SM15T33AY — ST 意法半导体 单向高能 TVS 二极管 产品概述

一、产品简介

SM15T33AY 是 ST（意法半导体）推出的一款单向瞬态电压抑制器（TVS），用于对直流电源线或数字/模拟信号线提供静电放电（ESD）和浪涌（Surge）保护。器件封装为 SMC（常见等同 DO‑214AB），适合需要高能量吸收能力和良好散热的应用场景。器件的典型电气参数表明其专为 24V 级别电源及工业/汽车电子边缘保护而设计。

主要参数一览

• 极性：单向（unidirectional）
• 反向截止电压 Vrwm：28.2 V
• 击穿电压（Vbr）：33 V
• 钳位电压（Vc，Ipp）：45.7 V @ Ipp 169 A（8/20 μs）
• 峰值脉冲电流 Ipp：169 A @ 8/20 μs
• 峰值脉冲功率 Ppp：1.5 kW（8/20 μs 波形）
• 反向电流 Ir：1 μA（常温）
• 工作/结温范围：-40 ℃ ~ +150 ℃
• 类型：TVS / ESD 抑制
• 封装：SMC（表面贴装高功率封装）

二、工作原理与关键指标含义

TVS 二极管在正常工作电压下呈高阻并仅有微小反向漏电流（Ir≈1 μA），一旦出现瞬态过电压（例如开关浪涌、雷击感应或静电放电），当电压超过器件的击穿电压（约 33 V）后进入雪崩导通，迅速将能量钳位在钳位电压附近（典型 45.7 V @ 169 A），以保护后端电路不被高压冲击损坏。Ppp=1.5 kW（8/20 μs）表示在标准浪涌波形下器件可吸收的瞬态能量等级，Ipp=169 A 表明其能承受的峰值电流能力。

三、典型应用场景

• 汽车电子（车载控制模块、电源线路、CAN/LIN 保护，尤其适配 24V 系统或高能量浪涌场景）
• 工业控制（PLC、驱动器、传感器供电线保护）
• 电源输入端保护（DC‑bus、逆变器辅助线路）
• 通信基站、路由器等设备的电源防护
• 接口与连接器防护（防止插拔引起的浪涌与静电）

四、封装与安装要点

SMC（DO‑214AB）为大尺寸表贴封装，具有较好的热阻和冲击吸收能力。安装建议：

• 器件应尽量靠近被保护端口或电源入口，减小环路电感与寄生阻抗，提升钳位效果。
• 地线（GND）回流应采用宽铜箔并尽量短，必要时加固焊盘与过孔以增强散热和可靠性。
• 对于重复高能量冲击场合，注意板级散热设计以帮助快速散热并降低结温上升。

焊接与可靠性

• 遵循 ST 的回流焊温度曲线与 SST（焊接说明）要求，避免过度热应力。
• 工作温度可达 +150 ℃，但长期在高温与频繁冲击下可能需要考虑降额与寿命评估。

五、选型与使用建议

• 选型时 Vrwm（反向工作电压）应略高于系统最大正常工作电压；28.2 V 的 Vrwm 适合保护 24 V 级供电系统，避免器件在正常波动下进入漏电/击穿区。
• 钳位电压 45.7 V 应小于被保护器件所能承受的最高瞬态电压。若后端敏感器件耐压较低，应选择钳位更低或更靠近的 TVS，或采取分级防护。
• 单向器件适用于 DC 及有明确极性的线路；若需保护交流或双向过电压，请选用双向（bidirectional）TVS。
• 注意脉冲参数：器件标称值基于 8/20 μs 波形。对不同波形（如 10/1000 μs）或更苛刻的重复冲击环境，应参考厂商更详细的能量吸收曲线与老化特性。

六、故障模式与维护注意

• 在遭遇高于额定能量的冲击时 TVS 可能发生短路或永久损坏，应在设计中考虑熔断器或限流器作为一次保护，防止故障蔓延。
• 長期处于高漏电或高温环境下会加速老化，影响击穿特性和钳位性能，必要时做环境应力测试（HAST、温循环等）。

总结：SM15T33AY 提供高可靠性的单向浪涌与静电保护，适合 24V 级电源与工业/车规附近的高能量防护场合。设计时以合适的 Vrwm 匹配系统电压、确保地线低感、并考虑热管理与重复冲击能力，即可充分发挥该器件的防护效果。若需更严格的车规认证或更低钳位值，可与同系列或厂商技术资料比对选择。