1. 型号解读

首先，从型号名称我们可以快速了解它的关键参数：

  • P4K： 表示这是一款400W 峰值脉冲功率的TVS二极管（在10/1000μs标准波形下）。
  • E： 表示其工作电压系列。
  • 36： 表示其反向断态电压（Stand-off Voltage）V_RWM 为 36V。这是电路正常工作时，TVS二极管两端承受的最大连续电压。
  • C： 表示双向。这是最关键的特性之一。

双向（Bi-directional） 意味着它可以抑制来自正和负两个方向的过压瞬态脉冲。这与单向（Uni-directional）TVS形成对比，后者通常用于直流电路中，只抑制一个方向的过压，并对另一个方向的电压表现为正向二极管导通。

2. 主要电气参数

要正确应用P4KE36CA，必须理解其数据手册中的几个核心参数：

参数符号典型值含义与重要性
工作峰值电压V_RWM36V电路的最大正常工作电压。选择TVS时，此电压应略高于系统的最大工作电压。
击穿电压V_BR40V ~ 44.3V (在IT测试电流下)TVS开始雪崩击穿、显著导通的电压。此电压必须高于V_RWM，以确保正常工作时无泄漏。
最大钳位电压V_C58.1V (在Ipp下)这是最重要的保护参数。当承受最大脉冲电流Ipp时，TVS两端的电压会被限制在此值。它决定了被保护器件需要承受的最高电压。
峰值脉冲电流Ipp6.9A在10/1000μs波形下，TVS能承受的最大瞬态电流。
峰值脉冲功率Ppp400W额定脉冲功率 = V_C * Ipp。
漏电流I_R< 5μA (在V_RWM下)在正常工作时，流过TVS的微小电流，越小越好。

关键关系： V_RWM (36V) < V_BR (Min 40V) < V_C (Max 58.1V)

3. 电路设计应用特性

a. 双向特性与应用场景

P4KE36CA的双向特性使其特别适用于以下情况：

  1. 交流电路： 如AC电源线（110VAC/220VAC经过整流降压后的初级侧保护）、信号线等，因为过压脉冲可能为正也可能为负。
  2. 可能存在负压的直流电路： 例如电机驱动、感性负载开关等场景，关断时产生的反向感应电动势可能形成负向瞬变电压。
  3. 数据线/通信总线： 如RS-485、RS-422等差分总线，信号电压在正负之间摆动，需要双向保护。

电路连接： 双向TVS在电路中的连接非常简单，只需将其并联在需要保护的线路和地之间，没有极性要求（类似于两个背对背的齐纳二极管）。

b. 钳位作用与选型要点

TVS的核心作用是钳位，而不是完全吸收或阻断。

  • 工作原理： 当瞬态电压超过V_BR后，TVS的阻抗急剧下降（从高阻兆欧级变为低阻欧姆级），瞬间泄放巨大的脉冲电流（Ipp），从而将电压钳制在V_C以下，保护后级精密器件。
  • 选型关键：
    • V_RWM： 必须大于被保护电路的最高正常工作电压。例如，一个24V的直流系统，选择36V的V_RWM是合适的，留有足够余量。
    • V_C： 必须小于被保护器件的最大耐受电压。例如，如果后级IC的最大耐压是60V，那么P4KE36CA的最大钳位电压58.1V就是安全的。余量越大越安全。

c. 布局与寄生参数

TVS的性能极大地依赖于PCB布局：

  • 路径最短： TVS应尽可能靠近噪声入口或需要保护的端口放置。引线（包括到地的引线）要短而粗。
  • 原因： 过长的引线会产生寄生电感（L）。在高速瞬变电流（di/dt极大）流过时，寄生电感会产生额外的电压尖峰：V = L * di/dt。这个电压会与TVS的钳位电压V_C叠加，导致实际加到被保护器件上的电压远高于V_C，从而使保护失效。

一个糟糕的布局可能让一个标称58V钳位的TVS在实际电路中产生80V以上的尖峰。

4. 典型应用电路示例

示例1：直流电源输入保护（24V系统）

  • FUSE（保险丝）： 防止持续过流导致TVS或电路起火。
  • P4KE36CA（TVS）： 抑制来自电源线的浪涌和ESD。
  • Ferrite Bead（磁珠）和电容： 构成二级滤波，滤除高频噪声。

示例2：RS-485通信总线保护

  • P4KE36CA： 并联在A、B线和地之间，为共模浪涌（线对地）提供保护。由于其双向性，完美匹配差分信号的正负电压特性。
  • Resistor（电阻）： 通常串联在总线入口，用于限流，与TVS配合工作。

5. 总结：P4KE36CA的应用特性概要

  • 核心优势： 双向保护，适用于交流、存在反峰电压的直流及差分信号电路。
  • 功率等级： 400W，适合中等强度的浪涌保护，如IEC 61000-4-5标准的雷击浪涌测试（较低等级）、EFT/Burst和ESD保护。
  • 电压保护水平： 为36V系统提供可靠的过压保护，最终将危险电压钳位在58V以下。
  • 设计关键：
    1. 确保 V_RWM (36V) > 电路最大工作电压。
    2. 确保 V_C (58.1V) < 被保护器件最大耐压。
    3. PCB布局务必紧凑，引线电感最小化。

电性参数

封装尺寸

数据手册

P4KE36CA 瞬态抑制二极管 数据手册下载

供货情况
P4KE36CA应用领域电路设计及数据手册系列产品采用 DO-41 封装，每卷5,000个，如需了解产品详情，请访问https://semiwell.com/product-general-tvs/p4ke36ca//； 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。

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