当第二储能模块23中的开关Q1和Q2打开后,所产生的第二能量即可开始对具有较大电容值的第二储能电容C2进行快速充电(即进行第二储能),并在有效的时间和功率匹配后,达到足以驱动负载工作的匹配状态。[0063](5)此时,MCU电路24开始响应接收来自内置NFC芯片的内部通信接口的指令,并将该指令传达至驱动电路25。[0064](6)当驱动模块25接收到来自MCU电路24的指令的同时,通过在第二储能电容C2储存的电能经由第二二极管D2释放供给过来的大能量,可以达到驱动负载工作。

[0065]本发明通过将电路中的储能介质(例如电容)分为一级供电系统(即通过第一储能电容进行第一储能和供电)和二级供电系统(即通过第二储能电容进行第二储能和供电),可以直接吸收NFC设备(例如移动终端,手机)的反向能量,把物联网产品从有电池的设计提升到无电池实用的程度,为无源物联网产品广泛应用打下技术基础,并得到快速民用普及。[0066]并且,本发明通过采用分时复用的工作机制,使NFC设备(例如移动终端)在检测到天线时,刚开始只吸收较小的能量,以便NFC设备与天线快速建立连接;而等到检测到天线后再将NFC设备的NFC载波信号全部打开,此时控制电路才通过第二储能电容吸收较大的能量以供给控制电路和驱动电路,从而加快了天线的响应速度,提升了用户体验,达到普及实用的效果。

[0067]本发明的优点在于:无外接电源,零功耗,反向供电响应快,输出功率高,电路简单,成本低,解决了NFC无线供电在物联网产品中满足通信和供电及加密的多任务处理的应用空白,真正在多领域大批量商用的价值,减少未来传统电子产品依赖使用一次性电池和电池对环境带来的污染。

[0068]虽然本发明已以实施方式揭露如上,然其并非用以限定本发明,任何熟悉此技艺

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者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作各种的更动与润饰,因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

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说 明 书 附 图

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图1

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