读写器和开关模式电源制造技术

技术编号:26211269 阅读:56 留言:0更新日期:2020-11-04 05:09
本公开的各实施例涉及读写器和开关模式电源。适于利用无线装置无线地交换信息的读写器。读写器包括被配置为生成调制信号的信号发生器。发射/接收级被配置为由调制信号驱动。开关模式电源被配置为给发射/接收级供电。开关模式电源包括根据调制信号而被控制的功率开关。

【技术实现步骤摘要】
读写器和开关模式电源
本公开的实施例涉及读写器和开关模式电源。
技术介绍
近场通信(NFC)是一组用于无线装置的标准,特别是智能手机和类似的设备,用于在两个设备之间的无线电通信,通过共同接触或者使它们接近来实现,通常在10cm以下的距离。NFC使用位于彼此近场内的两个环形天线之间的电磁感应,有效地形成了空心变压器。其工作在例如13.56MHz的频率下。NFC包括发起者和目标。发起者或读写器主动生成能够为被动目标供电的RF场,该被动目标是称为应答器或“标签”的无源芯片。这使得NFC目标能够采用简单形式因素,如不使用电池的贴纸、钥匙链或卡片。读写器到标签的通信由读写器遵循一些标准对载波信号的幅度调制来执行。接收由读写器生成的电磁场的无线设备或接收器可以是无源(标签)或有源的。在第一种情况下,标签不生成电磁场,然而在第二种情况下,接收器生成电磁场,并且读写器和接收器之间的通信使用有源负载调制(ALM)。NFC技术在ISO/IEC18092、ISO/IEC21481和NFCFORUM文件中标准化,但是包含了现存的标准,包括在ISO/IEC14443中标准化的A类协议和B类协议。A类协议,也称为ISO14443A和NFC-A技术,基于使用调制的密勒脉冲位置的通断键控(OOK)调制。通常,用于NFC读写器的开关模式电源耦合到读写器的发射/接收级(负载)。发射/接收级是开关模式电源的负载。设计开关模式电源是用于将未调节的输入电压转变成施加到负载上的调节的输出电压。开关模式电源通常包括参考电压来调节输出电压。当耦合到开关模式电源的这样的负载在信息发送和/或接收期间以突然且快速的方式改变时,这样的开关模式电源的输出电压不能以快速适应的方式调节,这通常会导致输出电压上本领域技术人员通常所知的过冲或下冲。在极端负载暂态期间过冲或下冲会导致开关模式电源在电压域发生故障。需要提供低复杂度和低消耗的技术解决方案,使得能够确保开关模式电源的功率调节适于负载变化
技术实现思路
根据本公开的第一方面,提供了一种适于与无线装置无线地交换信息的读写器,所述读写器包括:信号发生器,被配置为生成调制信号;发射/接收级,被配置为由所述调制信号驱动;和开关模式电源,被配置为给所述发射/接收级供电,所述开关模式电源包括根据所述调制信号来被控制的功率开关。在一些实施例中,所述调制信号是具有第一状态和第二状态的通断键控调制信号。在一些实施例中,当所述调制信号处于所述第一状态时,所述功率开关处于断开状态。在一些实施例中,所述第一状态是关断状态。在一些实施例中,所述开关模式电源包括电感器和整流器开关,所述电感器耦合到所述功率开关,所述整流器开关耦合到所述电感器并且根据所述调制信号来被控制。在一些实施例中,所述调制信号是具有第一状态和第二状态的通断键控调制信号,并且其中当所述调制信号处于所述第一状态时,所述整流器开关处于关断状态。在一些实施例中,所述第一状态是所述关断状态。在一些实施例中,所述开关模式电源是DC-DC转换器。在一些实施例中,所述读写器是近场通信读写器。根据本公开的第二方面,提供了一种开关模式电源,包括:输入节点,被配置为耦合到电源;电感器,耦合在所述输入节点和中间节点之间;功率开关级,耦合在所述中间节点和参考电压节点之间;整流器开关级,耦合在所述中间节点和输出节点之间;输出电容器,耦合在所述输出节点和所述参考电压节点之间;功率开关控制电路,具有耦合到所述功率开关级的控制端子的输出,所述功率开关控制电路具有耦合以接收调制信号的第一输入和耦合以接收升压驱动器信号的第二输入。在一些实施例中,所述开关模式电源是升压DC-DC转换器。在一些实施例中,所述功率开关级包括N型MOSFET。在一些实施例中,所述功率开关控制电路包括AND门和所述AND门的输出,所述AND门具有耦合以接收所述调制信号的第一输入和耦合以接收所述升压驱动器信号的第二输入,所述AND门的输出被耦合到所述N型MOSFET的栅极。在一些实施例中,所述功率开关级包括:第一二极管,具有耦合到所述参考电压节点的阳极和耦合到所述中间节点的阴极;和功率开关,与所述第一二极管并联耦合并且具有耦合到所述功率开关控制电路的所述输出的功率控制输入。在一些实施例中,所述升压驱动器信号是脉宽调制信号。在一些实施例中,所述整流器开关级包括:第二二极管,具有耦合到所述中间节点的阳极和耦合到所述输出节点的阴极;和整流器开关,与所述第二二极管并联耦合并且具有耦合到整流器开关控制块的整流器控制输入。在一些实施例中,所述整流器开关控制块包括耦合以接收整流器驱动器信号的第一输入、耦合以接收所述调制信号的第二输入、和耦合到所述整流器开关的所述整流器控制输入的输出。根据本公开的第三方面,提供了一种开关模式电源,包括:输入节点,被配置为耦合到电源;功率开关级,耦合在所述输入节点和中间节点之间;第一二极管,具有耦合在所述中间节点之间的阴极和耦合到参考电压节点的阳极;电感器,耦合在所述中间节点和输出节点之间;输出电容器,耦合在所述输出节点和所述参考电压节点之间;功率开关控制电路,具有耦合到所述功率开关级的控制端子的输出,所述功率开关控制电路具有耦合以接收调制信号的第一输入和耦合以接收升压驱动器信号的第二输入。在一些实施例中,所述功率开关级包括:第二二极管,具有耦合到所述中间节点的阳极和耦合到所述输入节点的阴极;和功率开关,与所述第二二极管并联耦合并且具有耦合到所述功率开关控制电路的所述输出的输入。在一些实施例中,所述功率开关包括N型MOSFET并且所述功率开关控制电路包含AND门。在一些实施例中,所述升压驱动器信号是脉宽调制信号。在一些实施例中,所述开关模式电源是降压DC-DC转换器。本技术的实施例涉及本领域的技术人员通常所知的缩写为SMPS的开关模式电源。具体的实施例涉及本领域的技术人员通常所知的缩写为NFC系统的开关模式电源,该开关模式电源适于射频系统(比如近场通信系统)。例如,实施例涉及用于NFC系统中调制的开关模式电源的功率调节。根据一个方面,提出了读写器,该读写器适于提供无线装置无线交换信息。这样的无线装置可以是使用负载调制的无源响应器或有源响应器。读写器实际上可以是在读写器模式下模拟的读写器或智能手机。在一个实施例中,读写器包括被配置为生成调制信号的信号发生器。发射/接收级被配置为由调制信号驱动。开关模式电源被配置为给发射/接收级供电。开关模式电源包括被配置为通过调制信号控制的功率开关。有利的是,这样的开关模式电源可以通过仅使用表示负载变化的调制信号来控制开关模式电源的功率开关,换言之,是耦合到开关模式电源的发射/接收级。以这种方式,开关模式电源的调节的输出电压跟随负载的变化,并且可以减少在极端负载暂态期间可能的过冲或下冲。根据一个实施例,调制信号是具有第一本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种适于与无线装置无线地交换信息的读写器,其特征在于,所述读写器包括:/n信号发生器,被配置为生成调制信号;/n发射/接收级,被配置为由所述调制信号驱动;和/n开关模式电源,被配置为给所述发射/接收级供电,所述开关模式电源包括根据所述调制信号来被控制的功率开关。/n

【技术特征摘要】
20181009 FR 18593391.一种适于与无线装置无线地交换信息的读写器,其特征在于,所述读写器包括:
信号发生器,被配置为生成调制信号;
发射/接收级,被配置为由所述调制信号驱动;和
开关模式电源,被配置为给所述发射/接收级供电,所述开关模式电源包括根据所述调制信号来被控制的功率开关。


2.根据权利要求1所述的读写器,其特征在于,所述调制信号是具有第一状态和第二状态的通断键控调制信号。


3.根据权利要求2所述的读写器,其特征在于,当所述调制信号处于所述第一状态时,所述功率开关处于断开状态。


4.根据权利要求2所述的读写器,其特征在于,所述第一状态是关断状态。


5.根据权利要求1所述的读写器,其特征在于,所述开关模式电源包括电感器和整流器开关,所述电感器耦合到所述功率开关,所述整流器开关耦合到所述电感器并且根据所述调制信号来被控制。


6.根据权利要求5所述的读写器,其特征在于,所述调制信号是具有第一状态和第二状态的通断键控调制信号,并且其中当所述调制信号处于所述第一状态时,所述整流器开关处于关断状态。


7.根据权利要求6所述的读写器,其特征在于,所述第一状态是所述关断状态。


8.根据权利要求1所述的读写器,其特征在于,所述开关模式电源是DC-DC转换器。


9.根据权利要求1所述的读写器,其特征在于,所述读写器是近场通信读写器。


10.一种开关模式电源,其特征在于,包括:
输入节点,被配置为耦合到电源;
电感器,耦合在所述输入节点和中间节点之间;
功率开关级,耦合在所述中间节点和参考电压节点之间;
整流器开关级,耦合在所述中间节点和输出节点之间;
输出电容器,耦合在所述输出节点和所述参考电压节点之间;
功率开关控制电路,具有耦合到所述功率开关级的控制端子的输出,所述功率开关控制电路具有耦合以接收调制信号的第一输入和耦合以接收升压驱动器信号的第二输入。


11.根据权利要求10所述的开关模式电源,其特征在于,所述开关模式电源是升压DC-DC转换器。


12.根据权利要求10所述的开关模式电源,其特征在于,所述功率开关级包括N型MOSFET。


13.根据权利要求12所述的开关模式电源,其特征在于,所述功率开关控制电路包括AN...

【专利技术属性】
技术研发人员:F·阿居S·特洛徐特V·孔奇
申请(专利权)人:意法半导体有限公司意法半导体发展有限责任公司
类型:新型
国别省市:法国;FR

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