全新系列表贴封装双向平缓钳位瞬态电压抑制器概述

2026年9月，Vishay正式发布XFD11KXXCA系列瞬态电压抑制器（TVS）。产品采用DO‑218AC大功率表贴SMD封装，搭载Xclamp®专利双向平缓钳位技术，包含商用版本与AEC‑Q101车规版本，面向车载高压供电、AI服务器、工业及电信电源浪涌防护场景，可完美适配前面整套硬件体系，用于车载CIS、罗姆650V IGBT、MW液冷机柜供电链路的浪涌保护。

一、核心概念：平缓钳位TVS与传统雪崩TVS差异

传统雪崩齐纳型TVS，器件击穿之后，钳位电压会随着浪涌电流增大快速抬升，大电流工况下最大钳位电压VC远高于击穿电压VBR，钳位比VC/VBR偏大，后端芯片需要承受很高的过冲电压。

Xclamp®平缓钳位Flat/Smooth Clamp TVS采用特殊功率二极管元胞结构，在浪涌电流大范围变化时，钳位电压能够保持平稳，几乎不会随电流上升，钳位比接近1.0，有效压低最大钳位电压，降低后端器件承受的电压应力。

器件为双向结构，正负两个方向都具备对称平缓钳位能力，既可以抵御正负瞬态浪涌，也能实现电源反接误接线保护，适配24V、48V车载电源以及差分总线场景。DO‑218AC属于大功率表贴封装，替代老式通孔DO‑218器件，支持自动化SMT贴片加工，PCB布局紧凑，散热性能优异。

二、关键电气参数（XFD11KXXCA系列）

器件关断工作电压VWM覆盖33V85V，适配12V、24V、48V主流车载供电架构；击穿电压VBR区间36.7V104V，最大钳位电压VCL为40.6V104.0V。峰值脉冲功率可达11kW（10/1000μs浪涌波形），10/1000μs下峰值脉冲电流207.1A，8/20μs波形最高支持2140A。工作温度范围-55℃+175℃，部分型号通过AEC‑Q101车规认证，满足车载ISO7637负载突降、浪涌测试要求。全系列共计15款型号，覆盖多档电压规格。 核心亮点：相同关断电压条件下，对比传统DO‑218封装TVS，峰值脉冲电流提升约1.6倍，钳位电压更低。

三、内部原理（Xclamp®平缓钳位）

Xclamp®平缓钳位TVS并不是简单两颗背对背齐纳二极管组合。内部采用多段功率元胞并联协同导通架构，当瞬态电压超过击穿阈值时，多个功率单元逐步均流开启，动态维持钳位电压稳定，抑制大电流带来的电压上翘现象。 传统TVS特性：电流上升，钳位电压VC显著抬升； Xclamp平缓钳位：电流在宽区间变化，钳位电压VC基本保持平稳。

四、典型应用场景

车载场景选用AEC-Q101车规型号，用于24V/48V车载电源轨，抵御ISO7637负载突降Pulse5B与抛负载浪涌；可部署在域控制器供电入口，保护PMIC、110万像素车载图像传感器、MIPI接口前端；也可放在车载OBC、高压辅助电源输入端口，配合罗姆650V IGBT功率回路实现二次防护。

AI服务器与MW单相冷板超节点机柜场景，用于机柜48V母线、PSU辅助电源，防护雷击、电快速脉冲EFT；保护后端多相VRM、PMIC控制器、NVLink、HDMI Retimer CDR高速Serdes电源轨。

工业、储能、电信设备24V/48V直流母线，一般放置在电源入口并联于DC母线，搭配500V焊片铝电解电容、高压薄膜电容构成分级浪涌防护网络。

五、与整套硬件体系联动

PMIC + 功率分立器件（罗姆650V IGBT）

在AC-DC后级48V母线上放置XFD11KXXCA，吸收负载突降、开关瞬态尖峰，避免电压尖峰击穿PMIC与IGBT驱动电路。平缓钳位特性将母线瞬态电压稳定限制在安全区间，消除电压超调，降低后端功率器件的电压降额设计压力。

110万像素车载CIS、MIPI CSI-2

域控制器12V/24V供电轨使用该TVS作为电源入口防护，平缓钳位抑制浪涌尖峰窜入模拟AVDD电源轨，避免图像产生噪点、MIPI通信出现误码。双向特性同时防护负向浪涌与电源反接故障。

12bit SAR ADC与BMC遥测

TVS多次承受浪涌冲击后会出现参数漂移。BMC借助12bit SAR ADC持续采集母线电压、纹波信号，做长期趋势监测，提前预判TVS老化失效风险。

MW液冷机柜

DO‑218AC表贴封装热阻较低，可以依托PCB铜皮或者冷板辅助散热；175℃最高结温指标，能够适应机柜内部高温工作环境。

六、优势与局限

优势

平缓钳位特性，大电流工况钳位电压几乎不抬升，后端器件电压应力大幅下降，可选用耐压余量更低的器件，节约硬件成本；双向保护，同时应对正负浪涌以及电源反接；DO‑218AC大功率表贴封装，适配SMT自动化焊接，功率密度高；AEC‑Q101车规版本满足车载严苛浪涌标准，能够减少外围防护器件数量；最高结温可达175℃，适配AI机柜、车载高温舱内环境。

局限

器件结电容高于专用高速信号ESD TVS，不可用于NVLink、MIPI差分对等高速信号线，仅适用于电源母线；器件体积与寄生参数偏大，主打大功率电源浪涌防护，不适合小信号ESD防护；产品成本高于传统雪崩型TVS；大功率TVS对PCB布局要求严格，需要构建低阻抗泄放回路，远离高速Serdes/CDR线路，防止浪涌电流耦合产生噪声。

七、平缓钳位TVS与传统雪崩TVS对比

两者核心差异：平缓钳位VC基本平稳，钳位比近1；雪崩TVS电流增大VC抬升。

八、工程设计要点

PCB布局上，TVS紧贴电源输入端口放置，浪涌泄放走线做到短而粗，降低走线寄生电感，否则会削弱平缓钳位效果。系统采用分级防护思路，前端共模EMI器件、TVS、DC-Link电容协同工作，TVS负责泄放高能浪涌，电容吸收高频尖峰。器件使用需要做好降额设计，稳态工作电压低于VWM，高温环境下脉冲功率指标进一步降额。 地平面设计：功率泄放地PGND与高速信号地SGND、模拟地AGND采用单点连接，禁止浪涌大电流流经高速信号地，保护NVLink、MIPI、CDR等高速电路。

注：本文内容仅供学习参考