CN204030732U - 一种基于nfc的无线充电装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于NFC的无线充电装置。它包括控制器、NFC发射模块、NFC接收模块、相位幅度检测电路、功率放大电路、天线调谐电路和NFC天线，所述控制器分别与NFC发射模块的输入端、NFC接收模块的输出端、功率放大电路的控制端、相位幅度检测电路的数据输出端和天线调谐电路的控制端电连接，所述NFC发射模块的输出端与功率放大电路的输入端电连接，所述天线调谐电路分别与NFC天线、功率放大电路的输出端、NFC接收模块的输入端和相位幅度检测电路的检测端电连接。本实用新型具有NFC通讯功能和无线充电功能，降低了成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及无线充电技术领域，尤其涉及一种基于NFC的无线充电装置。
背景技术
目前，移动数据终端，移动多媒体终端应用越来越多，数据终端可以上网，听音乐，语音通讯等，在使用过程中由于电池容量有限，需要经常对电池充电。电池容量的密度不断提高，充电需求变得日益简单化，快捷化，由此产生了无线充电技术。现在以电磁感应方式的近距离无线充电技术，可以无金属触点非接触方式进行手机充电。电磁感应为代表的无线充电技术是当前主流的无线充电技术，无线充电联盟组织已经制定出了Qi 标准，用来规范无线充电技术。NFC近场通讯技术，是一种近距离RFID无线通讯技术，允许电子设备进行非接触方式进行点对点近距离数据传输。NFC技术现已经广泛应用到移动数据终端和移动多媒体终端等电子设备。当前的移动终端会同时使用无线充电和NFC两个独立的线圈天线，一个给无线充电使用，另外一个给NFC使用，结构复杂。
中国专利公开号CN203466814，公开日2014年3月5日，实用新型的名称为NFC装置，该申请案公开了一种NFC装置，它包括微处理器、NFC控制器、天线及匹配电路；所述微处理器包括：接口，所述主机设备通过所述接口与所述NFC装置连接，所述主机设备与所述NFC装置通过所述接口传输接口指令；NFC协议栈模块，用于实现NFC业务；NFC管理模块，用于解析所述接口指令，并根据所述接口指令控制所述NFC协议栈模块执行所述NFC业务；所述NFC控制器分别与所述微处理器和所述天线及匹配电路连接；所述天线及匹配电路，用于与外部的NFC设备进行近场通信。其不足之处是，该NFC装置不具有无线充电功能，设备需另外配备无线充电模块，结构复杂，增加了成本。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有移动终端上分别设置无线充电模块和NFC模块，结构复杂，成功较高的技术问题，提供了一种基于NFC的无线充电装置，其具有NFC通讯功能和无线充电功能，降低了成本，能够检测被充电设备天线的谐振频率和Q值，并调节自身NFC天线的谐振频率和Q值，提高了充电效率。
为了解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
本实用新型的一种基于NFC的无线充电装置，包括控制器、NFC发射模块、NFC接收模块、相位幅度检测电路、功率放大电路、天线调谐电路和NFC天线，所述控制器分别与NFC发射模块的输入端、NFC接收模块的输出端、功率放大电路的控制端、相位幅度检测电路的数据输出端和天线调谐电路的控制端电连接，所述NFC发射模块的输出端与功率放大电路的输入端电连接，所述天线调谐电路分别与NFC天线、功率放大电路的输出端、NFC接收模块的输入端和相位幅度检测电路的检测端电连接。
在本技术方案中，控制器：对各模块的数据处理和控制；NFC发射模块：NFC数据调制和发射；NFC接收模块：NFC数据接收放大和解调；相位幅度检测电路：用于检测NFC天线信号的相位和幅度；功率放大电路：产生NFC充电的功率信号；天线调谐电路：改变NFC天线的谐振频率和品质因数(Q值)；NFC天线：用于发射和接收NFC通讯信号以及NFC充电能量传输。
为了降低能耗和电磁辐射，本装置会自动低功率模式下检测外部是否有NFC终端设备。当接收到NFC终端设备的信号时，控制器根据接收到的NFC终端设备发出的数据，判断NFC终端是需要进行充电还是需要进行数据交换。
如果需要进行充电，控制器控制NFC发射模块发出信号，控制功率放大电路工作，将信号功率放大，NFC天线发射电磁波对NFC终端设备进行充电，同时相位幅度检测电路检测被充电的NFC终端设备天线的谐振频率和Q值，控制器通过天线调谐电路改变NFC天线的谐振频率和Q值，提高充电效率。在充电的同时还可以进行NFC信息交互，这些信息主要是被充电的NFC终端设备反馈电池的一些状态信息，控制器根据这些信息，来改变输出功率，从而提高效率和节省能源。当充电完成，控制器控制功率放大电路停止放大信号功率。
如果不需要进行充电，功率放大电路不对信号进行功率放大，本装置进行正常的NFC通讯。
作为优选，所述一种基于NFC的无线充电装置还包括第一指示灯和第二指示灯，所述第一指示灯和第二指示灯分别与控制器电连接。本装置进行充电工作时，第一指示灯点亮，进行NFC通讯时，第二指示灯闪烁。
作为优选，所述一种基于NFC的无线充电装置还包括语音输出电路，所述语音输出电路与控制器电连接。当充电完成时，语音输出电路输出语音提示。
作为优选，所述控制器为单片机。
本实用新型的有益效果是：具有NFC通讯功能和无线充电功能，降低了成本，能够检测被充电设备天线的谐振频率和Q值，并调节自身NFC天线的谐振频率和Q值，提高了充电效率。
附图说明
图1是本实用新型的一种电路原理连接框图。
图中：1、控制器，2、NFC发射模块，3、NFC接收模块，4、相位幅度检测电路，5、功率放大电路，6、天线调谐电路，7、NFC天线，8、第一指示灯，9、第二指示灯，10、语音输出电路。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：本实施例的一种基于NFC的无线充电装置，如图1所示，包括控制器1、NFC发射模块2、NFC接收模块3、相位幅度检测电路4、功率放大电路5、天线调谐电路6、NFC天线7、第一指示灯8、第二指示灯9和语音输出电路10，控制器1分别与NFC发射模块2的输入端、NFC接收模块3的输出端、功率放大电路5的控制端、相位幅度检测电路4的数据输出端、天线调谐电路6的控制端、第一指示灯8、第二指示灯9和语音输出电路10电连接，NFC发射模块2的输出端与功率放大电路5的输入端电连接，天线调谐电路6分别与NFC天线7、功率放大电路5的输出端、NFC接收模块3的输入端和相位幅度检测电路4的检测端电连接，控制器1为单片机。
控制器1：对各模块的数据处理和控制；NFC发射模块2：NFC数据调制和发射；NFC接收模块3：NFC数据接收放大和解调；相位幅度检测电路4：用于检测NFC天线信号的相位和幅度；功率放大电路5：产生NFC充电的功率信号；天线调谐电路6：改变NFC天线的谐振频率和品质因数(Q值)；NFC天线7：用于发射和接收NFC通讯信号以及NFC充电能量传输。
为了降低能耗和电磁辐射，本装置会自动低功率模式下检测外部是否有NFC终端设备。当接收到NFC终端设备的信号时，控制器1根据接收到的NFC终端设备发出的数据，判断NFC终端是需要进行充电还是需要进行数据交换。
如果需要进行充电，控制器1控制NFC发射模块2发出信号，控制功率放大电路5工作，将信号功率放大，NFC天线7发射电磁波对NFC终端设备进行充电，同时相位幅度检测电路4检测被充电的NFC终端设备天线的谐振频率和Q值，控制器1通过天线调谐电路6改变NFC天线7的谐振频率和Q值，提高充电效率。在充电的同时还可以进行NFC信息交互，这些信息主要是被充电的NFC终端设备反馈电池的一些状态信息，控制器1根据这些信息，来改变输出功率，从而提高效率和节省能源。当充电完成，控制器1控制功率放大电路5停止放大信号功率。当多个设备同时接入需要充电，本装置可以分别测试每个设备的天线性能，自动调整NFC天线参数提高多个设备的充电效率。
如果不需要进行充电，功率放大电路5不对信号进行功率放大，本装置进行正常的NFC通讯。
本装置进行充电工作时，第一指示灯8点亮，进行NFC通讯时，第二指示灯9闪烁。当充电完成时，语音输出电路10输出语音提示。
Claims (4)
1.一种基于NFC的无线充电装置，其特征在于：包括控制器（1）、NFC发射模块（2）、NFC接收模块（3）、相位幅度检测电路（4）、功率放大电路（5）、天线调谐电路（6）和NFC天线（7），所述控制器（1）分别与NFC发射模块（2）的输入端、NFC接收模块（3）的输出端、功率放大电路（5）的控制端、相位幅度检测电路（4）的数据输出端和天线调谐电路（6）的控制端电连接，所述NFC发射模块（2）的输出端与功率放大电路（5）的输入端电连接，所述天线调谐电路（6）分别与NFC天线（7）、功率放大电路（5）的输出端、NFC接收模块（3）的输入端和相位幅度检测电路（4）的检测端电连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于NFC的无线充电装置，其特征在于：还包括第一指示灯（8）和第二指示灯（9），所述第一指示灯（8）和第二指示灯（9）分别与控制器（1）电连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于NFC的无线充电装置，其特征在于：还包括语音输出电路（10），所述语音输出电路（10）与控制器（1）电连接。
4.根据权利要求1或2所述的一种基于NFC的无线充电装置，其特征在于：所述控制器（1）为单片机。
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