P0080FA-S 半导体放电管 (TSS) 应用领域及电路设计

P0080FA-S 是 Littelfuse 推出的固态瞬态电压抑制器 (TSS，Thyristor Surge Suppressor)，专为低压电路中的过电压保护设计。它采用半导体材料制造，具有高浪涌能力、低漏电流和快速响应等特点，是传统气体放电管 (GDT) 的理想替代品。

一、P0080FA-S 的特性

  1. 关键参数
    • 击穿电压 (Vbo)：6-10V
    • 最大浪涌电流 (Ipp)：20A (8/20μs 波形)
    • 漏电流 (Id)：< 1μA
    • 响应时间：< 1ns
    • 功耗：0.05W
    • 工作温度范围：-40°C 至 125°C
  2. 产品特点
    • 高浪涌保护能力： 支持高达 20A 的浪涌电流。
    • 低电容： 适用于高速信号电路。
    • 双向保护： 可在正负电压下提供对称的过电压保护。
    • 高可靠性： 不易老化，支持长时间稳定运行。
  3. 封装形式
    • 提供 SMD 表面贴装封装，适合现代高密度 PCB 设计。

二、P0080FA-S 的应用领域

  1. 通信设备
    • DSL、xDSL 和 PoE 接口： 防止雷击和电源浪涌对通信线路的损害。
    • 以太网接口： 提供接口的瞬态电压保护，尤其适用于千兆网络。
  2. 工业控制
    • I/O 接口： 用于 PLC、传感器和工业总线的浪涌保护。
    • 数据采集设备： 防止浪涌干扰数据完整性。
  3. 消费电子
    • 充电接口： 如 USB、Type-C 接口的过压保护。
    • 便携设备： 智能手机、平板电脑和可穿戴设备。
  4. 汽车电子
    • CAN 总线、LIN 总线： 提供可靠的过压保护。
    • OBD 接口： 防止瞬态高压对诊断设备的损害。
  5. LED 照明
    • 用于 LED 驱动电路中，保护电路免受电涌和瞬态过电压影响。

三、P0080FA-S 的电路设计

1. 工作原理

P0080FA-S 作为 TSS，在正常电路工作电压下呈高阻态；当瞬态电压超过其击穿电压 (Vbo) 时，迅速导通，将浪涌电流分流到地，从而保护后续电路。

2. 典型电路设计

  1. 通信线路保护[信号线1] --- [P0080FA-S] --- [地] [信号线2] --- [P0080FA-S] --- [地]
    • 设计思路：
      在每条信号线与地之间并联 P0080FA-S，保护通信线路免受雷击或电涌的影响。
  2. 电源接口保护[电源输入] --- [P0080FA-S] --- [地]
  3. USB/Type-C 接口保护[Vbus] --- [P0080FA-S] --- [地] [D+/D-] --- [P0080FA-S] --- [地]
  4. 汽车总线保护[CAN_H] --- [P0080FA-S] --- [地] [CAN_L] --- [P0080FA-S] --- [地]
    • 设计思路：
      在 CAN 总线的每个信号线上并联 P0080FA-S，用于保护总线上的收发器。

3. 参数选择

  • 击穿电压 (Vbo)：
    应高于电路的工作电压，低于被保护设备的耐压。
  • 浪涌电流能力 (Ipp)：
    根据设备可能遭受的浪涌电流选择合适的型号。
  • 低电容要求：
    对于高速信号电路，选择低电容型号，避免影响信号完整性。

4. 多器件联合设计

  • 与 TVS 二极管配合：
    P0080FA-S 可作为粗保护器件分流大浪涌，TVS 用于精细箝位剩余电压。
  • 与保险丝组合：
    在高能量环境下，串联保险丝可增强电路的整体保护能力。

四、使用注意事项

  1. 散热设计
    • 在高频浪涌环境中，需考虑器件的热量管理，保持在工作温度范围内。
  2. PCB 布局
    • 将 P0080FA-S 尽量靠近被保护设备的输入端，以缩短响应时间。
    • 确保其接地路径低阻抗，提高浪涌分流效果。
  3. 浪涌测试
    • 在电路设计完成后，进行 IEC 61000-4-5 浪涌测试，验证保护效果。
  4. 兼容性评估
    • 在高速通信应用中，评估其对信号完整性（如串扰和阻抗匹配）的影响。

五、总结

P0080FA-S 半导体放电管 (TSS) 是一种高效、可靠的过电压保护元件，特别适合低压和高速信号电路的浪涌保护。通过合理的电路设计和器件选择，可以有效提高系统的抗过电压能力，确保设备的稳定性和寿命。

电性参数

封装尺寸

数据手册

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供货情况
P0080FA-S系列产品采用SOD-123FL封装，每卷3,000个，如需了解产品详情，请访问https://semiwell.com.cn/product-general-thyr/p0080fa-s/； 现提供样品，您可向全球各地的 Semiwell 的授权经销商索取样品。

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