理想二极管+雷卯TVS：过抛负载P5A测试 功耗降97%

理想二极管=NMOS+专用控制器

一．优点：

1. 极低功耗：导通压降仅 10-20mV，20A 电流下功耗降至 0.4W（较肖特基二极管降低 97%），无需额外散热片；

2. 瞬时响应：反向电流检测响应时间 < 1μs，彻底消除反向恢复浪涌，避免对后端芯片的冲击；

3. 宽域兼容：部分型号反向耐压可达-65V，覆盖 12V 汽车蓄电池反接（-12V）、24V 工业电源波动等极端场景。

二．目前理想二极管中主流的专用控制器型号及适合场景：

1. TI LM74700：65V 耐压，集成过温保护，适合汽车电子电源冗余设计

LM5050-1：75V 耐压，低静态电流（7μA），适用于电池供电的便携式设备；

2. 荣湃 Pai8150x/Pai8151x 系列：支持背靠背 FET 架构、电池反向保护及电源路径冗余，适用于新能源汽车低压系统。

3. 美信 MX16171：1-50V 宽输入，支持并联扩展电流，工业控制冗余电源首选；

4. 芯洲科技 SCT53600Q：±65V 耐压，AEC-Q101 认证，车载 ECU、BMS 系统核心防护器件。

三． 传统二极管pk 理想二极管，如下表：

四．雷卯TVS+理想二极管，12V/24V直流电源浪涌保护方案：

“双重屏障” 防护逻辑：理想二极管与 TVS 的协同需满足 “时间+能量” 双维度配合：

理想二极管：负责反向电流阻断（如荣湃的Pai8151系列在0.75μS内关断）和持续过流保护（如芯洲 SCT53600Q 支持 50A 过载 10ms）；

雷卯TVS：承担正向浪涌能量泄放（响应时间 < 1ns）和电压钳位（雷卯TVS二极管将瞬态电压限制在理想二极管耐压范围内）。

1. 12V汽车电子方案（满足 ISO 7637-2 测试）

· 核心器件：

o 理想二极管专用控制器：荣湃 Pai8150C（-55V至80V 耐压， AEC-Q100 认证）；

o TVS：雷卯 SM8S24CA（24V VRWM，38.9V VC，6600W 峰值功率，AEC-Q101 认证）。

· 参数匹配逻辑：

o VRWM=24V（1.2×12V 系统电压），确保正常工作时 TVS 无漏流；

o VC=38.9V（< Pai8150C 的 80V 耐压），避免浪涌击穿 MOSFET；

o 峰值电流 IPP=170A（>ISO 7637-2 脉冲 5A 的 100A 需求）。

· 实测表现 雷卯 EMC团队在雷卯实验室环境下验证：

o 脉冲 5A 测试（100V 输入，1Ω 源阻抗，300ms）：钳位电压稳定在 38.5V；

o 反接测试（-12V 持续 1min）：Pai8150C 快速关断，后端电路零损伤。

2. 24V工业控制浪涌防护方案（满足 IEC 61000-4-5 等级 3）

· 核心器件：

o 理想二极管：荣湃 Pai8150C（-55V至80V耐压）；

o TVS：雷卯 SMDJ26CA（26V VRWM，42V VC，3000W 峰值功率）。

· 参数匹配逻辑：

o VRWM=26V（1.08×24V 系统电压），适配工业电源波动范围；

o VC=42V（< Pai8150C 的 80V 耐压），保护驱动电路；

o 冗余设计可配合雷卯 GDT（2R090-5S）组成两级防护，GDT 泄放 80% 浪涌电流（>2kA）。

· 实测表现：2kV 浪涌测试（8/20μs 波形）：系统压降≤5V，后端PLC无复位；

3.电动汽车12V辅助电池充电控制与浪涌综合防护方案：

电动汽车12V辅助电池需解决 3 个问题：

Ÿ 充电时可控通断（充满自动关断，避免反向放电）；

Ÿ 启动阶段双向供电（12V电池给高压侧电容预充电）；

Ÿ 防护两类浪涌：

ü 电压浪涌（雷击、电源尖峰，损伤电路）；

ü 电流浪涌（启动时电容充电的大电流，冲击 MOSFET）。

上海雷卯方案架构：

Ÿ 前级 TVS：钳位瞬态过压，雷卯采用 SM8S24CA，满足 ISO 7637-2 测试；

Ÿ 背靠背 MOSFET（Q1+Q2）：配合控制器实现 充电路径开关 + 双向导通；

ü 充电路径通:EN 信号低→Q1、Q2 导通→DC/DC 给电池充电；

ü 充电路径断:电池充满→EN信号高→Q1、Q2关断→切断电路，防反向放电。

ü 控制器阴极（CATHODE）引脚悬空→允许能量反向流动（比如 12V 电池给高压侧电容预充电）。

Ÿ 理想二极管控制器：驱动 MOSFET，内置软启动逻辑（通过外接 RC 网络缓启动）。

雷卯通过TVS+理想二极管的科学搭配，不仅能解决传统二极管的功耗与可靠性痛点，更能构建符合国际标准的浪涌防护体系。

Leiditech雷卯电子致力于成为电磁兼容解决方案和元器件供应领导品牌，供应ESD、TVS、TSS、GDT、MOV、MOSFET、Zener、电感等产品。雷卯自建免费实验室，拥有一支经验丰富的研发团队，能够根据客户需求提供个性化定制服务，为客户提供最优质的解决方案。

审核编辑 黄宇