BD9615 (flyback) startet nicht zuverlässig

Hallo Leute!

Ich habe ein Problem mit dem BD9615 (PWM controller für einen Flyback-converter). Dieser startet manchmal, aber nicht immer (Schaltung, Layout, und Aufbau im Anhang).

Der Chip ist spezifiziert von 3.5V bis 60V. Diesen Bereich möchte ich möglichst ausnutzen. Ziel ist, 2 Rails zu erzeugen, 6V und 12V.

Der erste Part ist meine Startup-Schaltung. mit dem TL431 und dem Depletion-mosfet erzeuge ich hier eine stabile Startspannung für VCC vom Controller. Nachgemessen, dort liegen unabhängig von der Eingangsspannung Vin (von 7V bis 12V getestet) stabile 4.31V an. Dies sollte mehr als genug sein um den Controller zu starten. Sobald der Controller läuft und die Spannung weiter ansteigt, wird der TL431 den Mosfet abschalten, und ab dann versorgt sich der Flyback selber. Soweit der Plan.

Das klappt manchmal. Starte ich z.b. mit 7V Eingangsspannung und 200mA Strombegrenzung, steigt VCC langsam an (Kondensatorladekurve) und der IC startet. Gate fängt an zu takten, und am Ausgang bekomme ich sowohl 6V als auch 12V von den beiden Windungen.

Lasse ich den Eingangskondensator (33µF auf dem Bild) weg, startet der Konverter nicht. Erhöhe ich die Strombegrenzung meines Netzteils von 200mA auf 500mA, staret der Konverter auch nicht.

Startet nicht heißt hier: keine Gatepulse. Mosfet ist aus, aber er unternimmt keinen Startversuch mehr. Ich habe hier komplett einen DC-State. Gemessen: Vcc: 4.31V (über den 3.5V) Venable: 2.12V (über den 1.8V) Vref: 2.99V Vreg: 4.31V (also komplettes pass-through von VCC) SS: 0V Vrt: 0V Vfb: 0V Vcomp: 2.99V VGate: 0V OCP+ und OCP- sind <1mV, also 0.

Hier ein solcher "Fehlstart":

Gelb = VStartup (VCC) Cyan = Ausgangsspannung 12V Rail Violett = Mosfet-Gate Blau = Eingangsspannung

Man sieht, sobald die Schwellenspannung überschritten wurde, schaltet der Chip kurz ein, gibt einen langen Puls (5ms, also recht viel Stromaufbau) auf den Mosfet. Sobald dieser abschaltet springt die Ausgangsspannung um 1V, danach ist Ruhe. Normalerweise sollte jetzt der Chip nach kurzer Zeit ein paar Pulse ausgeben, und damit die ganze Kette starten. Das passiert aber nicht, und VGate sitzt fest auf 0V, der Mosfet schaltet nie mehr ein. Sollte der Chip in eine Strombegrenzung rennen, startet dieser laut Datenblatt nach 20ms wieder.

Ab und zu klappt das starten fast. Hier bekomme ich einen Dauerpuls und nach 800ms (!) wechselt er in den normalen Schaltbetrieb:

Ich sehe hier also das Labornetzteil in CC einbrechen (200mA Stromlimit), die Ausgangsspannung arbeitet sich langsam hoch, und kurz bevor er die 12V erreicht hat, stirbt mir der Ausgang weg. Ab diesem Punkt gibt es keine große Last mehr auf dem Netzteil (Idlestrom lauf Netzteil ca. 3mA), damit springt dann Vin auf 7V hoch (was ich eingestellt habe) und VStartup auf seine fixen 4.31V.

Danach unternimmt der Chip aber keinen Startversuch mehr: Ich verstehe nicht warum.

Dass das Konzept generell funktioniert, habe ich getestet indem ich mal testweise den EN-Pin auf GND gezogen und wieder freigegeben habe. Jedes mal startet der Chip, gibt ein paar Pulse frei, und der Ausgang läd sich auf. Mache ich das ein paar mal "zündet" es irgentwann, und ich bekomme stabile Operation: Hier läuft der Chip, ohne Last im Cycle skip mode, und liefert ca. 12V, also alles wie gewünscht.

Was mich wundert: Der Chip sollte eigentlich von selber immer wieder Startversuche unternehmen. Nirgends im Blockdiagramm oder im Datenblatt finde ich einen Hinweis, dass er permament im Aus-zustand kleben bleibt. Ven steckt dann bei 2.12V fest (die anderen Spannungen siehe oben).