用于控制 nfc 标签功率耗散的方法及装置制造方法
【专利摘要】公开了用于控制NFC标签功率耗散的装置及方法。第一NFC设备天线由于环境中存在的环境磁场而从来自另一个NFC设备的信号获取用于操作的功率。所述NFC设备被配置有调节器系统，以便控制获取功率的电平以防止损坏NFC设备电路。获取功率电平可能超出调节器设备消耗导致调节器损坏或调节器使用寿命缩短的额外功率的能力。可以对所述调节器的功率耗散进行热监控，并通过降低调节电压来相应控制功率耗散。提出了各种系统以利用调节器热反馈和/或天线电流监测建立调节器功率耗散的截止阈值。
【专利说明】用于控制NFC标签功率耗散的方法及装置
【技术领域】
[0001]本公开涉及近场通信(NFC)，更具体地，涉及控制NFC设备中的功率耗散。
【背景技术】
[0002]近场通信(NFC)设备被集成到移动设备，比如智能手机中，以便于使用这些移动设备处理日常交易。例如，不用携带无数信用卡，就可以将这些信号卡提供的信用信息加载到NFC设备中并存储在其中，以便在需要时使用。NFC设备简单地轻叩信用卡终端，从而将信用信息传递给该设备完成交易。再如，票证书写系统，比如巴士站及火车站所使用的票证书写系统，可以简单地将票价信息写入NFC设备，而不用向乘客提供纸制票。乘客简单地将NFC设备轻叩阅读器来乘坐公共汽车或火车，而无需使用纸制票。
[0003]一些NFC设备可以在没有专用电源的情况下操作。为了实现这个目标，这样的NFC设备，通常称为“标签”，使用与天线耦合的功率获取电路。该天线通常用由几匝配线组成的、打印或附接在NFC标签上的线圈状器件来实现。因为这样的NFC标签主要靠功率获取电路专门提供所有通信功能用的DC电力，所以NFC标签很容易被高强度磁场损坏。在此情况下，通信电路可能会发生过载，因此，NFC标签需要合适的限压和/或限流电路来耗散额外的耦合功率。
【发明内容】
[0004]本公开的一方面涉及一种近场通信(NFC)设备，包括:功率获取模块，被配置为调节感应信号并提供调节功率；以及控制器，被配置为当所述功率获取模块的温度超过温度阈值时使所述NFC设备进入降低功率操作模式。
[0005]在上述NFC设备中，优选所述功率获取模块包括:整流器模块，被配置为将所述感应信号从交流(AC)转换为直流(DC)以提供整流功率；以及调节器控制器，被配置为通过将所述整流功率与过压阈值比较来提供调节控制信号。
[0006]在上述NFC设备中，优选所述功率获取模块包括:调节器模块，被配置为响应于所述调节控制信号对所述感应信号的功率电平进行调节。
[0007]在上述NFC设备中，优选基于所述调节器模块的温度生成所述调节控制信号。
[0008]在上述NFC设备中，优选所述调节器模块是晶体管。
[0009]在上述NFC设备中，优选所述调节器模块的温度是晶体管芯片温度。
[0010]在上述NFC设备中，优选基于超过阈值温度的晶体管芯片温度生成所述调节控制信号。
[0011 ] 在上述NFC设备中，优选包括:天线模块，被配置为通过天线电流提供所述感应信号；以及电流检测器，被配置为检测所述天线电流并基于超过电流阈值的所述天线电流生成第二信号，所述调节控制信号基于所述第二信号。
[0012]在上述NFC设备中，优选包括:天线模块，被配置为通过天线电流提供所述感应信号；以及限流器，被配置为限制所述天线电流。[0013]在上述NFC设备中，优选所述NFC设备与电子设备稱合,所述电子设备和所述NFC设备一起被配置为执行NFC通信。
[0014]本公开的另一方面涉及一种近场通信(NFC)设备，包括:整流器模块，被配置为对感应信号进行整流并提供整流功率；调节器，被配置为耗散所述整流功率并提供指示调节器芯片温度的温度信号；以及调节器控制器，被配置为提供调节控制信号以基于所述调节器芯片温度调节所述调节器的功率耗散。
[0015]在上述NFC设备中，优选所述调节器是晶体管。
[0016]在上述NFC设备中，优选基于超过阈值温度的所述晶体管芯片温度生成所述调节控制信号。
[0017]在上述NFC设备中，优选包括:天线模块，被配置为通过天线电流提供所述感应信号；以及限流器，被配置为限制所述天线电流。
[0018]在上述NFC设备中，优选包括:天线模块，被配置为通过天线电流提供所述感应信号；以及电流检测器，被配置为检测所述天线电流并响应于超过电流阈值的所述天线电流生成第二信号，所述调节控制信号基于所述第二信号。
[0019]本公开的又一方面涉及一种用于控制近场通信(NFC)设备中功率耗散的方法，所述方法包括:由所述NFC设备通过磁场接收信号；由所述NFC设备对所述信号进行调节，所述调节导致发热；当发热导致的温度超过规定阈值时，所述NFC设备禁用所述NFC设备的一部分。
[0020]上述方法中，优选所述NFC设备包括调节器模块，其中调节步骤包括:由所述调节器模块将所述信号限制为基本上不超过过压阈值。
[0021]上述方法中，优选调节步骤包括:由所述NFC设备监测调节器模块温度；由所述NFC设备将所述调节器模块温度与调节器温度阈值进行比较；当所述调节器模块温度基本上低于所述调节器温度阈值时，由所述NFC设备保持所述过压阈值；以及当所述调节器模块温度基本上等于或高于所述调节器温度阈值时，由所述NFC设备减小所述过压阈值。
[0022]上述方法中，优选所述调节器模块包括被配置为通过温度传感器提供芯片温度的晶体管，其中监测步骤包括:利用所述温度传感器监测所述芯片温度。
[0023]上述方法中，优选所述NFC设备包括被配置为限制所述信号的电流的限流器，其中禁用步骤包括:由所述限流器将所述信号的电流限制为基本上不超过规定的电流阈值。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1A示出了根据本公开示例性实施方式的NFC环境的框图；
[0025]图1B不出了根据本公开不例性实施方式的非NFC环境的框图；
[0026]图2示出了根据本公开示例性实施方式的可用于检测过压条件是否存在的NFC设备的框图；
[0027]图3示出了根据本公开示例性实施方式的可用于NFC设备的功率获取模块的框图；
[0028]图4为示出了根据本公开示例性实施方式的调节并耗散NFC设备中的整流功率的过程的流程图。
[0029]现在将参照附图对本公开进行描述。在附图中，类似的编号一般表示相同、功能相似和/或结构相似的元件。元件首次出现的附图用编号最左边的数字表示。
【具体实施方式】
[0030]以下具体说明涉及示出了与本公开一致的示例性实施方式的附图。在具体说明部分提及的“一个示例性实施方式”、“示例性实施方式”、“实例的示例性实施方式”是指示例性实施方式可以包括特定的特点、结构或特征，但不是所有的示例性实施方式必须包括特定的特点、结构或特征。而且，这样的表述并不一定是指相同的示例性实施方式。此外，当结合示例性实施方式对特定的特点、结构或特征进行描述时，不管是否明确说明，相关领域的技术人员能够结合其他示例性实施方式实现这样的特点、结构或特征。
[0031]本文描述的示例性实施方式用于说明目的，而不是限制性的。其他示例性实施方式是可能的，且在本公开的精神和范围内可以对示例性实施方式进行修改。因此，具体说明并不意味着限制本公开。相反，仅根据所附权利要求及其等方案来确定本公开的范围。
[0032]本公开的实施方式可以在硬件、固件、软件或其任意组合中被实现。本公开的实施方式可以另外实现为存储在机器可读介质上的指令，所述指令可以由一个或多个处理器读取并执行。机器可读介质可以包括存储或传输呈机器(例如计算设备)可读形式的信息的任何机构。例如，机器可读介质可以包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁盘存储介质、光学存储介质、闪存设备、电、光、声或其他形式的传播信号(例如，载波、红外线信号、数字信号等)等等。此外，固件、软件、例行程序、指令在本文中可以被描述成执行某些操作。然而，应理解，这样的描述仅仅是为了方便起见，这样的操作实际上是由计算设备、处理器、控制器或其他设备执行固件、软件、例程、指令等引起的。
[0033]示例性实施方式的以下具体说明将全面地揭示本公开的一般性，使得在不背离本公开的精神和范围的情况下，其他人可以通过应用相关领域的技术人员的知识，对比如示例性实施方式的各种应用进行轻易的修改和/或改动，而无需进行过度的实验。因此，根据本文提出的教义和指导。这样的改动和修改在示例性实施方式的含义和多个等同方案之内。应理解，本文的措辞或术语的目的是描述性的，而不是限制性的，因此本说明书的术语或措辞必须由相关领域的技术人员根据本文的教导进行解释。
[0034]虽然本公开说明书就NFC进行了描述，但在不背离本公开的精神和范围的情况下，相关领域的技术人员要明白，本公开可以适用于使用近场和/或远场的其他通信。例如，虽然要利用具有NFC功能的通信设备对本公开进行描述，但相关领域的技术人员明白在不背离本公开的精神和范围的情况下，这些具有NFC功能的通信设备的功能可以适用于使用近场和/或远场的其他通信设备。
[0035]示例件沂场通信(NFC)环塏
[0036]图1A示出了根据本公开示例性实施方式的NFC环境的框图。NFC环境100在彼此充分接近的第一 NFC设备102及第二 NFC设备104之间提供信息(例如命令和/或数据)的无线通信。第一 NFC设备102和/或第二 NFC设备104可以实现为独立设备或分离设备或可以并入或耦合至另一个电气设备或主机设备，例如手机、便携式计算设备、比如个人计算机、笔记本电脑或台式电脑的另一个计算设备、比如打印机的计算机外围设备、便携式音频和/或视频播放器、支付系统、比如停车场票务系统、公交票务系统、火车票务系统或入口票务系统的票证书写系统等，或者票证读取系统中，玩具、游戏、海报、包装、广告资料、产品库存检查系统和/或在不背离本公开的精神和范围的情况下对相关领域的技术人员来说显而易见的任何其他合适的电子设备。
[0037]第一 NFC设备102和/或第二 NFC设备104彼此交互以在对等(P2P)通信模式或读写(R/W)通信模式下交换信息。在P2P通信模式下，第一 NFC设备102及第二 NFC设备104可以被配置为根据主动通信模式和/或被动通信模式进行操作。第一 NFC设备102将其相应信息调制到第一载波上，称为调制信息通信，并通过将调制信息通信应用到第一天线来生成第一磁场以便提供第一信息通信152。第一 NFC设备102在主动通信模式下将其相应信息传递给第二 NFC设备104之后停止生成第一磁场。可供选择地，在被动通信模式下，一旦已经将信息传递给第二 NFC设备104，第一 NFC设备102在没有相应信息的情况下继续施加第一载波，称为未调制信息通信，以继续提供第一信息通信152。
[0038]第一 NFC设备102与第二 NFC设备104充分接近，以便将第一信息通信152电感耦合到第二 NFC设备104的第二天线上。第二 NFC设备104对第一信息通信152进行解调以恢复信息。第二 NFC设备104可以响应于该信息，将其相应信息调制到第二载波上，并通过将此调制信息通信应用到第二天线来生成第二磁场，以便在主动通信模式下提供第二信息通信154。可供选择地，第二 NFC设备104可以响应于该信息，用其相应信息调制第二天线以调制第一载波，从而在被动通信模式下提供第二信息通信154。
[0039]在R/W通信模式下，第一 NFC设备102被配置为在启动器或读取器操作模式下操作，第二NFC设备104被配置为在目标或标签操作模式下操作。然而，该实例不是限制性的，相关领域的技术人员明白，在不背离本公开的精神和范围的情况下，根据本文中的教导，第一 NFC设备102可以配置为在标签模式下操作，第二 NFC设备104可以配置为在读取器模式下操作。第一 NFC设备102将其相应信息调制到第一载波上并通过将调制信息通信应用到第一天线来生成第一磁场以便提供第一信息通信152。一旦已将该信息传递给第二 NFC设备104，第一 NFC设备102在没有相应信息的情况下继续施加第一载波，以继续提供第一信息通信152。第一 NFC设备102与第二 NFC设备104充分接近，以便将第一信息通信152电感耦合到第二 NFC设备104的第二天线上。
[0040]第二 NFC设备104从第一信息通信152中获得或获取功率以便恢复、处理和/或响应该信息。另外，第二 NFC设备104可以通过调制具有相应信息的第二天线来对上述信息作出响应以调制第一载波，从而提供第二信息通信154。
[0041]典型地，第一 NFC设备102及第二 NFC设备104分别使用第一天线接收第二信息通信154，使用第二天线接收第一信息通信152。第一天线将来自磁场的第二信息通信154转换为电流和/或电压以允许对信息通信152进行处理，从而恢复该信息。第二天线将来自磁场的第一信息通信152转换为电流和/或电压以允许对信息通信152进行处理，从而恢复该信息。
[0042]典型地，这些电流和/或电压的大小与第一信息通信152及第二信息通信154的磁场的强度相关。在某些情况下，比如提供实例的第一 NFC设备102与第二 NFC设备104非常接近，这些磁场中的一个或多个磁场的强度可能大到足以对第一 NFC设备102和/或第二 NFC设备104造成永久损坏。第一 NFC设备102及第二 NFC设备104可以检测这些大强度的磁场是否存在且可以进入关机操作模式，以便在检测到他们时自动禁用。
[0043]示例件非沂场通信(NFC)环塏[0044]图1B示出了根据本公开示例性实施方式的非NFC环境的框图。在某些情况下，NFC设备，比如提供实例的第一 NFC设备102和/或第二 NFC设备104，可能会遇到来自不可能具有NFC功能的其他电气设备、机械设备和/或机电设备的磁场。例如,非NFC环境160可以包括NFC设备162以及非NFC使能设备164。NFC设备162可以代表第一 NFC设备102和/或第二 NFC设备104的示例性实施方式。
[0045]如图1B所示，由非NFC使能设备164产生的磁场174可以具有电感耦合到NFC设备162上的足够大的强度。在某些情况下，磁场174的强度可能大到足以对NFC设备162造成永久损坏。NFC设备162可以检测大强度的磁场是否存在且可以进入关机操作模式，以便在检测他到时自动禁用。
[0046]示例件NFC设各
[0047]图2示出了根据本公开示例性实施方式的可用于NFC环境和/或非NFC环境的NFC环境的框图。通过实例的方式，图2中所示的NFC设备200的组件可以定位为片上系统(SoC)、集成电路(IC)或多个SoC和/或1C。NFC设备200可以检测耦合在天线上的各个磁场的强度。典型地，NFC设备200对各个组件和/或流过这些组件的信号的参数进行测量。这些参数与耦合在天线上的各个磁场的强度相关。例如，NFC设备200可以对各个组件的各个温度进行测量。在该实例中，这些组件的温度可以是相应于第一磁场强度的第一温度或第一组温度，且随着各个磁场强度的改变可以增大至和/或减小至相应于第二磁场强度的第二温度或第二组温度。NFC设备200包括天线模块202、控制器模块206、功率获取模块208，且可包括可选的电流检测器或限流设备272。NFC设备200可以代表第一 NFC设备102、第二 NFC设备104和/或NFC设备162的示例性实施方式。
[0048]天线模块202电感接收收到的信号252以提供恢复通信信号276。具体地，天线模块202将来自电磁波的接收信号252转换为电流和/或电压，以提供恢复通信信号276。接收信号252表示由另一个电气设备、机械设备和/或机电设备，比如提供实例的第一 NFC设备102、第二 NFC设备104和/或非NFC使能设备164提供的磁场。接收的通信信号252可以表示另一个NFC使能设备的调制信息通信、未调制信息通信或可以仅仅是由非NFC使能设备提供的磁场。接收信号252可以表示提供某些实例的信息通信152、信息通信152和/或磁场174的示例性实施方式。另外，控制器模块206可以利用传输数据序列216加载调制天线模块202以提供传输信号254。
[0049]可选电流检测器或限流设备272可以被配置为限制恢复通信信号276以提供恢复通信信号250。可选电流检测器或限流设备272可以位于NFC设备200的外部。如果SoC和/或IC用于实现NFC设备的一部分或全部电路，则可选电流检测器或限流设备272可以放置在片外。可选电流检测器或限流设备272的这种放置方法可以防止恢复通信信号276在片上产生过度的电压电平。为了提供部分实例，可选电流检测器或限流设备272可以是自恢复保险丝、正温度系数(PTC)电阻器、电流检测器/限流器或电压比较器电路。可选电流检测器或限流设备272可以提供指示信号274，作为示例，其可包括天线输入电流和/或电压监测。
[0050]功率获取模块208可以从恢复通信信号250获取用于NFC设备200的功率。图2中未示出来自功率获取模块208的功率耦合，功率获取模块208向NFC设备200的其他模块(比如天线模块202和/或控制器模块206)供电。功率获取模块208包括整流器模块210、调节器控制器212及调节器模块214。
[0051]整流器模块210对恢复通信信号250进行整流以提供整流电压260。整流器模块210基本上将恢复通信信号250从交流(AC)转换为直流(DC)，以提供整流电压260。整流器模块210可以利用任何合适的装置来实现以执行在不背离本公开的精神和范围的情况下对相关领域的技术人员来说显而易见的半波整流或全波整流。
[0052]调节器控制器212将整流电压260与阈值270 (比如来自控制器模块206的电流和/或电压)进行比较，以便提供调节控制信号262。调节器控制器212提供调节控制信号262以使调节器模块214对恢复通信信号250的功率电平(power level)进行调节，以便在整流电压260超过阈值270时保护NFC设备200。
[0053]调节器模块214可以利用任何合适的线性调节器(比如作为部分示例的串联调节器或并联调节器)、任何合适的非线性调节器(比如作为示例的关调节器)、或这两种调节器的任意组合来实现。因此，调节器模块214对各个组件和/或流过这些组件的信号的各种参数进行测量。这些不同的参数与接收信号252的强度相关。例如，因为调节器模块214调节恢复通信信号250，所以热形式的能量在调节器模块214中消耗。该热量使调节器模块214及NFC设备200的温度上升。调节器模块214可以向控制器模块206提供一个或多个监测参数，比如作为示例的调节器温度信号266，以便进行分析。
[0054]控制器模块206对NFC设备200的总体操作和/或配置进行控制。控制器模块206从一个或多个数据存储设备比如一个或多个非接触转发器、一个或多个非接触标签、一个或多个非接触智能卡、在不背离本公开的精神和范围的情况下对相关领域的技术人员来说显而易见的任何其他机器可读介质、或他们的任意组合接收信息。其他机器可读介质可包括(但不限于)只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁盘存储介质、光学存储介质、闪存设备、电、光、声或其他形式的传播信号(比如，载波、红外线信号、数字信号等)。控制器模块206还可以从用户接口比如触摸屏显示器、字母数字键盘、麦克风、鼠标、扬声器、在不背离本公开的精神和范围的情况下对相关领域的技术人员来说显而易见的任何其他合适的用户接口等接收信息。控制器模块206还可以从耦合至NFC设备200的其他电气设备或主机设备接收信息。
[0055]控制器模块206提供信息作为传输数据序列216,用于传输至另一个具有NFC功能的设备。然而，控制器模块206还可以使用该信息来控制NFC设备200的总体操作和/或配置。例如，控制器模块206在适当的情况下可以根据数据发布和/或执行一个或多个命令，以便控制NFC设备200的操作(比如传输功率、传输数据速率、传输频率、调制方案、位和/或字节编码方案和/或在不背离本公开的精神和范围的情况下对相关领域的技术人员来说显而易见的任何其他操作参数)、其他具有NFC功能的设备的操作。
[0056]控制器模块206将来自恢复通信信号250的恢复信息提供给数据存储器、用户接口和/或其他电气设备或主机设备。然而，控制器模块206还可以使用恢复信息来控制NFC设备200的总体操作和/或配置。接收信息可以包括一个或多个命令和/或数据。控制器模块206可以发布和/或执行一个或多个命令以控制NFC设备200的总体操作和/或配置。例如，控制器模块206在适当的情况下可以根据数据发布和/或执行一个或多个命令，以便控制NFC设备200的操作(比如传输功率、传输数据速率、传输频率、调制方案、位和/或字节编码方案和/或在不背离本公开的精神和范围的情况下对相关领域的技术人员来说显而易见的任何其他操作参数)、其他具有NFC功能的设备的操作。
[0057]另外，控制器模块206和/或可选电流检测器或限流设备272可以通过监测调节器温度信号266和/或指示信号274使NFC设备200进入关机操作模式。控制器模块206将温度信号266和与调节器模块214的热操作极限相关联的阈值温度进行比较。在温度信号266和/或指示信号274超过最大温度阈值时，关机操作模式可由控制器模块206触发。最大温度阈值对应于这样的值:接收信号252具有不对NFC设备200的调节器模块214和/或其他模块造成永久损坏的足够强度。当控制器模块206处于关机操作模式(shutdownmode of operation)下时，NFC设备200被有效禁用，以保护NFC设备200免受接收信号252的永久性损坏。
[0058]典型地，作为示例，可选电流检测器或限流设备272可以用于提供关机操作模式，该模式被实现为对所有相关连接、输入、输出和/或端口的高阻状态。关机操作模式可以利用在不背离本公开的精神和范围的情况下对相关领域的技术人员来说显而易见的保护NFC设备200的电路的任何合适装置来实现。
[0059]在某些情况下，NFC设备200还可以配置为响应于几个参数、输入和/或NFC设备200的环境变化退出关机操作模式并恢复正常操作模式。例如，如果关机操作模式由控制器模块206触发，则控制器模块206可以使用来自整流器模块210的专用低电平有效(dedicated active low)复位输入对通信电路进行重置。例如，由于除去了接收信号252或在接收信号252的功率足够低时，专用低电平有效复位输入会下降。图2中未示出来自整流器模块210的专用低电平有效复位输入。再如，控制器模块206可以使NFC设备200响应于来自NFC设备200的用户的命令进入正常操作模式。例如，NFC设备200的用户只要按下按钮就可以使NFC设备200进入正常操作模式。在这些实例中，控制器模块206在正常操作模式下继续监测调节器温度信号266和/或指示信号274。
[0060]示例性功率获取模块
[0061]图3示出了根据本公开示例性实施方式的可用于NFC设备的功率获取模块的另一个框图。功率获取模块300可以从差分感应信号350.1,350.2中获取功率。功率获取模块300包括调节器控制器312、整流器模块310及调节器模块314。功率获取模块300可以代表功率获取模块208的示例性实施方式，其中调节器314、调节器控制器312及整流器310也分别代表调节器模块214、调节器控制器212及整流器模块210的可能的示例性实施方式。
[0062]天线模块202提供差分感应信号350.1、350.2。在环形天线设备的情况下，每个恢复信号350.1及350.2可以与环形线圈的任一端相关联。差分感应信号350.1,350.2可以代表恢复通信信号250的例性实施方式。
[0063]整流器模块312将差分感应信号350.1,350.2从AC基本上转换为DC，以提供整流电压260。整流器模块312包括整流二极管306.1,306.2及电容器358。整流二极管306.1至306.4将差分感应信号350.1、350.2从AC全波整流为DC，以提供整流电压260。电容器358将整流电压260从AC基本上转换为DC。
[0064]调节器模块314响应于调节控制信号262对差分感应信号350.1、350.2的功率电平进行调节。调节器模块314可以包括作为实例的分流晶体管(shunt transistor) 308。然而，调节器可以利用在不背离本公开的精神和范围的情况下对相关领域的技术人员来说显而易见的任何合适装置来实现。分流晶体管308表示使差分感应信号350.1,350.2的一部分一起分流的可调阻抗。一起分流的差分感应信号350.1,350.2的量与调节控制信号262的大小相关。对较大的调节控制信号262来说，分流晶体管308分流更多的差分感应信号 350.1 和 350.2。
[0065]阈值270可以配置为固定值或可变值。当将阈值270设置为固定值时，调节器308可以看作是仅作为整流电压260的函数改变它的值的分流阻抗。更具体地，调节器308的阻抗随着350.1与350.2之间的感应电压升高而降低。随着晶体管阻抗降低，分流晶体管就传导将整流电压260限制为阈值270的额外电流。因此净效应减小了 350.1与350.2之间的整体感应电压。由于这种关系，流过调节器308的电流以及由调节器308消耗的功率都随着天线模块202上发生的磁场强度增加而增加。
[0066]根据NFC设备200的操作环境和/或条件，分流晶体管308的功率耗散可能使分流晶体管308的温度超过最大指定额定值。温度过度升高可能会缩短寿命或损坏晶体管308。因此，优选响应于NFC设备200的操作环境来改变阈值270。
[0067]当NFC设备200在NFC环境下操作时，例如，因为通信距离与整流电压260成比例，所以期望将阈值270设为尽可能高。然而，当NFC设备200在非NFC环境下操作时，尽管与NFC设备200相关联的通信电路必须仍然能够在此环境中生存，但是没有必要与其他NFC设备进行通信。当高磁场存在较长时间时，优选降低阈值270。这允许分流晶体管308在较低的功率耗散模式下操作较长时间，这样将分流晶体管308的温度降至安全的操作水平。由此，NFC设备200通过在设计“窗口”中操作可以承受更高的磁场。该窗口允许分流晶体管耗散更少的功率，同时使通信电路暴露在更低的电压水平下。
[0068]阈值270可以响应于几种不同的输入而改变。根据本公开实施方式的输入的实例是使用温度传感器320对分流晶体管的温度进行监测以提供温度信号266。温度传感器320可以配置为使用在不背离本公开的精神和范围的情况下对相关领域的技术人员来说显而易见的任何合适装置来跟踪分流晶体管308的芯片(die)的温度。使用温度信号266，可以对阈值270进行调节，以保护分流晶体管308过热。
[0069]表示示例性NFC功率耗散的流程图
[0070]图4为示出了根据本公开示例性实施方式的调节并耗散NFC设备中的整流功率的过程的流程图。
[0071]再次参照图3，在步骤410中，将整流电压260与阈值270进行比较。在步骤420中，调节器控制器312继续监测整流电压260及阈值270。在步骤430中，如果整流电压260开始超过阈值270，调节控制信号262就使分流晶体管308分流额外电流并将整流电压260 “箝位”或限制为基本上等于电压阈值270。
[0072]当在步骤430中增加调节控制信号262时，分流晶体管308继续调节整流电压260，并且监测温度信号266并将该信号与阈值温度信号进行比较。阈值温度信号可以是预设常数值或动态值。作为一个示例，对于具有或多或少耐热性的特定应用，阈值温度信号可以由控制器模块206和/或调节信号电路218改变。可以利用在不背离本公开的精神和范围的情况下对相关领域的技术人员来说显而易见的任何合适装置来进行步骤440中的温度监测及温度阈值设置。在步骤460中，如果温度信号266保持在温度阈值以下，则保持阈值270。否则，在步骤450中，如果温度信号266超过温度阈值，则因此减小阈值270。[0073]结论
[0074]应理解，具体说明部分(而不是摘要部分)用于对权利要求进行解释。摘要部分可可能说明本公开的一个或多个示例性实施方式，但没有说明所有示例性实施方式，因此，不以任何方式对本公开和所附权利要求进行限制。
[0075]上文借助于示出实现指定功能的功能构件及其关系对本公开进行了描述。为了便于描述，本文任意限定了功能构件的边界。只要适当执行指定功能及其关系就可以限定替代边界。
[0076]对相关领域的技术人员来说显而易见的是，在不背离本公开的精神和范围的情况下，在本公开中，可以对形式和细节进行各种改变。因此，本公开不应限于上述示例性实施方式中的任何一个，而仅根据所附权利要求及其等同方案进行限定。
【权利要求】
1.一种近场通信(NFC)设备，包括: 功率获取模块，被配置为调节感应信号并提供调节功率；以及控制器，被配置为当所述功率获取模块的温度超过温度阈值时使所述NFC设备进入降低功率操作模式。
2.根据权利要求1所述的NFC设备，其中，所述功率获取模块包括: 整流器模块，被配置为将所述感应信号从交流(AC)转换为直流(DC)以提供整流功率；以及 调节器控制器，被配置为通过将所述整流功率与过压阈值比较来提供调节控制信号。
3.根据权利要求2所述的NFC设备，其中，所述功率获取模块包括: 调节器模块，被配置为响应于所述调节控制信号对所述感应信号的功率电平进行调节。
4.根据权利要求3所述的NFC设备，其中，基于所述调节器模块的温度生成所述调节控制信号。
5.根据权利要求4所述的NFC设备，其中，所述调节器模块是晶体管。
6.根据权利要求5所述的NFC设备，其中，所述调节器模块的温度是晶体管芯片温度。
7.根据权利要求6所述的NFC设备，其中，基于超过阈值温度的晶体管芯片温度生成所述调节控制信号。
8.根据权利要求3所述的NFC设备，包括: 天线模块，被配置为通过天线电流提供所述感应信号；以及 电流检测器，被配置为检测所述天线电流并基于超过电流阈值的所述天线电流生成第二信号，所述调节控制信号基于所述第二信号。
9.一种近场通信(NFC)设备，包括: 整流器模块，被配置为对感应信号进行整流并提供整流功率； 调节器，被配置为耗散所述整流功率并提供指示调节器芯片温度的温度信号；以及调节器控制器，被配置为提供调节控制信号以基于所述调节器芯片温度调节所述调节器的功率耗散。
10.一种用于控制近场通信(NFC)设备中功率耗散的方法，所述方法包括: 由所述NFC设备通过磁场接收信号； 由所述NFC设备对所述信号进行调节，所述调节导致发热； 当发热导致的温度超过规定阈值时，所述NFC设备禁用所述NFC设备的一部分。
【文档编号】H04B5/00GK103490798SQ201210592974
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2012年12月31日 优先权日:2012年6月13日
【发明者】罗宾·威尔逊 申请人:美国博通公司