1. P2600SB 概述

P2600SB 是一款玻璃钝化型半导体放电管,属于电压钳位型浪涌保护器件。它本质上是一个精确控制的、高速的“撬棒”(Crowbar)型保护器件,其行为类似于一个电压触发的、可自复位的“晶闸管”。

  • 关键特性:
    • 断态电压 (Vdrm): 58V
    • 击穿电压 (Vbo): 70V (最小值)
    • 峰值脉冲电流 (Ipp): 100A (8/20μs 波形)
    • 保持电流 (Ih): 150mA (典型值)
    • 低电容: 通常 < 50pF,非常适合高速数据线路保护。
    • 封装: DO-214AA (SMB)

2. 主要应用领域

由于其电压和电流特性,P2600SB 广泛应用于需要精细过压保护通信和信号线路中。其主要作用是将浪涌能量从精密设备上分流泄放,防止设备因过压而损坏。

  1. 通信线路保护:
    • xDSL 调制解调器: 保护DSL线路驱动器和接收器免受雷击感生浪涌和电源交叉的影响。
    • T1/E1/J1/T3 接口: 保护电信设备中的高速数字线路卡。
    • ISDN S/T 接口: 保护网络终端(NT)和网络终端设备(NTE)。
    • 基站接口设备: 保护与天线连接的射频和控制系统线路。
  2. 工业控制与自动化:
    • 现场总线: 保护Profibus、CANBus、RS-485等通信接口,防止因电源波动、感应雷击或静电放电(ESD)造成的损坏。
    • 传感器线路: 保护PLC(可编程逻辑控制器)的模拟和数字输入通道。
    • I/O 端口保护: 保护各种工业设备的输入/输出端口。
  3. 消费电子与计算机接口:
    • 以太网端口 (10/100/1000BASE-T): 常用于保护PHY芯片,通常与TVS二极管配合使用,构成初级和次级保护。
    • USB、HDMI 等高速数据端口: 提供ESD和浪涌保护,其低电容特性对信号完整性至关重要。
  4. 安防与监控系统:
    • 保护摄像头(CCTV)的同轴电缆视频信号线、控制线和电源线。

3. 电路设计要点

在设计使用P2600SB的保护电路时,需要遵循以下原则:

a. 基本连接方式

P2600SB通常与被保护线路并联。在正常工作时,它处于高阻态(断开),对电路几乎没有影响。当浪涌电压超过其击穿电压(Vbo)时,它会迅速(纳秒级)转变为低阻态(导通),将浪涌电流短路到地,从而将线路间的电压钳位在一个很低的水平(通常是几伏特)。

典型应用电路图:

text

                         +----------+
Line A ----------------|--| P2600SB |--|----------------- To Protected IC
                         |          |  |
                         +----------+  |
                        /              |
                       /               |
                      /               _|_
                     /                / \  GND
                    /                 |
Line B -----------------------------------

(这是一个差模保护电路,用于保护Line A和Line B之间的电压差)

b. 设计考虑与选型

  1. 电压选择:
    • 正常工作电压 (Vop): 被保护线路的最大稳态工作电压必须小于TSS断态电压 (Vdrm)。对于P2600SB,Vdrm=58V,因此它适用于工作电压低于58V的线路(如24V、48V系统)。
    • 击穿电压 (Vbo): 必须高于线路可能出现的最高峰值电压(包括噪声和轻微过压),但必须低于被保护IC的最大耐受电压。P2600SB的Vbo最小值为70V,这意味着它开始动作的电压至少是70V。
  2. 电流能力:
    • 确保预期的最坏情况下的浪涌电流(如雷击测试等级)低于器件的峰值脉冲电流 (Ipp)。P2600SB的Ipp为100A (8/20μs),对于许多二级保护应用已经足够。
    • 需要考虑短路电流。在交流系统中,TSS导通后可能会持续导通,直到电流低于其保持电流 (Ih)。P2600SB的Ih为150mA,如果交流短路电流远大于此值,TSS将无法自行关断,可能导致线路短路。因此,必须在前端串联一个阻抗元件(如PTC自恢复保险丝或电阻)来限制电流
  3. 配合使用(分级保护):
    • 与气体放电管 (GDT) 配合: GDT通流能力大但响应慢,常作为第一级保护,用于泄放大部分能量;TSS(如P2600SB)响应快、钳位电压低,作为第二级精细保护。
    • 与TVS二极管配合: TVS钳位电压低但通流能力较小。有时会用TSS作为初级保护来泄放大电流,保护后面的TVS和电路。更常见的组合是GDT(一级) + TSS/TVS(二级)。
  4. 布局布线:
    • 路径最短! 连接TSS的PCB走线应尽可能短而宽,以减小寄生电感,确保浪涌电流能快速被泄放。
    • 地线回路也应短而低阻抗。

4. 数据手册 (Datasheet) 关键信息解读

以下是基于Littelfuse P2600SB数据手册的摘要和解读:

| 参数 | 符号 | 值/条件 | 解读 |
| :--- | :--- | :--- | :--- |
最大重复关断电压 | Vdrm | 58 V | 选型核心参数。 线路正常工作电压必须低于此值。 |
击穿电压 | Vbo | 70 V (Min) | 浪涌电压超过此值,器件开始导通。 |
峰值脉冲电流 | Ipp | 100 A (8/20μs) | 通流能力指标。 代表它能承受的单次最大浪涌电流。 |
保持电流 | Ih | 150 mA (Typ) | 导通后,若电流低于此值,器件会自动复位到关断状态。 |
最大钳位电压 | Vc | 10 V @ 50A | 在泄放50A大电流时,器件两端的电压仅为10V,保护性能优异。 |
电容 | Ct | < 50 pF | 对高速信号线至关重要。 低电容意味着对信号完整性影响极小。 |
响应时间 | Tt | < 1.0 μs | 从过压到完全导通的时间,响应非常快。 |

重要曲线图:

  • V-I 特性曲线: 展示了器件从关断到导通的完整过程,非常直观。
  • 峰值脉冲电流 vs. 脉冲次数: 显示了器件的寿命,能承受多少次特定大小的浪涌。

总结

P2600SB 是一款性能优异的二级浪涌保护器件,特别适合保护工作电压在48V及以下的通信接口工业控制信号线路。其低电容快速响应特性使其成为高速数据线保护的理想选择。

设计核心:

  1. 确认线路电压 < Vdrm (58V)。
  2. 预估浪涌能量,确保 < Ipp (100A)。
  3. 务必串联PTC等限流元件,防止在交流电路中发生“闩锁”而无法关断。
  4. PCB布局时,泄放路径(到地)必须短而粗。

电性参数

封装尺寸

数据手册

供货情况
P2600SB系列产品采用 DO-214AA(SMB) 封装,每卷3,000个,如需了解产品详情,请访问https://semiwell.com/product-general-thyr/p2600sb/; 现提供样品,您可向全球各地矽门微Semiwell的授权经销商索取样品。

关于Semiwell
矽门微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; 免费技术支持热线:86-21-5484-1002;如需了解更多信息,请访问矽门微Semiwell官方网站:https://semiwell.com