CXESD-5VDSA 5V 单向大电流 ESD 静电保护二极管
DFN1610-2L 封装 | 100A 浪涌 | 1300W 峰值脉冲功率 | ±30kV 空气/接触放电

产品版本：Rev 1.0 | 更新日期：2026年7月 | 型号：CXESD-5VDSA | 封装：DFN1610-2L

嘉泰姆电子（JTM-IC）推出的 CXESD-5VDSA 是一款采用 DFN1610-2L 塑料封装的 单向大电流静电放电（ESD）保护二极管，专为需要高能量瞬态防护的电源线、电池线与 Vbat 引脚等位置设计。器件反向工作电压（VRWM）为 5.0V Max，击穿电压 6.5V~8.2V，在 100A 峰值脉冲电流下钳位电压低至 11.8V（典型值）、最大 13.0V，1.0A 下典型钳位电压约 7.6V，能在大电流瞬态到来时把电压限制在安全范围。CXESD-5VDSA 的核心优势是 大电流与高功率承受能力：峰值脉冲电流高达 100A（8/20μs，IEC 61000-4-5），峰值脉冲功率 1300W，ESD 抗扰能力达到 ±30kV（空气放电）/ ±30kV（接触放电）（IEC 61000-4-2），在同类 5V 保护器件中属于高能量等级。器件漏电流最大 200nA，正向压降典型 0.7V，是电源线保护、电池保护、移动设备 Vbat 引脚、手持便携应用、手机及配件以及便携电子产品等高能量瞬态防护的理想选择。

1. 产品概述与市场定位

在移动设备、便携电子产品与电池供电系统中，电源线、电池连接线与 Vbat 引脚是最容易承受大能量瞬态应力的位置。与数据线不同，这些位置不仅需要抵抗人体静电（数安培级、纳秒级），还可能承受线缆放电、电池插拔浪涌甚至感应雷击（数十至上百安培、微秒级）。普通的低电容 ESD 器件虽然结电容小，但浪涌承受能力有限，若用于电源线保护可能在一次较大瞬态后即失效。

CXESD-5VDSA 正是面向这一需求推出的 5V 大电流 ESD 保护器件。其 100A 的峰值脉冲电流与 1300W 的峰值脉冲功率，使其能够吸收普通 ESD 器件难以承受的高能量瞬态，适合安装在电池连接器、充电接口、Vbat 引脚与电源输入端作为主保护器件。同时，器件的 11.8V@100A 钳位电压意味着即使在 100A 的大电流冲击下，被保护节点的电压也被限制在 13V 以内，为后级电源管理芯片与电池保护电路提供了可靠的电压屏障。

CXESD-5VDSA 采用 DFN1610-2L 封装，本体尺寸 1.60mm×1.00mm、高度 0.50mm，相比 SOD523 等传统封装具有更好的散热能力与更低的寄生电感，适合大电流泄放路径。单向结构在正向导通时具有约 0.7V 的低正向压降，适合直流电源线与极性已知的电池连接；器件在反向瞬态下通过雪崩击穿泄放，钳位电压低、响应快。900pF~1000pF 的结电容对于电源线与电池线而言完全可接受，不会影响直流供电质量。

2. 主要特点与技术亮点

• 大电流泄放能力：8/20μs 波形下峰值脉冲电流达 100A，可覆盖电池插拔、线缆放电与感应雷击等高能量瞬态。
• 高峰值脉冲功率：峰值脉冲功率 1300W，在 5V 等级保护器件中属于高能量等级，适合作为电源线主保护。
• 低钳位电压：100A 峰值电流下钳位电压典型 11.8V、最大 13.0V；1.0A 下典型 7.6V，为 5V 电源后级提供可靠保护。
• ±30kV ESD 保护：空气放电 ±30kV、接触放电 ±30kV，满足 IEC 61000-4-2 严苛等级要求。
• 低正向压降：10mA 正向电流下正向压降典型 0.7V、最大 0.9V，负向瞬态泄放损耗小。
• DFN1610-2L 封装：本体尺寸 1.60mm×1.00mm、高度 0.50mm，散热能力优于小型封装，适合大电流路径。
• 低漏电流：5V 反向工作电压下漏电流最大 200nA，对电池供电设备待机功耗影响可控。
• 宽工作温度范围：工作温度 -40℃~+125℃，存储温度 -55℃~+150℃，最大焊接引脚温度 260℃（10s）。

3. 电路原理图与引脚配置

CXESD-5VDSA 为两引脚单向结构：一个引脚为阴极（Cathode），另一个引脚为阳极（Anode）。典型应用中，阴极连接被保护的电源线或电池正极，阳极连接地（GND）。当被保护线上出现正向 ESD 或浪涌脉冲时，器件进入雪崩击穿状态，把瞬态电流泄放到地，将线电压钳制在 13V 以内；当线上出现负向脉冲时，二极管正向导通，把负压钳位在约 -0.7V。单向结构特别适合直流电源线与电池连接等极性明确的位置。

4. 极限参数与电气特性

5. 工作原理与设计指导

5.1 单向大电流 ESD 保护的工作过程

CXESD-5VDSA 内部为一只大电流雪崩二极管。正常工作时，线路电压低于 5.0V 反向工作电压，器件处于截止状态，漏电流不超过 200nA，对系统几乎无影响。当瞬态事件发生时，线电压超过击穿电压（6.5V~8.2V）后器件进入雪崩击穿，等效阻抗急剧下降，把大电流脉冲旁路到地，同时把线电压钳制在 13V 以内。由于器件设计上针对大电流做了优化，即使在 100A 的峰值电流下仍能维持较低的钳位电压，这是普通小型 ESD 器件难以做到的。脉冲结束后，线电压回落，器件自动恢复到高阻截止状态。

5.2 大电流能力对电源线保护的价值

电源线、电池连接线与 Vbat 引脚面临的应力与数据线有本质区别：人体静电脉冲虽然电压高，但峰值电流通常在数安培到数十安培、持续时间纳秒级；而电池插拔、线缆放电与感应雷击则可能产生数十到上百安培、微秒级的能量型脉冲。CXESD-5VDSA 的 100A/1300W 等级正是为后一类应力设计，能够在不损坏的前提下把能量泄放掉。对于电池供电设备，这意味着充电接口、电池连接器与 Vbat 走线可以在一次意外浪涌后继续正常工作，而不需要返修。

5.3 钳位电压与后级耐压匹配

CXESD-5VDSA 在 100A 峰值电流下钳位电压典型 11.8V、最大 13.0V，1.0A 下典型 7.6V。对于 5V 电源管理芯片与电池保护电路，这一钳位水平意味着在大电流瞬态期间后级节点电压被限制在 13V 以内，远低于不保护时可能达到的数十伏。设计时仍需确认后级芯片的绝对最大输入电压，并在保护器件与后级之间保留适当走线阻抗以分担残压。对于电池正极 Vbat 引脚，建议保护器件紧贴连接器放置，使瞬态电流在进入 PCB 内部前被旁路。

5.4 ESD 保护等级与响应速度

CXESD-5VDSA 支持空气放电 ±30kV、接触放电 ±30kV，符合 IEC 61000-4-2 严苛等级。器件的响应速度与结电容、封装寄生电感有关，DFN1610 封装的低寄生电感有助于快速建立泄放通路。实际保护效果与 PCB 布局密切相关，保护器件应尽量靠近连接器或干扰入口，地回路应短而宽，避免寄生电感导致钳位电压过冲。

5.5 结电容与适用边界

器件结电容典型 900pF、最大 1000pF。对于电源线、电池线与 Vbat 引脚，这一容值完全可接受，不会影响直流供电质量；但对于高速数据线，900pF 会严重劣化信号，因此 CXESD-5VDSA 不适用于数据接口保护。选型时应明确区分"电源线保护"与"数据线保护"两类需求：前者关注大电流与低钳位，后者关注低电容与信号完整性。

6. 典型应用设计实例

设计目标：某手持便携设备提供电池连接器、充电接口与 Vbat 供电走线，要求在电池插拔、充电器插拔与整机 ESD 测试中保护后级电源管理芯片，并满足 IEC 61000-4-2 ±30kV 与 IEC 61000-4-5 浪涌要求。

• 电池连接器保护：在电池正极与地之间并联一颗 CXESD-5VDSA，阴极接电池正极，阳极接 PGND，器件紧贴电池连接器放置；100A 浪涌能力可吸收电池插拔瞬间的能量冲击。
• 充电接口保护：在 5V 充电输入端并联 CXESD-5VDSA，配合后级充电管理芯片构成主保护，钳位电压 13V 以内可保护充电芯片输入引脚。
• Vbat 走线保护：在 Vbat 走线进入 PMIC 之前并联一颗 CXESD-5VDSA，防止走线拾取的瞬态能量进入 PMIC。
• 接地处理：保护器件地引脚以最短路径连接到电池连接器附近的 PGND，避免瞬态电流流过敏感模拟地。
• 布局要点：大电流路径应短而宽，保护器件与连接器之间走线建议控制在 5mm 以内；DFN1610 焊盘按推荐 footprint 设计，地焊盘连接足够铜箔以辅助散热。

7. PCB 布局建议

• 靠近干扰入口：保护器件应尽可能贴近电池连接器、充电接口或电源输入端子，使瞬态电流在进入 PCB 内部之前被旁路到地。
• 缩短地回路：地引脚到地的走线应短而宽，优先通过多个过孔直接连接地平面，减小寄生电感引起的钳位电压过冲。
• 大电流路径设计：被保护电源线应先经过保护器件再进入后级芯片，走线宽度应满足 100A 瞬态电流的短时承载要求，避免走线本身成为瓶颈。
• 地与地分离：保护器件地应连接到电源地或机壳地，避免瞬态大电流污染敏感模拟地平面。
• 并联使用：CXESD-5VDSA 为并联型保护器件，必须跨接在电源线与地之间，切勿串联在供电路径中。
• 焊接与散热：DFN1610-2L 封装具有底部焊盘，回流焊时需保证焊盘充分润湿；地焊盘建议连接较大铜箔以辅助散热，提升重复浪涌下的可靠性。
• 丝印与方向：器件为单向结构，阴极有极性标识，布局与贴装时务必确认方向，反向贴装将导致保护功能失效。

8. 订购信息与技术支持

CXESD-5VDSA 采用无铅、RoHS 合规的 DFN1610-2L 塑料封装，提供卷带包装以适应自动化贴片生产。嘉泰姆电子提供工程样品、量产供货及完整的技术资料，包括数据手册、封装尺寸图、推荐焊盘、回流焊曲线与 Soldering Parameters，并可根据客户应用场景提供 ESD/浪涌防护方案评估。