ST02-30G1齐纳管稳压模块为车载音响系统按键灯开关电路提供防过流烧毁开关管保护

时间： 2018-06-26 来源：世强

技术问答

SHINDENGEN的ST02-30G1 齐纳管稳压模块通过了AEC-Q101认证，它具有5A的正向通流能力、30V的击穿电压以及低至5μA的漏电流，正向通流量大、漏电流很小，这些优点非常适合用在（14V供电系统）车载音响系统的按键灯开关电路中，对其中的开关管进行防过流（烧毁）保护。

图1就是车载音响系统的按键灯开关电路原理图，其中位号D1905上放置的就是ST02-30G1，+14VSW电压从音响系统外部的电池提供，ILL_PWM从音响的MCU输出，LL+经过接口后通过排线输出到按键板的LED灯上。

图1：按键灯开关线路图

我们来看下图1的工作原理：

当按键板上有按键被按下时，MCU收到按键按下的信号，并输出ILL_PWM从而打开Q1902，Q1902打开后R1900的一侧就拉低到地（ground），+14VSW通过R1915和R1900再到地形成一个回路并在R1915上流过电流，R1915上形成的电压就可把Q1900导通，最终14VSW经过R1902形成电流，电流输出到LL+，并驱动按键板的灯亮起来，C1918的作用是抑制Q1900导通瞬间的尖峰电流。另外，由于+14VSW是从外部电压源经过音响系统的接插件进来的，而接插件的每个PIN都需要打ESD（静电放电），施加的ESD电压高达4KV，电容C1914根本扛不住，ESD能量会直接把晶体管Q1900打坏，而Q1900两个管脚上串的防静电二极管可以顺利的把14VSW进来的ESD能量经R1900衰减后释放到地上，从而给Q1900提供保护。

那为何此电路中要特别用到Shindengen的齐纳稳压管ST02-30G1呢？

首先， D1905位置上的这颗齐纳管其作用是防止Q1900过流烧毁的，为什么会存在Q1900过流烧毁的情况呢？我们回到之前的描述，LL+是经过接插件后通过排线输出到按键板上的，那就存在排线误插（排线PIN脚错位插进去）的情况，若排线的接地PIN不慎插到LL+，在没有D1905的情况下，+14VSW将通过Q1900、R1902以及地，形成回路并产生很大的电流流过Q1900从而把Q1900烧毁。

而有了齐纳管D1905（ST02-30G1）之后，如果排线把LL+误插到地，ILL_PWM会通过R1916和D1905释放电流到地，红圈处电压会被拉低从而Q1902截止，Q1902截止后Q1900也从导通转向截止，从而阻止大电流流过，避免烧毁。

最后，我们来看下ST02-30G1的参数是否符合电路的需求，从表1和表2的参数来看，击穿电压V BR典型值为30V，适合于这里的14V输入，正常工作（排线没有误插）情况下不会被击穿；没有击穿情况下的漏电流最大只有5.0μA，对线路的正常工作不会造成影响；且正向电流高达5A，大大超过ILL_PWM经过1KΩ R1916限流后流过产生并流过ST02-30G1的mA及电流，齐纳管不会损坏。

参数	符号	条件	值	单位
保存温度	Tstg		-55~+150	°C
结合部温度	Tj		150	°C
最大雷击反向电流	IRSM	非重复10/1000μS波	5	A
最大雷击反向功率	FRSM	非重复10/1000μS波	200	W
功耗损失	P		1	W
最大反向电压	VRM		24	V

表1 ST02-30G1额定参数图

击穿电压	VBR	IR=2mA	最小28 典型30 最大32	V
钳位电压	VCL	10/1000μs ,IRSM=5.0A	最大40	V
漏电流	IR	VR=24V	最大5.0	μA
热阻	Өjl	结合处	最大20	°C/W
热阻	Өja	结合处	最大120	°C/W

表2 ST02-30G1电气特性图

总结下，Shindengen的ST02-30G1齐纳管稳压模块，其具有的5A正向通流能力、30V击穿电压以及低至5μA的漏电流，使其非常适合用在14V车载音响系统的按键灯开关电路中对开关管进行防过流保护。

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Shindengen（新电元）二极管/MOSFET/功率IC/功率模块选型指南

描述- In addition to offering diverse diodes as a leading company of diodes, Shindengen offers a broad range of MOSFETs from low-withstand voltage to high-withstand voltage, as well as high-withstand power ICs and power modules that centralize power circuit components.

型号- S2K100,MF2003SV,P98LF6QNK,P50LF10SL,P2B60HP2F,P50LF10SN,D2L40U,D3FK120,D10FR60LA,US20KB80R,P32B12SLK,P5B50HP2F,SG20LC20USM,D3FJ10,P8B10SB,D30FDC4S,P18LF6QLK,ST04-14F1,P19LA10SL,MG060B075080A,P5F60HP2,SG8SC4M,S1WB(A)80,UD6KBA80,S2L20U,D3S6M,D1NS6,D1NS4,ST02-75F1,M2FH3,KU4F12,S30VT80,SG40TC10M,P40LF12SLK,K1V22(W),KU15N14,ST20-18FY,P54B4SLK,MG038C200160A,D40XB100,S1WB(A)60,P72LF7R5SNK,ST04-36F1,S4VB60,D8FD60LUS,D3S4M,D360SC6M,P8F28HP2,ST06-30CE,D10XB60,P1R5B40HP2,SF10L60U,S20LC30T,SG40TC12M,P4B40HP2,SF8K60USM,MS1004SH,P24B15SL,ST02-140F1,UD3KB80H,ST04-16F1,D180SC4M,MG031G148004A,P72LF7R5SLK,P240FZ4QLA,S20K60T,P98LF6QLK,D10FR60V,S2L40U,ST70-27FZ,D6FEC12ST,P70F5EN,ST04-27F1,D10FY10ST,D10XB80,D10FY10SY,D1FT6A,DF30JC4,DF30JC6,SF20L60MSM,S3L20U,D10XB60H,P6B28HP2,S60L120V,ST03DH-240,D100JHT160V,P36F25HP2,D120SC6M,M2FM3,P10F60HP2,P18LF6QNK,D180SC6M,MG031MD110006A,LN15XB60,D35XBA80,S20K100V,MG031B090004A,P30W60HP2V,D1FJ10,P26F28HP2,DF10NC15,D15XB100,P104LG20GNK,S60HC3T,ST03D-200,S30VTA80,DF10L60,M1F60,P40B6SL,D120SC4M,K1V24(W),P140LF4QLK,P32LF10SNK,P5F50HP2,ST02-100F1,D50JCB80V,S15VT80,MH2511SC,S15VTA80,S20VT80,P20B12SN,D5FEC3SH,D2FL40U,P15LF6QTKD,G1VL10C,D6FEC10ST,D20FDC15ST,D3CE6S,P20B12SL,P33LF6QLKD,KD12SF60S,SG10SC3LM,D5CE4S,P9B40HP2,P66F7R5SNK,D5FY15ST,SF20L60MVM,SG20SC3LM,D3F60,P140LF4QNK,SF20L60AM,D1UBA80,DL04-36F1,SF20L60U,D2SBA60,P46LF7R5SL,K1V36(W),P46LF7R5SN,S15VT60,MF2007SW,D3CE4S,D45XT160,P41LF4QTKD,UD2KB80H,S20SC9MT,S20VT60,ST03-240F1,DE5SC3ML,ST70-27MF,D2L20U,SG20JC6M,D3CE6ST,D20FDC20LUS,MCZ5211ST,D40FDC10ST,P25LF12SN,MG048B100006A,P92LG20GNK,D30FDC15ST,P64LF6QNK,S15WB60,P25LF12SL,P20B12SLK,S2VB60,D30VC60,ST02-33G1,S60HC1R5T,MG061E150160A,ST04-12F1,KD20SF60S,D30FD60K,P86F6SN,D1NK60,G1VL15C,MCZ5607SC,S2L60,M3FL20U,ST60-48MF,P8B30HP2,ST02-20G1,D2FL20U,DL20B-33F2,P7F90VX3,ST80-14MF,DG1H3A,MV2002SG,SF3K60M,P90LF6GLK,S30VTA60,P64LF6QLK,S20LC40UV,P6F50HP2,S20LC40UT,M1F80,SG20SC9M,KD20SF60A,S3V100D,ST02-120F1,DE5S6M,P70LF4QL,P70LF4QN,DE10S3L,D1FT15A,ST02D-200,ST03D-170,DF20NC15,KD5SF80,P36F28HP2,D2FS6,D2FS4,P4B60HP2F,D15FY15ST,KD12SF60,LN1F60,D1F60,P70F7R5EN,D10FY6SY,D10FY6ST,DE3L20UA,K1V38(W),DE5S4M,ST02-39G1,D1FK120,P58LF6GLK,MCZ5208SG,D1FL40U,SF10L60AM,P200LG10GN,D4SBS4,D4SBS6,ST03-58F1,D45XB80,D3FE60,P96LF4PQLK,S2NBC100,P4F90VX3,P9B30HP2F,P74LF4PQLK,D5CE10ST,KD12SF80,MG001AK028060A,P15F60HP2F,P8B10SBK,D20XBS6,P40B10SL,M3F60,D1F60A,P40B10SN,S10WB60,D1FK100,D30XB80,US25KB80R,G1V(B)20C,LM25KBV60FR,D25XBA80,P98LF6QL,DF20LC30,P98LF6QN,D3CE4R5ST,D25JAB60V,D30JCB100K,P232LG10GN,D1FK70,S1ZAS4,ST20-47F2,P120LG20GNK,ST04-20F1,ST03-47F1,ST20-36FY,P37LG65W3S,P42F6EN,SG30JC6M,S3K60,MG038B150080A,P12F60HP2,LN6SB60,D4SBL20U,US8KB80R,D15FR4ST,D3CE10ST,DF20L60,DE3S6M,D10FY60VE,D1NF60,DE5VE40,KD5SF60,KC5FB60HR,DL04-18F1,P60B4SN,ST70-22MF,MG001AL030060A,D5FY60K,S1WB(A)60B,MG038A200080A,D5FY4R5ST,ST02-24G1,D5FY4R5SY,ST06-39CE,D1FT10A,K1V26(W),UD8KBA80,D30FDC10ST,D5CE12ST,MG061F200160A,D1FK60,KC5FB40H,P17LF10SLKD,DE3S4M,KC5FB60HV,SF20K60M,ST20-27FY,LN1WBA60,P15F50HP2,D6SB60L,D25JAB80V,D15XB80,M1FL40U,D1FT4A,KD3FB60,D240SC4M,S1ZB80,D10SBS4,S3V80,P105LF4QNK,ST04-18F1,G1V(A)20C,KD3SF60,D3CE12ST,K1VZL20,P85GC28HP2F,G1V(B)24C,D2SB60A,G1V(B)22C,P10F50HP2,US20KB80HR,LN4SB60,MG038D150160A,P21F28HP2,S20LC60UST,S20LC60USV,D15XB60,S60SC3LT,SF10L60MSM,D10FDC10ST,DF30SC4M,S1ZB60,D6JBB80V,KU10S35NS,DF30JC10,MG055B,MG055A,MG055J,MG060C100080A,P3B28HP2,MG055F,KC5FB60H,G1V(A)8C,SF20LC30M,ST20-36F2,D1FE60,K1VZL09,SF10LC40UM,D1FK120P,UD3KB80,D1FT10,KL3Z18,US25KB80HR,P38LF6QL,DG1S6A,P38LF6QN,P40LF12SNK,DG1J10A,S1NBB80,ST03-43F1,S10VT60,D2CF60K,ST02-280F1,SG30SC4M,P15F60HP2,M1FJ4,D8JBB80V,D1FL20U,UD2KB80,MV1012SC,KD16SF60A,P13F50HP2,P40B6SLK,ST60-40MF,ST20-27F2,SG10LC20USM,D240SC6M,P16B6SB,P140LF4QL,P25LA12SL,P140LF4QN,D6JBB60V,P39LF6QTKD,S10VT80,P23LA10SL,D1N80,KD16SF60S,KL3Z07,P105LF4QLK,P56LF6GMK,MV1001SC,DF30SC3ML,DF5VD60,SG30SC6M,M1FH3,S3V60,SF10K60M,KD3SF60E,G1VL8C,KP20NU11,P6B40HP2,D6FEC15ST,D15JAB80V,MG031E120004A,P46LF7R5SLK,KD16SF80,SG15SC6M,S10VTA60,M1FM3,D20FDC10ST,MG032A4207R5A,P54B4SN,D5FY10SY,SF5LC40UM,DE10SC4,MG073A,DL04-33F1,D1N60,D5FY10ST,KC3FB40H,P20LF4QTKD,D8JBB60V,D15XBN20,P8F50HP2,P6B52HP2,SF3L60U,D2SB60,P40F10SN,G1V(A)14C,P50LF4QTKD,D10JBB80V,M3FE40,P46LF7R5SNK,KD16SF60,LN15XB60H,P12LF10SLKD,SG20TC12M,M3FE60,G1V(A)15C,D5SBA60,P26B10SLK,ST02-30G1,KD8SF60,DF8L60US,KC5FB60HRT,DF15VD60,KU10S31NS,D3SB80,DL20B-27F2,MCZ5203SE,D3CE60VE,G1VL20C,SG5L20USM,LK25XB60,M1FL20U,D1FS6A,S20LC20UST,P1B52HP2,P25LF12SLK,DG1M3A,D25XB60,D15FY6ST,P25B6EB,P0R5B60HP2,MG060E075160A,ST04-39F1,LM30KBV60FR,P60B4EL,SF10L60MVM,S60JC10V,D5FE60,P14FE6SBK,D3SB60,D4F60,M1FE40,P105LF4QL,P40F12SN,SG20TC15M,S60SC6MT,D5CE6ST,D10JBB60V,DF15NC15,KU5S31NS,P24B4SBK,D6SBN20,P105LF4QN,D1FS4A,US15KB80R,D25XB80,P25LF12SNK,MS1003SH,D2S6M,SG15SC4M,P66F7R5SN,D40FDC15ST,UD4KB80,P3F60HP2,D30JCT120V,P1B90VX3K,P168LG10GN,D25FD60V,M1FE60,P7F60HP2,P12FE7R5SBK,DG1S6,P240FZ4QNKA,DG1S4,G1VL24C,ST20-30FY,D6FEC4ST,D20FD60LU,ST03D-82,DF20SC9M,P55F6EN,D2S4M,LL15XB60,DE5LC20U,P64LF6QN,P64

选型指南 - SHINDENGEN - December 2023 PDF 英文下载

Shindengen Expanded Automotive Application Compatible Surge Absorption Power Zener Diode Series (TVS) Lineup for Vehicles, Reducing 50% Mounting Area

Shindengen has expanded its AEC-Q101 compliant “DO-214AC(G1F) package“ power Zener diode lineup, which makes it possible to reduce the mounting area by 50% or more compared to Shindengen‘s previous 1 W equivalent power dissipation power Zener diode (TVS) DO-214AC(1F) packages.

产品发布时间 : 2023-08-08

ST02-30G1 TVS 5.0A, 200W

型号- ST02-30G1

数据手册 - SHINDENGEN - Rev.01 - 2020.01 PDF 英文下载

【产品】小型汽车级表面贴装齐纳二极管，功率损耗低至1W，适合24V汽车电子系统

SHINDENGEN的表面贴装齐纳二极管ST02-30G1通过了AEC-Q101认证，具有小封装、漏电流小、功耗小，只有1W、击穿电压低、钳位电压低的特点，其中最小击穿电压只有28V，钳位电压最大40V，非常适合24V系统的汽车电子产品使用。

新产品发布时间 : 2018-06-16

Power Zener Diode ST02-30G1

型号- ST02-30G1

数据手册 - SHINDENGEN - 2016.02 PDF 英文下载

在充电模块设计电路时，使用新电元肖特基二极管作为副边输出整流，那么二极管耐压如何选择，二极管的反向击穿的条件是什么？

二极管的PN结的反向击穿只有两种，一种是齐纳击穿，第二种为雪崩击穿，凡是大于6V都是雪崩击穿，4-6V电压齐纳和雪崩都有，低于4V都是齐纳击穿（Zener），齐纳击穿可承受较大的电流，因此齐纳击穿都是用作稳压管。而雪崩击穿可承受的电流较小。整流管都是雪崩击穿的，雪崩击穿的二极管随温度升高其反向饱和（saturation）电流增加，一般理解为反向漏电流增加，但反向击穿电压会升高。

技术问答发布时间 : 2017-10-10

Shindengen（新电元） ST02-30G1 齐纳二极管数据手册

型号- ST02-30G1

数据手册 - SHINDENGEN - 2016年02月01日 PDF 英文下载

Shindengen（新电元工业株式会社），1949年在日本成立，主要从事功率半导体和开关电源、电装制品的制造和销售，并以电力电子技术为主要领域。旗下的电源用肖特基二极管、桥堆等分立器件产品的市场占有率稳居世界前列，在日本国内占95%的市场份额。其整流桥在全世界占有接近40%的市场份额，素有“桥王”之称。

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SHINDENGEN二极管选型表

SHINDENGEN二极管选型表提供普通整流二极管、桥式整流二极管、肖特基二极管、快恢复二极管选型，

产品型号	品类	VRRM[V]	IF(AV)[A]	IFSM[A]	Tj[℃]	VF(max.)[V]	IR(max.)[μA、mA]	Package(House Name)	Package(JEDEC Code)	AEC-Q101	Automotive
M1F60	普通整流二极管	600	1	25	-55 to 150	1.1	10μA	M1F	DO-219AA similar	-	Automotive

选型表 - SHINDENGEN 立即选型

Shindengen Launched Schottky Barrier Diodes with 99% Leakage Current Reduction, Contributing to Reduction of Power Loss and Miniaturization of Automotive ECUs

Shindengen Electric Manufacturing has launched the SLSBD series of Schottky barrier diodes for automotive applications. They reduce leakage current by approximately 99%, contributing to lower loss and miniaturization of automotive ECUs.

产品发布时间 : 2024-11-08

Shindengen（新电元）MCZ5209SN-3072 PFC+LLC控制IC数据手册

描述- MCZ5209SN是拥有两条控制电路的集成控制IC，两条控制电路分别是控制临界电流型PFC(Power Factor Correction)用的控制器和控制拥有高耐压脉冲电路驱动的变频LLC电桥型全波段电流共振电源用的控制器。装载高耐压自动启动端子（避免漏极功能），可无损耗启动。

型号- MCZ5209SN,RH-IXD797WJQZY,MCZ5209SN-3072

数据手册 - SHINDENGEN - Revision 1 - 2015年4月17日 PDF 英文下载

Shindengen（新电元）功率模块MG020201数据手册

描述- MG020201 7101

型号- MG020201 7101,MG020201-7101,MG020201

数据手册 - SHINDENGEN - 2016年02月22日 PDF 英文下载

Shindengen Expands Its FRD Lineup Expansion for Miniaturization and High Withstand Voltages

The development of automotive products and consumer electronics has led to the need for various specifications of fast recovery diodes (FRDs), such as smaller size and higher withstand voltages. To meet these needs, Shindengen Electric Manufacturing has expanded its FRD K-series lineup.

产品发布时间 : 2024-10-10

Shindengen Announces Development of MF2003SV Diode IC with Reverse Connection and Reverse Current Protection

Shindengen announces development of an ideal diode IC with reverse connection and reverse current protection which reduces conduction dissipation by 55% Built-in control circuit eliminates the need for external circuits.

新产品发布时间 : 2020-08-30

【产品】Shindengen（新电元）新发布LLC电流谐振模式控制器IC芯片，配备600V耐压起动器电路

2018年7月26日，Shindengen公司发布一款LLC电流谐振模式控制器IC芯片MCZ5211ST，其配备600V耐压起动器电路，可兼容用于高频桥式变流器中使用。LLC电流谐振电路主要用于100~500W输出级电源中，其可以实现更高的效率和更低的噪声。Shindengen公司开发的MCZ5211ST是一种LLC电流谐振控制集成电路，其特点是单芯片上的高耐压600V启动电路和低耐压控制电路.

新产品发布时间 : 2018-09-14