ESD54151N-2/TR 产品概述
一、产品简介
ESD54151N-2/TR 是韦尔(WILLSEMI)推出的一款双向瞬态电压抑制器(TVS/ESD)器件,专为接口静电放电(ESD)、电快速瞬变(EFT)和浪涌(Surge)保护设计。器件以小型 DFN1006-2 封装提供,适合空间受限的消费类与工业类电子设备,用于保护 I/O 接口和敏感信号线免受瞬态过电压损害。
二、主要电气参数
- 钳位电压(VCL):11.5 V(典型)
- 工作温度范围:-40 ℃ ~ +85 ℃
- 击穿电压(Vbr):6.1 V
- 反向截止电压(Vrwm / standoff):5.5 V(适配 5 V 系统)
- 峰值脉冲功率(Ppp):90 W @ 8/20 μs
- 峰值脉冲电流(Ipp):8 A @ 8/20 μs
- 结电容(Cj):17.5 pF
- 反向电流(Ir):1 nA(典型,低泄漏)
- 极性:双向(Bidirectional)
- 符合标准:IEC 61000-4-2(ESD)、IEC 61000-4-4(EFT)、IEC 61000-4-5(Surge)
- 类型:ESD/浪涌保护器件
- 封装:DFN1006-2,包装形式:TR(Tape & Reel)
三、特性与优势
- 双向保护:支持正反向瞬态,适用于差分信号或无固定极性的接口(如双向数据线)。
- 5.5 V 工况适配:Vrwm=5.5 V 使其可直接用于 5 V 系统的边缘保护,应对电源或信号线上意外过压情况。
- 高能量吸收能力:90 W(8/20 μs)和 8 A 峰值脉冲电流,能够吸收典型线路级浪涌或较强的静电脉冲。
- 低泄漏电流:Ir≈1 nA,有利于降低静态功耗与不影响精密模拟/ADC 输入。
- 小体积封装:DFN1006-2 占板面积小,适合高密度 PCB 布局。
- 工业级温度范围:-40 ℃ 至 +85 ℃,可在多数商业与工业环境中稳定工作。
- 符合多项 IEC 抗扰标准:便于满足产品 EMC 设计要求,提高系统可靠性和认证通过率。
四、典型应用场景
- USB、HDMI、MIPI、串行接口(UART、RS-232/485)等外围接口的过压/ESD 保护。
- 手机、平板、笔记本等消费电子设备的外部连线保护。
- 工业控制、仪表和网络设备的信号线防护。
- 视频、音频链路及通用数字接口的瞬态抑制。
五、封装与PCB布局建议
- 尽量靠近需要保护的连接器或器件放置 TVS 器件,使引线短且直,减少回路电感和寄生阻抗。
- GND 端应采用完整的地平面或多层回流,保证高电流脉冲时的低阻抗路径。
- 对高速差分信号,评估 17.5 pF 的结电容对信号完整性的影响;必要时在布局和信号链上进行仿真验证。
- 使用制造商推荐的 PCB 封装尺寸与焊盘布局,注意热沉和可焊性控制。
六、选型与注意事项
- 若目标为高速接口(如 USB3.0、PCIe 等)或对带宽要求极高的信号线,应评估器件 17.5 pF 的影响,必要时选用更低电容的 TVS。
- 工作温度上限为 +85 ℃,若应用在高温环境(如部分汽车场景)需选择更高温规格或汽车级产品。
- 钳位电压 11.5 V 为典型值,实际钳位随冲击电流变化,应根据系统允许的最大电压和器件承受能力进行核算。
- 关注焊接工艺和回流曲线,以免损伤小封装器件。
总结:ESD54151N-2/TR 以其小尺寸、双向保护、低泄漏和较高的脉冲能量承受能力,适合用作 5 V 系统与一般 I/O 接口的静电与浪涌保护器件。在高速或更严苛温度环境下,请结合结电容和温度参数进行评估与验证。