電子工程師必看：SMTOAK2-070C TVS 二極管的設(shè)計(jì)解析

在電子設(shè)備的設(shè)計(jì)中，保護(hù)敏感電子元件免受電壓浪涌和瞬態(tài)事件的影響至關(guān)重要。今天我們就來詳細(xì)探討一下Littelfuse的SMTOAK2系列中的SMTOAK2 - 070C TVS（瞬態(tài)電壓抑制）二極管，看看它在電路保護(hù)方面能為我們帶來哪些優(yōu)勢。

文件下載：Littelfuse SMTOAK2表面貼裝TVS二極管.pdf

1. 產(chǎn)品概述

SMTOAK2 - 070C TVS二極管采用了改進(jìn)的SMTO - 263封裝，這種封裝不僅實(shí)現(xiàn)了緊湊的機(jī)械設(shè)計(jì)，還與自動化PCB組裝兼容。該系列專門設(shè)計(jì)用于保護(hù)敏感電子設(shè)備，使其免受浪涌事件和電感負(fù)載開關(guān)電壓瞬變事件的影響。

2. 產(chǎn)品特性

2.1 封裝優(yōu)勢

SMTO - 263封裝的占位面積與行業(yè)流行的DO - 218AB封裝兼容，方便工程師在設(shè)計(jì)中進(jìn)行替換和升級。同時(shí)，它采用了玻璃鈍化芯片結(jié)，在改進(jìn)的TO - 263封裝中提供了良好的電氣性能。

2.2 溫度特性

其擊穿電壓 $V{BR}$ 與溫度有關(guān)，計(jì)算公式為 $V{BR} @ T{J}=V{BR} @ 25^{circ}C times(1 + αT times(T_{J}-25))$，其中溫度系數(shù) $αT$ 典型值為0.1%。這意味著在不同的工作溫度下，我們可以較為準(zhǔn)確地預(yù)估二極管的擊穿電壓。

2.3 ESD保護(hù)

該二極管符合IEC 61000 - 4 - 2標(biāo)準(zhǔn)，能夠?yàn)閿?shù)據(jù)線提供30 kV（空氣）和30 kV（接觸）的靜電放電（ESD）保護(hù)，有效防止靜電對電子設(shè)備的損害。

2.4 快速響應(yīng)

具有快速響應(yīng)時(shí)間，通常從0伏到 $V_{BR}$ 最小值的響應(yīng)時(shí)間小于1.0 ps，能迅速對電壓浪涌做出反應(yīng)，保護(hù)電路。

3. 電氣特性

3.1 最大額定值和熱特性

參數(shù)	符號	值	單位
電流額定值	$I_{PP}$	2	kA
在 $T = 75^{circ}C$ 時(shí)，無限散熱器上的穩(wěn)態(tài)功率耗散	$P_{P}$	15	W
工作結(jié)溫和存儲溫度范圍	$T{J}, T{stg}$	- 55 到 150	$^{circ}C$
典型熱阻（結(jié)到外殼）	$R_{θJC}$	1.8	$^{circ}C/W$

這些參數(shù)為我們在設(shè)計(jì)電路時(shí)提供了重要的參考，例如在考慮散熱問題時(shí)，熱阻參數(shù)就非常關(guān)鍵。

3.2 具體型號電氣參數(shù)

以SMTOAK2 - 070C為例，其電氣參數(shù)如下：	部件編號	部件標(biāo)記	關(guān)斷電壓 $V_{S0}$ (V)	擊穿電壓 $V{BR}$ (Volts)@ $I{T}$	測試電流 (mA)	最大峰值脈沖電流 $I_{PP}$ (10/350μs) (A)	最大鉗位電壓 $V{C}$ @ $I{PP}$ (8/20 μs) (V)	最大峰值脈沖電流 $I_{PP}$ (8/20μs) (A)	最大反向泄漏電流 $I{R}$ @ $V{R}$ (μA)	最大 $V_{BR}$ 溫度系數(shù) (%/$^{circ}C$)
Min	Max
SMTOAK2 - 070C	SM2K70C	70	78.20	86.02	5	250	130	2000	2	0.074

這些參數(shù)明確了該型號二極管在不同工作條件下的性能表現(xiàn)，幫助我們選擇合適的二極管來滿足電路的需求。

4. 焊接參數(shù)

在進(jìn)行焊接時(shí)，需要遵循一定的參數(shù)要求，以確保二極管的性能和可靠性。對于無鉛組裝，預(yù)熱溫度范圍為150℃ - 200℃，時(shí)間為60 - 120秒；平均升溫速率最大為5℃/秒；回流溫度（液相線）為217℃，時(shí)間為60 - 150秒；峰值溫度為260 ± 5℃，在實(shí)際峰值溫度 ± 5℃ 范圍內(nèi)的時(shí)間為30秒；降溫速率最大為5℃/秒；從25℃到峰值溫度的時(shí)間最大為8分鐘，且溫度不得超過260℃。

5. 物理和環(huán)境規(guī)格

5.1 物理規(guī)格

端子鍍層：100%啞光鍍錫
主體材料：符合UL94 V - 0阻燃等級的UL認(rèn)可化合物
引線材料：銅合金

5.2 環(huán)境規(guī)格

該二極管符合多項(xiàng)環(huán)境測試標(biāo)準(zhǔn)，如高溫存儲（JESD22 - A103）、高溫反向偏置（JESD22 - A108）、溫度循環(huán)（JESD22 - A104）等，具有良好的環(huán)境適應(yīng)性。

6. 應(yīng)用場景

SMTOAK2 - 070C TVS二極管適用于多種需要保護(hù)敏感電子元件的場景，例如：

過電壓浪涌瞬變保護(hù)：當(dāng)電路中出現(xiàn)突然的電壓浪涌時(shí)，它能迅速將電壓鉗位在安全范圍內(nèi)，保護(hù)后續(xù)電路。
電感負(fù)載開關(guān)電壓瞬變保護(hù)：在電感負(fù)載開關(guān)過程中，會產(chǎn)生電壓瞬變，該二極管可以有效抑制這些瞬變，避免對電子設(shè)備造成損害。

7. 總結(jié)

SMTOAK2 - 070C TVS二極管憑借其緊湊的封裝、良好的電氣性能、快速的響應(yīng)時(shí)間和出色的保護(hù)能力，成為電子工程師在電路保護(hù)設(shè)計(jì)中的理想選擇。在實(shí)際應(yīng)用中，我們需要根據(jù)具體的電路需求，合理利用其各項(xiàng)參數(shù)，確保電子設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。大家在使用過程中有沒有遇到過類似二極管的應(yīng)用難題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。

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