TVS选型（车载电子产品篇）

车载电子产品的TVS选型介绍
最新推荐文章于 2025-08-18 14:02:55 发布
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本文介绍了汽车电子产品中常用的TVS二极管种类及其应用，涉及如RJ45接口、电源线、CAN BUS、LIN BUS、RF接口、SD卡、SIM卡、HDMI接口、USB接口、电池管理系统、汽车电源、车载网络、倒车雷达影像、车灯、门窗雨刷座椅控制系统、汽车空调系统、汽车仪表、多媒体GPS、ADAS和胎压监测系统等多个汽车电子系统的保护方案，根据ISO 10605-2和IEC 61000-4-2等测试标准选择合适的TVS二极管型号。

对于从事汽车电子产品的企业来说，汽车电子产品的过电压、过电流、防浪涌保护措施是必不可缺少的。甚至有些要求高的汽车电子产品，还需要过ISO 16750-2和ISO 7637-2测试，比如汽车电源系统、照明、电机、座椅、车门窗、数字I/O、模拟I/O、开关/按键等产品。不同的汽车电子产品，过的测试条件要求不一样，选型也就不一样。为此，当有客户前来东沃电子询保护方案时，都需要详细了解客户的产品电路情况、测试要求和保护需求，才能够“对症下药”！那么，在汽车电子产品中，会常用到哪些TVS二极管呢？

在这里插入图片描述

1）RJ45接口保护用TVS：DW03DLC-B-S，测试标准ISO 10605-2、IEC 61000-4-2；

2） 电源线保护用TVS：测试标准ISO7637-2 波形1/2a/2b/3a/3b/5a/5b

·12V系统：SMBJ24CA、SMCJ24CA、SMDJ24CA、SM8S24A；

·24V系统：SMBJ36CA、SMCJ36CA、SMDJ36CA、SM8S36A；

3）CAN BUS保护用TVS：HDW24M2T-B，测试标准ISO 10605-2、IEC 61000-4-2；

4） LIN BUS保护用TVS：DWESD1LIN，测试标准ISO 10605-2、IEC 61000-4-2；

5）RF接口保护用TVS：DW05DLC-B-S，测试标准ISO 10605-2、IEC 61000-4-2；

6）SD卡保护用TVS：DW05-4RVLC-E，测试标准ISO 10605-2、IEC 61000-4-2；

7）SIM卡保护用TVS：DW05DLC-B-S、DW05-4RVLC-E，测试标准ISO 10605-2、IEC 61000-4-2；

8）HDMI接口ESD保护用TVS：DW05DUCF-B-E、DW05-4R2P-S，测试标准ISO 10605

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相比于抛负载专用TVS，常规TVS并没有给出SOA曲线，细心的小伙伴可以发现前面浪涌尖峰电压是工作电压Va与浪涌电压Vs的叠加，这是抛负载里面常用的尖峰电压公式，实际普通应用场景浪涌电压无需叠加，给出监测到的浪涌电压Vs即可，通过Vs=Vbr+Ipp*(Ri+Rt)公式直接算出浪涌电流，其余步骤与前面一样，如果算出来的Ppp_act小于所选定的TVS功率，那就表示选型合适，鉴于实际工况浪涌尖峰可能会比预估的要高，条件允许的条件下，留有充足的裕量有助于提高产品整体的可靠性。Us表示5A浪涌冲击峰值电压；
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07-15 5228
本文从测试标准入手，主要介绍了汽车电子产品硬件电路设计中，电源入口处TVS的选择
分析车载电子TVS管如何选型，你不了解的都在这里
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举例，下图中，是个GPS的电路，RF是天线，有个D8的TVS，已知GPS的工作频率是1575.42MHz（L1频段，此处是举例，不对GPS的实际频段进行讨论，忽略L2和L3），则当Cj = 2.5pF时，Z = 40.43Ω，当Cj = 25pF时，Z = 4.043Ω。Z越大，对信号的影响就越小（原因是信号驱动能力有限，阻抗大，流经二极管的电流就小，阻抗小，流经二极管的电流就大。在工作频率较低时，电容参数对电路的影响是可以忽略的，但是工作频率较高时，这个参数对电路的影响就突显出来了。
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设备使用的是4G/5G模块，插在载板上，sim卡插座也设计在载板上，使用过程中发现普通sim卡大部分时间能正常使用，测试用的白卡基本上无法使用，模块返回的log一直刷sim卡处于热拔插状态（拔插拔插拔插…）。 首先怀疑的是模块兼容性问题，然后用usb转minipcie的转接板，接模块+sim卡，结果是OK的，可以识别。这就把问题点聚焦在载板上了。 热拔插信息，模块是通过usim_detection信号检测的，查看转接板和载板之间链路的区别，发现转接板的该信号是直连，中间未串接任何器件。为了验证是否未载板上电
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RJ45-网口变压器及网口变压器-cpu之间的一些抗干扰防雷设计
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手机电路的浪涌防护和TVS应用的电路实例
rrxxzz的专栏
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手机电路的浪涌防护和TVS应用的电路实例     一.手机电路简介   现代数字移动电话的智能化越来越高,而其体积.重量则不断降低,使本已很复杂的”手机”设计又造成巨大压力,做为TVS的供应商我们应给予技术支持把最新.体积最小的.功能齐全的TVS组合芯片介绍给广大用户。   数字移动电话的电路基本由射频/数字信号处理/终端接口/电源管理等部分组成,其中:
SIM卡的电路设计中TVS选型
06-18
<think>嗯，用户的问题是关于SIM卡电路设计中TVS管的选型原则和推荐型号。这个问题很专业，涉及到电路保护和成本控制的平衡。用户可能是电子工程师或硬件设计人员，正在设计SIM卡接口电路。从问题细节来看，用户应该已经有一定的电路设计基础，但需要更具体的TVS选型指导。用户特别关注"原则与推荐型号"，说明需要可落地的设计建议。参考之前提供的两篇文献，发现存在矛盾点：[1]提到手机平板领域常省略TVS管，而[2]则强调4G模组必须加TVS。需要帮用户理清这个矛盾——关键在于应用场景差异：消费电子对成本更敏感且空间受限，而通信设备更注重可靠性。关于选型原则，需要考虑几个技术要点：首先是容值必须低于10pF（SIM卡工作频率1-5MHz），否则会影响信号完整性。其次是箝位电压要低于SIM卡芯片的耐受值（通常<20V）。另外封装尺寸也很关键，01005或DFN这类微型封装更适合空间受限的设计。在推荐型号方面，安森美ESD9B系列是行业常用选择，特别是ESD9B3.3ST5G这款3.3V专用型号。另外Littelfuse的SP1003系列性能也不错。如果用户对成本敏感，可以建议先预留焊盘做测试验证的方案——这正好呼应了引用[1]提到的工程实践方法。用户可能没明说的深层需求是：如何在通过ESD测试的前提下控制BOM成本。因此除了推荐具体型号，更需要强调测试验证的重要性。最后提醒布局布线要靠近SIM卡座，这个细节很多工程师容易忽略。相关问题的延伸设计得很实用：静电标准差异、故障诊断、信号完整性问题都是实际设计中常见痛点。特别是HBM/CDM标准差异这点，很多新入行的工程师容易混淆。</think>在SIM卡电路设计中，TVS管选型需兼顾**静电防护（ESD）、信号完整性、成本控制**三大核心原则。以下是具体选型原则与推荐型号： --- ### **TVS选型核心原则** 1. **低寄生电容（Critical!）** - SIM卡工作频率为 **1–5MHz**，TVS寄生电容必须 **≤10pF**（理想值 ≤5pF），否则会导致信号畸变。 - **公式验证**：容抗 $X_c = \frac{1}{2\pi f C}$，当 $C > 10\text{pF}$ 时，高频信号衰减显著。 2. **精准电压匹配** - TVS击穿电压 $V_{BR}$ 需满足： $$V_{CC} < V_{BR} < 0.8 \times V_{\text{芯片耐受}}$$ 典型值：$V_{BR}=6V$（3V SIM卡）或 $V_{BR}=4V$（1.8V SIM卡）。 3. **动态响应速度** - 响应时间 **<1ns**，确保在ESD事件（ns级）触发前导通。 4. **布局优化** - TVS需 **贴近SIM卡座引脚**，优先保护CLK/DATA/RST信号线（VCC/GND可酌情省略）。 --- ### **推荐TVS型号与对比** | **型号** | **品牌** | **电容值** | **电压(V)** | **峰值电流** | **封装** | **特点** | |--------------------|------------|------------|-------------|--------------|--------------|------------------------| | **ESD9B3.3ST5G** | ON Semi | 3.5pF | 3.3V | 5A (8/20μs) | SOD-523 | 超低电容，行业标杆 | | **PESD3V3S1UT** | Nexperia | 2.5pF | 3.3V | 3A | SOT-23 | 性价比高，兼容性强 | | **SP1003-01XTG** | Littelfuse | 1.0pF | 3.3V | 2A | 01005 | 极小封装，手机首选 | | **TPD1E10B06DPYR** | TI | 0.35pF | 6V | 1.5A | X2SON (0.8mm)| 超低电容，空间受限场景| --- ### **设计实践建议** 1. **成本敏感场景**： - 按引用[1]方案：**预留焊盘但不贴TVS** → 通过 **IEC 61000-4-2（接触±8kV/空气±15kV）测试** 后再决定是否贴装。 - 添加 **22Ω串联电阻**（引用[2]）增强EMI抑制，降低对TVS依赖。 2. **高可靠性场景**（工业/车载）： - **必须贴装TVS**，优先选择SP1003-01XTG或TPD1E10B06DPYR。 - 配合 **PCB设计**：信号线走内层，SIM卡座接地包围。 3. **布局要点**： ```plaintext SIM卡座 → TVS管（距离<2mm） → 22Ω电阻 → 模组IC └─ GND铺铜直接连接TVS接地端 ``` > **案例验证**：某4G DTU模块采用ESD9B3.3ST5G + 22Ω电阻，通过 **±20kV空气放电静电测试**，信号眼图抖动 <5%（符合ISO 7816标准）[^2]。 --- ### **常见问题解答** **Q：TVS管导致SIM卡初始化失败？** **A**：检查TVS电容是否>10pF（替换为ESD9B3.3ST5G验证），或CLK信号线串联电阻误用>100Ω。 **Q：无TVS通过测试后仍需添加？** **A**：若设备用于**高静电风险环境**（如户外工业场景），即使测试通过也建议贴装，提升长期可靠性。 ---
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