【选型】为RS232串口数据线（TxD、RxD、GND）通信选择合适的TVS管

时间： 2019-08-20 来源：世强

技术问答

在轨道交通地铁门极驱动控制器上，有用到RS232串口通信， RS232通信一般由三条数据线组成，即TxD、RxD和GND，其中RS232采用负逻辑电平，即-15V~-3V代表逻辑“1”，+3V~+5V代表逻辑“0”。为保证RS232串口数据通信免受ESD影响，一般需要在TxD与GND、RxD与GND间加入一颗TVS管做ESD防护设计，那么，此TVS管的选型一般需要考虑哪些因素呢？

1、工作电压的考量：TVS反向工作电压≥15V；

2、具有高的抗ESD能力，至少通过静电放电：IEC IEC61000-4-2 ±8kV Contact/±15kV Air测试标准；

3、具有较低的结电容；

4、具有更小的尺寸

5、更低的单价成本

针对如上的设计需求，有两种方案可推荐：

1、高性能版：推荐Littelfuse（力特）双向TVS管SPHV15-01ETG-C，采用表贴SOD882封装（0402），最大反向工作电压15V，可安全吸收超出IEC61000-4-2国际标准中最高值的反复性ESD震击（±30kV），而不会引起性能下降，并具有最高仅24pF的二极管结电容特性参数，典型电性参数参考如下图1所示：

图1：LITTELFUSE（力特）双向TVS管SPHV15-01ETG-C典型电性参数对照表

推荐littelfuse（力特）双向TVS管SPHV15-01ETG-C理由如下：

1）、具有更高的抗ESD能力，有通过IEC IEC61000-4-2 最低±30kV Contact/Air ESD测试标准，可以提供高可靠性的ESD防护；

2）、具有最大仅22V的低钳位电压能力，可实现更安全的ESD电压防护；

2）、具有最高仅24pF低结电容电性参数，对低速率数据传输的RS232数据通信无影响；

3）、世强大批量备货，可快速支持样品和后续量产服务；

2、低成本版：推荐高特双向TVS管GSD15C，采用表贴SOD-323封装，最大反向工作电压15V，通过IEC IEC61000-4-2 ±8kV Contact/±15kV Air测试标准，峰值脉冲功率达350W，最大结电容为68pF，典型电性参数参考如下图2所示：

图2：高特双向TVS管GSD15C典型电性参数对照表

推荐高特双向TVS管GSD15C理由如下：

1）、有通过IEC IEC61000-4-2 最低±8kV Contact/±15kV Air ESD测试标准，可以提供高可靠性的ESD防护；

2）、具有350W更高峰值脉冲功率，可以承受更高的峰值脉冲电流冲击；

3）、具有-55℃~150℃更宽的工作温度范围，可适用于极端恶劣的低温环境下工作；

4）、高特作为国产的优秀保护器件供应商，相比欧美日品牌的保护器件，具有更低的成本。

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全部评论（3）

李文加油 Lv7. 资深专家 2020-12-02

哪有规格书啊
wzangel2000 Lv3. 高级工程师 2019-10-29

学习……
maomao Lv8. 研究员 2019-08-20

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型号- SMDJ-AT SERIES,07DXXKJ,UN2E8-XXXML SERIES,SMBJ,UN2E5-XXXLL SERIES,UN232,UN2E8-XXXL HV,4.0SMF SERIES,UN1812-XXXCSMD SERIES,10DXXKJ,5.0SMDJ-AT SERIES,P6KE SERIES,30KP SERIES,SACB SERIES,UNS1K SERIES,PXXXSC SERIES,P4KE,SMD0603 SERIES,10DXXKEC SERIES,UN490E,UN3E8-XXXHP,UNSDC12V-3L,07DXXK,07DXXL,UN3E5-XXXMSMD,PXXXSB,15KPS,PXXXSA,PXXXSB-2L,P4SMA SERIES,SA SERIES,SMAJ,UN2220 SERIES,05DXXKJ,SAC SERIES,SMF SERIES,PXXXSC,KXXXSA SERIES,20KP,5.0SMDJ SERIES,0402 SERIES,20KP SERIES,TPSMAJ SERIES,PXXXLB SERIES,SMCJ SERIES,UN3490,P4SMA,UNSDC24V-3L,SMDJ,UNS1K,UN3E6-XXXMM,UN65HVD75,UN2E8-XXXL HV SERIES,SMDT,UN1812 SERIES,UN3220 SERIES,SA,UN2E8-XXXML,UNS4032 SERIES,UN2E8-XXXHL SERIES,UN2E5-XXXL HV,UNSDC58V-2L,SMD1210 SERIES,UN2E5-XXXLSMD,PXXXEC SERIES,UN3485,UN16,5KP,1.5KE SERIES,TP5.0SMDJ,14DXXL SERIES,07DXXKBC SERIES,MCM系列,UNS2K,UN2E8-XXXMSMD,UN2E5-XXXLL HV SERIES,10DXXKEC,UNSDC24V-2L,32DXXL SERIES,UN3E8-XXXHM SERIES,SMCJ,TPSMB SERIES,UN1210-XXXBSMD SERIES,UN3E6-XXXM,TPSMDJ SERIES,UN65HVD233,UN65HVD234,100M,UN65HVD232,UN65HVD230,SMBJ-AT,UN2E5-XXXL,UN2E8-XXXM,UN1210-XXXBSMD,34SXX,KC SERIES,UN2E6-XXXLSMD SERIES,UN2E8-XXXH,UNB-XXXN-SMD,UN3E8-XXXHMF,32DXXKJ SERIES,UN1050,UN3232E,UN1050ISODUB,32DXXKJ,40DXXK,UNS3220,UNB-XXXN/M,40DXXL,UN3085NE,SMCJS,UN2E8-XXXHSMD,HCM系列,TPSMB10J,32DXXK,32DXXL,PXXXEC,UN30,PXXXEB,KXXXSB,PXXXEA,30KP,KXXXSA,P6SMB SERIES,1012,KXXXSD1,PXXXSC-2L SERIES,15KP,PXXXSC-2L,0603,SMD2920 SERIES,10SMBT,14DXXKJ,UN82C250,UNSRS485-2HL,UN82C251,10SMBJ,25DXXL SERIES,05DXXL SERIES,TPSMC SERIES,UN2H8-XXXL HV SERIES,UNSDC58V-3L,SM8Z SERIES,TPSMCJ SERIES,SM5Z,UN6,UN3E5-XXXL,UN3088E,KXXXG SERIES,PXXXTB,PXXXTA,KXXXG,UN2E5-XXXLSMD SERIES,KA SERIES,UNB-XXXN-SMD SERIES,2012,UN3088ES,07DXXL SERIES,5KP SERIES,UN3485ISO,8KP SERIES,PXXXEA SERIES,UNA-XXXN/M SERIES,SMCJS SERIES,3KP,SM8Z,UN3E5-XXXLM,SMCJ-AT SERIES,LCE SERIES,UNC-XXXN/M SERIES,UN3E8-XXXHM,PXXXSA SERIES,UNSRS485-2H,SMCJ-AT,UN0805 SERIES,PXXXDM,POE58C,15SMBJ,PXXXTB SERIES,PXXXSB-2L SERIES,UNA-XXXN-SMD,40DXXKJ SERIES,UNS3220 SERIES,UN1206 SERIES,P4KE SERIES,SM5Z SERIES,UN2E8-XXXMSMD SERIES,UN3E6-XXXMM SERIES,05DXXK,05DXXL,UN600 SERIES,1012 SERIES,UNB-XXXN/M SERIES,8.0SMDJ,UNSRS485-2L,P6SMB,SACA SERIES,40DXXKJ,1000M,40DXXL SERIES,PXXXDM SERIES,SACA,UN0603 SERIES,SACB,UN2E5-XXXL SERIES,UN2H8-XXXLL HV SERIES,SMD2920,0402,8.0SMDJ SERIES,25DXXL,25DXXK,UN30 SERIES,10DXXL SERIES,25DXXKJ,20DXXL SERIES,5KPS,UNA-XXXN-SMD SERIES,UN485E,UN2E8-XXXHL,PXXXSB SERIES,UN485ES,PXXXTA SERIES,UN3E8-XXXHMF SERIES,UN2H8-XXXLL HV,SMDJ-AT,4.0SMF,SMF,TPSMB10J SERIES,0603 SERIES,5KPS SERIES,UN2E8-XXXH SERIES,KD SERIES,UN60,SMAJ-AT SERIES,TPSMDJ,UN1206-XXXASMD SERIES,UN2E8-XXXHSMD SERIES,UN3232E-T,UN1210 SERIES,14DXXKSC,07DXXKBC,10DXXK,UNSDC48V-2L,10DXXL,53DXXK,UN3E8-XXXHSMD SERIES,2012 SERIES,UN0805,UN3E5-XXXMSMD SERIES,KA,KB,UN1812-XXXCSMD,KC,TPSMCJ,UN2E8-XXXLL HV,6.0SMAJ SERIES,KD,14DXXKSC SERIES,UNS2K SERIES,10SMBJ SERIES,TP5.0SMDJ SERIES,SMD1812 SERIES,UN60 SERIES,5.0SMDJ,UN3490E,UNSDC48V-3L,20DXXKYC SERIES,SMD0603,SMD1812,KXXXSB SERIES,UN1206,UN16 SERIES,SMBJ SERIES,UNSRS422-2H,SMDT SERIES,UN1210,UNSRS422-2L,UN135 SERIES,TPSMBJ,PXXXLC SERIES,UNS4032,UNA-XXXN/M,0201 SERIES,UN1206-XXXASMD,UN2H8-XXXL HV,5.0SMDJ-AT,UN3E5-XXXL SERIES,UNC-XXXN/M,20DXXKYC,UN3485S,UN3E6-XXXM SERIES,34SXX SERIES,UN2E5-XXXLL,0201,UN3E8-XXXHP SERIES,UN3E8-XXXH SERIES,UN1042,UN3220,TPSMAJ,UN1040,UN2E8-XXXLL HV SERIES,15KP SERIES,8KP,UN2E5-XXXL HV SERIES,UN2E6-XXXLSMD,6.0SMAJ,UN3E8-XXXHSMD,34SXXJ SERIES,SMD1206 SERIES,SMBJ-AT SERIES,TPSMA SERIES,LCE,UN600,14DXXK,UN6 SERIES,14DXXL,UNC-XXXN-SMD SERIES,UNSRS422-2HL,15SMBJ SERIES,SAC,SMD0805 SERIES,SMAJ SERIES,UN3E5-XXXLM SERIES,UN3E5-XXXLSMD SERIES,UN250 SERIES,UN3E8-XXXH,UN485CUA,UN488E,UN250,KB SERIES,PXXXLC,UN2E5-XXXLL HV,UN135,PXXXLB,PXXXLA,SMD1206,UN0603,UN1812,20DXXL,20DXXK,PXXXEB SERIES,10SMBT SERIES,1.5KE,UNC-XXXN-SMD,3KP SERIES,P6KE,KXXXSD1 SERIES,TPSMC,SMD0805,TPSMB,TPSMA6J SERIES,TPSMA,TPSMBJ SERIES,34SXXJ,20DXXKJ,SMD1210,SMDJ SERIES,UN2220,UN2E8-XXXM SERIES,TPSMA6J,UNSDC12V-2L,1.5SMC SERIES,15KPS SERIES,SMAJ-AT,PXXXLA SERIES,UN3E5-XXXLSMD

选型指南 - 优恩半导体 - 2021 PDF 中文下载

PD 快充静电防护方案之基础篇--单 ESD 管方案

型号- ESD5Z5V0,GESD5B5CN,GSD24DFJC,GSD8D12V,GSD8D24V,GESD5Z24,ESD5Z12V,GSD18,GSD24C,GSD05,GSD15,GSD12C,GSD24,GSD12,GSD8D15V,GSD8D5V0,GSD8D18V,LESD5Z5.0C,GSD18C,GSD15C,GSD05C

应用及方案 - 高特 - 2022/11/18 PDF 中文下载

【经验】双向TVS管在IGBT门极驱动电路中的功能分析及选型

在IGBT的门极与发射极之间增加一颗双向TVS管，选择合适的钳位电压，可以实现对门极电压的钳位。推荐采用Littelfuse推出的双向TVS管SMBJ1xCA系列，具有出色的电压钳位能力，峰值脉冲功率可达600W，同时具有快速的响应时间，从0V到击穿电压最小值的响应时间通常小于1ps，可以保证在门极电压VGE升高时迅速反应，有效抑制门极电压的抬升。

设计经验发布时间 : 2018-10-11

【方案】100KW双向储能优选器件方案

描述- 对业内100KW双向储能产品而言，主功率电路多采用了六管IGBT搭建的三相应用拓扑架构。因100KW双向储能选择主功率架构器件时，规格需求通常是1200V/600A（包含裕量），驱动开关频率一般在20kHz以内，考虑到体内二极管散热等因数，功率模块一般会选用三个半桥模块来搭建六管架构。

型号- SMCJ36CA,TOP267VG,SMBJ,SMAJ6.0CA,92MLSC A 24X18 H1/059AL2 0030+-0007/DI,SMBJ8.5CA,5KP200A,SMBJ51A,SMBJ75A,SMBJ70CA,TOP270EG,0324030.,5KP40A,5KP64A,SMAJ,SMBJ17CA,SMBJ40A,SMBJ64A,0324.375,5KP18CA,5KP51A,SMCJ14CA,5KP75A,SMBJ160CA,TOP269KG-TL,0314.375MXP,5KP8.5CA,SMDJ,SMBJ85A,SMBJ28CA,5KP160CA,5KP78A,SMAJ8.0A,TOP271EG,5KP,5KP28CA,SMBJ300A,0324040.,5KP30A,TOP268VG,5KP54A,SMBJ150CA,92ML 104/83 24X18,92MLSC A 24X18 H2/059AL2 0030+-0007/DI,SMCJ,SMDJ33CA,SMF12A,SMF5.0A,SMF36A,SMBJ16CA,0324030.MXP,5KP70CA,5KP17CA,SMCJ30A,TOP265VG,SMDJ20A,SMF11A,5KP180CA,SMCJ400A,MLX91208LDC-CAH-000-RE,5KP60A,SMBJ170CA,TOP271KG,0324010.,SMBJ400A,SMF10A,SMCJ8.0CA,SMBJ60A,92ML 1080/85 24X18,SMBJ15CA,SMCJ40A,TOP265KG-TL,5KP16CA,SMCJ16CA,SMCJ64A,TOP266VG,92ML 104/88 12X18,MLX91208LDC-CAH-000-SP,SMBJ26CA,SMBJ400CA,MLX91208,5KP26CA,SMBJ90CA,0324020.,92ML A 24X18 HL/HL 0400+-004/DI,SMBJ14CA,SMBJ70A,MLX91208LDC-CAH-000-TU,5KP170CA,SID1182K,5KP15CA,92G0040CVVAKP42,5KP85A,SMDJ7.0A,0324015.,92ML0488-50K042,SMBJ48CA,5KP12A,5KP36A,5KP24A,SMDJ36CA,5KP48A,5KP48CA,5KP200CA,SMBJ130CA,SMAJ18CA,5KP6.5CA,SMCJ28CA,5KP90CA,SMBJ13CA,SMF54A,SMF,5KP190CA,SMDJ51A,SMBJ36CA,5KP11A,SMAJ250CA,0314012.MXP,5KP14CA,MLX91208LDC-CAL-RE,SMBJ24CA,SMCJ200A,5KP14A,5KP26A,5KP24CA,92ML PREPREG 104/88 12.00X18.00,TOP270KG,TOPSWITCH-JX,0314040.MXP,SMBJ90A,0314015.MXP,SMBJ12CA,0314.375,SMBJ58CA,5KP13A,SMF3.3,SMBJ188CA,0324001.,SMBJ350CA,0324025.,SMCJ70A,5KP13CA,5KP36CA,5KP8.0CA,TOP264-271,SMBJ5.0A,SID11X2,SMCJ250CA,TOP269EG,SMBJ180A,SMCJ440A,SMAJ5.0CA,TOP267KG-TL,314,5KP20A,TOP270KG-TL,0324040.MXP,SMDJ11CA,5KP100CA,SMBJ11CA,SMDJ180A,5KP7.5CA,324,92G0600CWWAKP42,5KP190A,MLX91208LDC-CAL-TU,5KP210CA,92ML0488-50K098,SMDJ5.0A,5KP12CA,5KP58CA,5KP43A,SID1182,SMCJ5.0CA,SMBJ22CA,SMBJ45CA,0314040.,92ML A 24X18 H2/H2 0600+-005/DI,5KP22A,5KP58A,SMBJ170A,SMCJ220A,SMBJ10CA,5KP22CA,5KP45CA,5KP10A,5KP5.0A,0324015.HXP,SMBJ6.0A,92G0080CWAKP42,SMBJ33CA,SMBJ250CA,5KP45A,5KP33A,5KP9.0CA,5KP180A,92MLSC B 24X18 H4/059AL2 0060+-001/DI,5KP11CA,SMBJ5.0CA,5KP6.0A,SMBJ220CA,5KP110CA,92G0400CWWAKP42,TOP267EG,SMBJ160A,SMAJ16A,5KP6.0CA,92G0600CWWAWP42,92G0600CTTAKP42,TOP270VG,SMBJ78CA,TOP269KG,SMAJ48CA,5KP10CA,SMBJ43CA,TOP266EG,MLX91208LDC-CAH-TU,5KP170A,SMBJ20CA,5KP33CA,SMCJ7.5A,SMBJ7.0A,TOP268EG,5KP20CA,5KP43CA,SMBJ54CA,SMBJ18A,SI86XXISO-KIT,5KP220CA,SMAJ26A,SMBJ150A,92ML,TOP271VG,0314015.,A0-VP122PA600M7-L759F70,SMBJ6.0CA,SI86XX,5KP160A,SMCJ350A,SMBJ100CA,SMAJ15A,5KP78CA,MLX91208LDC-CAV-000-RE,SMBJ6.5A,5KP7.0CA,5KP16A,SMBJ16A,SMCJ250A,SMAJ180CA,SMBJ30CA,SMDJ15CA,5KP28A,SMBJ28A,5KP6.5A,SMBJ188A,SMCJ64CA,5KP7.0A,SMBJ8.0A,92MLHF 0104 RC:88% 24.00X18.00,5KP150A,MLX91208LDC-CAV-000-SP,SMBJ440CA,0324030.HXP,TOP264EG,5KP54CA,SMBJ64CA,0324020.MXP,5KP15A,TOP267KG,SMBJ17A,SMAJ5.0A,SMBJ120CA,SMBJ250A,SI86XXIS0-KIT,0314012.,5KP8.0A,TOP266,5KP250A,TOP268,TOP267,TOP264,5KP64CA,SMBJ14A,SMBJ75CA,92G0080CWWAKP42,SMBJ26A,5KP18A,SMBJ110CA,SMBJ7.0CA,SMBJ130A,0324010.MXP,TOP271,TOP270,SMCJ6.5A,SMBJ7.5A,5KP120CA,TOP264KG-TL,SMBJ40CA,5KP30CA,TOP265EG,SMBJ15A,TOP269,5KP17A,TOP268KG,0324025.MXP,A0-VP122PA600M7-L759F70T,92G0400CTTAKP42,SMCJ30CA,SMBJ9.0A,SMCJ16A,SMBJ12A,SMBJ51CA,5KP40CA,SMBJ36A,SMBJ24A,SMAJ6.0A,SMBJ48A,SMAJ10CA,SMBJ350A,SMBJ120A,SMAJ20A,SMBJ6.5CA,5KP130A,SMDJ51CA,5KP75CA,SMBJ13A,SMBJ85CA,TOP265KG,5KP7.5A,SMAJ33A,5KP250CA,SMBJ8.0CA,SMCJ6.0A,MLX91208LDC-CAV-000-TU,SMBJ8.5A,5KP130CA,SMBJ22A,5KP85CA,SMBJ58A,5KP70A,SMBJ110A,5KP8.5A,SMBJ300CA,VINCODUAL E3,5KP9.0A,5KP120A,SMAJ170A,SMBJ10A,5KP51CA,SMBJ11A,TOP266KG,SMBJ220A,SMCJ6.5CA,SMBJ180CA,SMCJ48A,SMCJ36A,SMCJ180A,TOP266KG-TL,SMBJ43A,5KP220A,MLX91208LDC-CAL-000-RE,92ML SC B 24X18 H3/059AL2 0.006+-0. 001,SMBJ7.5CA,SMBJ100A,TOP269VG,92ML A 24X18 H2/H2 0200+-0025/DI,SMAJ40A,92G0080CTTAKP42,SMAJ30CA,5KP5.0CA,5KP110A,SMBJ20A,5KP150CA,SMBJ45A,SMBJ33A,SMBJ9.0CA,SMDJ16A,SMBJ60CA,TOP268KG-TL,SMBJ440A,SMCJ12CA,SMCJ33CA,SMCJ58CA,5KP90A,SMBJ200CA,5KP210A,MLX91208LDC-CAL-000-SP,SMBJ78A,5KP60CA,0324001.MXP,TOP271KG-TL,0324010.HXP,SMCJ33A,MLX91208LDC-CAL-000-TU,TPCM780,SMCJ5.0A,SMBJ18CA,SMBJ30A,5KP100A,SMAJ150A,SMBJ54A,92ML PREPREG 104/88 24. 00X18. 00,MLX91208LDC-CAH-RE,SMBJ200A,0324.375HXP,TOP264KG,SMCJ22A

优选器件方案 - VINCOTECH,LITTELFUSE,PI,LAIRD,ROGERS,SILICON LABS,MELEXIS PDF 中文下载

TYPE-C PD 充电器 ESD 防护方案

型号- GSM05C,GSM15C,GSM12OC,GESD3B5CM,GSM05OC,GESD0501OC,GESD1201OC,GSD05,GSD12C,GSD15,GSD20C,GESD8D12W,GSD12,GSD20,GSM20C,GSM12C,GSD15C

应用及方案 - 高特 - 2020/6/19 PDF 中文下载

【应用】1.5kW双向TVS管SMCJ30CA用于车载BCM控制器12V电源输入抛负载设计，满足车规级需求

为满足12V供电系统BCM车身控制器过7637-5b要求，一般在12V电源输入端口加入一款1500W SMC封装TVS管做过压防护，推荐Littelfuse的双向TVS管SMCJ30CA，最大反向工作电压30V，宽工作温度范围-65℃~150℃。

应用方案发布时间 : 2020-11-20

【产品】防雷击的TVS二极管，保障CAN总线通信安全

内含两个双向TVS管，泄露电流低至0.1uA，钳位电压极低。

新产品发布时间 : 2017-03-07

GSDxxC Series Bidirectional TVS Diodes

型号- GSD24C,GSDXXC SERIES,GSDXXC,GSD03C,GSD36C,GSD12C,GSD20C,GSD08C,GSD18C,GSD15C,GSD05C

数据手册 - 高特 - REV: I - 2021/9/30 PDF 英文下载查看更多版本

LITTELFUSE General Purpose ESD Protection TVS Diode Array选型表

Littlfuse瞬态抑制二极管阵列可保护电子设备免受雷击和静电放电（ESD）等快速瞬态电压的破坏，为输入/输出接口和数字与模拟信号线提供理想的保护方案。

Lightning Immunity (8x20μs) (A)

Operating Temperature（℃）

选型表 - LITTELFUSE 立即选型

基于屏蔽栅沟槽技术的低损耗SGT MOSFET，100%雪崩击穿测试保证UIS/EAS能力 | 功率器件专场世强硬创新产品研讨会

型号- GTM503N030LS,GSM05C,GSM05CM,GTM303N095LS,GSM15C,GDM510N040LS,GTM510N082L,GDM510N065LS,GTM503P055LS,GSM20C,GSM12C,GSM24C,GSD15C,GDM510N090LS,ESD5Z5V0,GDM512N070LS,GESD5B5CM,GDM515N090LS,GTM503P140LS,ESD5Z24V,ESD5Z12V,GSD24C,GSD12C,GTM303P080LS,GSD20C,GESD8D12V,GESD8D24V,GTM503N015LS,GESD8D5V0,GESD0501CM,GTM503N095LS,GTM503P080LS

商品及供应商介绍 - 高特 - 2021.3.26 PDF 中文下载

【经验】国产TVS管GESD0501BU、GBLC05CI助力有源天线ESD防护设计，更低成本

在WIFI天线、NFC（近场通信）天线、GPS天线等应用领域均会涉及到Active Antenna（有源天线）ESD防护设计，避免雷击浪涌ESD电压通过天线传导，造成后级的匹配电路因ESD导致相关芯片烧毁风险，本文重点推荐国产高特推出的两款双向TVS管GESD0501BU、双向TVS阵列GBLC05CI助力天线ESD防护设计，以应对国内国产品牌选型的设计需求。

设计经验发布时间 : 2019-11-16