电子工程师必看：SMTOAK2-070C TVS二极管的设计解析

在电子设备的设计中，保护敏感电子元件免受电压浪涌和瞬态事件的影响至关重要。今天我们就来详细探讨一下Littelfuse的SMTOAK2系列中的SMTOAK2 - 070C TVS（瞬态电压抑制）二极管，看看它在电路保护方面能为我们带来哪些优势。

文件下载：Littelfuse SMTOAK2表面贴装TVS二极管.pdf

1. 产品概述

SMTOAK2 - 070C TVS二极管采用了改进的SMTO - 263封装，这种封装不仅实现了紧凑的机械设计，还与自动化PCB组装兼容。该系列专门设计用于保护敏感电子设备，使其免受浪涌事件和电感负载开关电压瞬变事件的影响。

2. 产品特性

2.1 封装优势

SMTO - 263封装的占位面积与行业流行的DO - 218AB封装兼容，方便工程师在设计中进行替换和升级。同时，它采用了玻璃钝化芯片结，在改进的TO - 263封装中提供了良好的电气性能。

2.2 温度特性

其击穿电压 $V{BR}$ 与温度有关，计算公式为 $V{BR} @ T{J}=V{BR} @ 25^{circ}C times(1 + αT times(T_{J}-25))$，其中温度系数 $αT$ 典型值为0.1%。这意味着在不同的工作温度下，我们可以较为准确地预估二极管的击穿电压。

2.3 ESD保护

该二极管符合IEC 61000 - 4 - 2标准，能够为数据线提供30 kV（空气）和30 kV（接触）的静电放电（ESD）保护，有效防止静电对电子设备的损害。

2.4 快速响应

具有快速响应时间，通常从0伏到 $V_{BR}$ 最小值的响应时间小于1.0 ps，能迅速对电压浪涌做出反应，保护电路。

3. 电气特性

3.1 最大额定值和热特性

参数	符号	值	单位
电流额定值	$I_{PP}$	2	kA
在 $T = 75^{circ}C$ 时，无限散热器上的稳态功率耗散	$P_{P}$	15	W
工作结温和存储温度范围	$T{J}, T{stg}$	- 55 到 150	$^{circ}C$
典型热阻（结到外壳）	$R_{θJC}$	1.8	$^{circ}C/W$

这些参数为我们在设计电路时提供了重要的参考，例如在考虑散热问题时，热阻参数就非常关键。

3.2 具体型号电气参数

以SMTOAK2 - 070C为例，其电气参数如下：	部件编号	部件标记	关断电压 $V_{S0}$ (V)	击穿电压 $V{BR}$ (Volts)@ $I{T}$	测试电流 (mA)	最大峰值脉冲电流 $I_{PP}$ (10/350μs) (A)	最大钳位电压 $V{C}$ @ $I{PP}$ (8/20 μs) (V)	最大峰值脉冲电流 $I_{PP}$ (8/20μs) (A)	最大反向泄漏电流 $I{R}$ @ $V{R}$ (μA)	最大 $V_{BR}$ 温度系数 (%/$^{circ}C$)
Min	Max
SMTOAK2 - 070C	SM2K70C	70	78.20	86.02	5	250	130	2000	2	0.074

这些参数明确了该型号二极管在不同工作条件下的性能表现，帮助我们选择合适的二极管来满足电路的需求。

4. 焊接参数

在进行焊接时，需要遵循一定的参数要求，以确保二极管的性能和可靠性。对于无铅组装，预热温度范围为150℃ - 200℃，时间为60 - 120秒；平均升温速率最大为5℃/秒；回流温度（液相线）为217℃，时间为60 - 150秒；峰值温度为260 ± 5℃，在实际峰值温度 ± 5℃ 范围内的时间为30秒；降温速率最大为5℃/秒；从25℃到峰值温度的时间最大为8分钟，且温度不得超过260℃。

5. 物理和环境规格

5.1 物理规格

• 端子镀层：100%哑光镀锡
• 主体材料：符合UL94 V - 0阻燃等级的UL认可化合物
• 引线材料：铜合金

5.2 环境规格

该二极管符合多项环境测试标准，如高温存储（JESD22 - A103）、高温反向偏置（JESD22 - A108）、温度循环（JESD22 - A104）等，具有良好的环境适应性。

6. 应用场景

SMTOAK2 - 070C TVS二极管适用于多种需要保护敏感电子元件的场景，例如：

• 过电压浪涌瞬变保护：当电路中出现突然的电压浪涌时，它能迅速将电压钳位在安全范围内，保护后续电路。
• 电感负载开关电压瞬变保护：在电感负载开关过程中，会产生电压瞬变，该二极管可以有效抑制这些瞬变，避免对电子设备造成损害。

7. 总结

SMTOAK2 - 070C TVS二极管凭借其紧凑的封装、良好的电气性能、快速的响应时间和出色的保护能力，成为电子工程师在电路保护设计中的理想选择。在实际应用中，我们需要根据具体的电路需求，合理利用其各项参数，确保电子设备的稳定运行。大家在使用过程中有没有遇到过类似二极管的应用难题呢？欢迎在评论区分享交流。