در سیستم های الکترونیک مدرن، قدرت به عنوان خون زندگی عمل می کند که هر جزء حیاتی را هدایت می کند، و عملکرد سیستم را تضمین می کند.یک تهدید نامرئی در کمین استبه عنوان سیگنال های الکتریکی تصادفی یا ناخواسته، سر و صدا می تواند در عملکرد مدار تداخل داشته باشد و باعث تحریف سیگنال، کاهش عملکرد و حتی خرابی سیستم شود.

سر و صدا، به طور گسترده به هر سیگنال الکتریکی تصادفی یا ناخواسته ای اشاره دارد که با سیگنال های مفید تداخل می کند. در سیستم های الکترونیکی، سر و صدا به چندین شکل ظاهر می شود:

• صداهای حرارتی:همچنین به عنوان سر و صدا جانسون-نیکوست نامیده می شود، که ناشی از حرکت تصادفی الکترون در هادی ها است.
• صداي شليک:نتایج از ماهیت جدا از حامل های بار در جریان فعلی.
• صدای فلک زدن (1/f صدای):چگالي طیف قدرتي معکوس نسبت به فرکانس را نشان مي دهد.
• مزاحمت خط برق:از خطوط برق AC (معمولا 50/60 هرتز) سرچشمه می گیرد.
• صداي سوئيچ:توسط عملیات سوئیچینگ سریع در مدارهای دیجیتال تولید می شود.
• تداخل الکترومغناطیسی (EMI):به علت میدان های الکترومغناطیسی خارجی

مدارهای درایور دروازه به عنوان اجزای حیاتی در الکترونیک قدرت عمل می کنند و سیگنال های محرک مناسب را به سوئیچ های قدرت مانند MOSFET یا IGBT ارائه می دهند. عملکرد آنها به طور مستقیم بر سرعت سوئیچ تأثیر می گذارد,از دست دادن، و بهره وری کلی سیستم.

منابع اصلی سر و صدا در رانندگان دروازه شامل:

• سر و صداهای تابش شده از جریان ها/ ولتاژ های سریع
• امواج برق
• سر و صدای هدایت شده از طریق ردیابی PCB
• نوسانات انگل از انگل های دروازه MOSFET

استحکام انگل (Lg، Ld، Ls) با ظرفیت MOSFET (Cgd، Cgs) ترکیب می شود تا مدار های رزونانت RLC را تشکیل دهد. در طول روشن شدن، سریع dI / dt باعث افزایش ولتاژ می شود که از طریق Cgd،به طور بالقوه ایجاد حلقه های بازخورد مثبت که نوسانات در محدوده 10s-100s MHz را تشدید می کند.

دانه های فرایت از سیم رسانا تشکیل شده اند که در اطراف مواد سرامیکی آهن مغناطیسی پیچیده شده است. عملکرد آنها به دو مکانیسم از دست دادن بستگی دارد:

1. از دست دادن هیستریز:انرژی از بین رفته در طول تنظیم مجدد حوزه مغناطیسی
2. از دست دادن جريان ايدي:گرمایش مقاومتی از جریان های محرک

مدل سه عنصری شامل استحکامات (L) ، مقاومت (R) و ظرفیت (C) است. زیر فرکانس خودسازنده (SRF) ، رفتار استحکامی غالب است؛ نزدیک SRF، اوج اثرات مقاومتی؛ بالاتر از SRF،اثرات ظرفیتی ظاهر می شوند.

هنگامی که بین دروازه و خروجی قرار داده می شود (اغلب در سری با مقاومت دروازه)دانه های فرایت به طور قابل توجهی دامنه نوسان را کاهش می دهند بدون اینکه به طور قابل توجهی بر سرعت سوئیچ تاثیر بگذارند.

انتخاب بهینه دانه های فرایت نیاز به تعادل دو عامل دارد:

1. اندازه گیری فرکانس واقعی سر و صدا با تحلیلگر طیف
2. شناسایی الزامات فرکانس سوئیچ
3. بررسی منحنی های فرکانس و مقاومت در ورق های داده
4. مشخصات جریان اشباع را بررسی کنید
5. اعتباربخشی از طریق شبیه سازی و نمونه سازی

گره های فرایت به درستی انتخاب شده، تاثیرات حداقل بر سرعت سوئیچ در فرکانس های اساسی را نشان می دهند در حالی که به طور موثر سر و صدای فرکانس بالا را سرکوب می کنند.

• گلوله ها را نزدیک دروازه های MOSFET قرار دهید
• حداقل کردن مناطق حلقه در مسیرهای بالا DI/dt
• استفاده از زمین های جامد
• تنظیمات نصب سطح را ترجیح دهید

گره های فرایت یک راه حل موثر و اقتصادی برای سرکوب سر و صدا دروازه راننده را ارائه می دهند که با استفاده از روش های مبتنی بر داده انتخاب می شوند.با تجزیه و تحلیل دقیق ویژگی های مقاومت و رفتار اشباعدر این روش، مهندسان می توانند تعادل مطلوب بین کاهش سر و صدا و عملکرد سوئیچینگ را به دست آورند که برای الکترونیک قدرت مدرن با سرعت بالا حیاتی است.