5.0SMDJ系列TVS二極管：保護(hù)電子設(shè)備的可靠選擇

在電子設(shè)備的設(shè)計(jì)中，如何有效保護(hù)敏感電路免受電壓瞬變的影響是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。TVS（Transient Voltage Suppressor）二極管作為一種常用的過(guò)壓保護(hù)器件，能夠在瞬間將浪涌能量泄放，從而保護(hù)后端電路。今天，我們就來(lái)詳細(xì)了解一下Littelfuse的5.0SMDJ系列TVS二極管。

文件下載：Littelfuse 5.0SMDJ-FB TVS二極管.pdf

一、產(chǎn)品概述

5.0SMDJ系列是專(zhuān)門(mén)為保護(hù)敏感電子設(shè)備而設(shè)計(jì)的表面貼裝型TVS二極管，具備5000W的峰值脈沖功率能力。它可以有效抵御由雷擊和其他瞬態(tài)電壓事件引起的電壓瞬變，廣泛應(yīng)用于電信、計(jì)算機(jī)、工業(yè)和消費(fèi)電子等領(lǐng)域的I/O接口、VCC總線(xiàn)及其他易受影響的電路保護(hù)。

二、產(chǎn)品特性與優(yōu)勢(shì)

（一）強(qiáng)大的功率能力

該系列在10/1000μs波形下具有5000W的峰值脈沖功率能力，重復(fù)率（占空比）為0.01%，能夠承受較大的浪涌沖擊，為電路提供可靠的保護(hù)。這不禁讓人思考，在實(shí)際設(shè)計(jì)中，如何根據(jù)具體的浪涌情況來(lái)充分發(fā)揮其功率優(yōu)勢(shì)呢？

（二）溫度特性良好

其擊穿電壓VBR會(huì)隨溫度變化，計(jì)算公式為$V_{BR @ TJ}= V{BR@25°C} times (1+alpha_T times (T_J - 25))$（$alpha_T$為溫度系數(shù)）。這種特性使得它在不同的溫度環(huán)境下都能保持穩(wěn)定的性能，適應(yīng)各種復(fù)雜的工作條件。

（三）安全環(huán)保

• 符合UL認(rèn)證，采用的化合物滿(mǎn)足可燃性等級(jí)V - 0要求，具有良好的阻燃性能。
• 無(wú)鹵素且符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)，符合環(huán)保要求，有助于打造綠色環(huán)保的電子產(chǎn)品。

（四）封裝優(yōu)勢(shì)

采用SMD低輪廓表面貼裝封裝，可最大限度減少PCB占用空間，對(duì)于對(duì)空間要求較高的設(shè)計(jì)非常友好。同時(shí)，典型的失效模式為在過(guò)壓或過(guò)流情況下短路，能及時(shí)切斷電路，避免對(duì)后端設(shè)備造成進(jìn)一步損害。

（五）其他特性

• 引腳無(wú)鉛（E3），即二級(jí)互連無(wú)鉛，終端鍍層材料為錫（Sn），符合相關(guān)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。
• 進(jìn)行了晶須測(cè)試，基于JEDEC JESD201A的表4a和4c，通過(guò)了1/2級(jí)測(cè)試。
• 滿(mǎn)足IEC 61000 - 4 - 2 ESD標(biāo)準(zhǔn)，可承受30kV（空氣）和30kV（接觸）的靜電放電，內(nèi)置應(yīng)力釋放結(jié)構(gòu)，提高了產(chǎn)品的可靠性。

三、主要參數(shù)

（一）最大額定值和熱特性

（二）電氣特性

文檔中給出了詳細(xì)的電氣參數(shù)表格，涵蓋了不同型號(hào)（單向和雙向）的反向截止電壓、擊穿電壓、測(cè)試電流、最大箝位電壓、最大峰值脈沖電流、最大反向漏電流、最大溫度系數(shù)等信息。例如，5.0SMDJ12A單向器件的反向截止電壓為12.0V，擊穿電壓范圍在13.3 - 14.7V之間。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，我們需要根據(jù)具體的電路要求來(lái)選擇合適的型號(hào)。

四、I - V曲線(xiàn)特性和相關(guān)曲線(xiàn)

（一）I - V曲線(xiàn)特性

了解I - V曲線(xiàn)特性對(duì)于理解TVS二極管的工作原理至關(guān)重要。其中涉及到峰值脈沖功率耗散、截止電壓、擊穿電壓、箝位電壓、反向漏電流和正向電壓降等關(guān)鍵概念。通過(guò)這些參數(shù)，我們可以更好地把握TVS二極管在不同電壓和電流條件下的工作狀態(tài)。

（二）相關(guān)曲線(xiàn)

文檔中還給出了多個(gè)特性曲線(xiàn)，如TVS瞬態(tài)箝位波形、峰值脈沖功率額定值、峰值脈沖功率降額曲線(xiàn)、脈沖波形、典型結(jié)電容、最大非重復(fù)峰值正向浪涌電流（僅單向）、峰值正向電壓降與峰值正向電流（典型值）等。這些曲線(xiàn)為我們?cè)趯?shí)際應(yīng)用中評(píng)估TVS二極管的性能提供了重要依據(jù)。例如，通過(guò)峰值脈沖功率降額曲線(xiàn)，我們可以了解在不同溫度下，TVS二極管的峰值脈沖功率能力的變化情況，從而合理設(shè)計(jì)散熱方案。

五、焊接和環(huán)境參數(shù)

（一）回流焊條件

對(duì)于無(wú)鉛組裝，文檔給出了詳細(xì)的回流焊參數(shù)，包括預(yù)熱溫度、時(shí)間、升溫速率、回流溫度、時(shí)間、峰值溫度、在峰值溫度附近的時(shí)間、降溫速率以及從25°C到峰值溫度的總時(shí)間等。嚴(yán)格按照這些參數(shù)進(jìn)行焊接操作，有助于保證焊接質(zhì)量和產(chǎn)品性能。

（二）環(huán)境規(guī)格

該系列產(chǎn)品經(jīng)過(guò)了多項(xiàng)環(huán)境測(cè)試，如高溫反向偏置（HTRB）、偏置溫濕度（H3TRB）、無(wú)偏置高加速應(yīng)力測(cè)試（UHAST）、溫度循環(huán)（TC）、濕度敏感度等級(jí)（MSL）和耐焊接熱（RSH）等測(cè)試。這些測(cè)試確保了產(chǎn)品在不同的環(huán)境條件下都能穩(wěn)定可靠地工作。

六、物理規(guī)格和尺寸

（一）物理規(guī)格

產(chǎn)品重量為0.007盎司（約0.21克），采用JEDEC DO214AB封裝，玻璃鈍化結(jié)上有模制組件。單向產(chǎn)品通過(guò)陰極帶表示極性，終端為啞光鍍錫引腳，可根據(jù)JESD22 - B102進(jìn)行焊接。

（二）尺寸

文檔給出了DO - 214AB（SMC J - Bend）封裝的詳細(xì)尺寸，包括各個(gè)尺寸的英寸和毫米單位的最小值和最大值。在進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)時(shí)，我們需要根據(jù)這些尺寸來(lái)合理布局TVS二極管，確保其與其他元件的兼容性。

七、訂貨和包裝選項(xiàng)

該系列提供了多種訂貨和包裝選項(xiàng)，如5.0SMDJxxxXX采用3000個(gè)/盤(pán)的16mm帶/13”卷軸包裝；5.0SMDJxxxXX - T7采用500個(gè)/盤(pán)的16mm帶/7”卷軸包裝；對(duì)于雙向產(chǎn)品電壓范圍在12V至30V的5.0SMDJxxxXX - E采用3000個(gè)/盤(pán)的16mm帶/13”卷軸包裝，且產(chǎn)地為中國(guó)以外地區(qū)。我們可以根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)需求來(lái)選擇合適的包裝選項(xiàng)。

綜上所述，Littelfuse的5.0SMDJ系列TVS二極管憑借其強(qiáng)大的功率能力、良好的溫度特性、安全環(huán)保、封裝優(yōu)勢(shì)等特點(diǎn)，為電子設(shè)備的過(guò)壓保護(hù)提供了一個(gè)可靠的解決方案。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，我們需要根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景和電路要求，合理選擇型號(hào)和封裝，并嚴(yán)格按照相關(guān)的焊接和使用規(guī)范進(jìn)行操作，以充分發(fā)揮其性能優(yōu)勢(shì)，保護(hù)電子設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。你在使用TVS二極管的過(guò)程中遇到過(guò)哪些問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。