• 核心电气参数(以典型 datasheet 为例):
    • VRWM (Working Voltage)43V。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。例如,适用于 36V-40V 的系统。
    • VBR (Breakdown Voltage):通常在 47.8V - 52.9V @ IT。这是 TVS 开始显著导通的电压。
    • IPP (Peak Pulse Current):在 10/1000μs 波形下,可承受的最大脉冲电流(例如 9.2A),用以计算其 400W 的峰值功率。
    • VC (Clamping Voltage):在额定 IPP 下(如 9.2A),电压被钳位的最大值。对于 SMAJ43CAVC 最大约 69.9V。这是电路实际会承受的最高电压,必须低于被保护器件的最大耐压。
    • 极性双向。它在正负过压时都会动作。

2. 主要应用领域

基于其 43V 的工作电压和 400W 的功率,SMAJ43CA 常用于以下需要抑制中等能量瞬态脉冲的场合:

  1. 工业自动化与控制系统
    • 24V PLC / DCS 系统:工业标准 24V 电源线(实际波动范围可能达 36V),极易受到感性负载(继电器、电机、电磁阀)关断、雷击感应浪涌等干扰。SMAJ43CA 可用于保护 I/O 模块、传感器接口和通信端口。
    • 4-20mA 电流环:保护控制器或变送器的高精度模拟输入电路免受浪涌和 ESD 影响。
  2. 汽车电子
    • 12V/24V 车载系统:保护车灯、电机驱动、ECU 的电源输入线,抵御负载突降(Load Dump) 等高压瞬态(虽然 Load Dump 能量极高,常需更高功率 TVS 或组合防护,但 SMAJ43CA 可用于次级或敏感子电路防护)。
    • ISO 7637-2 脉冲防护:针对汽车电子标准的测试脉冲(如 Pulse 1, 2a, 3a/b)进行设计。
  3. 通信设备
    • 保护基站或网络设备中较高电压的辅助电源线路(如 36V-48V 馈电线路)。
    • 保护 RS-422/485 等差分通信总线(因其为双向,可方便地用于差分线间保护)。
  4. 消费电子与电源适配器
    • 保护输出电压较高的电源适配器输出端(如 32V)。
    • 安防系统(如 PoE 供电设备、摄像头)的电源接口防护。

3. 电路设计要点与典型连接方式

设计步骤

  1. 确定工作电压:确定被保护线路的正常最大工作电压 Vop_max。选择 VRWM > Vop_max,并留有一定裕量(例如 10-20%)。对于 36V 系统,选择 SMAJ43CA(VRWM=43V)是合适的。
  2. 确定钳位电压:确保 TVS 在最大浪涌电流下的钳位电压 VC_max 必须低于被保护芯片或器件的最大耐压 Vabs_max,并留出安全裕量。即 VC_max < Vabs_max
  3. 估算瞬态能量:根据可能遇到的浪涌波形(如 IEC 61000-4-5 8/20μs 雷击浪涌),估算能量,确保 TVS 的峰值脉冲功率(400W)能满足要求。若不够,需选择功率更大的型号或采用多级防护。

典型电路连接

A. 用于直流电源线保护(最常用)
双向 TVS 可直接并联在电源正极(V+)和地(GND)之间。它对正负浪涌都起作用。

text

        V+ -----|---|>---|>---|---- GND
                 [SMAJ43CA]
                 (双向符号)
  • 注意:在电源入口处,TVS 前通常需要串联一个熔断器或 PTC,以及并联一个高频旁路电容,形成基本的三级防护。

B. 用于差分数据线保护(如 RS-485)
对于 A、B 两条线,有三种常见接法:

  1. 线-线间保护:在 A 和 B 之间并联一个双向 TVS。主要用于抑制差分模式干扰。textA o----|>---|>---|----o B [SMAJ43CA]
  2. 线-地保护(每线对地):在 A 对地、B 对地各接一个双向 TVS(或一个双通道 TVS 阵列)。主要用于抑制共模干扰。这是最全面的保护方式。textA o----|---|>---|>---|---- GND [SMAJ43CA-1] B o----|---|>---|>---|---- GND [SMAJ43CA-2]
  3. 组合保护(推荐):同时采用 线-线 和 线-地 保护,形成完整的防护网。

C. PCB 布局布线关键要求

TVS 的性能高度依赖布局!不当的布局会因寄生电感导致钳位失效。

  • 路径最短:TVS 应尽可能靠近被保护端口或芯片的管脚
  • 回路最小:TVS 的接地端到系统主板地的连接必须短而粗,最好通过一个独立的、低阻抗的铺铜面直接连接。
  • 主通道优先:瞬态电流应优先流过 TVS,而非敏感芯片。确保 TVS 位于浪涌进入路径上的第一个节点。
  • 避免长走线:TVS 与被保护线路间的导线长度必须最小化,任何长走线都会产生感应电压,恶化保护效果。

4. 选型替代与注意事项

  • 单向 vs 双向:SMAJ43A 是单向的,只能用于正向过压和反向(相对于其方向)的瞬态。SMAJ43CA 是双向的,通用性更强。在直流电源线上,两者通常可互换(因为负压一般不存在),但在交流、差分线或可能出现负浪涌的场合,必须使用双向。
  • 功率升级:如果 400W 不足,可考虑 SMBJ43CA(600W)、SMCJ43CA(1500W)等同电压、更大封装的型号。
  • 与其他保护器件协同
    • 前级:可配合 气体放电管(GDT) 或 压敏电阻(MOV) 应对极高能量的初级浪涌,TVS 作为精密的次级钳位。
    • 后级:可配合 LC 滤波器 或 串联电阻,平滑残留的过冲并滤除高频噪声。
    • 限流:务必使用 熔断器或可恢复保险丝(PPTC) 防止 TVS 因持续过流而损坏起火。

电性参数

封装尺寸

数据手册

供货情况
SMAJ43CA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/product-general-tvs/smaj43ca/; 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