一、 核心产品特性摘要

首先，我们通过一个表格快速了解其核心电气参数（在25°C环境温度下）：

特性参数符号值单位说明
工作电压V_{RWM}16.0V最大连续反向工作电压，电路正常工作的最高电压。
击穿电压V_{BR}17.8 ~ 19.7V@ I_{BR} = 1mA，TVS开始显著导通的电压点。
最大钳位电压V_{C}29.2V@ I_{PP} = 14.3A (8/20μs 波形)，在承受大浪涌时两端的最高电压。
峰值脉冲电流I_{PP}14.3A8/20μs 波形下能承受的最大浪涌电流。
最大峰值脉冲功率P_{PP}400W@ 10/1000μs 波形，是其核心功率等级。
漏电流I_{R}1.0μA@ V_{RWM} = 16V，正常工作时漏电流极小。
极性-双向-可抑制正负两个方向的瞬态过压。
封装-SMB (DO-214AA)-表面贴装，尺寸适中，功率处理能力较好。

二、 产品特性详细解读

1. 双向保护

  • SMBJ16CA 中的 “CA” 代表它是双向TVS。
  • 作用：可以同时抑制正向和负向的瞬态过压脉冲。例如，在直流电源系统中，它既能防止电压正向飙升（如+24V），也能防止负向浪涌（如-24V），这对于可能产生负压冲击的感性负载电路尤为重要。
  • 电路符号：类似于两个背对背的齐纳二极管。

2. 电压特性

  • 反向工作电压：16.0V。这意味着它可以安全地用在正常工作电压为 16V 或略低于16V 的电路上（例如 12V 系统是典型应用）。选择TVS时，V_{RWM} 必须大于或等于被保护电路的最大正常工作电压。
  • 击穿电压：17.8V ~ 19.7V。当瞬态电压超过此范围时，TVS会迅速动作（雪崩击穿），从高阻态变为低阻态。
  • 钳位电压：29.2V @ 14.3A。这是最重要的参数之一。它表示当一个大电流浪涌（如14.3A）来袭时，TVS会将过电压限制（钳位）在29.2V以内，从而保护后级精密器件（如IC、处理器）免受损坏。钳位电压越低，保护效果越好。

3. 功率与浪涌吸收能力

  • 峰值脉冲功率：400W。这代表了它能耗散瞬态能量的能力。根据标准测试波形（如10/1000μs），它可以承受400瓦的峰值功率。
  • 峰值脉冲电流：14.3A。在8/20μs标准雷击浪涌波形下，它能承受的最大电流值。
  • 遵循标准：其浪涌能力通常符合 IEC 61000-4-5（浪涌抗扰度）和 IEC 61000-4-2（静电放电）等标准。

4. 封装与可靠性

  • SMB (DO-214AA) 封装：是一种表面贴装封装，体积小，适合自动化生产，具有较好的散热和功率处理能力。
  • 响应时间：极快，通常为皮秒级（1ps ~ 1ns），能远快于过压对半导体器件造成损害的速度。

三、 电路设计要点

1. 选型原则

  • V_{RWM} ≥ 电路最大正常工作电压：对于12V系统，SMBJ16CA（16V）是合适的选择。如果用在15V系统，则略显紧张，可能需要选择V_{RWM}为18V或22V的TVS。
  • V_{C} < 被保护器件的最大耐受电压：确保在浪涌发生时，TVS钳位后的电压（29.2V）低于后级IC的绝对最大额定值（例如，一个IO口最大耐压为40V，则安全）。
  • P_{PP} 满足预期浪涌等级：根据应用环境（如室内、室外、工业环境）评估可能遇到的浪涌能量，确保TVS的功率等级足够。如果不够，可以选用更大功率的封装（如SMC）或多个TVS并联。

2. 典型应用电路

TVS在电路中的连接非常简单直接，通常是并联在被保护的线路和地之间。

示例：12V直流电源输入端口保护

  • D1 (SMBJ16CA)：并联在电源正极和地之间。正常情况下不工作，呈现高阻态。当有瞬态高压（如ESD或浪涌）从输入端侵入时，D1迅速导通，将高压能量泄放到地，将输入电压钳位在安全水平。
  • F1 (保险丝或自恢复保险丝PPTC)：作为过流保护，防止TVS在持续过压情况下因长时间通过大电流而过热损坏，或防止故障扩大。TVS负责“瞬时”能量，保险丝负责“持续”电流。
  • C_bulk ( bulk电容)：提供储能和滤波，与TVS配合，可以更好地平滑电压尖峰。

3. PCB布局注意事项

  • 路径最短：TVS的接地路径必须尽可能短而粗，以减小寄生电感。任何引线电感都会在快速瞬变期间产生额外的电压尖峰，削弱TVS的保护效果。
  • 靠近接口：TVS应放置在被保护信号的入口处，在噪声进入电路板其他部分之前就将其泄放掉。理想情况下，TVS应该紧挨着连接器放置。
  • 避免过孔：在TVS的接地路径上尽量避免使用过孔，如果必须使用，应使用多个过孔并联以减小电感。

四、 总结

SMBJ16CA 是一款性能均衡、应用广泛的400W双向TVS二极管。

  • 核心优势：快速响应、高浪涌吸收能力、低钳位电压、双向保护。
  • 典型应用：12V直流电源端口、通信接口（如RS-485）、汽车电子（12V系统）、工业控制设备的I/O保护等。
  • 设计关键：正确的电压选型、合理的电路搭配（如保险丝）、以及极其关键的PCB布局。

在设计时，请务必参考官方数据手册以获取最准确、最新的参数，并根据具体的应用场景和安规要求进行验证测试。

电性参数

封装尺寸

数据手册

SMBJ16CA 瞬态抑制二极管 数据手册下载

供货情况
SMBJ16CA应用领域电路设计及数据手册系列产品采用 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-tvs/smbj16ca/； 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