利用场效电晶体电容参数的电磁干扰调整器的制作方法

1.本发明涉及一种电磁干扰调整器，尤指是一种利用场效电晶体电容参数调整电磁干扰的电磁干扰调整器。


背景技术：

2.电子电路通常在操作时容易受到电磁干扰（electro magnetic interference, emi）杂讯的影响而降低工作性能的表现，特别是当电子电路处于倍频或高频状态时，电晶体开关的振铃也随之上升，进而产生严重的电磁干扰。
3.一般而言，降低电磁干扰的方式有很多种，例如：cn108377095a“振铃振幅测量及减轻”，利用峰值检测器来测量振铃电压的振幅，并通过开关驱动器调整开关的控制讯号，进一步调整振铃电压的振幅，进而降低电磁干扰，此外，另有其他现有技术可供参考如下：twi443957b“高效率电源转换器系统”、us10498212b2“gate driver”等。
4.因此，如何改善电子电路处于倍频或高频状态时，所产生的电磁干扰，进而协助应用电晶体开关的产品在各种负载下，保持优异的电磁干扰调节能力，是亟需解决的问题。


技术实现要素：

5.有鉴于上述的问题，本发明人依据多年来从事相关行业的经验，针对电磁干扰调整器进行改进；因此，本发明的主要目的在于提供一种可协助应用场效电晶体的产品在各种负载下，保持优异的电磁干扰调节能力，进而优化电磁干扰特性的电磁干扰调整器，其主要检测一场效电晶体的感应电压和感应电流，依此来推断场效电晶体的一工作频率是否处于一预设状态，也即是，场效电晶体是否处于预设的电磁干扰特别管理频率内，而当基频与倍频关系超过限制时，可以调节电容组的内容。本发明的技术方案为：一种电磁干扰调整器，与一场效电晶体呈电性连接，包含包括：一侦测检测单元，用以撷取一侦测检测讯号，且与一微处理单元和一电容组呈电性连接；该微处理单元用以根据该侦测检测讯号，计算出该场效电晶体的一工作频率，且判断该工作频率是否处于一预设状态，并根据判断结果传送一控制讯号；以及该电容组用以根据该控制讯号调整该场效电晶体的该工作频率。
6.作为进一步的技术方案，该侦测检测讯号为该场效电晶体之的任两端点的一电压波形周期。
7.作为进一步的技术方案，该侦测检测单元包含包括一直流电压源、一比较器、一第一电阻、一第二电阻、一第三电阻、以及一第四电阻，该比较器包含包括一反向输入端、一非反向输入端、以及一输出端，该反向输入端通过该第一电阻电性连接与该直流电压源电性连接，且通过该第二电阻电性连接至接地，该非反向输入端通过该第三电阻电性连接至接地，且通过该第四电阻连接与该输出端和该微处理单元连接；以及该输出端电性连接与该微处理单元电性连接。
8.作为进一步的技术方案，该侦测检测讯号为该电容组的一电容电压或一电容电流之的其中一种或其组合。
9.作为进一步的技术方案，该侦测检测单元包含包括一直流电压源、一直流电流源、一第一比较器、一第二比较器、一第一电阻、一第二电阻、一第三电阻、一第四电阻、一第五电阻、以及一第六电阻；该第一比较器包含包括一第一反向输入端、一第一非反向输入端、以及一第一输出端，该第二比较器包含包括一第二反向输入端、一第二非反向输入端、以及一第二输出端；该第一反向输入端通过该第一电阻电性连接与该直流电压源电性连接，且通过该第二电阻电性连接至接地，该第一非反向输入端通过该第三电阻电性连接至接地，且通过该第四电阻连接与该第一输出端和该微处理单元连接，以及该第一输出端电性连接与该微处理单元电性连接；以及该第二反向输入端电性连接与该直流电流源电性连接，该第二非反向输入端通过该第五电阻电性连接至接地，且通过该第六电阻电性连接与该第二输出端和该微处理单元电性连接，以及该第二输出端电性连接与该微处理单元电性连接。
10.作为进一步的技术方案，该电容组包含包括一第一电容、一第二电容、一第三电容、一第一开关、一第二开关以及一第三开关；该场效电晶体之的一第一端与电性连接各该各第一电容、该第二电容、该第三电容、以及该侦测检测单元之的一端电性连接，该第一电容之的另一端通过该第一开关电性连接与该场效电晶体之的一第二端和该侦测检测单元电性连接，该第二电容之的另一端通过该第二开关电性连接与该场效电晶体之的该第二端和该侦测检测单元电性连接，以及该第三电容之的另一端通过该第三开关电性连接与该场效电晶体之的该第二端和该侦测检测单元电性连接。
11.一种电磁干扰调整器之的调控方法，包含包括：一侦测检测单元撷取一侦测检测讯号，并传送至一微处理单元；该微处理单元根据该侦测检测讯号，计算出一场效电晶体的一工作频率，且判断该工作频率是否处于一预设状态，并根据一判断结果传送一控制讯号；以及一电容组根据该控制讯号调整该场效电晶体的该工作频率。
12.作为进一步的技术方案，该判断结果若为一倍频状态，该微处理单元传送该控制讯号，而该判断结果若为该预设状态，该侦测检测单元持续撷取新的该侦测检测讯号。
13.作为进一步的技术方案，该侦测检测讯号为该场效电晶体之的任两端点的一电压波形周期。
14.作为进一步的技术方案，该侦测检测讯号为该电容组的一电容电压或一电容电流之的其中一种或其组合。
15.本发明的目的、技术特征及其实施后的功效，以下列说明搭配附图进行说明，敬请参阅。
附图说明
16.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
17.图1为本发明的电路方块示意图；图2为本发明的实施例一；图3为本发明的检测单元电路图一；图4为本发明的实施例二；图5为本发明的检测单元电路图二；图6为本发明的实施例三；图7为本发明的实施例四；图8为本发明的实施例五；图9为本发明的实施例六；图10为本发明的实施方法流程图。
18.附图标记说明1、电磁干扰调整器；2、场效电晶体；3、二极体；11、检测单元；11a、电压检测电路；11b、电流检测电路；111、比较器；111a、第一比较器；1111、反向输入端；1111a、第一反向输入端；1112、非反向输入端；1112a、第一非反向输入端；1113、输出端；1113a、第一输出端；111b、第二比较器；1111b、第二反向输入端；1112b、第二非反向输入端；1113b、第二输出端；112、第一电阻；113、第二电阻；114、第三电阻；115、第四电阻；116、第五电阻；117、第六电阻；12、微处理单元；13、电容组；131、第一电容；132、第二电容；
133、第三电容；134、第一开关；135、第二开关；136、第三开关；v、直流电压源；i、直流电流源；d、汲极；g、闸极；s、源极；vds、电压；vdg、电压；vgs、电压；vc、电容电压；ic、电容电流；s1、检测电压/电流；s2、判断场效电晶体是否处于预设状态步骤；s3、根据控制讯号调整电容组。
具体实施方式
19.下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
20.请参阅图1，图1为本发明的电路方块示意图，如图所示，本发明的电磁干扰调整器1与一场效电晶体2和一二极体3电性连接，电磁干扰调整器1可包括一检测单元11、一微处理单元12以及一电容组13，其中，检测单元11可为一电压检测电路、一电流检测电路的其中一种或其组合，且与微处理单元12和电容组13电性连接；微处理单元12可为一微控制器（micro control unit, mcu）或一控制ic的其中一种；以及，电容组13可包括多个电容和多个开关。
21.请参阅图2，图2为本发明的实施例一，如图所示，在一实施例中，检测单元11为一电压检测电路11a，其一端与场效电晶体2的一汲极d电性连接，另一端则与场效电晶体2的一源极s电性连接，用以撷取汲极d和源极s之间的一电压vds；电容组13包括一第一电容131、一第二电容132、一第三电容133、一第一开关134、一第二开关135、以及一第三开关136，其中，第一电容131、第二电容132、以及第三电容133的各一端与场效电晶体2的汲极d电性连接，第一电容131的另一端与第一开关134的一端电性连接，第二电容132的另一端与第二开关135的一端电性连接，第三电容133的另一端与第三开关136的一端电性连接，而第一开关134、第二开关135、以及第三开关136的各另一端则与场效电晶体2的源极s和检测单元11电性连接；以及，微处理单元12与检测单元11、第一开关134、第二开关135以及第三开关136电性连接，用以接收检测单元11传送的一检测讯号（如汲极d和源极s之间的电压
vds），且根据电压vds波形的周期，计算场效电晶体2的一工作频率，并判断场效电晶体2是否在预设的电磁干扰（electro magnetic interference, emi）特别管理频率内，进而传送一控制讯号至电容组13，以控制第一开关134、第二开关135、以及第三开关136开启或关闭，以调整电容组3的阻抗。
22.承接上述，请参阅图3，图3为本发明的检测单元电路图一，如图所示，检测单元11可包括一直流电压源v、一比较器111、一第一电阻112、一第二电阻113、一第三电阻114、以及一第四电阻115；比较器111可包括一反向输入端1111、一非反向输入端1112、以及一输出端1113；其中，直流电压源v可为场效电晶体2的汲极d和源极s之间的电压vds；反向输入端1111通过第一电阻112与直流电压源110电性连接，且通过第二电阻113电性连接至接地；非反向输入端1112通过第三电阻114电性连接至接地，且通过第四电阻115与输出端1113和微处理单元12电性连接；以及，输出端1113与微处理单元12电性连接。
23.请参阅图4，图4为本发明的实施例二，如图所示，在另一实施例中，检测单元11包括一电压检测电路11a和一电流检测电路11b，检测单元11的一端与场效电晶体2的汲极d电性连接，另一端则与场效电晶体2的源极s电性连接，电压检测电路11a与电容组13并联，用以撷取电容组13的一电容电压vc（如感应电压），而电流检测电路11b与电容组13串联，用以撷取电容组13的一电容电流ic（如感应电流）；电容组13包括第一电容131、第二电容132、第三电容133、第一开关134、第二开关135、以及第三开关136，其中，第一电容131、第二电容132、以及第三电容133的各一端与场效电晶体2的汲极d电性连接，第一电容131的另一端与第一开关134的一端电性连接，第二电容132的另一端与第二开关135的一端电性连接，第三电容133的另一端与第三开关136的一端电性连接，而第一开关134、第二开关135、以及第三开关136的各另一端则与电压检测电路11a和电流检测电路11b电性连接；电压检测电路11a与场效电晶体2的汲极d电性连接，电流检测电路11b与场效电晶体2的源极s电性连接；以及，微处理单元12与检测单元11、第一开关34、第二开关35、以及第三开关36电性连接，微处理单元12用以接收检测单元11传送的检测讯号（如电容组13的电容电压vc和电容电流ic），且根据电容电压vc和电容电流ic，计算场效电晶体2的工作频率，并判断场效电晶体2是否在预设的电磁干扰特别管理频率内，进而传送控制讯号至电容组13，以控制第一开关134、第二开关135、以及第三开关136开启或关闭，以调整电容组3的阻抗。
24.承接上述，请参阅图5，图5为本发明的检测单元电路图二，如图所示，检测单元11可包括直流电压源v、一直流电流源i、一第一比较器111a、一第二比较器111b、第一电阻112、第二电阻113、第三电阻114、第四电阻115、一第五电阻116、以及一第六电阻117；第一比较器111a可包括一第一反向输入端1111a、一第一非反向输入端1112a、以及一第一输出端1113a；第二比较器111b可包括一第二反向输入端1111b、一第二非反向输入端1112b、以及一第二输出端1113b；其中，直流电压源v可为电容组13的电容电压vc；直流电流源i可为电容组13的电容电流ic；第一反向输入端1111a通过第一电阻112与直流电压源v电性连接，且通过第二电阻113电性连接至接地；第一非反向输入端1112a通过第三电阻114电性连接至接地，且通过第四电阻115与第一输出端1113a和微处理单元12电性连接；第一输出端1113a与微处理单元12电性连接；第二反向输入端1111b与直流电流源i电性连接；第二非反向输入端1112b通过第五电阻116电性连接至接地，且通过第六电阻117与第二输出端1113b和微处理单元12电性连接；第二输出端1113b与微处理单元12电性连接。
25.请参阅图6，图6为本发明的实施例三，如图所示，在另一实施例中，其与实施例一差异在于，检测单元11为一电压检测电路11a，其一端与场效电晶体2的一闸极g电性连接，另一端则与场效电晶体2的源极s电性连接，用以撷取闸极g和源极s之间的一电压vgs；电容组13的第一电容131、第二电容132、以及第三电容133的各一端与场效电晶体2的闸极g电性连接；而第一开关134、第二开关135、以及第三开关136的各一端则与场效电晶体2的源极s和检测单元11电性连接；以及，微处理单元12根据电压vgs波形的周期，计算场效电晶体2的工作频率，并判断场效电晶体2是否在预设的电磁干扰特别管理频率内，进而传送控制讯号至电容组13，以控制第一开关134、第二开关135、以及第三开关136开启或关闭，以调整电容组3的阻抗。
26.请参阅图7，图7为本发明的实施例四，如图所示，在另一实施例中，其与实施例二差异在于，检测单元11包括一个电压检测电路11a和一个电流检测电路11b，检测单元11的一端与场效电晶体2的闸极g电性连接，另一端则与场效电晶体2的源极s电性连接；以及，电压检测电路11a与电容组13的第一电容131、第二电容132、以及第三电容133的各一端与场效电晶体2的闸极g电性连接，而电流检测电路11b与场效电晶体2的源极s电性连接。
27.请参阅图8，图8为本发明的实施例五，如图所示，在另一实施例中，其与实施例一差异在于，检测单元11为一电压检测电路11a，其一端与场效电晶体2的汲极d电性连接，另一端则与场效电晶体2的闸极g电性连接，用以撷取汲极d和闸极g之间的一电压vdg；电容组13的第一电容131、第二电容132、以及第三电容133的各一端与场效电晶体2的汲极d电性连接；而第一开关134、第二开关135、以及第三开关136的各一端则与场效电晶体2的闸极g和检测单元11电性连接；以及，微处理单元12根据电压vdg波形的周期，计算场效电晶体2的工作频率，并判断场效电晶体2是否在预设的电磁干扰特别管理频率内，进而传送控制讯号至电容组13，以控制第一开关134、第二开关135、以及第三开关136开启或关闭，以调整电容组3的阻抗。
28.请参阅图9，图9为本发明的实施例六，如图所示，在另一实施例中，其与实施例二差异在于，检测单元11包括一个电压检测电路11a和一个电流检测电路11b，检测单元11的一端与场效电晶体2的汲极d电性连接，另一端则与场效电晶体2的闸极g电性连接；以及，电压检测电路11a与电容组13的第一电容131、第二电容132、以及第三电容133的各一端与场效电晶体2的汲极d电性连接，而电流检测电路11b与场效电晶体2的闸极g电性连接。
29.请参阅图10，图10为本发明的实施方法流程图，如图所示，本发明电磁干扰调整器的调控方法，其步骤如下：检测电压/电流s1：一检测单元11撷取一场效电晶体2或一电容组13的一检测讯号，并传送至一微处理单元12。
30.在一实施例中，检测单元11撷取场效电晶体2的一汲极d、一源极s、以及一闸级g之中，任两端之间的一电压vds、一电压vdg、或一电压vgs；在另一实施例中，检测单元11撷取电容组13的一电容电压vc（如感应电压）和一电容电流ic（如感应电流）。
31.判断场效电晶体是否处于预设状态步骤s2：微处理单元12根据检测讯号，判断场效电晶体2是否处于一预设状态，也即是，判断场效电晶体2是否处于预设的电磁干扰特别管理频率内；若否（即处于一倍频状态），微处理单元12传送一控制讯号至电容组13；若是（即处于预设状态），检测单元11持续撷取新的检测讯号。
32.在一实施例中，微处理单元12根据电压vds波形的周期，计算场效电晶体2的一工作频率，并判断场效电晶体2是否处于预设的电磁干扰特别管理频率内；在另一实施例中，微处理单元12根据电容组13的电容电压vc和电容电流ic，计算出场效电晶体2的工作频率，并判断场效电晶体2是否处于预设的电磁干扰特别管理频率内。
33.根据控制讯号调整电容组s3：一第一开关134、一第二开关135、或一第三开关136根据控制讯号开启或关闭，以通过一第一电容131、一第二电容132、或一第三电容133的电容参数调整阻抗，进而调整场效电晶体2的工作频率；如此，电磁干扰调整器可协助应用场效电晶体的产品在各种负载下，保持优异的电磁干扰调节能力。
34.在一实施例中，当场效电晶体2的工作频率为50khz-60kh时，微处理单元12发出控制第一开关134的控制讯号，以使第一电容131与场效电晶体2并联；当场效电晶体2的工作频率为60khz-70kh时，微处理单元12发出控制第一开关134和第二开关135的控制讯号，以使第一电容131和第二电容132与场效电晶体2并联；以及，当场效电晶体2的工作频率为70khz-80kh时，微处理单元12发出控制第一开关134、第二开关135、以及第三开关136的控制讯号，以使第一电容131、第二电容132、以及第三电容133与场效电晶体2并联。
35.由上所述可知，本发明主要通过检测单元撷取场效电晶体的电压、或电容组的感应电压和感应电流，依此来推断场效电晶体的工作频率是否处于预设的电磁干扰特别管理频率内，而当基频与倍频关系超过限制时，可以调节电容组的多个电容和多个开关，通过各个电容的电容参数调整阻抗，进而调整场效电晶体的工作频率；如此，本发明据以实施后，确实可达到提供一种协助应用场效电晶体的产品在各种负载下，保持优异的电磁干扰调节能力，进而优化电磁干扰特性的电磁干扰调整器的目的。
36.但是，以上所述仅为本发明的较佳的实施例而已，并非用以限定本发明实施的范围；任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神与范围下所作的均等变化与修饰，皆应涵盖于本发明的专利范围内。