专利名称：一种nfc标签及一种nfc电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种NFC标签及一种NFC电子设备。
背景技术：
NFC (近场通信)技术越来越普通的应用在人们的生活中。目前主流的智能手机大都具备NFC读写的功能，其配件较为中高端的蓝牙耳机也具备了 NFC技术。NFC在蓝牙耳机内的应用是使能蓝牙耳机并和手机进行快速配对。其应用场景是:具有NFC功能的手机和具有NFC功能的蓝牙耳机靠近时，蓝牙耳机自动开机并且与手机进行配对。该功能的实现方法是蓝牙耳机内部集成了一个无源的NFC标签(包括NFC天线和NFC芯片)，当手机靠近该NFC标签时，NFC标签耦合出一个较高电平的电压信号，该信号可以使能蓝牙耳机的电源，并且可以让蓝牙耳机做相应的操作。然而，请参考图1，目前具备NFC功能的蓝牙耳机内部的NFC标签结构，其NFC天线I和NFC芯片2直接相连。当其电池电量耗尽时，具有NFC的手机靠近该蓝牙耳机，该蓝牙耳机不会做任何的动作。但是因为该蓝牙耳机的NFC标签仍然工作，所以手机上仍然会有找到该蓝牙耳机的提示，该种情况下，会给用户造成困惑，即手机上有NFC的错误提示，但是蓝牙耳机没有做预想的动作。因此，需要一种NFC标签和一种NFC电子设备，在电子设备电池电量低时，NFC标签不起作用，感应不到该电子设备；当电池电量可以使电子设备正常工作时，NFC标签正常使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种NFC标签和一种NFC电子设备，能够消除目前NFC电子设备使用时因电池电量耗尽而产生的错误提示，改善用户体验。为解决上述问题，本发明提供一种NFC标签，包括NFC天线和NFC芯片，所述NFC芯片通过两条连接线与所述NFC天线直接连接；所述NFC标签还包括两个串联的耗尽型N沟道MOSFET以及一用于转换供电电池电压的电压转换电路；所述两个耗尽型N沟道MOSFET串联后并接在所述两条连接线之间；所述电压转换电路的输入端连接所述供电电池，输出端连接所述两个耗尽型N沟道MOSFET的栅极，且当所述供电电池电量充足时，所述电压转换电路输出的电压使得两个耗尽型N沟道MOSFET的漏极和源极处于截止状态，当供电电池电量不足时，所述电压转换电路的输出电压使得两个耗尽型N沟道MOSFET的漏极和源极处于导通状态。进一步的，所述供电电池为3.0V 4.2V的锂电池。进一步的，所述电压转换电路包括负电压电荷泵或分离器件。进一步的，所述电压转换电路在所述供电电池电量充足时输出的电压为绝对值在IOV以上的负电压。本发明还提供一种NFC电子设备，包括上述之一的NFC标签。
进一步的，所述NFC电子设备为蓝牙耳机、智能手机或平板电脑。与现有技术相比，本发明提供的NFC标签和NFC电子设备，所述NFC标签包括两个串联的耗尽型N沟道MOSFET以及一用于转换供电电池E电压的电压转换电路；所述两个耗尽型N沟道MOSFET串联后并接在所述两条连接线之间；所述电压转换电路的输入端连接所述供电电池，输出端连接所述两个耗尽型N沟道MOSFET的栅极，且当所述供电电池电量充足时，所述电压转换电路输出的电压使得两个耗尽型N沟道MOSFET的漏极和源极处于截止状态，当电池电量不足时，所述电压转换电路的输出电压使得两个耗尽型N沟道MOSFET的漏极和源极处于导通状态；因此，本发明提供的NFC标签和NFC电子设备，在供电电池电量低时，NFC标签关闭，感测不到该NFC电子设备；当供电电池电量可以使NFC电子设备正常工作时，NFC标签正常使用，从而消除了目前NFC电子设备使用时因电池电量耗尽而产生的错误提示，改善了用户体验。
图1是现有技术中的NFC标签的结构示意图；图2是本发明具体实施例的NFC标签的结构示意图；图3是本发明具体实施例的电压转换电路的电压转换示意图。
具体实施例方式本发明的核心思想是在NFC芯片和NFC天线增加了两个串联的耗尽型N沟道MOSFET以及电压转换电路，即所述两个耗尽型N沟道MOSFET Ml、M2串联后并接在所述两条连接线之间；所述电压转换电路3 的输入端连接所述供电电池E，输出端连接所述两个耗尽型N沟道MOSFET Ml、M2的栅极，且当所述供电电池电量充足时，所述电压转换电路输出的电压使得两个耗尽型N沟道MOSFET M1、M2的漏极和源极处于截止状态，当供电电池电量不足时，所述电压转换电路的输出电压使得两个耗尽型N沟道MOSFET M1、M2的漏极和源极处于导通状态。为使本发明的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步的说明，然而，本发明可以用不同的形式实现，不应认为只是局限在所述的实施例。请参考图2，本发明提供一种NFC标签，包括NFC天线I和NFC芯片2，所述NFC芯片2通过两条连接线(未标示)与所述NFC天线I直接连接；所述NFC标签还包括两个串联的耗尽型N沟道MOSFET M1、M2以及一用于转换供电电池E电压的电压转换电路3 ;所述两个耗尽型N沟道MOSFET M1、M2串联后并接在所述两条连接线之间；所述电压转换电路3的输入端连接所述供电电池E，输出端连接所述两个耗尽型N沟道MOSFET Ml、M2的栅极。其中，所述电压转换电路3可以是任何能将供电电池E的电压转换为能够将串联的两个耗尽型N沟道MOSFET M1、M2的漏极和源极截止或导通的输出电压的电路结构，本实施例中，所述供电电池E为锂电池，正常输出电压为3.0V 4.2V ;所述电压转换电路3是将锂电池电压(3.0V 4.2V)变换成绝对值在IOV以上的负电压的电路结构，该电路结构可以由负电压电荷泵变换而成，也可以由分离器件连接而成。请参考图3，图3为-1OV电压转换电路的电压转换示例。电压转换电路3包括升压DC-DC控制电路31和负电压电荷泵32。升压DC-DC控制电路31可以由TPS61222芯片及其外围电路组成，其目的是将锂电池(即供电电池E)输出的电压3.0V 4.2V转换成5V电压。负电压电荷泵32可以由反向电荷泵芯片LM2682及其外围电路组成，其功能是将输入的5V电压转换成-1OV电压输出。电压转换电路的电压转换的工作原理是当锂电池电量较多时(锂电池保护板未保护)，锂电池输出电压为3.0V 4.2V，相应地，升压DC-DC控制电路31输出为5V电压，负电压电荷泵32输出为-1OV电压。当锂电池电量较低时，电池保护板对锂电池电芯进行低压保护，锂电池输出电压为OV，相应地，升压DC-DC控制电路31和电荷泵32都输出电压为0V。由于电压转换电路3的输出电压可以直接控制两个耗尽型N沟道MOSFET Ml、M2的栅极电压，且当所述供电电池E的电量充足时，所述电压转换电路3将供电电池的电压转换成-1OV电压输出(或绝对值更高的负电压)，从而使得两个耗尽型N沟道MOSFET M1、M2的漏极和源极处于截止状态，该情况相当于耗尽型N沟道MOSFET Ml、M2不存在，NFC标签所在的电子设备的NFC功能正常使用；当供电电池E的电量不足时，所述电压转换电路的输出电压为0，两个耗尽型N沟道MOSFET Ml、M2的栅极电压也为0，使得两个耗尽型N沟道MOSFET M1、M2的漏极和源极处于低阻导通状态，该情况相当于NFC天线I短路，NFC标签不起作用(或者理解为NFC功能关闭)，那么就感测不到该NFC电子设备。需要说明的是，供电电池电量充足是指供电电池的目前电量可以维持NFC标签所在的NFC电子设备能够正常工 作，即供电电池的当前输出电压在该供电电池的正常输出电压范围内；供电电池电量不足是指供电电池的电量即将耗尽或者已经耗尽，目前剩余的电量已经无法维持NFC标签所在的NFC电子设备能够正常工作，NFC电子设备已经无法响应各种指令操作，即供电电池的当前输出电压已低于该供电电池的正常输出电压范围。下面以手机和蓝牙耳机(含有本发明的NFC标签)为例来说明本发明的效果。将本发明的NFC标签应用在一蓝牙耳机上后，当蓝牙耳机的供电电池电压输出正常时，所述电压转换电路将锂电池的电压转换成-1OV电压输出，从而使得两个耗尽型N沟道MOSFET Ml、M2的漏极和源极处于截止状态，该情况相当于耗尽型N沟道MOSFET Ml、M2不存在，手机和蓝牙耳机可以很好的使用NFC标签进行通信。当蓝牙耳机的供电电池电量耗尽时，所述电压转换电路的输出电压为O，两个耗尽型N沟道MOSFET Ml、M2的栅极电压也为0，使得两个耗尽型N沟道MOSFET Ml、M2的漏极和源极处于低阻导通状态，该情况相当于NFC天线短路，蓝牙耳机内部的NFC标签不起作用，手机感测不到蓝牙耳机，因而手机上不会有任何的错误提示，因而本发明的NFC标签可以消除目前NFC蓝牙耳机使用时因供电电池电量耗尽而产生的手机显示NFC配对失败的错误情况，改善用户体验。由此，本发明还提供一种NFC电子设备，包括上述的NFC标签，所述NFC电子设备可以是蓝牙耳机、智能手机、平板电脑等电子设备。综上所述，本发明提供的NFC标签和NFC电子设备，所述NFC标签包括两个串联的耗尽型N沟道MOSFET以及一用于转换供电电池E电压的电压转换电路；所述两个耗尽型N沟道MOSFET串联后并接在所述两条连接线之间；所述电压转换电路的输入端连接所述供电电池，输出端连接所述两个耗尽型N沟道MOSFET的栅极，且当所述供电电池电量充足时，所述电压转换电路输出的电压使得两个耗尽型N沟道MOSFET的漏极和源极处于截止状态，当电池电量不足时，所述电压转换电路的输出电压使得两个耗尽型N沟道MOSFET的漏极和源极处于导通状态；因此，本发明提供的NFC标签和NFC电子设备，在供电电池电量低时，NFC标签关闭，感测不到该NFC电子设备；当供电电池电量可以使NFC电子设备正常工作时，NFC标签正常使用，从而消除了目前NFC电子设备使用时因电池电量耗尽而产生的错误提示，改善了用户体验。显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动 和变型在内。
权利要求
1.一种NFC标签，包括NFC天线和NFC芯片，所述NFC芯片通过两条连接线与所述NFC天线直接连接；其特征在于，所述NFC标签还包括两个串联的耗尽型N沟道MOSFET以及一用于转换供电电池电压的电压转换电路；所述两个耗尽型N沟道MOSFET串联后并接在所述两条连接线之间；所述电压转换电路的输入端连接所述供电电池，输出端连接所述两个耗尽型N沟道MOSFET的栅极，且当所述供电电池电量充足时，所述电压转换电路的输出电压使得两个耗尽型N沟道MOSFET的漏极和源极处于截止状态，当供电电池电量不足时，所述电压转换电路的输出电压使得两个耗尽型N沟道MOSFET的漏极和源极处于导通状态。
2.如权利要求1所述的NFC标签，其特征在于，所述供电电池为3.0V 4.2V的锂电池。
3.如权利要求1所述的NFC标签，其特征在于，所述电压转换电路包括负电压电荷泵或分离器件。
4.如权利要求2或3所述的NFC标签，其特征在于，所述电压转换电路在所述供电电池电量充足时输出的电压为绝对值在IOV以上的负电压。
5.一种NFC电子设备，其特征在于，包括权利要求1至4中任一项所述的NFC标签。
6.如权利要求5所述的NFC电子设备，其特征在于，所述电子设备为蓝牙耳机、智能手机或 平板电脑。
全文摘要
本发明提供一种NFC标签和NFC电子设备，所述NFC标签包括两个串联的耗尽型N沟道MOSFET以及一用于转换供电电池电压的电压转换电路；所述两个耗尽型N沟道MOSFET串联后并接在NFC天线和NFC芯片的两条连接线之间；所述电压转换电路的输入端连接所述供电电池，输出端连接所述两个耗尽型N沟道MOSFET的栅极，且当所述供电电池电量充足时，所述电压转换电路输出的电压使得两个耗尽型N沟道MOSFET的漏极和源极处于截止状态，当供电电池电量不足时，所述电压转换电路使得两个耗尽型N沟道MOSFET的漏极和源极处于导通状态；因而本发明提供的NFC标签和NFC电子设备，在供电电池电量低时，NFC标签关闭，感测不到该NFC电子设备，从而消除了因电池电量耗尽而产生的错误提示，改善了用户体验。
文档编号H04B5/00GK103226724SQ20131008647
公开日2013年7月31日 申请日期2013年3月18日 优先权日2013年3月18日
发明者夏春水 申请人:青岛歌尔声学科技有限公司