【经验】如何简化浪涌防护的大功率TVS小型化应用电路设计？

时间： 2022-04-20 来源：世强

技术问答

问题描述：在浪涌测试过程中，一般都会选用空气放电管+保险丝+电感+TVS的组合方式进行高能脉冲的处理，从而达到保护后级电路不受击穿或干扰的问题。对于小型化的应用场景，以上的方案占用了很大的PCB空间，器件多、设计布线比较麻烦。因此客户咨询有没有简单可靠的方案提供。

图一：GDT+L+TVS+保险丝方案

问题分析：放电管是利用气体间隙放电，当外加电压增大到使极间场强超过气体的绝缘强度时，两极之间的间隙将放电击穿，高能脉冲以热的方式进行耗散，从而保护了后级电路。电感主要起到滤波的作用，最后一级的TVS对空气放电管没有消耗的能量再次吸收达到保护后级电路的目的。以上电路设计的主要目的就是吸收高能脉冲，如果有单个器件快速吸收高能脉冲就可以简化以上电路，从而达到客户需求。

解决方案：硕凯推出的SM2KBF系列大功率TVS。采用低外形封装，低电感，从0V到VBR的响应时间典型值最小1.0ps。浪涌等级可通过1.2/50-8/20μs组合波2KV（Ri）测试。给客户推荐了SM2KBF18CA TVS，焊接测试可以达到与之前相同的防护效果。

图二：大功率TVS方案

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 0
| 转发至：

本文由段腾龙提供，版权归世强硬创平台所有，非经授权，任何媒体、网站或个人不得转载，授权转载时须注明“来源：世强硬创平台”。

全部评论（0）

暂无评论

【经验】直流电机中场效应管损坏原因分析与TVS SMF15CA的驱动防护方案

在笔者设计的一款按摩仪中，采用大扭矩直流电机来提供动力。实际使用中发现有振动头不停转的现象，对故障产品进行分析后发现是场效应管击穿损坏。出于成本和有效性的考虑，笔者选择对场效应管增加TVS保护器件。最后选择硕凯电子的SMF15CA，通过在场效应管DS两侧并联SMF15CA，使场效应管DS两侧电压钳位在15V，从而起到保护作用。

设计经验发布时间 : 2020-05-23

【经验】普通稳压二极管和TVS管的区别

TVS管是一种在稳压二极管工艺基础上发展起来的高效能的电路保护器件，其电路符号和普通稳压二极管相同，外形也与普通二极管无异。当TVS管两端经受瞬间的高能量冲击时，它能以极高的速度使阻抗骤然降低，同时吸收一个大电流，将其两端间的电压箝位在一个预定的数值上，从而确保后面的电路元件免受瞬态高能量的冲击。

设计经验发布时间 : 2019-03-23

【经验】TVS管的四大应用：TN电源系统、网络信号线路、直流电源系统、晶体管电路

本文主要介绍硕凯电子TVS管在TN电源系统、网络信号线路、直流电源系统以及晶体管电路中的应用。在电源线路的末端安装大功率TVS管作为第二级SPD保护，可进一步削弱过电压波幅值；采用气体放电管GDT与TVS管组合成信号浪涌保护器，其特点是反应快、漏流小、几乎对信号无损耗。

设计经验发布时间 : 2019-03-22

【选型】硕凯电子（Socay）电路保护器件（GDT/TVS/ESD/TSS/MOV/MLV/PPTC/SPG）选型指南

目录- 公司简介 GDT陶瓷气体放电管 TVS瞬态抑制二极管 ESD静电保护元件 TSS半导体放电管 MLV贴片压敏电阻高分子ESD MOV压敏电阻 SPG强效放电管 PPTC自恢复保险丝贴片磁珠贴片电感

型号- 40D271K,P4SMA16A,SMAJ6.0CA,SMAJ40CA,SC3E6-300MM,SC30 SERIES,30KPA170CA,SMF10CA,KD-012,SCF035-30-1206R,SC2E6-350LSMD,5.0SMDJ170A,SCF1210,8.0SMDJ24A,SC3E5-600LM,SMDJ78CA,RCF300-1812R,SC3E8-150HMF,KD-015,SCGB-H SERIES,KD-025,KD-020,SCGB1005-B SERIES,SCF1206,5.0SMDJ300CA,SC3E6-420MM,1.5SMC13CA,SMCJ14CA,P4SMA18A,TH8S15CA,SCPB4516S600WTF,5.0SMDJ85A,SC2E8-2500LL,P4SMA16CA,SC2E8-250HL,SMCJ100CA,SC2E8-1600LL,20KPA48CA,53D112K,34S210K/40,SMBJ300A,5KP30A,SMF120CA,SMBJ150CA,SMDJ170A,8.0SMDJ26A,SCPB1608S301NPF,SMAJ70A,P4SMA520A,53D681K,SCF050-24-1206R,3KP80CA,SMDJ58A,32D122K,SA48CA,SMCJ30A,SC2H8-5000LL,SCGB1608H200HPF,SCGB1608H301EPF,SA180A,SCPB1068W471LPF,SMF190A,SA22CA,SCF110-1812,P6KE8.2CA,SMAJ100A,SC250-600,8.0SMDJ20A,SCF160-16-1812R,P4KE180A,5.0SMDJ170CA,SC2E8-250ML,SA110CA,30KPA54CA,P4SMA82CA,SC3E5-230LM,SMF3.3A,SMDJ54A,30KPA198A,SMDJ160CA,3KP14CA,20KPA180A,SMBJ400CA,5KP SERIES,SMF36CA,SCPB2012W221NPF,SMCJ80CA,SCF260-1812R,SCWL201610G-2R2ML,SC600,PXXXXLB,PXXXXLC,PXXXXLA,P6SMB51CA,P4KE22CA,53D241K,SMCJ220CA,8.0SMDJ22A,32D561K,SCPB4532S601QTF,SCWL201610H SERIES,TH8S28CA,15KPA40CA,5.0SMDJ80A,P4KE SERIES,1.5KE51A,SM6S SERIES,1.5SMC39CA,SM6S12A,SC3E8-800H,SC2E5-420LL,P6SMB,SA70CA,1.5KE36CA,SCF0805 SERIES,1.0SMBJ,TH8S33CA,15KPA100A,5KP36A,SCF150-1812R,SCA-601M,P6SMB16A,30KPA,SMAJ18CA,SA17CA,1.5KE170CA,SM6S11A,5KP90CA,SMF,SMDJ51A,3KP45CA,3KP140CA,P4SMA170A,TH8D33CA,P6SMB15A,SCGB3216S121丨TF,P4SMA10A,3KP58CA,SCGB3216S122HTF,1.5KE56A,SC2E8-75HSMD,1.5SMC440A,P6SMAJ,SC2E5-2700DL,SC2E6-90LSMD,SM6S14A,P6SMB520A,SA5.0CA,SCF160-1812,SM2KBF SERIES,SC2E5-300LL,5KP24CA,SCML2016G4R7MBE,SC2K8 SERIES,P6SMB16CA,P4SMA11A,SM6S13A,P6KE500A,SMBJ90A,SMF64A,SCPB2012S400RPF,SMBJ12CA,P6SMB13A,P4SMA12A,SCPB3216W121QTF,PXXXXSA SERIES,SM6S16A,SC2E8 SERIES,SC2E6-600LSMD,SC1812-420CSMD,P6SMB12A,TH8D20CA,SCF012-1206R,32D911K,P4SMA13A,SC2E6-420LSMD,P6KE180CA,P6SMB10A,SCGB2012S301HPF,SM6S15A,P4SMA47CA,SCML2012H2R2M05BP,P6SMB11A,KA-190,25D SERIES,P6SMB100CA,5.0SMDJ78CA,SC250-650,SCWL201610G-1R0ML,15KPA18CA,20D,P4KE400A,SCML2012H1R0MBE,SM6S18A,RCF160-1812,PXXXXTB SERIES,1.5KE10CA,SCF035-0805R,SCHB1608W241EPF,SC1206-90ASMD,34S850K/40,SMF60A,P4SMA15A,SCGB2012S102FPF,15KPA30A,SM6S17A,P6KE27CA,30KPA84A,SCB-141N,PXXXXEC,5KP33A,PXXXXEA,P6SMB82CA,PXXXXEB,15KPA180CA,SC2E8-150H,1.5SMC500CA,SC2E8-150M,5KP11CA,30KPA36CA,P4KE6.8CA,20KPA52CA,P6SMB47CA,1.5SMC250CA,SCHB1608-W SERIES,SCPB1005S100NPF,TH8S15A,SC3E5-75LSMD,P6SMB220CA,3KP140A,SC2E5-470L,SMDJ200CA,SMF70A,SMDJ190CA,15KPA24A,30KPA90A,1.5KE380CA,SC250-145T,3KP64A,P4KE20A,SMAJ48CA,SMBJ43CA,TPSMAJ SERIES,SCWL201610G-R47ML,53D SERIES,34S140K/40,SMCJ7.5A,SMAJ400A,SC1812-400CSMD+,30KPA71CA,SMF19CA,SA90A,30KPA102A,SMBJ18A,SCF035-1210R,1.5SMC75CA,25D,SMAJ300CA,P6KE220CA,SA40CA,SCF020-60-1812R,SCB-501M,15KPA22A,SC1812-350CSMD,TH8S16A,KA-170,SMBJ19A,SCGB3216S202ETF,20KPA96CA,SM6S20A,3KP9.0CA,S61089,SM6S,P6KE100CA,SMBJ16A,20KPA240CA,SMBJ30CA,P6SMB SERIES,SCWL252010H SERIES,5KP28A,SCGB1608H121EPF,30KPA108A,SMF110A,15KPA28A,SMAJ8.5CA,SC1210-420BSMD,SMAJ180A,P4KE100A,SC135-650,SCC-471M,SMBJ17A,SMF85CA,SMBJ120CA,5.0SMDJ220A,SM5S,SM8E,SM8S16CA,SM6S22A,20KPA120CA,5KP8.0A,1.5SMC10A,SC2E5-3500D,SC3E6-230M,3KP75CA,SMBJ14A,SM8S,P6SMB18A,SMDJ16CA,SCGB1608S221FPF,SMBJ130A,1.5SMC130CA,5.0SMDJ350A,SCPB1608S601LPF,15KPA26A,15KPA48CA,SMDJ440CA,34S350K/40,5KP120CA,SCGB1005S200FPF,SA100A,SMBJ15A,SCF125-2920R,SMAJ170CA,KA-133,SCWL252010G-R47ML,15KPA180A,30KPA260CA,SMBJ12A,SMAJ6.0A,P6KE62CA,SC3E8-150HP,SC250-1000S,TPSMEJ,SC3E8-150HM,1.5SMC91A,SA7.5CA,5.0SMDJ78A,SMCJ7.0A,SMDJ51CA,15KPA22CA,5.0SMDJ48CA,SMBJ13A,SCBE-471M,SC2E8-150MSMD,TPSMDJ,P6KE75A,P4SMA220A,KB-380,34S440K/65D,SMCJ150A,20KPA172A,SC1210-350BSMD,SC1812-90CSMD,TPSMCJ,SA6.0A,SCF200-1812R,5KP8.5A,SMAJ78A,KA-100,SC3E8-800HM,5KP120A,SC3E8-800HP,SMBJ10A,SMBJ11A,P4KE27A,5.0SMDJ400A,SMAJ22CA,SC3E5-350LM,TPSMBJ,SMCJ6.5CA,8.0SMDJ22CA,SMAJ75A,SMCJ36A,SA190CA,SCPB1005S121MPF,SM4KBF,5.0SMDJ75A,P4SMA9.1A,TH8S SERIES,SMF54CA,SC30-600,P4SMA91A,TPSMAJ,1.5KE100A,SC2E8-250MSMD,P6SMB170A,SMCJ45CA,3KP60A,30KPA84CA,SC3E5-470LM,P6KE75CA,TH8D28CA,P4KE24A,SCF030-1812R,SCPB3216S121WTF,SC16-600,SCA SERIES,SCGB1005S600FPF,SC3E5-150L,SMAJ6.5A,SMBJ440A,SMCJ58CA,SMDJ7.5CA,5.0SMDJ17CA,1.5KE18CA,5KP60CA,5.0SMDJ70CA,SMCJ33A,P4SMA350A,RCF260-1812R,SCGB3216S700KTF,SCF0805,P4KE22A,P4SMA6.8CA,10D SERIES,P4KE6.8A,SA6.5A,5.0SMDJ33CA,SA36CA,SMBJ,SMDJ20CA,SMF6.0A,P4SMA15CA,3KP6.0CA,SMDJ160A,3KP26CA,SCWL201610H-R47ML,SMAJ60A,SMAJ,SC2E8-75ML,5.0SMDJ70A,5.0SMDJ SERIES,SMF22CA,SMDJ48A,SMCJ7.0CA,SMCJ20A,P4KE36CA,SCF260-13-1812,P6KE200A,SMDJ,20KPA36CA,SC1206-470ASMD,SMBJ85A,1.5KE380A,P4KE120CA,P4SMA400CA,SCPB1608S600QPF,SC2K8-400SMD,SMF180A,SM8E43A,SMCJ,SM8S22CA,SMDJ33CA,SMDJ45A,1.5SMC8.2CA,SCC-401M,SMCJ13CA,SCB-201M,TH8S16CA,PXXXXSB SERIES,SMDJ64CA,3KP13CA,5KP180CA,SCWL252010G SERIES,1.5KE62A,20KPA26A,SCF020-0805R,20KPA104CA,PXXXXLA SERIES,SMCJ26CA,SA75A,TH8D,20KPA24A,TH8S,SMDJ43A,1.5SMC91CA,SCHB1608W601EPF,1.5SMC180CA,20KPA300CA,SCPB-S SERIES,1.5KE250A,SCF012-0603R,SA78A,53D361K,SMAJ85CA,P4SMA200A,SA190A,K1-076,1.5KE8.2A,2

选型指南 - 硕凯电子 - Ver Feb.2019 - Feb.2019 PDF 中文下载

【技术】探讨GDT、MOV和TVS三大常见的电路保护器件的异同点

电路保护主要有两种形式：过压保护和过流保护。电路保护最常见的器件有GDT、MOV和TVS。在选择电路保护器件的时候我们要知道保护电路不应干扰受保护电路的正常行为。硕凯电子将在本文探讨GDT、MOV和TVS三大常见的电路保护器件的异同点。

技术探讨发布时间 : 2021-10-04

Low Capacitance TVS Protection SE03N6S01GZ

型号- SE03N6S01GZ

数据手册 - 硕凯电子 - Revision March 30 2022 - March 30 2022 PDF 英文下载

【应用】TVS SR05-4B用于SIM卡防护，可通过5A浪涌电流有效进行保护

由于SIM卡容易被接触，尤其是集成度很高的板子上，一定要加防护器件，否则很容易耦合进静电。硕凯电子的TVS SR05-4B的结电容非常小，在0.5pF到1pF之间，所以不会影响通信，而且SR05-4B的最大通流量是可以通过5A的浪涌电流，远高于普通的ESD（静电防护器件），对静电有更好的泄放通路。

应用方案发布时间 : 2020-05-08

硕凯电子车载TVS选型表

车规级TVS管通过了AEC-Q101汽车级认证，保护敏感型电子设备免受负载突降和其它电压瞬变的影响，符合AEC-Q101规范的汽车瞬态电压抑制二极管，提供5000W峰值脉冲功率耗散，采用标准的P600轴向引线封装。其高额定峰值脉冲功率耗散有助于电源系统通过ISO7637-2国际标准的浪涌测试，该标准是广泛用于汽车行业的基本瞬变规范。TPSMAJ、TPSMBJ、TPSMCJ、TPSMDJ、SM8S系列应用包括于汽车电子产品中的DC线路保护和ESD保护。

选型表 - 硕凯电子立即选型

【应用】硕凯电子双向TVS SMAJ12CA助力小基站天线防雷设计，可承受400W峰值脉冲功率

某种有源天线的防雷击设计，其中需要用到一款TVS（瞬态电压抑制）二极管。本文根据客户需求推荐硕凯电子推出的双向TVS SMAJ12CA，最大钳位电压为19.9V，耐受的瞬间峰值功率可达400W，耐受的反向浪涌电流达到了20.1A。

应用方案发布时间 : 2023-05-24

【应用】基于玻璃放电管、TVS管和电阻设计的通讯电子设备浪涌保护电路设计方案

本文将介绍通讯电子设备的常见浪涌保护电路及硕凯电子器件选择方案，适于埋地电缆引入或其他浪涌电流较小的场合使用，BLSA1、BLSA2用YA-301型或YS-301型玻璃放电管，TVS管用P6KE220CA型，如果传输线上没有振铃信号，TVS管可用P6KE68CA型。

应用方案发布时间 : 2019-04-03

车载24V系统过ISO 16750-2 Test B (174V 52V 8Ω 350ms 10c) 和IEC61000-4-5 1.2/50us&8/20us（2kV ±5c）使用什么型号的TVS合适？

推荐使用硕凯的瞬态抑制二极管SM2KBF40CA，其主要特点： 1.电压范围从6.5V~40V。 2.能过ISO 16750-2 Test B (174V 52V 8Ω 350ms 10c)。 3.能过1.2/50us&8/20us组合波2KV/1KA。 4.钳位电压低。 5.反向漏电流小。

技术问答发布时间 : 2019-06-11

【应用】国产TVS SMAJ5.0A用于气体报警器MCU通讯端口，ESD等级达±15kV，工作电压5V

气体报警器需要增加ESD防护器件。推荐国产硕凯电子的TVS SMAJ5.0A，工作电压5V，峰值脉冲功功率400W，ESD防护等级满足±15kV（空气放电）/±8kV（接触放电），小尺寸封装，是气体报警器MCU通讯端口保护电路的优秀选择。

应用方案发布时间 : 2022-08-17

SE05NRE14GA Ultra-Low Capacitance TVS Protection

型号- SE05NRE14GA

数据手册 - 硕凯电子 - Revision August 9, 2021 - August 9, 2021 PDF 英文下载查看更多版本

【产品】稳态耗散功率5.0W的表面贴装TVS SMBF58CTC，专为直流48V PoE供电设备设计

SMBF58CTC是硕凯电子推出的表面贴装瞬态电压抑制器（TVS），专为直流48V的PoE供电设备设计。用于替代SMDJ系列的TVS，也可解决使用TSPD的PoE常用方案。具有出色的钳位能力，采用玻璃钝化结，低剖面封装，用于表面安装应用，以优化电路板空间。

产品发布时间 : 2023-04-01

【视频】硕凯TVS管SMA至DO-218AB封装适配7637车载浪涌5A和5B全套解决方案|世强硬创新产品在线研讨会

在世强硬创新产品在线研讨会——国产汽车电子专场中，硕凯电子技术专家为我们做了演讲。传统TVS现已不能满足大部分客户的需求，为了满足更高了ISO7637-2的测试等级，硕凯特推出7637车载浪涌5A和5B全套解决方案，封装更全面，体积更小巧，性能更稳定，方案更成熟，能解决各种车载浪涌场合的实际防护问题，可以提高客户产品的使用寿命和防护等级！

新产品发布时间 : 2020-12-23