SMAJ36A瞬态抑制二极管电路设计产品特性及数据手册

一、SMAJ36A 核心产品特性详解

SMAJ36A的特性可以归纳为以下几个方面：

1. 电压特性

• 反向断态电压（VRWM）: 36V
  • 这是TVS二极管在正常电路工作中可以持续承受的最大电压。电路的工作电压应低于此值，通常选择VRWM略高于电路的最大正常工作电压。
• 击穿电压（VBR）: 40.0V - 44.1V（@IT）
  • 这是TVS管开始雪崩击穿、进入钳位状态的电压。测试电流（IT）通常为1mA。这是一个范围值，表示器件之间的个体差异。
• 最大钳位电压（VC）: 58.1V（@IPP）
  • 这是TVS在承受最大峰值脉冲电流（IPP）时，两端出现的最高电压。这是保护性能的最关键参数，它必须低于被保护芯片能承受的最大耐压值。对于SMAJ36A，当流过高达 28.4A 的8/20μs浪涌电流时，电压会被钳制在58.1V以下。

2. 功率与电流特性

• 峰值脉冲功率（PPP）: 600W（10/1000μs波形）
  • 这是TVS能安全耗散的最大瞬态功率。SMAJ36A属于600W功率等级系列。在选择时，需要确保预估的浪涌能量不超过其容量。
• 峰值脉冲电流（IPP）: 28.4A（8/20μs波形）
  • 在8/20μs标准浪涌测试波形下，它能承受的最大峰值电流。

3. 响应速度

• 响应时间：极快（皮秒级）
  • TVS二极管的响应速度非常快，通常在1皮秒左右。这使其能够有效抑制非常快速的瞬态威胁，如静电放电（ESD）。

4. 封装与可靠性

• 封装：DO-214AC（SMA）
  • 表面贴装封装，便于自动化生产，占用PCB空间小。
• 工作结温（TJ）：-55°C 到 +150°C
  • 宽泛的工作温度范围，适用于大多数工业和汽车环境。
• 认证：通常符合UL认证，并可用于汽车电子（如AEC-Q101）
  • 具体需查阅数据手册，但该系列产品通常具备这些可靠性认证。

5. 单向与双向选择

• SMAJ36A是单向TVS二极管。
  • 特性：有极性，像稳压二极管一样工作。只能保护一个方向的过压（通常是正极接地的正向浪涌）。
  • 应用：适用于直流（DC）电路。
  • 标志：管体上有一条色带的一端是阴极。
• 对应双向型号：SMAJ36CA
  • 特性：无极性，可以对正、负两个方向的过压进行钳位。
  • 应用：适用于交流（AC）电路或可能存在正负浪涌的直流电路。

二、电路设计指南

正确设计TVS电路是发挥其保护作用的关键。

1. 基本连接方法

• 并联放置：TVS二极管应并联在被保护电路或器件的两端。
• 方向性（针对单向SMAJ36A）：
  • 阴极（K） 接电路的正极（VCC/VPWR）。
  • 阳极（A） 接地（GND）。
  • 这样，在正常工作时，TVS处于反向偏置状态，相当于高阻态，对电路无影响。当出现超过VRWM的正向浪涌时，TVS迅速导通泄放电流。

上图清晰地展示了单向TVS在DC电路中的正确接法。

2. 布局与布线关键要点

这是工程实践中最容易出问题的地方，糟糕的布局会使TVS完全失效。

• 路径最短原则：TVS的安装位置必须尽可能靠近噪声源（如连接器端口、继电器触点）或需要保护的敏感器件。目标是让浪涌电流在进入被保护电路之前就被TVS分流。
• 低电感回路：用于连接TVS的PCB走线应短而粗，以减少寄生电感。寄生电感在高速瞬变过程中会产生额外的电压尖峰（V = L * di/dt），削弱TVS的钳位效果。
• 地线直接且独立：TVS的接地脚应该通过一个短而宽的走线直接连接到系统的接地点（尤其是保护地），避免与信号地长距离共享走线。

良好布局 vs 糟糕布局示意图：

• 良好布局：浪涌从接口进入 -> 首先遇到TVS -> 大部分电流被TVS泄放到地 -> 少量残余能量进入后续电路。
• 糟糕布局：TVS放在离接口很远的地方 -> 浪涌先经过长长的走线到达被保护芯片 -> 芯片损坏后，浪涌才到达TVS -> TVS失去保护作用。

3. 前级配合（可选但重要）

为了分担压力或应对更大能量的威胁，可以设计多级保护：

• TVS + 电阻/磁珠/PPTC：在接口处串联一个小的电阻或磁珠，然后并联TVS到地。电阻可以限制浪涌电流，降低对TVS的要求。PPTC（自恢复保险丝）可以在过流时切断电路。
• TVS + 压敏电阻（MOV）：MOV通流能力大但响应慢，TVS响应快但通流能力相对小。两者结合可以形成优势互补。

三、选型与设计检查清单

在为您的电路选择SMAJ36A或类似TVS时，请核对以下清单：

1. 工作电压匹配：我的电路最大持续工作电压是否 < TVS的VRWM（36V）？
2. 钳位电压安全：TVS的最大钳位电压VC（58.1V）是否 < 被保护IC的最大耐受电压？
3. 功率/电流能力：预估的浪涌能量（或峰值电流）是否在TVS的PPP（600W）和IPP（28.4A）能力范围内？
4. 单向/双向：我的电路是直流（选单向A）还是交流/有负压风险（选双向CA）？
5. 布局是否最优：TVS是否放在了最需要保护的位置，并且引线电感最小化？

四、数据手册关键参数表格摘要

总结：SMAJ36A是一款适用于36V左右工作电源线路的常用保护器件，具有快速响应和中等功率处理能力。成功的保护设计不仅依赖于正确的选型，更取决于精心的PCB布局。

电性参数

封装尺寸

数据手册

供货情况
SMAJ36A系列产品采用 DO-214AC(SMA) 封装，每卷5,000个，如需了解产品详情，请访问https://semiwell.com/product-general-tvs/smaj36a/； 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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