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

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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

目录- Semiconductor Part number index GENERAL RECTIFYING DIODES BRIDGE DIODES SCHOTTKY BARRIER DIODES FAST RECOVERY DIODES THYRISTORS/SIDACs/TRIACs/SURGE ABSORBERS TVS POWER MOSFETs/POWER MODULES/POWER Ics PACKAGE LIST & PRODUCTS OUTLINE DIMENSIONS PACKING SPECIFICATION/NOTES

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

December 2023 - SHINDENGEN - 选型指南代理服务技术支持采购服务

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.

2023-08-08 - 产品代理服务技术支持采购服务

ST02-30G1TVS5.0A，200W

描述- 本资料介绍了ST02-30G1型号瞬态电压抑制器（TVS）的特性。该器件具有200W峰值脉冲功率，采用超小型表面贴装技术，符合AEC-Q101标准，无铅端子设计，并满足RoHS环保要求。

型号- ST02-30G1

2020.01 - SHINDENGEN - 数据手册 - Rev.01 代理服务技术支持采购服务

【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。

2018-06-16 - 新产品代理服务技术支持采购服务

Shindengen（新电元） ST02-30G1 齐纳二极管数据手册

描述- 该资料介绍了ST02-30G型瞬态电压抑制二极管（TVS）的技术规格和应用信息。内容包括产品外观、封装类型、电气特性、热特性以及应用注意事项。

型号- ST02-30G1

2016年02月01日 - SHINDENGEN - 数据手册代理服务技术支持采购服务

功率齐纳二极管ST02-30G1

描述- 该资料介绍了ST02-30G1型号的TVS（瞬态电压抑制器）和Power Zenere二极管的产品规格和应用信息。内容包括产品外观图、包装尺寸、电气特性、热特性以及应用注意事项。

型号- ST02-30G1

2016.02 - SHINDENGEN - 数据手册代理服务技术支持采购服务

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。

2017-10-10 - 技术问答代理服务技术支持采购服务

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。

通用整流二极管桥式二极管肖特基势垒二极管快速恢复二极管晶闸管双向晶闸管硅双向触发开关浪涌吸收器瞬态浪涌抑制器功率MOSFET 电源模块电源芯片

代理服务线上商城技术资料

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 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.

2024-10-10 - 产品代理服务技术支持采购服务

Shindengen（新电元）P140LF4QNK MOS-FET数据手册

描述- 本资料详细介绍了型号为P140LF4QNK的MOSFET器件的技术规格和应用特性。内容包括绝对最大额定值、电学和热学特性、典型输出特性图等，旨在提供该器件的性能参数和使用参考。

型号- P140LF4QNK

2018年12月03日 - SHINDENGEN - 数据手册 - Rev. 1 代理服务技术支持采购服务

Shindengen Begins Mass Production of D5CE4S High Current Schottky Barrier Diode in Thinner JEITA SC-110 Package (CE)

Shindengen is commencing mass production of the D5CE4S high current Schottky barrier diode which uses a JEITA SC-110 package. It is a low VF type, providing a high level of reliability that can be guaranteed as a safety control component for vehicle applications.

2023-08-04 - 新产品代理服务技术支持采购服务

Shindengen Announcement of TO-277A Package for Large Current Support in Cars

Shindengen Electric Manufacturing Co., Ltd. (headquartered in Otemachi, Chiyoda-ku) launched sales for the small TO-277A (JEDEC name) package that can handle large currents in cars.

2024-09-30 - 产品代理服务技术支持采购服务

Shindengen‘s Dual MOSFET Contributes to Downsizing and Reduction in the number of Components for Various Types of Automotive ECU

Shindengen Electric Manufacturing Co., Ltd. has launched the LF Dual Series MOSFET for various types of automotive ECU.This series maintains the low dissipation and large current characteristics of Shindengen‘s conventional products.

2021-10-28 - 新产品代理服务技术支持采购服务