关键特性总结:

  • 类型: 双向 TVS 二极管
  • 工作电压: 7.5V
  • 击穿电压: 典型值在 8.3V ~ 9.2V 之间
  • 钳位电压: 在测试电流下(如 IPP),典型值约为 12.2V。这是它抑制瞬态电压后,施加在受保护器件上的最高电压。
  • 峰值脉冲功率: 600W(在 10/1000μs 标准脉冲波形下)
  • 封装: SMB(表面贴装)

双向的含义: 双向 TVS 可以对正、负两个方向的瞬态过电压都进行钳位保护。这对于交流信号、或可能存在正负浪涌的直流电路非常有用。


2. 电路设计要点

在设计使用 SMBJ7.5CA 的电路时,需要遵循几个关键原则:

a) 布局与接线

  • 路径最短TVS 管应尽可能靠近需要保护的端口或芯片的引脚。引线或PCB走线要尽量短而粗,以减小寄生电感,确保高频的瞬态噪声能被迅速泄放。
  • 接地良好TVS 的接地端必须连接到低阻抗的接地平面。一个干净、可靠的接地是有效泄放浪涌电流的关键。

b) 参数选择与计算

  • 工作电压 Vrwm: 被保护电路的正常工作电压必须 低于或等于 SMBJ7.5CA 的 7.5V。通常建议选择 Vrwm 略高于电路的最大正常工作电压。例如,一个 5V 的电路使用 SMBJ7.5CA 是合适的。
  • 钳位电压 Vc: 这是最重要的参数。SMBJ7.5CA 的钳位电压(如 12.2V)必须 低于 被保护芯片或元件所能承受的最大耐压值。例如,如果您的微控制器引脚最大耐受电压是 15V,那么使用 SMBJ7.5CA 是安全的。
  • 功率选择: 根据可能遇到的瞬态脉冲能量来选择。SMBJ7.5CA 的 600W 功率适用于大多数中小功率的浪涌保护,如静电、感性负载开关浪涌等。如果预期有更强大的雷击浪涌,可能需要功率更大的 TVS 或组合电路(如与气体放电管GDT配合)。

c) 典型应用电路

一个最经典的应用电路是将 TVS 并联在需要保护的信号线或电源线与地之间。

直流电源保护电路:

text

Vin ────┬───────┐───→ Vout to Load
        │       |
       [TVS]   [C]
 SMBJ7.5CA     │
        │       │
       GND ────┴─── GND
  • TVS: SMBJ7.5CA,用于钳位高压脉冲。
  • C: (可选)一个去耦电容,用于滤除高频噪声,与 TVS 协同工作。

数据线/信号线保护电路:

text

Signal In ────┬───────→ Signal Out to IC
              │
             [TVS] SMBJ7.5CA
              │
             GND
  • 将 TVS 直接并联在信号线和地之间。对于差分信号(如 RS-485、USB),需要在每根信号线对地之间各加一个 TVS。

3. 主要应用领域

SMBJ7.5CA 凭借其 7.5V 的工作电压和 600W 的功率,在以下领域有广泛应用:

1. 低电压数字电路保护

  • 5V 逻辑系统: 保护 5V 的微控制器(如 Arduino, STM32)、FPGA、DSP 的 I/O 口、复位引脚、时钟引脚等,防止因外部干扰或静电导致损坏。
  • 通信接口: 保护 RS-232USB(5V电源线)CAN总线 等通信接口,抵御线上的浪涌和静电放电。

2. 汽车电子

汽车环境充满了各种瞬态脉冲,如负载突降、抛负载等。

  • 车身控制模块
  • 信息娱乐系统
  • 传感器接口: 保护各种5V供电的传感器(如节气门位置传感器、氧传感器)及其信号线。

3. 工业控制与自动化

工业环境存在大量的感性负载(继电器、电机)开关噪声。

  • PLC(可编程逻辑控制器) 的 I/O 模块。
  • 工业现场总线设备的接口保护。
  • 24V系统中,通过电阻分压或稳压后的低电压电路的保护。

4. 消费电子与计算机外围设备

  • 便携设备: 手机、平板电脑的充电和数据端口保护(尤其是针对 Hot Plug 引起的浪涌)。
  • 电脑主板: 保护主板上的 5VSB(待机电源)和部分 5V 电源轨。

5. 电源适配器与DC/DC转换器

  • 用于开关电源的次级侧输出端,保护后续的负载电路。例如,一个12V输出经过LDO降到5V给系统供电,可以在5V端使用 SMBJ7.5CA 进行二次保护。

总结

SMBJ7.5CA 是一款通用性强、非常实用的 7.5V 双向瞬态抑制二极管。它在电路设计中的核心作用是 “钳位” ,即当有瞬间的高压脉冲出现时,它能迅速从高阻抗变为低阻抗,将危险的过电压限制在一个安全值(约12.2V)以内,从而保护昂贵的核心集成电路。

其应用领域覆盖了所有工作电压在 5V 左右的电子系统,特别是在对可靠性要求较高的汽车电子、工业控制和通信设备中,它几乎是电源线和信号线保护的标配元件之一。在设计时,务必注意其布局和接地,以确保其性能得到最大发挥。

电性参数

封装尺寸

数据手册

供货情况
SMBJ7.5CA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/smbj7-5ca/; 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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