CN205263852U - 一种无源标签电路及电子标签 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于电子设备技术领域，提供了一种无源标签电路及电子标签。在该无源标签电路中，IC芯片并联在感应线圈的两端；且该感应线圈与第一二极管、第一储能电容连接构成第一充电电路，与第二二极管、第二储能电容连接构成第二充电电路；发光二极管、限流电阻和第一储能电容、第二储能电容连接构成放电回路。通过感应线圈感应射频磁场的能量不断地为IC芯片、第一储能电容充电和第二储能电容充电，又由第一储能电容和第二储能电容释放能量为发光二极管供电，从而实现了同时向IC芯片和发光二极管供电，在保证标签读写功能下能够保持发光二极管的高亮度状态，解决了现有发光电子标签在标签的读写功能和发光功能上协调和配合不好的问题。

Description

一种无源标签电路及电子标签

技术领域

本实用新型属于电子设备技术领域，尤其涉及一种无源标签电路及电子标签。

背景技术

现有的发光电子标签在实现标签读写功能和标签发光功能时，要么实现的电路结构复杂，要么发光二极管亮度不足，要么对标签的读写功能有很大的影响；标签的读写功能和标签的发光功能的协调和配合不理想。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型实施例提供一种无源标签电路及电子标签，以解决现有的发光电子标签在标签的读写功能和标签的发光功能上协调和配合不好的问题。

第一方面，提供了一种无源标签电路，所述电路包括：

感应线圈、第一二极管、第二二极管、第一储能电容、第二储能电容、谐振电容、限流电阻、发光二极管以及IC芯片；

所述IC芯片并联在所述感应线圈两端；

所述谐振电容并联在所述感应线圈两端；

所述第一二极管的负极与所述感应线圈的第一端连接，所述第一二极管的正极与所述第一储能电容的负极连接，所述第一储能电容的正极与所述感应线圈的第二端连接，以组成第一充电电路；

所述第二二极管的正极与所述感应线圈的第一端连接，所述第二二极管的负极与所述第二储能电容的正极连接，所述第二储能电容的负极与所述感应线圈的第二端连接，以组成第二充电电路；

所述发光二极管的负极与所述第一储能电容的负极连接，所述发光二极管的正极与所述限流电阻的第一端连接，所述限流电阻的第二端与所述第二储能电容的正极连接，以组成放电回路。

进一步地，所述IC芯片包括射频接口和数字电路；

所述射频接口与所述数字电路连接。

进一步地，所述射频接口包括时钟触发器、上电复位电路、调制解调电路、电源产生电路以及电荷泵；

所述时钟触发器、上电复位电路、调制解调电路、电源产生电路以及电荷泵均与所述数字电路连接；

所述数字电路包括主控器，分别与所述主控器连接的防冲突电路、应用选择电路、认证存取电路、存储器以及加密模块。

进一步地，所述存储器为电可擦可编程只读存储器EEPROM；

所述EEPROM通过EEPROM接口电路与所述主控器连接。

第二方面，提供了一种电子标签，所述电子标签包括如上所述的无源标签电路；

所述无源标签电路内置于所述具有确定形状的外壳中。

进一步地，所述无源标签电路的发光二极管外露在所述外壳的表面。

与现有技术相比，本实用新型提供的无源标签电路中，IC芯片并联在感应线圈的两端；且该感应线圈与第一二极管、第一储能电容连接构成第一充电电路，与第二二极管、第二储能电容连接构成第二充电电路；发光二极管、限流电阻和第一储能电容、第二储能电容连接构成放电回路。通过感应线圈感应射频磁场的能量不断地给IC芯片供电，且给第一储能电容充电和第二储能电容充电，又由第一储能电容和第二储能电容释放能量为发光二极管供电，从而实现了同时向IC芯片和发光二极管提供电量，在保证标签读写功能下保持发光二极管的高亮度状态，且所述电路结构简单，有利于降低发光电子标签的生产成本，缩小发光电子标签的体积。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的无源标签电路的组成结构图；

图2是本实用新型实施例提供的第一充电电路的实现原理图；

图3是本实用新型实施例提供的第二充电电路的实现原理图；

图4是本实用新型实施例提供的放电回路的实现原理图；

图5是本实用新型实施例提供的无源标签电路中IC芯片的组成结构图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供的无源标签电路中，IC芯片并联在感应线圈的两端；且该感应线圈与第一二极管、第一储能电容连接构成第一充电电路，与第二二极管、第二储能电容连接构成第二充电电路；发光二极管、限流电阻和第一储能电容、第二储能电容连接构成放电回路。通过感应线圈感应射频磁场的能量不断地给IC芯片供电，且给第一储能电容充电和第二储能电容充电，又由第一储能电容和第二储能电容释放能量为发光二极管供电，从而实现了同时向IC芯片和发光二极管提供电量，在保证标签读写功能下能够保持发光二极管的高亮度状态，且所述电路结构简单，有利于降低发光电子标签的生产成本，缩小发光电子标签的体积。

图1示出了本实用新型实施例提供的无源标签电路的组成结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型相关的部分。

如图1所示，所述无源标签电路包括：

感应线圈L1、第一二极管D1、第二二极管D2、第一储能电容C1、第二储能电容C2、谐振电容C3、限流电阻R1、发光二极管D3以及IC芯片10；

所述IC芯片10并联在所述感应线圈L1两端；

所述谐振电容C3并联在所述感应线圈L1两端；

所述第一二极管D1的负极与所述感应线圈L1的第一端连接，所述第一二极管D1的正极与所述第一储能电容C1的负极连接，所述第一储能电容C1的正极与所述感应线圈L1的第二端连接，以组成第一充电电路；

所述第二二极管D2的正极与所述感应线圈L1的第一端连接，所述第二二极管D2的负极与所述第二储能电容C2的正极连接，所述第二储能电容C2的负极与所述感应线圈L1的第二端连接，以组成第二充电电路；

所述发光二极管D3的负极与所述第一储能电容C1的负极连接，所述发光二极管D3的正极与所述限流电阻R1的第一端连接，所述限流电阻R1的第二端与所述第二储能电容C2的正极连接，以组成放电回路。

图2示出本实用新型实施例提供的第一充电电路的实现原理。当无源标签电路的感应线圈L1处于射频磁场的正周期时，感应线圈L1获取磁场中的能量，向IC芯片10供电，同时产生如图2中箭头所示的电流。根据电路分析以及二极管的单向道通性可知，第一二极管D1导通，第二二极管D2截止，电流将经过第一二极管D1对第一储能电容C1充电。第一储能电容C1两端的电压逐渐升高，当第一储能电容C1两端的电压到达感应线圈L1两端电压的时，第一储能电容C1达到饱和状态，并保持稳定。

图3示出本实用新型实施例提供的第二充电电路的实现原理。当无源标签电路的感应线圈L1处于射频磁场的负周期时，感应线圈L1获取磁场中的能量，向IC芯片10供电，同时产生如图3中箭头所示的电流。根据电路分析以及二极管的单向道通性可知，第二二极管D2导通，第一二极管D1截止，电流将经过第二二极管D2对第二储能电容C2充电。第二储能电容C2两端的电压逐渐升高，当第二储能电容C2两端的电压到达感应线圈L1两端电压的时，第二储能电容C2达到饱和状态，并保持稳定。

当感应线圈L1一直处于射频磁场中，感应线圈不断地给IC芯片提供电能，以及给第一储能电容C1和第二储能电容C2充电，而同时第一储能电容C1、第二储能电容C2、限流电阻R1和发光二极管D3又构成放电回路。图4示出本实用新型实施例提供的放电回路的实现原理。可以理解，第一储能电容C1和第二储能电容C2串联，相当于一个电源，第二储能电容C2的正极为电源正极，输出电流，电流经过限流电阻R1，流经发光二极管D3，并点亮发光二极管D3，然后再流进电源的负极，即第一储能电容C1的负极。从而在极短的时间内，感应线圈L1同时给发光二极管D3及IC芯片10提供工作能量，在保证标签读写功能下保持发光二极管的高亮度状态。在这里，所述发光二极管D3的亮度由第一储能电容C1和第二储能电容C2所存储的电荷量以及限流电阻R1的大小决定。标签的发光功能不会影响到IC芯片的读写距离。

优选地，所述限流电阻R1还可以为可变电阻，从而实现了对发光二极管D3的人工亮度调节。

本实用新型实施例提供的无源标签电路中，IC芯片并联在感应线圈的两端；且该感应线圈与第一二极管、第一储能电容连接构成第一充电电路，与第二二极管、第二储能电容连接构成第二充电电路；发光二极管、限流电阻和第一储能电容、第二储能电容连接构成放电回路。通过感应线圈感应射频磁场的能量不断地给IC芯片供电，且给第一储能电容和第二储能电容充电，又由第一储能电容和第二储能电容释放能量为发光二极管供电，从而实现了同时向IC芯片和发光二极管提供电量，实现了发光二极管的无源发光，在保证标签读写功能下能够保持发光二极管的高亮度状态；且所述电路结构简单，有利于降低发光电子标签的生产成本，缩小发光电子标签的体积。

可选地，图5示出了本实用新型实施例提供的无源标签电路中IC芯片的组成结构，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分。

参阅图5，所述IC芯片10包括：

射频接口101和数字电路102，所述射频接口101与所述数字电路102连接。

进一步地，所述射频接口101包括时钟触发器1011、上电复位电路1012、调制解调电路1013、电源产生电路1014以及电荷泵1015。

所述时钟触发器1011、上电复位电路1012、调制解调电路1013、电源产生电路1014以及电荷泵1015均与所述数字电路连接102。

在这里，所述时钟触发器1011用于产生时钟信号。所述上电复位电路1012用于产生复位信号。所述调制解调电路1013用于对待输出的数据信息进行调制、编码，或者对接收到的数据信息进行解调、解码。所述电源产生电路1014用于产生提供给数字电路102的电源。所述电荷泵1015用于产生提供给数字电路102的高压。

进一步地，所述数字电路102包括主控器1021，分别与所述主控器1021连接的防冲突电路1022、应用选择电路1023、认证存取电路1024、存储器1025以及加密模块1026。

可选地，所述存储器1025为电可擦可编程只读存储器EEPROM；所述EEPROM通过EEPROM接口电路与所述主控器1021连接。

在这里，所述防冲突电路1022用于减少或消除通信冲突或数据之间的相互干扰；所述应用选择电路1023用于读取主控器1021中的数据并传输至调制解调电路1013，或者将调制解调电路1013接收到的数据信息传输至主控器1021；所述加密模块1026中存储有加密信息，所述认证存取电路1024用于从所述加密模块1026中读取加密信息，并传输至主控器1021以进行加解密操作。

作为本实用新型的一个优选示例，还提供了一种电子标签，所述电子标签包括如图1或图5实施例中所述的无源标签电路，所述无源标签电路的结构和功能具体参见上述实施例的叙述，此处不再赘述。

在这里，所述无源标签电路内置于所述具有确定形状的外壳中。所述无源标签电路的发光二极管外露在所述外壳的表面。所述具有确定形状的外壳可以为表面为长方形、心形、正方形、菱形的卡片或者薄型外壳、指甲贴。当所述具有确定形状的外壳为指甲贴时，所述指甲贴的尺寸优选为12毫米*8毫米，或者更小的尺寸。

在实际应用中，可以将所述电子标签应用于IC卡领域，得到无源发光银行卡、无源发光考勤卡，还可内置于发光卡片玩具中，在实现无源发光的同时，简化了器件的体积、形状等；以及应用于指甲贴中，使得用户在将手指贴近手机等RFID设备即可产生指甲贴闪亮的效果。

通过本实用新型实施例提供的无源标签电路，实现了同时向IC芯片和发光二极管提供电量，在保证标签读写功能下能够保持发光二极管的高亮度状态。并且所述无源标签电路的结构简单，无需外部供电，使用的元件少，能够内置于尺寸很小的空间中，极大地缩小了发光电子标签的体积，使得发光电子标签更薄，方便用户的携带和使用，同时也降低了发光电子标签的生产成本。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种无源标签电路，其特征在于，所述电路包括：

感应线圈、第一二极管、第二二极管、第一储能电容、第二储能电容、谐振电容、限流电阻、发光二极管以及IC芯片；

所述IC芯片并联在所述感应线圈两端；

所述谐振电容并联在所述感应线圈两端；

所述第一二极管的负极与所述感应线圈的第一端连接，所述第一二极管的正极与所述第一储能电容的负极连接，所述第一储能电容的正极与所述感应线圈的第二端连接，以组成第一充电电路；

所述第二二极管的正极与所述感应线圈的第一端连接，所述第二二极管的负极与所述第二储能电容的正极连接，所述第二储能电容的负极与所述感应线圈的第二端连接，以组成第二充电电路；

所述发光二极管的负极与所述第一储能电容的负极连接，所述发光二极管的正极与所述限流电阻的第一端连接，所述限流电阻的第二端与所述第二储能电容的正极连接，以组成放电回路。

2.如权利要求1所述的无源标签电路，其特征在于，所述IC芯片包括射频接口和数字电路；

所述射频接口与所述数字电路连接。

3.如权利要求2所述的无源标签电路，其特征在于，所述射频接口包括时钟触发器、上电复位电路、调制解调电路、电源产生电路以及电荷泵；

所述时钟触发器、上电复位电路、调制解调电路、电源产生电路以及电荷泵均与所述数字电路连接；

所述数字电路包括主控器，分别与所述主控器连接的防冲突电路、应用选择电路、认证存取电路、存储器以及加密模块。

4.如权利要求3所述的无源标签电路，其特征在于，所述存储器为电可擦可编程只读存储器EEPROM；

所述EEPROM通过EEPROM接口电路与所述主控器连接。

5.一种电子标签，其特征在于，所述电子标签包括如权利要求1至4任一项所述的无源标签电路；

所述无源标签电路内置于具有确定形状的外壳中。

6.如权利要求5所述的电子标签，其特征在于，所述无源标签电路的发光二极管外露在所述外壳的表面。