君耀P4SMA-AT系列瞬態(tài)抑制二極管在車載網(wǎng)絡(luò)中的具體應(yīng)用是什么？

P4SMA-AT是君耀電子推出的車規(guī)級(jí)TVS二極管家族，專門面向12V/24V車載網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)控制、通信接口等需要高可靠浪涌防護(hù)的場(chǎng)景。系列通過AEC-Q101認(rèn)證，可在−55℃~+150℃的嚴(yán)苛環(huán)境下穩(wěn)定工作。

那么，君耀P4SMA-AT系列瞬態(tài)抑制二極管在車載網(wǎng)絡(luò)中的具體應(yīng)用是什么？

在車載網(wǎng)絡(luò)中，君耀P4SMA-AT系列TVS二極管主要扮演“瞬態(tài)電壓守門員”的角色，具體落位在以下6個(gè)高頻場(chǎng)景：

1.CAN/CAN-FD總線

•布置位置：CANH、CANL兩條差分線對(duì)地各并聯(lián)一枚雙向P4SMA-AT（如P4SMA27CA-AT）。

•防護(hù)目標(biāo)：ISO7637-2拋負(fù)載（LoadDump）、跨線電感耦合尖峰及ESD（IEC61000-4-2±8kV）。

•選型要點(diǎn)：VRWM≥23V（12V系統(tǒng)）或36V（24V系統(tǒng)），鉗位電壓VC低于收發(fā)器最大耐壓70V。

2.LIN總線

•布置位置：LIN單線對(duì)地，使用單向P4SMA-AT（如P4SMA36A-AT）。

•防護(hù)目標(biāo)：點(diǎn)火線圈、繼電器切換產(chǎn)生的100V級(jí)快速瞬變。

•優(yōu)勢(shì)：SMA貼片封裝，可直接放在接插件附近，縮短浪涌路徑，降低寄生電感。

3.FlexRay高速數(shù)據(jù)總線

•布置位置：BP、BM差分對(duì)分別到地，使用雙向、低電容型號(hào)（P4SMA33CA-AT）。

•防護(hù)目標(biāo)：10Mbps高速信號(hào)完整性+抗±60V瞬變。

•設(shè)計(jì)要點(diǎn)：結(jié)電容<50pF，確保眼圖裕量。

4.車載以太網(wǎng)100/1000BASE-T1

•布置位置：MDI接口的TX+、TX-、RX+、RX-四條線到機(jī)殼地。

•防護(hù)目標(biāo)：PoDL供電線上的浪涌，以及人體接觸端口的ESD。

•選型：雙向P4SMA58CA-AT（58V工作PoDL36V系統(tǒng)），鉗位后殘壓<95V，保護(hù)PHY芯片。

5.電源域

•12V/24V電池線：在ECU電源入口并聯(lián)單向P4SMA58A-AT，用于抑制LoadDump（87V，400ms）及JumpStart（24V系統(tǒng)）。

•48V輕混系統(tǒng)：可選P4SMA100A-AT（VRWM85V），滿足LV148標(biāo)準(zhǔn)。

6.傳感器與執(zhí)行器接口

•輪速、位置、壓力傳感器：信號(hào)線就近并聯(lián)單向P4SMA36A-AT，防止線束耦合浪涌燒毀MCUADC口。

•電機(jī)驅(qū)動(dòng)PWM輸出：在MOSFET柵極或繼電器線圈兩端并聯(lián)雙向P4SMA39CA-AT，抑制關(guān)斷過沖。

通過以上布點(diǎn)，P4SMA-AT系列以AEC-Q101認(rèn)證、400W峰值功率、<1ns響應(yīng)時(shí)間的特性，為整車網(wǎng)絡(luò)提供從信號(hào)到電源、從低速總線到高速以太網(wǎng)的全方位瞬態(tài)電壓防護(hù)。

關(guān)鍵特性

1.峰值脈沖功率：400W（10/1000μs波形）

2.反向截止電壓VRWM：9.4V–467V，覆蓋大部分汽車及工業(yè)總線電壓等級(jí)

3.封裝：DO-214AC（SMA-J）貼片，兼容回流焊，節(jié)約PCB面積

4.極性：提供單向與雙向兩種結(jié)構(gòu)，便于交流信號(hào)線或直流電源線靈活選用

5.快速響應(yīng)：典型響應(yīng)時(shí)間<1ns，可抑制ESD、EFT、負(fù)載突降（LoadDump）等瞬態(tài)浪涌

6.低漏電流：μA級(jí)漏電流，適合長期電池供電設(shè)備

7.高可靠性：符合IEC61000-4-2（ESD）、IEC61000-4-5（Surge）及ISO7637-2汽車?yán)擞繕?biāo)準(zhǔn)

工作原理

正常工作時(shí)，P4SMA-AT處于高阻態(tài)，不影響線路信號(hào)；當(dāng)瞬態(tài)電壓超過器件擊穿電壓VBR時(shí)，PN結(jié)雪崩導(dǎo)通，瞬間呈現(xiàn)低阻態(tài)，將浪涌電流泄放至地，并把電壓鉗位在安全的VC水平。浪涌消失后，器件自動(dòng)恢復(fù)高阻態(tài)，實(shí)現(xiàn)可重復(fù)保護(hù)。

典型應(yīng)用

•汽車電子：CAN、LIN、FlexRay總線，車載USB/Type-C，LED照明，ADAS攝像頭電源

•工業(yè)接口：RS-485/232、4-20mA環(huán)路、PLCI/O口

•通信設(shè)備：以太網(wǎng)PHY、基站天線、GPS/GNSS模塊

•消費(fèi)電子：機(jī)頂盒、智能電表、電動(dòng)工具充電器

設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1.VRWM≥線路最大工作電壓，避免誤動(dòng)作；

2.VC<被保護(hù)器件耐壓，確保有效鉗位；

3.對(duì)高速信號(hào)線，選雙向器件并注意插入損耗；

4.對(duì)高能量浪涌，可與功率TVS（如5KP-AT）或MOV、GDT組合做分級(jí)防護(hù)。

供貨與支持

P4SMA-AT全系列已量產(chǎn)并可提供13英寸編帶卷盤。君耀電子同時(shí)提供AEC-Q101測(cè)試報(bào)告、SPICE模型及浪涌實(shí)測(cè)指南，幫助工程師快速通過ISO7637-2、IEC61000-4-5等系統(tǒng)級(jí)驗(yàn)證。

P4SMA-AT系列以車規(guī)級(jí)的可靠性、400W的峰值功率和9.4-467V的寬電壓覆蓋，成為汽車與工業(yè)接口浪涌防護(hù)的“萬能貼片TVS”。