5.0SMDJ系列TVS二极管：保护电子设备的可靠选择

在电子设备的设计中，如何有效保护敏感电路免受电压瞬变的影响是一个关键问题。TVS（Transient Voltage Suppressor）二极管作为一种常用的过压保护器件，能够在瞬间将浪涌能量泄放，从而保护后端电路。今天，我们就来详细了解一下Littelfuse的5.0SMDJ系列TVS二极管。

文件下载：Littelfuse 5.0SMDJ-FB TVS二极管.pdf

一、产品概述

5.0SMDJ系列是专门为保护敏感电子设备而设计的表面贴装型TVS二极管，具备5000W的峰值脉冲功率能力。它可以有效抵御由雷击和其他瞬态电压事件引起的电压瞬变，广泛应用于电信、计算机、工业和消费电子等领域的I/O接口、VCC总线及其他易受影响的电路保护。

二、产品特性与优势

（一）强大的功率能力

该系列在10/1000μs波形下具有5000W的峰值脉冲功率能力，重复率（占空比）为0.01%，能够承受较大的浪涌冲击，为电路提供可靠的保护。这不禁让人思考，在实际设计中，如何根据具体的浪涌情况来充分发挥其功率优势呢？

（二）温度特性良好

其击穿电压VBR会随温度变化，计算公式为$V_{BR @ TJ}= V{BR@25°C} times (1+alpha_T times (T_J - 25))$（$alpha_T$为温度系数）。这种特性使得它在不同的温度环境下都能保持稳定的性能，适应各种复杂的工作条件。

（三）安全环保

• 符合UL认证，采用的化合物满足可燃性等级V - 0要求，具有良好的阻燃性能。
• 无卤素且符合RoHS标准，符合环保要求，有助于打造绿色环保的电子产品。

（四）封装优势

采用SMD低轮廓表面贴装封装，可最大限度减少PCB占用空间，对于对空间要求较高的设计非常友好。同时，典型的失效模式为在过压或过流情况下短路，能及时切断电路，避免对后端设备造成进一步损害。

（五）其他特性

• 引脚无铅（E3），即二级互连无铅，终端镀层材料为锡（Sn），符合相关环保标准。
• 进行了晶须测试，基于JEDEC JESD201A的表4a和4c，通过了1/2级测试。
• 满足IEC 61000 - 4 - 2 ESD标准，可承受30kV（空气）和30kV（接触）的静电放电，内置应力释放结构，提高了产品的可靠性。

三、主要参数

（一）最大额定值和热特性

参数	符号	值	单位
10/1000μs波形下，$T_J = 25^{circ}C$时的峰值脉冲功率耗散	$P_{PPM}$	5000	W
$T_J = 50^{circ}C$时，无限散热片上的功率耗散	$P_D$	6.5	W
8.3ms单半正弦波的峰值正向浪涌电流	$I_{FSM}$	300	A
仅单向器件在100A时的最大瞬时正向电压	$V_F$	5.0	V
工作温度范围	$T$	- 65 至 150	$^{circ}C$
存储温度范围	$T_{STG}$	- 65 至 175	$^{circ}C$
典型结到引脚的热阻	$R_{θJL}$	15	$^{circ}C$/W
典型结到环境的热阻	$R_{θJA}$	75	$^{circ}C$/W

（二）电气特性

文档中给出了详细的电气参数表格，涵盖了不同型号（单向和双向）的反向截止电压、击穿电压、测试电流、最大箝位电压、最大峰值脉冲电流、最大反向漏电流、最大温度系数等信息。例如，5.0SMDJ12A单向器件的反向截止电压为12.0V，击穿电压范围在13.3 - 14.7V之间。在实际设计中，我们需要根据具体的电路要求来选择合适的型号。

四、I - V曲线特性和相关曲线

（一）I - V曲线特性

了解I - V曲线特性对于理解TVS二极管的工作原理至关重要。其中涉及到峰值脉冲功率耗散、截止电压、击穿电压、箝位电压、反向漏电流和正向电压降等关键概念。通过这些参数，我们可以更好地把握TVS二极管在不同电压和电流条件下的工作状态。

（二）相关曲线

文档中还给出了多个特性曲线，如TVS瞬态箝位波形、峰值脉冲功率额定值、峰值脉冲功率降额曲线、脉冲波形、典型结电容、最大非重复峰值正向浪涌电流（仅单向）、峰值正向电压降与峰值正向电流（典型值）等。这些曲线为我们在实际应用中评估TVS二极管的性能提供了重要依据。例如，通过峰值脉冲功率降额曲线，我们可以了解在不同温度下，TVS二极管的峰值脉冲功率能力的变化情况，从而合理设计散热方案。

五、焊接和环境参数

（一）回流焊条件

对于无铅组装，文档给出了详细的回流焊参数，包括预热温度、时间、升温速率、回流温度、时间、峰值温度、在峰值温度附近的时间、降温速率以及从25°C到峰值温度的总时间等。严格按照这些参数进行焊接操作，有助于保证焊接质量和产品性能。

（二）环境规格

该系列产品经过了多项环境测试，如高温反向偏置（HTRB）、偏置温湿度（H3TRB）、无偏置高加速应力测试（UHAST）、温度循环（TC）、湿度敏感度等级（MSL）和耐焊接热（RSH）等测试。这些测试确保了产品在不同的环境条件下都能稳定可靠地工作。

六、物理规格和尺寸

（一）物理规格

产品重量为0.007盎司（约0.21克），采用JEDEC DO214AB封装，玻璃钝化结上有模制组件。单向产品通过阴极带表示极性，终端为哑光镀锡引脚，可根据JESD22 - B102进行焊接。

（二）尺寸

文档给出了DO - 214AB（SMC J - Bend）封装的详细尺寸，包括各个尺寸的英寸和毫米单位的最小值和最大值。在进行PCB设计时，我们需要根据这些尺寸来合理布局TVS二极管，确保其与其他元件的兼容性。

七、订货和包装选项

该系列提供了多种订货和包装选项，如5.0SMDJxxxXX采用3000个/盘的16mm带/13”卷轴包装；5.0SMDJxxxXX - T7采用500个/盘的16mm带/7”卷轴包装；对于双向产品电压范围在12V至30V的5.0SMDJxxxXX - E采用3000个/盘的16mm带/13”卷轴包装，且产地为中国以外地区。我们可以根据实际的生产需求来选择合适的包装选项。

综上所述，Littelfuse的5.0SMDJ系列TVS二极管凭借其强大的功率能力、良好的温度特性、安全环保、封装优势等特点，为电子设备的过压保护提供了一个可靠的解决方案。在实际设计中，我们需要根据具体的应用场景和电路要求，合理选择型号和封装，并严格按照相关的焊接和使用规范进行操作，以充分发挥其性能优势，保护电子设备的安全稳定运行。你在使用TVS二极管的过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享交流。