CN217406252U - 一种基于nfc的电子墨水屏供电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于NFC的电子墨水屏供电系统，涉及电子墨水屏供电技术领域，包括NFC天线、NFC取电模块、NFC主控芯片以及电子墨水屏；NFC天线包括取电耦合线圈，所述取电耦合线圈与NFC取电模块连接，NFC取电模块分别与NFC主控芯片以及电子墨水屏连接；NFC主控芯片与电子墨水屏连接；NFC取电模块用于为NFC主控芯片以及电子墨水屏供电；通过此种设计解决现有技术中采用的外部供电方式的续航问题以及采用带NFC能量收集功能的NFC芯片方式的可提供电流小、成本较高、外围复杂、低可靠性，无法满足屏幕运行所需电流的问题。

Description

一种基于NFC的电子墨水屏供电系统

技术领域

本实用新型涉及电子墨水屏供电技术领域，具体为一种基于NFC的电子墨水屏供电系统。

背景技术

由于电子墨水屏具有上一次刷新屏幕显示内容可以长时间保留的特性，所以电子墨水屏经常被用在各类标签和证件，例如超市货架标签、工卡、学生证、门牌等，而现有大多数应用电子墨水屏的设计方案中，电子墨水屏都需要外部供电或者使用带NFC能量收集功能的NFC芯片，而外部供电的方式就涉及续航问题，使用不方便，采用带NFC能量收集功能的NFC芯片的话，又具有可提供电流小、成本较高、外围复杂、低可靠性，无法满足屏幕运行所需电流的缺点。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于NFC的电子墨水屏供电系统，解决现有技术中采用的外部供电方式的续航问题以及采用带 NFC能量收集功能的NFC芯片方式的可提供电流小、成本较高、外围复杂、低可靠性，无法满足屏幕运行所需电流的问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种基于NFC的电子墨水屏供电系统，所述电子墨水屏供电系统包括NFC 天线、NFC取电模块、NFC主控芯片以及电子墨水屏；

所述NFC天线包括取电耦合线圈，所述取电耦合线圈与NFC取电模块连接，所述NFC取电模块分别与NFC主控芯片以及电子墨水屏连接；

所述NFC主控芯片与电子墨水屏连接；

所述NFC取电模块用于为NFC主控芯片以及电子墨水屏供电。

进一步的，所述NFC取电模块包括整流桥电路以及稳压电路，所述整流桥电路与稳压电路连接，所述稳压电路分别与NFC主控芯片以及电子墨水屏连接。

进一步的，所述NFC天线还包括通信专用天线，所述通信专用天线与NFC 主控芯片连接。

进一步的，所述通信专用天线通过天线匹配电路与NFC主控芯片连接。

本发明的有益效果是：

本实用新型专利通过取电耦合线圈以耦合的方式产生交流电，对交流电进行整流、稳压等处理，为NFC芯片以及电子墨水屏进行稳定供电，不采用外部电源，无需充电，解决了现有的外部供电方式的续航问题，且电流频率峰值随耦合距离减小而增大，解决了现有技术采用带NFC能量收集功能的NFC芯片方式的可提供电流小，无法满足电子墨水屏电流需求的缺点。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型专利的系统图；

图2为本实用新型专利的根据一示例性实施例的电子墨水屏供电系统的系统图；

图3为本实用新型专利的NFC取电模块的电路示意图；

图中：1-NFC天线，2-NFC取电模块，3-NFC主控芯片，4-电子墨水屏， 5-天线匹配电路，101-取电耦合线圈，102-通信专用线圈，201-整流桥电路，202- 稳压电路。

具体实施方式

下面结合本实用新型的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施都在本实用新型的保护范围内。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“逆时针”、“顺时针”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如附图1以及附图2所示，

一种基于NFC的电子墨水屏供电系统，所述电子墨水屏供电系统包括NFC 天线1、NFC取电模块2、NFC主控芯片3以及电子墨水屏4；

所述NFC天线1包括取电耦合线圈101，所述取电耦合线圈101与NFC取电模块2连接，所述NFC取电模块2分别与NFC主控芯片3以及电子墨水屏4 连接；

所述NFC主控芯片3与电子墨水屏4连接；

所述NFC取电模块2用于为NFC主控芯片3以及电子墨水屏4供电；

具体的，通过取电耦合线圈101耦合产生交流电，NFC取电模块2分别连接NFC主控芯片3以及电子墨水屏4的主控芯片，通过NFC取电模块2对交流电进行电源管理，为NFC主控芯片3以及电子墨水屏4稳定供电，本申请未采用任何的外部供电设备，如电池、外接电源等，电流通过线圈耦合即时产生，解决了现有技术的续航问题，同时通过线圈耦合的方式产生的电流，其电流峰值大小由耦合距离所决定，也就是取电耦合线圈101与读卡设备的距离，最高可输出120Mw，解决了现有技术中采用带NFC能量收集功能的NFC芯片方式的可提供电流小，无法满足电子墨水屏4电流需求的缺点。

进一步的，所述NFC取电模块2包括整流桥电路201以及稳压电路202，所述整流桥电路201与稳压电路202连接，所述稳压电路202分别与NFC主控芯片3以及电子墨水屏4连接；

具体的，如附图3所示，将取电耦合线圈1耦合产生的交流电通过整流桥转变为电子墨水屏4以及NFC芯片3可用的直流电，再通过稳压电路202对转化后的直流电进行稳压处理，输出稳定的3.3V直流电供电子墨水屏4以及NFC 芯片3使用，附图3中，整流桥电路201、稳压电路202以及天线匹配电路5均为现有的技术，本申请对于电路本身未做出改进，只是将三个电路进行整合连接用于实现本申请所述的功能，在此只是给出电路连接的实施例，三个电路本身的连接方式不应当是本申请的限制，任何能实现上述功能的电路都应当在本申请的保护范围之内。

进一步的，所述NFC天线1还包括通信专用天线102，所述通信专用天线102与NFC主控芯片3连接；

具体的，本申请通过双天线的设计，在大功率取电的同时保证了NFC通信的稳定性。

进一步的，所述通信专用天线102通过天线匹配电路5与NFC主控芯片3 连接；

具体的，如附图2所示，常用的NFC电磁场实质是一种频率为13.56MHz 的正弦波，天线经过合适的天线匹配电路5后，通过取电耦合线圈101近距离耦合即可产生交流电，如上所述，在保证大功率取电的同时保证NFC通信的稳定性。

进一步的，所述取电耦合线圈101用于产生交流电；

具体的，本申请中，交流电的产生是应用了线圈耦合产生电流的原理，也是本申请不需要采用外部供电设备最主要的原因。

进一步的，所述交流电的频率峰值由取电耦合线圈101与读卡器的距离决定，所述取电耦合线圈101与读卡器的距离越小，交流电的频率峰值越大；

具体的，线圈耦合产生的交流电的频率峰值大小与耦合距离有关，耦合距离越小，交流电的频率峰值越大，即带有耦合线圈的超市货架标签、工卡、学生证、门牌等离读卡器越近，交流电频率峰值越大，最高功率可达120Mw。

进一步的，所述整流桥电路201用于将取电耦合线圈101产生的交流电转化为直流电；

具体的，在本申请中，电子墨水屏4以及NFC芯片3都使用的是直流电，所以需要将交流电转化为直流电。

进一步的，所述稳压电路202用于对直流电进行稳压处理，输出稳定伏值的直流电；

具体的，本申请中，电子墨水屏4以及NFC芯片3的标准工作电压为3.3V，所以需要通过稳压电路202对转化后的直流电进行稳压处理，值得一提的是， 3.3V只是本申请最佳实施例的一种，而不是对本方案的限制。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”、“多”的含义是指至少两个。

应该理解，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件；当一个元件被称为“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件，此外，这里使用的“连接”可以包括无线连接；使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为：表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA) 等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (4)

1.一种基于NFC的电子墨水屏供电系统，其特征在于，所述电子墨水屏供电系统包括NFC天线、NFC取电模块、NFC主控芯片以及电子墨水屏；

所述NFC天线包括取电耦合线圈，所述取电耦合线圈与NFC取电模块连接，所述NFC取电模块分别与NFC主控芯片以及电子墨水屏连接；

所述NFC主控芯片与电子墨水屏连接；

所述NFC取电模块用于为NFC主控芯片以及电子墨水屏供电。

2.根据权利要求1所述的一种基于NFC的电子墨水屏供电系统，其特征在于，所述NFC取电模块包括整流桥电路以及稳压电路，所述整流桥电路与稳压电路连接，所述稳压电路分别与NFC主控芯片以及电子墨水屏连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于NFC的电子墨水屏供电系统，其特征在于，所述NFC天线还包括通信专用天线，所述通信专用天线与NFC主控芯片连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于NFC的电子墨水屏供电系统，其特征在于，所述通信专用天线通过天线匹配电路与NFC主控芯片连接。

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