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BQ34Z100-G1:   Persistent EMI Peaks at 180–250MHz & MOSFET Thermal Stress in Push-Pull Converter — Seeking Optimization Trade-offs

Part Number: BQ34Z100-G1

Tool/software:

您好 E2E 专家,

我一直在使用流行的 PWM 控制器和高速栅极驱动器(均为 TI 器件)调试 100W 隔离式 DC-DC 推挽式转换器。尽管仔细布局和组件选择,但我面临两个关键问题:⃣
1️180-250MHz 的 EMI 尖峰(通过近场探头检测到),与变压器漏振铃相关。
2️ ⃣ 即使使用散热器 + 强制通风 (2m/s),MOSFET 也会过热(在 80W 负载下外壳温度为 >85°C),引发可靠性问题。

执行的调试步骤:

  • Heavy check mark️ 在初级上添加了 RCD 缓冲器(100Ω + 1nF + FR 二极管)。

  • Heavy check mark️ 实现了输入 π 滤波器(10μH + 47μF 低 ESR 电容)。

  • Heavy check mark 在控制器上启用了 ±5% 的频率抖动,略微降低了 EMI 峰值。

  • Heavy check mark️ 优化的接地(星形点、低阻抗路径)。

突出的挑战:

  • 缓冲器可降低 EMI,但会增加开关损耗→加剧 MOSFET 发热

  • 屏蔽有助于 EMI,但会阻塞热路径→进一步加热 MOSFET

社区的关键问题:

  1. 漏电感振铃与损耗:如何在不造成明显开关损失的情况下抑制漏感振铃(例如,通过缓冲器调谐)? 是否有 TI 推荐的推挽拓扑缓冲器设计规则?

  2. 死区时间优化:对于栅极驱动器,为避免交叉传导同时最大限度地减少缓慢关断(这可能会加剧 EMI)的最佳死区时间是多少?

  3. 布局和热权衡:由于NexFETs的高dV/dt,哪些是经过验证的策略来:

    • 布线大电流路径以减少环路电感?

    • 在不阻碍散热的情况下放置防护罩?

  4. 有源箝位的可行性:是否有人成功地将有源箝位与该控制器集成在一起,以在解决 EMI 问题的同时回收漏电能量?

设计背景:

  • 输入:标称 24V (18–30V)

  • 输出:最大 12V@8A

  • 开关:100kHz 固定

  • 变压器:定制绕线,~1μH 泄漏(测量)

来自 TI 应用说明(SLUA551/TIDU261 之外)的任何见解或实践经验都将非常宝贵!