【应用】Littelfuse为汽车级电子电路保护提供多种瞬态抑制二极管（TVS）解决方案

时间： 2019-02-20 来源：LITTELFUSE

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汽车电子的安全性、耐用性一直是各大汽车制造商关心的问题，随着技术的不断发展，汽车车载电子系统的电路保护、功率控制、传感应用也得到了越来越多的关注，如图1所示。常见的解决方案包括增加电路保险丝保护、优化器件布局、更智能化的电路保护、电源断开控制、乘客感应系统、防侧翻功能以及稳定性控制等等。为了实现这些功能，汽车电子系统越来越多地使用功率半导体。

图1 汽车电路保护

现如今的汽车系统基本都包含有半导体器件，尤其是复杂的混合动力车及新能源汽车。因此，汽车的设计人员需要考虑如何设计汽车电路保护方案，才能保证车辆各系统在15~20年的使用寿命内正常工作。凭借亚纳秒级的响应时间和相当高的浪涌吸收能力，TVS二极管（即瞬态抑制二极管是一种非常高效的电路保护器件，被广泛应用于汽车电子的电路保护中。

图2 TVS二极管在汽车电子系统中的应用电路

如图2所示，在电路中，当TVS二极管受到高能量冲击时，TVS二极管能够快速由高阻抗变为低阻抗，从而吸收瞬间大电流，把电压箝制在预定数值，保护电路元器件免受损坏。对于汽车级应用，在选取TVS二极管解决方案时，本文推荐LITTELFUSE（力特）公司提供的解决方案，包括TPSMA6L系列、TPSMB系列、TPSMC系列、TPSMD以及TP6KE系列。其中，TPSMA6L系列是设计用来保护敏感电子设备免受负载突降的影响，以及其他变化所引起的瞬态电压波动影响，非常适用于高可靠性汽车应用。此外，SMA低配置封装（DO221-AC）和SMB封装具备相同电气性能，但其封装高度要低（1.1mm）。

值得一提的是，TPSMA6L系列能够在-65℃~150℃的环境温度下正常工作，峰值脉冲功耗600W（T_A=25℃，10x1000μs波形，每个端子安装在5.0x5.0mm铜焊盘上）。同时，符合汽车级AEC Q101标准，符合IEC 61000-4-2的ESD标准，并且符合IEC 61000-4-4的EFT标准，器件无卤素并且符合RoHS标准。此外，在高温焊接时需要注意端子处焊接温度为260°C/10秒。

图3 电气原理图TPSMA6L系列（上），TPSMB/TPSMC/TPSMD/TP6KE系列（下）

与TPSMA6L系列解决方案相比，TPSMB系列、TPSMC系列、TPSMD以及TP6KE系列解决方案作为可替代方案，同样适用于保护敏感电子设备免受雷击影响，以及其他因素所引起的瞬态电压影响，它们的电气原理图如图3所示。更多的解决方案、技术资料、技术难题以及器件在线采购可在世强官网搜索获取。

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型号- LCE9.0A,1.5SMC540CA,SMCJ36CA,SA13CA,P4SMA16A,SMAJ6.0CA,30KPA45A,5KPXXX,SMAJ40CA,SMDJ12A,SMDJ43CA,SMBJ51A,5KP200A,30KPA170CA,P6SMB56A,LCE22A,SMDJ13A,20KPA26CA,P6KE22A,5.0SMDJ170A,P6KE24A,SMDJ78CA,SMDJ11A,30KPA280A,SMF26A,1.5SMC13CA,SA43A,SMCJ14CA,P4KE13CA,5KP75A,SMCJ78A,30KPA300CA,P4SMA530CA,P4SMA18A,SMDJ10A,P6KE18CA,5.0SMDJ85A,5KP78A,AK10-530C,LCE24A,P4SMA16CA,SMCJ100CA,30KPA48A,20KPA48CA,5KP,5KP28CA,P6KE20A,SMBJ300A,5KP30A,SMBJ150CA,1.5KE150A,P4SMA91CA,SMDJ170A,30KPA45CA,SMAJ70A,SA7.0CA,SMAJ75CA,AK3 - 430C,1KSMB9.1A,SMF24A,SMA6L9.0A,SMBJ16CA,SMA6JXXA,3.0SMC30A,SMA6JXXX,SMDJ58A,P6SMB170CA,SA45A,1.5KE220CA,SA48CA,SMCJ30A,P6KE540A,3KP36CA,5.0SMDJ12CA,P6KE27A,SA180A,P6SMB51A,1KSMB160CA,SMA6J5.0A,SA40A,RS232,SMCJ75A,SMA6L40A,SA22CA,P6KEXXXXXX,P6KE8.2CA,1KSMB27A,SMAJ100A,P4SMA300A,SMF22A,3KP100CA,30KPA42A,SMDJ30CA,P6SMB250A,P4SMA160CA,1.5SMC400A,1KSMB130A,P4KE130CA,P4KE180A,5.0SMDJ170CA,SA110CA,30KPA54CA,P4SMA82CA,P4KE250CA,15KPA75CA,30KPA150A,SMDJ54A,30KPA43A,3.0SMC33A,30KPA198A,AK6-170C,SMDJ160CA,1.5KE7.5A,20KPA180A,3KP14CA,SMA6L85A,SMBJ400CA,P6SMB120A,LCE20A,P6SMB51CA,3KP220CA,P4KE22CA,1.5SMC300CA,AK3-058C,P6SMB300CA,SMCJ220CA,SMF20A,15KPA40CA,1.5SMC530A,P6SMB8.2A,15KPA70A,5KP15CA,1.5KE51A,1KSMB30CA,P6KE100A,1.5SMC39CA,P4SMA56A,P6SMB,V33ZA70PX,P6SMB540CA,1.5KE36CA,SA70CA,SLD,15KPA75A,P6KE36CA,15KPA100A,5KP36A,P6SMB16A,P6SMB300A,20KPA280CA,1KSMB22A,30KPA,5KP200CA,1KSMB43CA,5.0SMDJ130A,SMAJ18CA,SA17CA,1.5KE170CA,20KPA56A,5KP90CA,3KP24A,SMF,SMDJ51A,3KP45CA,5KP190CA,P4SMA170A,04611.25ER,1.5SMC47A,P6SMB15A,SMAJ250CA,SMCJ18CA,P4SMA10A,3KP58CA,1.5KE56A,20KPA160CA,3KP190A,5.0SMDJ30CA,1.5SMC440A,SMDJ120CA,P6SMB91CA,AK10 - 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066C,1KSMBXXXXX,P6KEXXXXX-B,SMCJ7.5A,SMAJ400A,SLD36U-017,30KPA71CA,P4SMAXXXXX,SA90A,SMCJ110A,15KPA110CA,30KPA102A,5KP20CA,SMBJ18A,20KPA132A,SA75CA,P4KE62CA,1.5SMC75CA,SMCJ8.5CA,LCEXXXXX-B,P6SMB12CA,SMAJ300CA,3KP6.5A,P6KE220CA,SA40CA,SLD20U-017,P4SMA30CA,1.5KE27CA,15KPA22A,SACXXXX,SMAJ26CA,5KP160A,1KSMB13CA,SACXXXXX,1.5SMC6.8A,20KPA96CA,SLD16U-017,3KP9.0CA,1.5KE510CA,SMAJ-XXXXX,P6KE100CA,P6KE22CA,SMBJ16A,20KPA240CA,SMBJ30CA,1.5SMC56A,5KP28A,SMAJ36A,30KPA108A,P4SMA51A,3KP20A,15KPA28A,SMAJ8.5CA,SMAJ180A,SMBJ440CA,P4KE100A,1.5KE130CA,P4SMA43CA,SMBJ17A,SMBJ120CA,20KPA120CA,5KP8.0A,1.5SMC10A,5KP250A,15KPAXXXXXX,3KP75CA,5KP64CA,SMBJ14A,P6SMB18A,P4SMA56CA,SMAJ13CA,SMDJ16CA,SMBJ130A,1.5SMC130CA,15KPA26A,15KPA48CA,5.0SMDJ36A,AK6-430C,P4KE530CA,P4KE62A,3KP40CA,5KP120CA,SA100A,SMBJ15A,P6KE180A,SMAJ170CA,AK6 - 380C,P4SMA440A,SMBJ9.0A,20KPA56CA,15KPA180A,SMA6L43A,30KPA260CA,SMBJ12A,SMF7.5A,30KPA144A,SMAJ6.0A,P6KE62CA,5.0SMDJ100CA,SMBJ350A,3KP100A,1.5SMC91A,AK6 - 030C,SA7.5CA,SMDJ120A,1KSMB39CA,SMCJ300CA,5.0SMDJ78A,1.5SMCXXXXX,SMCJ7.0A,SMDJ51CA,15KPA22CA,5.0SMDJ30A,5.0SMDJ48CA,SMBJ13A,SACB5.0,1.5KE62CA,SLD15-018,P6SMB43CA,SMCJ170CA,P6KE75A,SMAJ33A,SMCJ54CA,P4SMA220A,30KPA75CA,P4KE480CA,AK3-015C,1.5SMC22CA,AK10 - 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Littelfuse（力特） TPSMB瞬态抑制二极管数据手册

型号- TPSMB120CA,TPSMB82A,TPSMB100A,TPSMB30A,TPSMB150CA,TPSMB27CA,TPSMB480A-A,TPSMB15A,TPSMB27A,TPSMB43A,TPSMB210A,TPSMB510A-A,TPSMB30CA,TPSMB180A,TPSMB15CA,TPSMB91CA,TPSMB39A,TPSMB11CA,TPSMB24A,TPSMB36A,TPSMB100CA,TPSMB12A,TPSMB130A,TPSMB30,TPSMB68CA,TPSMB250A,TPSMB22CA,TPSMB480CA-A,TPSMB350A-A,TPSMB13A,TPSMB18CA,TPSMB550CA-A,TPSMBXXXCA(-A),TPSMB300CA-A,TPSMB8.2A,TPSMB200A,TPSMB75CA,TPSMB180CA,TPSMB170A,TPSMB7.5A,TPSMB210CA,TPSMB540A-A,TPSMB10CA,TPSMB33CA,TPSMB56CA,TPSMB58A,TPSMB10A,TPSMB22A,TPSMB300A-A,TPSMB250CA,TPSMB540CA-A,TPSMB62A,TPSMB120A,TPSMB530CA-A,TPSMB400A-A,TPSMB220CA,TPSMB18A,TPSMB82CA,TPSMB47A,TPSMB75A,TPSMB11A,TPSMB130CA,TPSMB9.1A,TPSMB51A,TPSMB91A,TPSMB51CA,TPSMB350CA-A,TPSMB160CA,TPSMB160A,TPSMB13CA,TPSMB510CA-A,TPSMB36CA,TPSMB400CA-A,TPSMB68A,TPSMB440A-A,TPSMB16A,TPSMB20A,TPSMB56A,TPSMB110A,TPSMB200CA,TPSMB530A-A,TPSMB170CA,TPSMB24CA,TPSMB47CA,TPSMB20CA,TPSMB62CA,TPSMB43CA,TPSMB110CA,TPSMB33A,TPSMB39CA,TPSMB550A-A,TPSMB,TPSMB220A,TPSMB440CA-A,TPSMB150A,TPSMB16CA,TPSMB58CA,TPSMBXXXXX,TPSMB12CA