SMAJ12CA 双向瞬态抑制二极管（TVS）应用及电路设计
SMAJ12CA 是单向TVS二极管（仅抑制正极性瞬态电压），而 SMAJ12A 是其双向版本（可抑制正负极性瞬态）。以下以 双向TVS（SMAJ12A） 为例，介绍其应用领域及电路设计。
一、SMAJ12A 双向TVS关键参数
| 参数 | 值 | 说明 |
|---|---|---|
| 工作电压（VWM） | 12V | 最大持续反向电压 |
| 击穿电压（VBR） | 13.3V（最小）~14.7V（典型） | 开始导通的电压 |
| 钳位电压（VC） | 19.9V（IPP=1A, 8/20μs） | 最大瞬态电压 |
| 峰值脉冲电流（IPP） | 24.1A | 可承受的最大浪涌电流 |
| 极性 | 双向 | 可抑制正/负瞬态电压 |
| 封装 | SMA/DO-214AC | 表面贴装，适用于紧凑设计 |
二、双向TVS（SMAJ12A）应用领域
1. 交流信号线路保护
- RS-485/422、CAN总线（正负信号均需保护）
- 音频接口（如麦克风、扬声器，防止ESD损坏）
- 传感器信号线（如工业4-20mA电流环）
2. 电源保护（正负电压环境）
- ±12V 电源轨（如运放供电、数据采集系统）
- 汽车24V系统（防止抛负载、反向电压冲击）
3. 高频/射频电路保护
- 天线端口（防止雷击或ESD导致LNA损坏）
- 射频收发模块（如Wi-Fi、蓝牙设备）
4. 工业控制与电机驱动
- 继电器/接触器线圈（抑制反向电动势）
- 伺服驱动器I/O端口（防止电压瞬变）
三、双向TVS典型电路设计
1. 基本连接方式（并联保护）
- 双向TVS跨接在信号线或电源线对地，正负瞬态均被钳位。[被保护线路] —— SMAJ12A —— [GND]
- 适用于：电源输入、数据线（如USB D+/D-）、通信接口（RS-485 A/B线）。
2. 差分信号保护（如RS-485）
- 在A/B线之间加TVS，同时每线对地再加TVS，形成双重保护：RS-485_A —— SMAJ12A —— RS-485_B RS-485_A —— SMAJ12A —— GND RS-485_B —— SMAJ12A —— GND
- 作用：抑制共模（A/B对地）和差模（A对B）浪涌。
3. 电源输入保护（±12V系统）
- 正负电源均加TVS，防止电压反向或过冲：复制+12V —— SMAJ12A —— GND -12V —— SMAJ12A —— GND
- 配合保险丝，避免TVS短路导致电源损坏。
4. 与TVS配合的其他元件
| 元件 | 作用 | 示例电路 |
|---|---|---|
| 保险丝 | 防止TVS短路后持续过流 | [电源] → [保险丝] → [TVS] → [GND] |
| 滤波电感/磁珠 | 抑制高频噪声 | [TVS] → [磁珠] → [被保护电路] |
| 去耦电容 | 吸收低频瞬态 | [TVS] → [100nF电容] → [GND] |
四、PCB布局关键点
- TVS尽量靠近接口（如USB连接器、电源输入端子），减少走线电感。
- 使用短而宽的接地路径，确保低阻抗回流。
- 避免TVS与被保护电路共用地线环路，防止地弹噪声耦合。
五、单向 vs. 双向TVS如何选择？
| 场景 | 适用TVS类型 |
|---|---|
| 直流电源/单向信号（如+5V、+12V） | 单向（SMAJ12CA） |
| 交流信号/差分总线（如RS-485、CAN） | 双向（SMAJ12A） |
| 未知极性瞬态（如雷击） | 双向（SMAJ12A） |
六、总结
- SMAJ12A（双向）适用于正负电压环境，如RS-485、±12V电源、射频端口等。
- 电路设计核心：TVS并联在被保护线路与地之间，配合低阻抗布局。
- 关键优化：结合保险丝、滤波电感，提升系统可靠性。
通过合理选型与设计，双向TVS可有效防护ESD、雷击、感性负载开关等瞬态威胁。
电性参数
封装尺寸
数据手册
SMAJ12CA系列产品采用SMB封装，每卷5,000个，如需了解产品详情，请访问https://semiwell.com/automotive-tvs/smaj12ca/； 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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