[188金宝博公司 ]Littelfuse巩固电路保护市场不断拓展新应用

Littelfuse全球技术营销经理杜志德(Teddy To) 先生

作为一家以保险丝起家的公司，美国Littelfuse（力特）经过多年的摸爬滚打，目前已成为电路保护领域的知名企业，产品种类很多，涵盖保险丝、半导体、聚合物、陶瓷、继电器和传感器等多种技术和应用。目前，该公司主要包括3大部门，即汽车、电气和电子事业部，其中电子事业部在全球大概有15万个客户，主要分布于通信、消费类和工业应用领域，工业控制则是该公司目前重点开发的市场，产品聚焦于CAN总线、RS-485接口和工业以太网等应用。中国是Littelfuse重点发展市场，目前在无锡、苏州和东莞设有工厂。

在稳固电路保护市场的基础上，该公司还在不断拓展新的应用领域，说到此处，Littelfuse的全球技术营销经理杜志德表示：“Littelfuse是电路保护领域的领导厂商，而近几年，我们发现在其它一些领域也是可以有所作为的，如电源控制和传感器，这些都是非常大的应用市场。近年来，Littelfuse先后收购了Accel、Hamlin等传感器厂商，以作为公司相关技术和产品线的有益补充，而在未来的4~5年内，我们会进行多个并购项目，将有多个具有特色技术和产品的公司加入我们，特别是在电源控制和传感器这两个领域。今后，我们将推出更多的半导体产品，如IGBT、MOSFET等，以在电路保护业务的基础上，拓展更广阔的市场。目前，Littelfuse的年营业额约为7亿美元，经过努力，我们希望到2017年实现收入翻倍，并且在巩固电路保护产品优势的基础上，能够成为电源控制和传感器领域的翘楚。”

在谈到电路保护产品时，杜志德表示：“TVS（瞬态抑制）二极管是Littelfuse最具特色与核心价值的产品，特别是大功率TVS二极管。我们做TVS二极管的历史悠久，目前出货量排在全球前两位。TVS二极管被用于保护半导体元件免受高电压瞬变损害，它们的PN结具有比普通二极管的PN结更大的横截面积，能够将大电流接地，以避免遭受损坏。我们在该方面做得非常成功，受到市场的普遍认可，我们的产品线十分丰富，从小功率到大功率的产品都有，可以做到很高的功率（30kW），这是很少公司能够做到的。”

据了解，该公司大功率TVS二极管的特色产品是AK系列，既可以应用于通信，也可用在工控领域，能够取代大体积、笨重的防雷电模块，只用一个手指大小的器件就搞定了。传统的防雷电模块通常用一年左右的时间就要更换，而采用该半导体保护器件，不易老化，用几十年都没问题，目前已经应用在了很多通信系统中。此外，Littelfuse还有多款产品，如SPA系列，可用于USB3.0、以太网、ESD（静电放电）、各种接口和LED照明等多种电路保护领域。

以太网的电气保护

电路设计人员通常使用TVS二极管阵列为以太网端口提供保护。在许多情况下，设计人员为了保持设备的可靠性，主要针对4种威胁采取保护：雷电感应浪涌；ESD；EFT（电气快速瞬变）；CDE（电缆放电事件）。

从板级设计人员的角度来看，以太网系统的设计和布局应特别关注CDE，并将重点放在从IC上分流能量。系统设计考虑包括添加TVS二极管阵列和耦合变压器，变压器电路将有助于防止共模瞬变，但高能量瞬变应具有一个接地路径。

任何线路侧保护器件(如图1中的SP03)的GND引脚(2、3、6和7)不能连接至GND，以符合IEEE 802.3标准对于隔离的要求，因此，设计人员只能将该器件作为一种“仅为差模”的保护器。

保护PHY或者驱动端器件的I/O引脚始终连接至差分线对，如图1所示。然而，不同于线路侧保护器，这种器件的GND引脚可以被连接至本地GND，对此，Littelfuse中国产品应用工程师杜尧生表示：“我们建议采用这种配置，如果GND引脚没有被连接，那么保护器件（图1中的SP3050）将会成为一种仅为差模的保护器，且可能会使破坏性共模事件通过未钳制的PHY。此外，应该注意，即使GND引脚已连接，一旦电压差超过内部TVS击穿电压加上两个二极管的压降，该器件仍然会起保护作用，防止差模事件。”

至于在大多数TVS二极管阵列中常见的引脚5、Vcc，Littelfuse建议将其连接至本地电源，如5V、3.3V电源。

USB 3.0电路的ESD保护

在USB 3.0电路中，暴露系统的数据会承受很大的ESD威胁，因为它提供了更多电气瞬变的可能入口或通道。发生ESD事故时，电压往往可以高达15kV，甚至更高，这会导致潜在损害或灾难性故障，因此，ESD保护是提高其接口生存能力的必要条件。

设计师必须特别关注器件电容、钳位电压和动态电阻，因为这些参数对选择ESD保护至关重要。TVS二极管有着极低的动态电阻，可提供良好的钳位性能，并能保持非常低的寄生封装电容，如Littelfuse的SP3012-06UTG，可提供多通道ESD保护解决方案，是USB 3.0电路保护的理想选择。该公司的SPA系列产品有两种工作方式：首先，它们能吸收瞬态电流并将其释放掉；第二，能通过雪崩或齐纳二极管来钳制电压。图2是SP3012-06UTG的静电保护解决方案。

该方案可提供6行±12kV静电保护，能够保护单一3.5mm×1.35mm包装里的所有USB 3.0数据线。SP3012-06UTG免除了设计人员为使用多个ESD保护装置而占用宝贵电路板空间的担心。此外，SP3012具有仅为0.4Ω的极低动态电阻，这为USB 3.0芯片组提供了一流的钳位性能。

图1 使用TVS二极管阵列为以太网提供防雷电保护

图2 SP3012-06UTG的静电保护方案

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