TVS二极管选型注意事项
1）最高工作电压VRWM ：在电路正常工作情况下，TVS二极管是不工作的，处于截止状态，所以TVS二极管的截止电压应大于被保护电路的最高工作电压。这样才能保证TVS在电路正常工作下不会影响电路工作。但是TVS二极管的工作电压高低也决定了TVS二极管钳位电压的高低，在截止电压大于线路正常工作电压的情况下，TVS二极管工作电压也不能选取的过高，如果太高，钳位电压也会较高，所以在选择 VRWM时，要综合考虑被保护电路的工作电压及后级电路的承受能力。

2）TVS功率选型 ：TVS二极管产品的额定瞬态功率应大于电路中可能出现的最大瞬态浪涌功率。

3）VC钳位电压：TVS二极管钳位电压应小于后级被保护电路最大可承受的瞬态安全电压，大多数TVS管的VC与VBR及IPP都成正比。对于同一功率等级的TVS管，其击穿电压越高VC也越高。

4）IR 漏电流：在一些低功耗电路或高精度采集电路中，IR过大可能导致电路功耗过大或信号的采集精度超标。因低压（VRWM＜10V）TVS管的IR较大，如果后级电路耐受能力较强的话，尽量选择 10V或以上的TVS管；如果后级电路耐受能力不足，需要选择小IR且低电压的TVS管，东沃电子就可以提供这类产品。

5）C结电容：TVS管的结电容一般在几十皮法至几十纳法。对于同一功率等级的TVS管，其电压越低，电容值越大。在一些通信线路中，要特别注意TVS管的结电容，不能影响电路正常工作。

6）封装形式：一般来说，TVS管的功率从封装形式上也可以体现，封装体积越小，其功率一般也越小，这是因为TVS管的芯片面积直接决定了TVS管的功率等级。矽门微电子的电路工程师会根据电路设计及测试要求为您选择合适封装的TVS二极管。

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如何区分TVS二极管的单双向？
1）看标志：tvs管，有单向和双向之分，单向的一端呢，有细色环，接的是正极，而双向的呢，中间有两道环，或者没有任何标志，没极性。
2）看规格书：一般在第一页，双向为双向导通，单向为单向导通。
3）看型号：tvs管的型号命名是有规律的，大部分tvs管型号均能看出参数。如TVS管SMF5.0A/SMF5.0CA，尾缀后面是A的表示单向，尾缀CA的表示双向。
4）借助万用表工具：单向一边又电压，直流方面有雪崩击穿特性；双向都有电压，直流方面，双向对称。

参数详解
• VRWM ：截止电压， TVS二极管的最高工作电压，可连续施加而不引起TVS二极管劣化或损坏状态下，达到的最大的直流电压或交流峰值电压。 在VRWM下，TVS二极管是不工作的，不导通。

• VC：钳位电压，施加规定波形的峰值脉冲电流IPP时，TVS二极管两端测得的峰值电压。

• VBR：击穿电压，是TVS管的最小雪崩电压。指在V-I特性曲线上，在规定的脉冲直流电流IT或接近发生雪崩的电流条件下测得TVS两端的电压。

• IR：漏电流，亦称待机电流。在规定温度和最高工作电压条件下，流过TVS二极管的最大电流，其值是在截止电压下测量的。

• IPP：峰值脉冲电流，一般在10/1000μs电流波形下的峰值。

• IT：测试电流。

• C：电容值，对于同功率等级的TVS管而言，电压越低电容值就越大。在通信线路的防护中，尤其要注意TVS管的电容值。

• 封装形式：从TVS管的封装形式，可以看出其功率大小。TVS管的芯片面积直接决定其功率等级。

SMF5.0CA应用领域

  1. 低电压电路保护：
    • 用于保护 3.3V 或 5V 的逻辑电路（如 MCU、FPGA、传感器等）。
    • 防止静电放电（ESD）或瞬态电压损坏敏感器件。
  2. 通信接口保护：
    • 用于 USB、HDMI、RS232 等接口的 ESD 保护。
    • 确保高速信号线路的稳定性和可靠性。
  3. 电源输入保护：
    • 用于 DC-DC 转换器、LDO 稳压器的输入保护。
    • 防止电源线上的浪涌或瞬态电压损坏后端电路。
  4. 汽车电子：
    • 用于车载电子设备的电源和信号线保护。
    • 符合 AEC-Q101 标准的 TVS 可用于汽车环境。
  5. 消费电子：
    • 用于智能手机、平板电脑、可穿戴设备等便携式设备的电路保护。

电路设计方案

以下是基于 SMF5.0CA 的典型电路设计方案：

1. 电源输入保护电路

  • 应用场景：保护 DC 5V 电源输入。
  • 电路设计：
    • 将 SMF5.0CA 并联在电源输入端（VCC 和 GND 之间）。
    • 在 TVS 前端串联一个保险丝或电阻，以限制过电流。
  • 作用：
    • 当电源输入端出现瞬态高压时，TVS 迅速导通，将电压钳位在安全范围内。
VCC ----+----[Fuse/Resistor]----+---- VCC (To Circuit)
        |                      |
       [SMF5.0CA]              |
        |                      |
       GND ------------------- GND

2. 通信接口保护电路

  • 应用场景：保护 USB 数据线（D+ 和 D-）。
  • 电路设计：
    • 在每个信号线上串联一个小电阻（如 22Ω）。
    • 在每个信号线与地之间并联一个 SMF5.0CA。
  • 作用：
    • 防止 ESD 或瞬态电压损坏 USB 控制器。
D+ ----[22Ω]----+---- D+ (To USB Controller)
                |
               [SMF5.0CA]
                |
               GND

D- ----[22Ω]----+---- D- (To USB Controller)
                |
               [SMF5.0CA]
                |
               GND

3. MCU GPIO 保护电路

  • 应用场景：保护微控制器的 GPIO 引脚。
  • 电路设计：
    • 在 GPIO 引脚与地之间并联一个 SMF5.0CA。
    • 在 GPIO 引脚上串联一个电阻（如 100Ω），以限制电流。
  • 作用：
    • 防止外部瞬态电压损坏 MCU。
GPIO ----[100Ω]----+---- GPIO (To External Circuit)
                   |
                  [SMF5.0CA]
                   |
                  GND

4. 汽车电子保护电路

  • 应用场景：保护车载 12V 电源系统。
  • 电路设计：
    • 使用 SMF5.0CA 保护低压逻辑电路（如 5V 传感器）。
    • 在电源输入端增加一个 TVS（如 SMAJ33A）用于 12V 电源保护。
  • 作用：
    • 防止汽车电源系统中的瞬态电压（如负载突降）损坏设备。
12V ----[TVS SMAJ33A]----+---- 5V Regulator ----+---- VCC (To Circuit)
                          |                      |
                         GND                   [SMF5.0CA]
                                                |
                                               GND

设计注意事项

  1. 布局与布线：
    • 尽量缩短 TVS 与被保护器件之间的走线，以降低寄生电感。
    • 使用宽走线或铺铜降低阻抗。
  2. 散热设计：
    • 对于高功率应用，确保 TVS 的封装能够有效散热。
  3. 测试与验证：
    • 使用 ESD 枪或浪涌发生器测试电路的保护效果。
    • 验证钳位电压和响应时间是否符合设计要求。

电性参数

封装尺寸

数据手册

SMF5.0CA TVS二极管 数据手册下载

供货情况
SMF5.0CA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/automotive-tvs/smf5-0ca/； 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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Semiwell 拥有过电压保护器件系列产品的完善产品阵容。公司凭借其在半导体领域的技术和终端产品的应用背景，为电子、汽车和工业市场上的客户提供服务。如果您有技术问题，请按以下方式联系技术支持团队：邮箱：sales06@semiwell.com.cn； 电话：86-21-5484-1002； 免费技术支持热线：400-021-5756 ;如需了解更多信息，请访问 Semiwell 官方网站：https://semiwell.com.cn/