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TPS54302开关电源启动 1s 后输出电压掉电排查笔记 — TPS54302 5V→2.8V 案例
> 关键词：TPS54302、5V 掉压、LED 接 SW、占空比、假负载、经验总结
1. 现象
- 输入 8-12V 时，5V 输出只维持 1s → 跌至 2.8V
- 输入 24V 时，5V 完全正常，纹波 <50mV
- FB 脚 0.314V（远低于 0.596V 基准）
2. 排查路线图
| 步骤 | 测试点 | 结果 | 结论 |
|---|---|---|---|
| ① 空载 | 5V 端 | 依旧掉压 | 排除真负载过重 |
| ② FB 分压 | R3=13.3k, R5=105k | 阻值正确 | 排除反馈网络错件 |
| ③ FB 对地电阻 | 拆 R3 后 | 120k | 芯片/板子无低阻击穿 |
| ④ 输入塌陷 | VIN 引脚 | 无 <4.5V 塌陷 | 排除 UVLO |
| ⑤ LED 支路 | 拆 LED | 8V 输入 5V 稳定 | 定位成功 |
3. 根因：LED 接 SW 节点 → 占空比假负载
- 占空比 D = VOUT/VIN ≈ 62%（8V 时）
- LED 峰值 18mA → 平均 11mA，功耗 ≈ 90mW
- 每个周期额外 18mA 脉冲 → 电感峰值电流逼近 OCP（3A）
- 芯片打嗝 → 占空比骤降 → 5V 垮到 2.8V
24V 时 D≈21%，同样 LED 电流平均仅 3.7mA，不触发保护。
4. 整改方案
-
LED 只准接稳定 5V
5V --- 1kΩ --- LED --- GND（3mA，足够室内指示） -
需要“电源好”逻辑时，用 TL431/比较器设定 4.5V 阈值
-
严禁把任何负载挂在 SW、BOOT、BST 等开关节点！
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不改板子的临时解决方案
① 输入端“加电容”——30 秒搞定
- 原板输入电解 EC1 旁边并 47 µF 低 ESR 铝电解（脚长 5 mm，直接卧躺焊在 EC1 两脚）
- 再并 1 µF X7R 1206 贴 EC1 焊盘 → 把热插拔尖峰压到 <1 V
② 输出端“叠陶瓷”——1 分钟
- 在 5V 输出焊盘 上 直接堆 2×22 µF 0805 X7R（一脚 5V，一脚 GND，像叠罗汉）
- ESR 从 50 mΩ→1 mΩ，瞬态跌落减半，等同“免费升档”负载能力
③ 电感“并联法”——3 分钟
- 拆下原 10 µH/1 A 电感
- 换 4.7 µH / 3 A 饱和电流 同封装 5030/6028，脚位兼容，I_sat 提升 3×
- 若高度允许，再并一颗 4.7 µH（两脚对齐叠焊）→ 等效 2.3 µH / 6 A，饱和点再翻倍
④ 散热片“立贴”——2 分钟
- 买 14×14×7 mm 铝散热片（背胶型）
- 背胶贴于 TPS54302 顶部，热阻 θJA 降 15 °C/W
- 加 5 V 小风扇吹，壳温直降 20-30 °C → 连续电流可多跑 0.5-0.8 A
⑤ 走线“飞线加粗”——5 分钟
- 输入/输出地线 用 18 AWG 硅胶线 两头焊在 输入电容地 → 输出电容地 单点，减少地弹 10 mΩ
- 若输入线细，同样并一根 18 AWG 到电源端子，压降瞬间少 50 mV
⑥ 限流点“微调”——1 分钟（可选）
- TPS54302 内部固定 3 A，不可调
- 若换 TPS54335A（3.5 A）/TPS54622（6 A） 同封装，脚位 99 % 兼容，直接热风台换 IC，瞬间升档 1-2 A（不花钱改板）
5. 经验口诀
低压掉、高压稳，先查假负载；
灯接 SW 一时爽，占空比大就翻车。
6. 参考文档
-
TPS54302 Datasheet (SLVSDT5C)
-
TI App Note：Peak Current Mode Limitations
#开关电源 #TPS54302 #硬件踩坑 #LED指示 #PCB设计