電子裝置的制作方法

本發明涉及一種電子裝置。此外，本發明涉及一種制造電子裝置的對應方法。

背景技術：

如今，例如智能卡等電子裝置在社會中得到廣泛使用。例如，智能卡可以用作電子身份(eID)證或銀行卡。此類電子裝置還可以配備有光學反饋指示器，例如發光二極管。由于電子裝置可能是功率受限的，因此可能需要有效地控制此類發光二極管，尤其是以節能但可靠的方式進行控制。對于非接觸式智能卡，并且對于其它類電子裝置，特別是對于具有嵌入式微控制器(MCU)和發光二極管的任何裝置，這是尤其重要的。

技術實現要素：

根據本發明的第一方面，提供一種電子裝置，該電子裝置包括發光二極管布置和可操作地連接到發光二極管布置的驅動器布置，其中發光二極管布置的至少一個發光二極管可操作地連接在驅動器布置的第一驅動器與所述驅動器布置的第二驅動器之間，使得在操作中，可以通過在第一驅動器與第二驅動器之間流動的電流向發光二極管供能。

在一個或多個實施例中，第一驅動器被配置成產生高于發光二極管的閾值電壓的電壓。

在一個或多個實施例中，第二驅動器被配置成提供接地電位或大體上低于發光二極管的閾值電壓的電壓。

在一個或多個實施例中，該電子裝置另外包括處理單元，該處理單元被配置成產生脈沖驅動器信號，并通過將所述脈沖驅動器信號提供到驅動器布置來控制驅動器布置。

在一個或多個實施例中，發光二極管布置包括彼此反向平行連接的兩個發光二極管，并且其中驅動器布置被配置成通過取決于脈沖驅動器信號的交替方向上的電流向發光二極管供能。

在一個或多個實施例中，發光二極管布置包括串聯連接的多個發光二極管，并且其中驅動器布置被配置成通過取決于脈沖驅動器信號的電流單獨地向每個發光二極管供能。

在一個或多個實施例中，處理單元被配置成取決于發光二極管的預定義亮度級別產生脈沖驅動器信號。

在一個或多個實施例中，驅動器布置耦合到限壓器。

在一個或多個實施例中，驅動器布置被配置成以至少30Hz的頻率接通發光二極管。

在一個或多個實施例中，該電子裝置是低功率裝置。

在一個或多個實施例中，該電子裝置是智能卡。

在一個或多個實施例中，該電子裝置是非接觸式智能卡。

根據本發明的第二方面，構想一種制造電子裝置的方法，該方法包括：提供具有發光二極管布置和可操作地連接到發光二極管布置的驅動器布置的電子裝置；以及將發光二極管布置的至少一個發光二極管連接在驅動器布置的第一驅動器與所述驅動器布置的第二驅動器之間，使得在操作中，可以通過在第一驅動器與第二驅動器之間流動的電流向發光二極管供能。

附圖說明

將參考附圖更詳細地描述實施例，在附圖中：

圖1示出電子裝置的例子；

圖2示出電子裝置的示意性實施例；

圖3示出電子裝置的另一示意性實施例；

圖4示出產生脈沖驅動器信號的示意性實施例；

圖5示出產生特定脈沖驅動器信號的示意性實施例；

圖6示出產生脈沖驅動器信號的另一示意性實施例；

圖7示出可以使用所闡述類型的電子裝置的讀卡器-令牌系統的示意性實施例。

具體實施方式

圖1示出電子裝置100的例子。電子裝置100包括發光二極管(LED)102、104，發光二極管102、104一端連接到電壓源116且另一端連接到對應的驅動器106、108。此外，在LED 102、104與驅動器106、108之間連接限流電阻器110、112。此外，處理單元114可操作地連接到驅動器106、108，使得處理單元114可以通過所述驅動器106、108控制LED 102、104。軟件產生的信號或標記(X1、X2)可以限定對應LED的狀態(開/關)：例如，軟件標記X1限定LED1 102的狀態且軟件標記X2限定LED2 104的狀態。驅動器106、108可以是I/O驅動器，這些驅動器在對應軟件標記限定“開”狀態的情況下切換到接地電位(GND)，這樣做有效地接通對應LED。例如，如果軟件標記X1限定“開”的狀態，則驅動器106切換到GND，并且由于電壓源116提供正電壓，因此電流流過LED1 102。限流電阻器110、112限制流過相應LED 102、104的電流，由此防止LED損壞。反向的實施方案(未示出)也是可能的。在此情況下，相應驅動器被配置成提供電壓，并且通過反向的LED流向例如接地電位端子的所引起的電流也受到電阻器限制。

LED通常在功率受限的電子裝置(例如，非接觸式智能卡)中用作簡單的光學反饋指示器。在實例實施方案中，如圖1中所示，通常需要三個連接件來控制兩個LED。此外，通過所使用的限流電阻器控制LED的亮度，尤其避免裝置缺陷。限流電阻器的一個缺點是跨限流電阻器產生的壓降，該壓降可能導致LED的亮度減小。所述電阻器的另一缺點是它們耗散功率。此外，在使用新的LED類型的情況下，限流電阻器可能要求硬件設計變更。另一缺點是電阻器的組裝可能降低取放機器的放置性能，這可能導致更高的組裝成本。另一缺點是限流電阻器的放置要求額外的印刷電路板(PCB)區域。

非接觸式智能卡通過非接觸式讀卡器供電。智能卡的接收線圈通過互感與供電讀卡器線圈耦合。所述互感的不對稱負載可能導致可用電源電壓中的過高壓降，這可能例如導致智能卡電路被阻斷或發生故障。在將極低功率要求與連接線限制相結合的低成本智能卡應用中，可能需要在具有動態亮度控制、具有均衡負載、無需限流電阻器且每個LED不具有超過一個接口連接的情況下安全地驅動兩個或兩個以上LED。

因此，根據本發明的第一方面，提供一種電子裝置，該電子裝置包括發光二極管布置和可操作地連接到發光二極管布置的驅動器布置。發光二極管布置的至少一個發光二極管可操作地連接在驅動器布置的第一驅動器與所述驅動器布置的第二驅動器之間，使得在操作中，可以通過在第一驅動器與第二驅動器之間流動的電流向發光二極管供能。因此，不使用單獨的電壓源，并且可以省去到所述電壓源的連接件(例如，VDD引腳)。此外，通過適當地控制驅動器可以相對容易地限制電流，使得可以省去限流電阻器。此外，驅動器的阻抗可以限制電流，使得限流電阻器并非必需的。在相對容易實施的實施例中，第一驅動器可以被配置成產生高于發光二極管的閾值電壓的電壓。此外，第二驅動器可以被配置成提供接地電位或大體上低于發光二極管的閾值電壓的電壓。

圖2示出電子裝置200的示意性實施例。電子裝置200包括兩個發光二極管202、204和兩個驅動器206、208。此外，電子裝置200包括可操作地連接到驅動器206、208的處理單元210。軟件產生的信號或標記(X1、X2)可以限定對應LED的狀態(開/關)：例如，軟件標記X1限定LED1 102的狀態且軟件標記X2限定LED2 204的狀態。驅動器206、208可以是I/O驅動器。在此實施例中，驅動器206、208中的一個驅動器可以提供正電壓，而另一個驅動器可以在軟件標記限定“開”狀態的情況下切換到接地電位(GND)，這樣做有效地接通對應LED。例如，如果軟件標記X1限定“開”狀態，則驅動器206可以切換到GND，并且驅動器208可以提供正電壓，使得電流流過LED1 202。此外，如果軟件標記X2限定“開”狀態，則驅動器208可以切換到GND，并且驅動器206可以提供正電壓，使得電流流過LED2 204。在這兩個軟件標記X1和X2均限定“開”狀態的情況下，可以通過由處理單元210產生的脈沖驅動器信號(Z1、Z2)控制驅動器，使得電流可以在交替的方向上流動。同樣在僅一個軟件標記X1或X2限定“開”狀態的情況下，使用脈沖驅動器信號可以有效地提供限流形式，這樣做可以減少LED損壞的風險。此外，可以取決于每個LED的亮度級別(L1、L2)產生脈沖驅動器信號，如將參考圖4進行說明。

如圖所示，在此實施例中，發光二極管布置包括彼此反向平行連接的兩個發光二極管202、204。此外，包括兩個驅動器206、208的驅動器布置被配置成通過取決于脈沖驅動器信號的交替方向上的電流向發光二極管202、204供能。在一個脈沖期間，驅動器信號Z1可以使驅動器206切換到GND并且驅動器信號Z2可以使驅動器208提供正電壓，例如，由此接通LED1 202。這些操作可以取決于軟件標記X1而進行；更確切地說，如果軟件標記X1限定“關”狀態，則驅動器206、208可以使電流不能流過LED1 202。在另一個脈沖期間，驅動器信號Z2可以使驅動器208切換到GND并且驅動器信號Z1可以使驅動器206提供正電壓，由此接通LED2 204。這些操作可以取決于軟件標記X2而進行；更確切地說，如果軟件標記X2限定“關”狀態，則驅動器206、208可以使電流不能流過LED2 204。

圖3示出電子裝置300的另一示意性實施例。電子裝置300包括至少三個發光二極管302、304、306以及至少三個驅動器308、310、312。此外，電子裝置300包括可操作地連接到驅動器308、310、312的處理單元314。軟件產生的信號或標記(X1、X2、X3)可以限定對應LED的狀態(開/關)：例如，軟件標記X1限定LED1 302的狀態，軟件標記X2限定LED2 304的狀態，并且軟件標記Xn限定LEDn 306的狀態。驅動器308、310、312可以是I/O驅動器。在此實施例中，驅動器308、310、312中的一個驅動器可以提供正電壓，而另一驅動器可以在軟件標記限定“開”狀態的情況下切換到接地電位(GND)，這樣做有效地接通對應LED。例如，如果軟件標記X1限定“開”狀態，則驅動器310可以切換到GND，并且驅動器308可以提供正電壓，使得電流流過LED1 302。此外，如果軟件標記X2限定“開”狀態，則驅動器312可以切換到GND，并且驅動器310可以提供正電壓，使得電流流過LED2 304。此外，如果軟件標記Xn限定“開”狀態，則驅動器308可以切換到GND，并且驅動器312可以提供正電壓，使得電流流過LEDn 306。在所有軟件標記X1、X2和X3都限定“開”狀態的情況下，可以通過由處理單元314產生的脈沖驅動器信號(Z1、Z2、Zn)控制驅動器，使得電流可以一次流過一個LED。同樣在僅一個軟件標記X1、X2或X3限定“開”狀態的情況下，使用脈沖驅動器信號可以有效地提供限流形式，這可以減少LED損壞的風險。

如圖所示，在此實施例中，發光二極管布置包括串聯連接的多個發光二極管302、304、306。此外，包括多個驅動器308、310、312的驅動器布置被配置成通過取決于脈沖驅動器信號的電流單獨地向每個發光二極管302、304、306供能。在一個脈沖期間，驅動器信號Z2可以使驅動器310切換到GND并且驅動器信號Z1可以使驅動器308提供正電壓，例如，由此接通LED1 302。這些操作可以取決于軟件標記X1而進行；更確切地說，如果軟件標記X1限定“關”狀態，則驅動器308、310可以使電流不能流過LED1 302。在另一脈沖期間，驅動器信號Zn可以使驅動器312切換到GND并且驅動器信號Z2可以使驅動器310提供正電壓，由此接通LED2 304。這些操作可以取決于軟件標記X2而進行；更確切地說，如果軟件標記X2限定“關”狀態，則驅動器310、312可以使電流不能流過LED2 304。在又一脈沖期間，驅動器信號Z1可以使驅動器308切換到GND并且驅動器信號Zn可以使驅動器312提供正電壓，由此接通LEDn 306。這些操作可以取決于軟件標記Xn而進行；更確切地說，如果軟件標記Xn限定“關”狀態，則驅動器308、312可以使電流不能流過LEDn 306。

在一個或多個實施例中，驅動器布置被配置成以至少30Hz的頻率接通每個發光二極管。以此方式，發光二極管可以對人眼呈現為永久地接通，因為單脈沖不再可見。因此，可以感受到恒定的亮度。此外，在一個或多個實施例中，處理單元被配置成取決于發光二極管的預定義亮度級別產生脈沖驅動器信號。以此方式，可以調諧感受到的亮度。

圖4示出產生脈沖驅動器信號的示意性實施例。在此實施例中，使用處理單元中的內部計數器進行累計直到達到一定界限值。出現此事件時使計數器復位。對于每個LED，限定亮度級別L1、L2。如果計數器達到此亮度級別，則對應脈沖輸出信號P1、P2變高。脈沖輸出信號P1、P2可以用于產生脈沖驅動器信號Z1、Z2。例如，返回參考圖2，如果脈沖輸出信號P1變高，則可以產生驅動器信號Z1，驅動器信號Z1使驅動器206切換到GND，并且可以產生驅動器信號Z2，驅動器信號Z2使驅動器208提供正電壓。此外，如果脈沖輸出信號P2變高，則可以產生驅動器信號Z2，驅動器信號Z2使驅動器208切換到GND，并且可以產生驅動器信號Z1，驅動器信號Z1使驅動器206提供正電壓。如果計數器達到其最大值，則使輸出復位。僅存在一個計數器用于所有LED。在每次計數器復位事件之后，處理單元例如使用循環算法切換所尋址的LED。這樣做可以確保所有LED脈沖與彼此具有固定的關系。

圖5示出產生特定脈沖驅動器信號的示意性實施例。具體來說，給定脈沖輸出信號Pn在“與”函數中與軟件標記Xn組合以產生驅動器信號Zn。驅動器信號Zn將僅在軟件標記Xn限定“開”狀態的情況下產生，使得對應輸入信號Xn同樣為高。技術人員將了解，由于在上述實施例中在給定脈沖期間控制一對驅動器，因此可以使用單個脈沖輸出信號來產生一對驅動器信號，并且因此“與”函數可以另外產生驅動器信號Zn+1(未示出)。

圖6示出產生脈沖驅動器信號的另一示意性實施例。在這個例子中，在計數器達到其最大/最小值之后不使計數器復位，而是使計數方向反向。如果計數器使對應亮度級別L1、L2在一個方向上通過，則脈沖輸出信號P1、P2變高，且如果此亮度級別L1、L2在相反的方向上交叉，則脈沖輸出信號P1、P2變低。這樣做可以產生更好的能耗分布。

圖7示出可以使用所闡述類型的電子裝置的讀卡器-令牌系統的示意性實施例。令牌可以是非接觸式智能卡，例如，該非接觸式智能卡可以經由電感耦合與讀卡器裝置無線地通信。讀卡器可以包括AC電壓源706。令牌當靠近讀卡器時可以通過讀卡器供電。令牌可以包括橋式整流器704和穩壓器702。穩壓器702可以限制提供給處理單元的電壓，該處理單元產生用于控制驅動器布置的脈沖驅動器信號。穩壓器702是限壓器的例子；應注意，還可以使用任何其它類型的限壓器。在這個例子中，處理單元是微控制器(MCU)。因此，在此實施例中，驅動器布置通過微控制器耦合到限壓器。與上述脈沖驅動模式協同合作的限壓器可以實現將因峰值電流而導致的LED損壞的風險減到最小的實施方案。具體來說，限壓器可以避免可能導致LED的反向擊穿的LED電壓；接近靠近于反向擊穿電壓的電壓將導致明顯的電流增大，明顯的電流增大轉而可能損壞LED。技術人員將了解，系統總阻抗可以提供較大的電流限制，系統總阻抗包括驅動AC電壓源706的阻抗、加上讀卡器線圈(Lreader)與令牌線圈(Ltoken)之間的互感(M)的阻抗、加上驅動器的阻抗。LED的相對大的結電容也可以產生對結電流的電流限制(低通性能)。

應注意，已經參考不同標的物描述了以上實施例。具體來說，一些實施例可能是已參考方法類的權利要求來描述的，而其它實施例可能是已參考設備類的權利要求來描述的。然而，本領域的技術人員將從上述內容了解到，除非另外指示，否則除了屬于一種類型標的物的特征的任意組合外，與不同標的物相關的特征的任意組合，特別是方法類的權利要求的特征與裝置類的權利要求的特征的組合，也視為與此文檔一起公開。

此外，應注意圖式是示意性的。在不同圖式中，類似或相同元件具有相同的附圖標記。此外，應注意，為了提供示意性實施例的簡潔描述，可能并未描述屬于技術人員的習慣做法的實施細節。應了解，在任何此類實施方案的發展中，如在任何工程或設計項目中，必須制定大量實施方案特定的決策以便實現研發者的特定目標，例如遵守系統相關的和商業相關的約束條件，這些約束條件可能在各實施方案之間變化。此外，應了解，此類發展工作可能是復雜且耗時的，但不過是本領域的技術人員進行設計、制造和生產的例行任務。

最后，應注意，技術人員將能夠在不脫離所附權利要求書的范圍的情況下設計許多替代實施例。在權利要求書中，置于圓括號之間的任何附圖標記不應解釋為限制權利要求。詞“包括”不排除在權利要求中列出的那些元件或步驟之外的元件或步驟的存在。在元件之前的詞“一”不排除多個此類元件的存在。權利要求書中所敘述的措施可以借助于包括若干不同元件的硬件和/或借助于適當編程設計的處理器來實施。在列出若干構件的裝置權利要求項中，可以通過硬件中的同一個物件實施若干這些構件。在彼此不同的附屬權利要求項中敘述某些措施這一單純事實并不表示不能使用這些措施的組合來獲得優勢。

附圖標記列表

100 電子裝置

102 發光二極管

104 發光二極管

106 驅動器

108 驅動器

110 電阻器

112 電阻器

114 處理單元

116 電壓源

200 電子裝置

202 發光二極管

204 發光二極管

206 驅動器

208 驅動器

210 處理單元

300 電子裝置

302 發光二極管

304 發光二極管

306 發光二極管

308 驅動器

310 驅動器

312 驅動器

314 處理單元

700 讀卡器-令牌系統

702 穩壓器

704 橋式整流器

706 AC電壓源