Littelfuse TVS二极管阵列（SPA®硅保护阵列）旨在保护电子设备免受非常快速且经常破坏的电压瞬变（例如闪电和静电放电（ESD））。它们为计算机和消费者便携式电子市场中的I/O接口以及数字和模拟信号线提供理想的保护解决方案。
Littelfuse TVS二极管阵列可在一系列包装配置中获得，包括DIP，SOIC，MSOP，SOT23，SOT143，SC70，SOT5X3，SOT5X3，SOT953，µDFN，SOD723和FLIPCHIP。
Littelfuse TVS二极管阵列具有非常低的电容，泄漏电流和夹具电压的高度保护（每IEC 61000-4-2最高30kV）。对于更强大的应用程序，SP03-XX和SP30XX设备可用于EFT和Lightning Transient Weart，根据IEC 61000-4-4/5。
静电放电（ESD）是对电子电路构成严重威胁的电气瞬变。最常见的原因是两种不同的材料之间的摩擦，导致其表面上的电荷积聚。通常，其中一个表面是人体，这种静态电荷的潜力高达15,000伏并不少见。在6,000个静态电压时，ESD事件对一个人来说会很痛苦。较低的电压放电可能不会引起注意，但仍会对电子组件和电路造成灾难性损害。
电视二极管阵列简介
Littelfuse Spa TVS二极管阵列旨在使用最低的夹具电压保护模拟和数字信号线（例如USB和HDMI）免受各种瞬态威胁。他们提供了更广泛的应用程序使用，并改善了与常规二极管相比的脉冲保护性能。
这些强大的二极管可以在IEC 61000-4-2国际标准中指定的最大水平（4级）中安全地吸收重复的ESD打击，而不会降级。
主要特征
- 低电容30pf至0.65pf
- 高水平的ESD IEC IEC 610000-4-2接触式排放最大为±20kV，空气排放高达±30kV，EFT IEC 61000-4-4 40A（5/50NS）
- 低夹压电压
- 低泄漏0.5µA最大
- 最多14个输入保护
- 可在节省太空的表面安装座，孔和小尺寸包装中可用，用于安装靠近输入端口，以获得最佳保护
- ROHS符合铅和无铅
Littelfuse Spa®电视二极管阵列：
他们如何工作？
Littelfuse Spa®TVS二极管阵列可对ESD，电磁干扰（EMI），电气快速瞬变（EFT）和闪电提供高水平保护，主要用于敏感的数字和模拟输入电路，在数据，信号或控制线上在电源上运行。
这些设备以两种方式工作，首先，它们吸收二极管的瞬态，以引导电流，然后是雪崩或齐纳二极管，将电压水平夹住。这样可以防止设备超过其电压额定值。在过电压断层条件下，该设备必须在指定的电流波形处具有低夹具电压，以保护敏感的IC和端口。
在正常运行中，反向站下电压必须高于设备供应/工作电压，泄漏电流低以防止电源负载。设备电容必须足够低以减少输入信号失真。该设备套件必须具有较小的占地面积和较低的高度，以实现高密度印刷电路板（PCB）布局。
该设备必须承受IEC 61000-4-2中指定的多个ESD/EFT脉冲。
定义和术语
操作电压范围（vsupply）：
可能跨V+和V端子的电源电压的范围限制。SCR/二极管阵列没有固定的断开或操作电压。这些设备在输入和电源导轨之间“浮动”，因此相同的设备可以在其范围内的任何潜力下运行。
正向电压下降：
对于特定的正向电流，输入引脚和相应电源引脚之间的最大正向电压下降。
反向电压下降：
特定反向电流的输入引脚和相应电源引脚之间的最大反向电压下降。
反向对峙电压：
设备VR应等于要保护的电路（或部分电路）的峰值工作水平（或部分）。这是为了确保水疗中心不夹住电路驱动电压。
反向泄漏电流：
在指定电压下测得的最大状态电流。
夹具电压：
当遇到最大峰脉冲电流时，可以在保护器上测量的最大电压。
输入泄漏电流：
在输入给输入的指定电压下以输入引脚测量的直流电流。
静止供应电流：
带有VSupply的最大直流直流电流以其最大电压为Vsupply
输入电容：
在施加1MHz/1VRM处的输入引脚和供应引脚之间测量的电容。
Littelfuse TVS二极管阵列（SPA）
选择和产品概述
Littelfuse TVS二极管阵列（水疗中心®设备系列）是抑制ESD和其他电瞬变的理想选择，因为它们的速度和夹紧水平对于保护当今的集成电路至关重要。该投资组合提供了各种各样的设备，可适用于市场上可用的大多数应用程序，其ESD评级高达30kV，寄生电容低至0.4pf。下表列出了所有Littelfuse Spa®电视二极管阵列按系列以及每个关键规格。有关特定系列的更多信息，请单击该系列名称。
| 系列名称和页面链接 |
ESD级别（联系） |
i/o帽 |
vRWM |
闪电（tp= 8/20μs） |
频道数量 |
软件包选项 |
| 通用ESD保护： |
| SP050XBA |
±30kV |
50pf（30pf @ 2.5V） |
5.5V |
N/A。 |
2 |
SOT23-3 SC70-3 |
| 3 |
SOT143 |
| 4 |
SOT23-5 SC70-5 |
| 5 |
SOT23-6 SC70-6 |
| 6 |
MSOP-8 |
| SP1001 |
±15kV |
12pf（8pf @ 2.5V） |
5.5V |
2a |
2 |
SC70-3 SOT553 |
| 4 |
SC70-5 SOT553 |
| 5 |
SC70-6 SOT563 |
| SP1002 |
±8kV |
6pf（5pf @ 2.5V） |
6V |
2a |
1 |
SC70-3 |
| 2 |
SC70-5 |
| SP1003 |
±25kV |
30pf（17pf @ 2.5V） |
5V |
7a |
1 |
SOD723 |
| SP1004 |
±8kV |
6pf（5pf @ 1.5V） |
6V |
2a |
4 |
SOT953 |
| SP1005 |
±30kV |
30pf（23pf @ 2.5V） |
6V |
10a |
1 |
0201翻盖 |
| SP1007 |
±8kV |
5pf（3.5pf @ 5V） |
6V |
2a |
1 |
0201翻盖 |
| SP1010 |
±8kV |
6pf（3.5pf @ 2.5V） |
6V |
1a |
4 |
μDFN-6 1.25x1.0mm |
| SP1011 |
±15kV |
12pf（7pf @ 2.5V） |
6V |
2a |
4 |
μDFN-6 1.25x1.0mm |
| SP720 |
±4KV |
3pf |
30V或（±15V） |
3a |
14 |
SOIC-16 PDIP-16 |
| SP721 |
±4KV |
3pf |
30V或（±15V） |
3a |
6 |
SOIC-8 PDIP-8 |
| SP723 |
±8kV |
5pf |
30V或（±15V） |
7a |
6 |
SOIC-8 PDIP-8 |
| SP724 |
±8kV |
3pf |
20V或（±10V） |
3a |
4 |
SOT23-6 |
| SP725 |
±8kV |
5pf |
30V或（±15V） |
14a |
4 |
SOIC-8 |
| 低电容ESD保护： |
| SP3001 |
±8kV |
0.65pf |
6V |
2.5a |
4 |
SC70-6 |
| SP3002 |
±12kV |
0.85pf |
6V |
4.5a |
4 |
SC70-6SOT23-6μDFN-6 1.6x1.6mm |
| SP3003 |
±8kV |
0.65pf |
6V |
2.5a |
2 |
SC70-5 SOT553 |
| 4 |
SC70-6 SOT563 MSOP-10 |
| SP3004 |
±12kV |
0.85pf |
6V |
4a |
4 |
SOT563 |
| SP3010 |
±8kV |
0.45pf |
6V |
3a |
4 |
μDFN-10 2.5x1.0mm |
| SP3011 |
±8kV |
0.40pf |
6V |
3a |
6 |
μDFN-14 3.5x1.35mm |
| 雷电保护： |
| SP03-3.3 |
±30kV |
16pf |
3.3V |
150a |
2 |
SOIC-8 |
| SP03-6 |
±30kV |
16pf |
6V |
150a |
2 |
SOIC-8 |
| SP03A-3.3 |
±30kV |
4.5pf |
3.3V |
150a |
2 |
SOIC-8 |
| SPLV2.8 |
±30kV |
3.8pf |
2.8V |
24a |
1 |
SOT23-3 |
| SPLV2.8-4 |
±30kV |
3.8pf |
2.8V |
24a |
4 |
SOIC-8 |
| SP3050 |
±20kV |
2.4pf |
6V |
10a |
4 |
SOT23-6 |
| SP4060 |
±30kV |
4.4pf |
2.5V |
20a |
8 |
MSOP |
| ESD和EMI过滤器设备： |
| SP6001 |
±30kV |
24pf（c二极管= 12pf） |
6V |
≥-30dB @ 1GHz |
4 |
μDFN-8 1.7x1.35mm |
| 6 |
μDFN-12 2.5x1.35mm |
| 8 |
μDFN-16 3.3x1.35mm |
| SP6002 |
±30kV |
30pf（c二极管= 15pf） |
6V |
≥-30dB @ 1GHz |
4 |
μDFN-8 1.7x1.35mm |
| 6 |
μDFN-12 2.5x1.35mm |
什么是瞬态电压？
电压瞬变定义为电能的持续时间短，是由以前通过其他方式释放或诱导的能量突然释放的结果，例如沉重的电感载荷或闪电。在电路或电子电路中，可以通过受控的开关动作以可预测的方式释放该能量，或者从外部来源随机诱导到电路中。
可重复的瞬变通常是由电动机，发电机或反应电路组件的切换引起的。另一方面，随机瞬变通常是由闪电和静电放电（ESD）引起的。闪电和ESD通常会不可预测地发生，并且可能需要精确测量精细的监视，尤其是在电路板级别诱导的情况下。许多电子标准组已经使用公认的监视或测试方法分析了瞬态电压的发生。下表显示了几个瞬态的关键特征。
|
电压 |
当前的 |
上升时间 |
期间 |
| 灯光 |
25kV |
20ka |
10μs |
1ms |
| 交换 |
600V |
500A |
50μs |
500ms |
| emp |
1KV |
10a |
20NS |
1ms |
| ESD |
15kV |
30a |
<1ns |
100ns |
表1.瞬态源和幅度的示例
瞬态电压尖峰的特性
瞬态电压尖峰通常显示出“双指数”波，如下所示，闪电和ESD。
图1.闪电瞬态波形
图2. ESD测试波形
闪电的指数上升时间在1.2μsec至10μsec范围内（基本上为10％至90％），持续时间在50μsec至1000μsec（峰值的50％）范围内。另一方面，ESD的持续时间要短得多。上升时间的特征在不到1.0ns。总持续时间约为100n。
为什么要越来越多的关注点？
组件微型化已导致对电应力的敏感性增加。例如，微处理器具有无法处理ESD瞬变高电流的结构和导电路径。这样的组件以非常低的电压工作，因此必须控制电压干扰，以防止设备中断和潜在或灾难性故障。
敏感的微处理器如今已成为广泛的设备。从家庭电器（例如洗碗机）到工业控制甚至玩具的所有事物都使用微处理器来提高功能和效率。
现在，大多数车辆还使用多个电子系统来控制发动机，气候，制动以及在某些情况下进行转向，牵引和安全系统。
电器和汽车内的许多子或支撑组件（例如电动机或配件）对整个系统呈现瞬态威胁。
仔细的电路设计不仅应考虑环境方案，还应考虑这些相关组件的潜在影响。下表2显示了各种组件技术的脆弱性。
| 设备类型 |
脆弱性（伏特） |
| VMO |
30-1800 |
| MOSFET |
100-200 |
| gaasfet |
100-300 |
| EPROM |
100 |
| JFET |
140-7000 |
| CMOS |
250-3000 |
| 肖特基二极管 |
300-2500 |
| 双极晶体管 |
380-7000 |
| scr |
680-1000 |
表2：设备漏洞的范围。
ESD（静电放电）
静电放电的特征是非常快速的上升时间和非常高的峰值电压和电流。这种能量是物体之间正电荷不平衡和负电荷失衡的结果。
以下是可以产生的电压的一些示例，具体取决于相对湿度（RH）：
- 穿过地毯：
35kV @ rh = 20％;1.5kV @ rh = 65％
- 穿过乙烯基地板：
12kV @ rh = 20％;250V @ rh = 65％
- 替补席的工人：
6KV @ rh = 20％;100V @ rh = 65％
- 乙烯基信封：
7KV @ rh = 20％;600V @ rh = 65％
- 从办公桌上捡起的多袋：
20kV @ rh = 20％;1.2kV @ rh = 65％
指的是上一页上的表2，可以看出，日常活动生成的ESD远远超过了标准半导体技术的脆弱性阈值。图2显示了IEC 61000-4-2测试规范中定义的ESD波形。
电感负载切换
电感载荷的切换会产生高能量瞬变，随着越来越重的负载，大小增加。当关闭电感载荷时，折叠磁场将转换为电能，该电能采用双指数瞬变的形式。根据源头，这些瞬变可能会大于数百伏和数百个放大器，持续时间为400ms。
诱导瞬变的典型来源是：
这些示例在电气和电子系统中非常普遍。由于载荷的大小根据应用的变化而变化，因此波形，持续时间，峰值电流和峰值电压都是现实世界瞬变中存在的所有变量。一旦可以近似这些变量，就可以选择合适的抑制技术。
图3.汽车负载转储
图3显示了瞬态，这是汽车充电系统交流发电机中存储的结果。类似的瞬态也可能是由车辆中其他直流电动机引起的。例如，直流电动机电动设施，例如电源锁，座椅和窗户。直流电动机的这些各种应用可以产生对敏感电子组件和外部环境中产生的瞬变一样有害的瞬变。
闪电引起的瞬态
即使直接罢工显然是破坏性的，但闪电引起的瞬态并不是直接罢工的结果。当发生雷击时，该事件会产生一个磁场，该磁场可以在附近的电缆中诱导大小的瞬变。
图4显示了云到云的罢工如何不仅会影响电缆，还会影响掩埋电缆。即使是1英里远处（1.6公里）的罢工也可以在电缆上产生70V。
图4.云到云的闪电罢工
图5在下一页上显示了云到地面打击的效果：瞬态生成效果要大得多。
图5.云到地面雷击
图6显示了诱发闪电干扰的典型电流波形。
图6.峰值脉冲电流测试波形
瞬态威胁的技术解决方案
由于各种类型的瞬态和应用程序，因此必须将抑制解决方案正确匹配到不同的应用程序。Littelfuse提供了最广泛的电路保护技术，以确保您为应用程序提供适当的解决方案。请咨询我们的在线申请注释和设计说明库，以获取有关//www.kyqhra.com遇到的常见设计问题的更多信息。