德州仪器TSM24A 24V单向TVS二极管技术解析与应用指南

描述

Texas Instruments TSM24A/TSM24A-Q1 24V单向TVS浪涌保护二极管可将高达60A的IEC 61000-4-5故障电流进行可靠分流,从而保护系统免受高瞬态冲击或雷击。该器件针对常用工业信号线路EMC要求提供一套解决方案,通过耦合的42Ω阻抗能够承受高达2.5kV的IEC 61000-4-5开路电压。TSM24A/TSM24A-Q1在浪涌事件期间产生钳位,使系统接触电压保持在38V(典型值)以下(IPP = 60A时)。

数据手册:

*附件:TSM24A数据手册.pdf

*附件:TSM24A-Q1数据手册.pdf

此外,Texas Instruments TSM24A/TSM24A-Q1采用小型引线SOT-23 (DBZ) 封装,与行业标准SMA封装相比,尺寸减小了大约50%。该器件具有极低器件漏电流,因此对受保护线路的影响极小。TSM24A-Q1器件通过了汽车应用类AEC-Q100认证。

特性

  • 强大的浪涌保护
    • IEC61000-4-5 (8/20 µs):60A
  • 对于持续8/20µs的60A浪涌电流,钳位电压低至38V(典型值),可保护下游元件
  • 单向极性,可优化单端数据线路和电源轨上的钳位性能
  • 24V工作电压,用于保护12V系统上的信号
  • 低漏电流:75nA(最大值)
  • 低I/O电容:54pF(典型值)
  • 集成IEC 61000-4-2 ESD保护
    • ±30kV接触放电
    • ±30kV气隙放电
  • 小型SOT-23引线封装,可最大限度节省电路板空间,并支持自动光学检测 (AOI)

引脚配置和功能

浪涌保护

德州仪器TSM24A 24V单向TVS二极管技术解析与应用指南

一、产品概述

德州仪器(TI)的TSM24A是一款专为工业网络设计的±24V单向浪涌保护二极管,采用紧凑型SOT-23封装(2.92mm×2.37mm)。该器件具有以下核心特性:

  • 强大的浪涌保护能力‌:
    • 可承受60A IEC 61000-4-5浪涌电流(8/20μs波形)
    • 典型钳位电压仅38V@60A
    • 峰值脉冲功率2800W(25°C)
  • 优异的ESD保护性能‌:
    • ±30kV接触放电(符合IEC 61000-4-2)
    • ±30kV空气放电保护
  • 优化的电气参数‌:
    • 工作电压24V(反向隔离电压)
    • 最大漏电流75nA(VIO=24V时)
    • 典型线电容54pF(1MHz测试频率)

二、关键技术与性能参数

2.1 电气特性

参数测试条件最小值典型值最大值单位
反向隔离电压IIO < 100nA-24-V
漏电流VIO=24V-2575nA
钳位电压IPP=60A(8/20μs)-38-V
正向电压IIO=10mA-0.7-V
线电容VIO=0V, f=1MHz-54-pF

2.2 封装与热性能

  • 封装类型‌:3引脚SOT-23(DBZ)
  • 热阻参数‌:
    • θJA=203.8°C/W
    • θJB=39.4°C/W
    • ψJT=8.7°C/W
  • 工作温度范围‌:-40°C至125°C

三、典型应用电路

设计要点‌:

  • 靠近传感器接口放置
  • 确保GND引脚1和2在PCB上短接
  • 使用宽而短的接地路径

3.2 USB Type-C™ VBUS保护

应用优势‌:

  • 处理高达24V的错误供电情况
  • 低电容不影响高速数据传输
  • 单向特性优化正向浪涌保护

四、选型与布局指南

4.1 器件选型要点

  • 电压匹配‌:确保VRWM(24V)覆盖系统最大稳态电压
  • 电流能力‌:根据预期浪涌等级选择(本器件支持60A)
  • 极性选择‌:单向设计优化单端线路保护

4.2 PCB布局建议

  1. 位置优化‌:
    • 尽量靠近被保护接口
    • 与敏感电路保持适当距离
  2. 接地设计‌:
    • 使用低阻抗接地路径
    • 避免形成接地环路
  3. 走线规范‌:
    • 信号线宽≥0.2mm
    • 避免90°转弯(推荐45°或圆弧)

五、应用领域

  1. 工业自动化‌:
    • PLC I/O模块保护
    • 工业传感器接口
    • 电机驱动电路
  2. 消费电子‌:
    • USB电源线路保护
    • 家用电器控制板
  3. 医疗设备‌:
    • 患者监护仪接口
    • 便携式医疗设备
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