本公開涉及一種nfc設(shè)備和包括該nfc設(shè)備的人機(jī)界面設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、近場通信(near?field?communcation，nfc)技術(shù)近年來得到了快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。起初，nfc技術(shù)應(yīng)用于諸如門禁卡、交通卡等簡單場景，nfc接收端(又稱卡片端、tag端)是無源的，不需要被供電。隨著應(yīng)用范圍擴(kuò)大，nfc接收端開始帶有或連接有諸如顯示器、指示燈、揚(yáng)聲器等負(fù)載從而需要被供電。目前有兩種方式來實(shí)現(xiàn)對這些負(fù)載的供電。第一種方式是在nfc接收端配置可充電電池，并利用nfc發(fā)射端發(fā)射射頻信號以將電能傳輸給nfc接收端，nfc接收端利用此電能給可充電電池充電，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)這些負(fù)載。第二種方式是nfc接收端不配置可充電電池，僅通過收集nfc通信過程中的無線載波能量來驅(qū)動(dòng)這些負(fù)載。然而，這兩種方式各有不足。第一種方式由于可充電電池的引入，導(dǎo)致在某些應(yīng)用場景(例如，電氣系統(tǒng))下必須考慮可充電電池的安全、壽命、溫度等，增加了復(fù)雜性。第二種方式由于收集到的無線載波能量很小且很短暫，導(dǎo)致只能在短時(shí)間內(nèi)為低功耗負(fù)載供電，而無法為高功耗負(fù)載(例如，人機(jī)界面)持續(xù)地供電。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本公開的一方面提供了一種nfc設(shè)備，包括：nfc發(fā)射端，包括發(fā)射端控制電路和發(fā)射端天線；以及nfc接收端，包括接收端控制電路、接收端天線、整流電路、儲能電容以及穩(wěn)壓電路，其中，發(fā)射端控制電路經(jīng)由發(fā)射端天線發(fā)射射頻信號，接收端控制電路經(jīng)由接收端天線接收射頻信號、基于射頻信號生成直流電可供接收端控制電路內(nèi)部使用，整流電路對接收端天線接收到的射頻信號進(jìn)行整流，儲能電容連接到整流電路的輸出端以被充電，穩(wěn)壓電路與儲能電容并聯(lián)以將儲能電容兩端的電壓維持在不高于第一閾值，接收端控制電路感測儲能電容兩端的電壓值并將電壓值發(fā)送到發(fā)射端控制電路，發(fā)射端控制電路基于該電壓值低于第一閾值而持續(xù)發(fā)射射頻信號。

2、可選地，nfc接收端還包括開關(guān)和開關(guān)控制電路，開關(guān)連接在整流電路的輸出端和負(fù)載之間，開關(guān)控制電路與儲能電容和開關(guān)連接，在儲能電容兩端的電壓高于第二閾值時(shí)使開關(guān)閉合，并且在儲能電容兩端的電壓低于第二閾值時(shí)使開關(guān)斷開，并且第一閾值高于第二閾值而低于儲能電容被充電達(dá)飽和狀態(tài)時(shí)的電壓。

3、可選地，儲能電容包括第一電容器，第一電容器的第一端連接到整流電路的輸出端，并且其第二端連接到基準(zhǔn)電壓。

4、可選地，穩(wěn)壓電路包括與第一電容器并聯(lián)的穩(wěn)壓二極管。

5、可選地，開關(guān)包括第一半導(dǎo)體開關(guān)，第一半導(dǎo)體開關(guān)的第一端連接到第一電容器的第一端，其第二端連接到負(fù)載，其控制端連接到開關(guān)控制電路。

6、可選地，開關(guān)控制電路包括第一電阻、第二電阻和第二半導(dǎo)體開關(guān)，第一電阻和第二電阻串聯(lián)之后再與第一電容器并聯(lián)，第二半導(dǎo)體開關(guān)的第一端連接到第一半導(dǎo)體開關(guān)的控制端，其第二端連接到基準(zhǔn)電壓，并且其控制端連接在第一電阻和第二電阻之間。

7、可選地，nfc接收端還包括第三電阻，第三電阻連接在第一半導(dǎo)體開關(guān)的第一端和控制端之間。

8、可選地，nfc接收端還包括第二電容，第二電容的第一端連接到第一半導(dǎo)體開關(guān)的第二端，其第二端連接到基準(zhǔn)電壓。

9、可選地，穩(wěn)壓電路還包括三端穩(wěn)壓器。

10、可選地，nfc接收端還包括第一電感器和第一二極管，第一電感連接在第一半導(dǎo)體開關(guān)和負(fù)載之間，第一二極管的陰極連接到第一半導(dǎo)體開關(guān)的第二端，其陽極連接到基準(zhǔn)電壓。

11、本公開的另一方面提供了一種人機(jī)界面設(shè)備，包括根據(jù)前述權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)的nfc設(shè)備。

12、根據(jù)本公開的nfc設(shè)備可以在不需要可充電電池的情況下為低功耗和/或高功耗負(fù)載持續(xù)供電。

技術(shù)特征：

1.一種nfc設(shè)備，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的nfc設(shè)備，其中，

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的nfc設(shè)備，其中，

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的nfc設(shè)備，其中，

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的nfc設(shè)備，其中，

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的nfc設(shè)備，其中，

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的nfc設(shè)備，其中，

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的nfc設(shè)備，其中，

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的nfc設(shè)備，其中，

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的nfc設(shè)備，其中，

11.一種人機(jī)界面設(shè)備，包括根據(jù)前述權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的nfc設(shè)備。

技術(shù)總結(jié)
提供了一種NFC設(shè)備和包括該NFC設(shè)備的人機(jī)界面設(shè)備。該NFC設(shè)備包括：NFC發(fā)射端，包括發(fā)射端控制電路和發(fā)射端天線；以及NFC接收端，包括接收端控制電路、接收端天線、整流電路、儲能電容以及穩(wěn)壓電路，其中，發(fā)射端控制電路經(jīng)由發(fā)射端天線發(fā)射射頻信號，接收端控制電路經(jīng)由接收端天線接收射頻信號、基于射頻信號生成直流電可供接收端控制電路內(nèi)部使用，整流電路對接收端天線接收到的射頻信號進(jìn)行整流，儲能電容連接到整流電路的輸出端以被充電，穩(wěn)壓電路與儲能電容并聯(lián)以將儲能電容兩端的電壓維持在不高于第一閾值，接收端控制電路感測儲能電容兩端的電壓值并將電壓值發(fā)送到發(fā)射端控制電路，發(fā)射端控制電路基于該電壓值低于第一閾值而持續(xù)發(fā)射射頻信號。

技術(shù)研發(fā)人員：費(fèi)維和,郭煜淳
受保護(hù)的技術(shù)使用者：施耐德電氣工業(yè)公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15