GLASS PASSIVATED JUNCTION TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSOR VOLTAGE-6.8 TO 440 Volts 1500 watt Peak Power / 6.5 Watt Steady State The part 15KE20CA is a Transient Voltage Suppressor (TVS) Diode manufactured by Vishay. It is designed to protect sensitive electronic components from voltage transients and surges. Key specifications include:

- **Peak Pulse Power (PPP):** 1500 W (10/1000 µs waveform)
- **Standoff Voltage (VWM):** 17.1 V
- **Breakdown Voltage (VBR):** 19.0 V (min), 21.1 V (max)
- **Clamping Voltage (VC):** 27.4 V at 23.2 A
- **Peak Pulse Current (IPP):** 23.2 A
- **Operating Temperature Range:** -55°C to +175°C
- **Package:** DO-201AD (DO-15)

This TVS diode is bidirectional, meaning it can protect against both positive and negative voltage transients. It is commonly used in applications such as automotive electronics, telecommunications, and industrial equipment.

GLASS PASSIVATED JUNCTION TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSOR VOLTAGE-6.8 TO 440 Volts 1500 watt Peak Power / 6.5 Watt Steady State # Technical Documentation: 15KE20CA TVS Diode

*Manufacturer: VISHAY*

## 1. Application Scenarios

### Typical Use Cases
The 15KE20CA is a bidirectional Transient Voltage Suppression (TVS) diode designed for robust overvoltage protection in electronic circuits. Typical applications include:

-  Power Supply Protection : Safeguarding DC power lines from voltage transients and surges
-  Communication Interfaces : Protecting RS-232, RS-485, and Ethernet ports from ESD events
-  Automotive Systems : Load dump protection and switching transient suppression in 12V/24V automotive networks
-  Industrial Control Systems : Motor drive circuits, relay contacts, and solenoid valve protection
-  Consumer Electronics : USB ports, audio/video inputs, and power input protection circuits

### Industry Applications
-  Automotive Electronics : ECU protection, infotainment systems, lighting controls
-  Telecommunications : Base station equipment, network switches, modem protection
-  Industrial Automation : PLC I/O modules, sensor interfaces, motor controllers
-  Power Electronics : Switching power supplies, inverter systems, battery management systems
-  Medical Equipment : Patient monitoring devices, diagnostic equipment power supplies

### Practical Advantages and Limitations

 Advantages: 
-  Fast Response Time : <1.0 ps typical response to transient events
-  High Surge Capability : 15kW peak pulse power dissipation (10/1000μs waveform)
-  Bidirectional Operation : Protects against both positive and negative voltage transients
-  Low Clamping Voltage : 32.5V maximum at 77.8A (typical clamping ratio)
-  Robust Construction : Axial lead package suitable for automated assembly

 Limitations: 
-  Standby Power Consumption : Minimal leakage current (5μA maximum) but present in circuit
-  Voltage Derating : Requires derating at elevated temperatures (>25°C)
-  Physical Size : Axial package may not be suitable for space-constrained designs
-  Frequency Limitations : Not optimal for high-frequency signal line protection above 100MHz

## 2. Design Considerations

### Common Design Pitfalls and Solutions

 Pitfall 1: Incorrect Voltage Rating Selection 
-  Problem : Selecting TVS with working voltage too close to normal operating voltage
-  Solution : Ensure VWM (20V) is 10-15% above maximum normal operating voltage

 Pitfall 2: Poor Placement 
-  Problem : Placing TVS too far from protected component
-  Solution : Position within 1-2 cm of connector or protected device for optimal response

 Pitfall 3: Inadequate Current Handling 
-  Problem : Underestimating transient current levels
-  Solution : Calculate worst-case surge current and verify 15kW rating is sufficient

 Pitfall 4: Thermal Management 
-  Problem : Ignoring power dissipation during repeated transients
-  Solution : Provide adequate copper area for heat sinking on PCB

### Compatibility Issues with Other Components

 Compatible Components: 
-  Microcontrollers : Compatible with 3.3V and 5V logic families when properly rated
-  Power Management ICs : Works well with LDO regulators and DC-DC converters
-  Communication ICs : Suitable for RS-485 transceivers, CAN bus controllers

 Potential Conflicts: 
-  High-Speed Interfaces : May introduce capacitance (150pF typical) affecting signal integrity
-  Precision Analog Circuits : Leakage current may affect high-impedance nodes
-  Low-Power Systems : Standby power consumption may impact battery life

### PCB Layout Recommendations

 Placement Strategy: 
- Position as close as possible to entry points (connectors, cables)
- Use shortest possible traces to protected components

GLASS PASSIVATED JUNCTION TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSOR VOLTAGE-6.8 TO 440 Volts 1500 watt Peak Power / 6.5 Watt Steady State The part 15KE20CA is a Transient Voltage Suppressor (TVS) diode manufactured by Littelfuse (LF). It is designed to protect sensitive electronic components from voltage transients and surges. Below are the factual specifications for the 15KE20CA:

- **Voltage - Reverse Standoff (Typ):** 17.1V  
- **Voltage - Breakdown (Min):** 19V  
- **Voltage - Clamping (Max) @ Ipp:** 27.5V  
- **Current - Peak Pulse (10/1000µs):** 23.2A  
- **Power - Peak Pulse:** 1500W  
- **Power Line Protection:** No  
- **Unidirectional:** No (Bidirectional)  
- **Operating Temperature:** -55°C to +175°C  
- **Package / Case:** DO-201AD  
- **Mounting Type:** Through Hole  

This information is based on the manufacturer's datasheet and technical documentation.

GLASS PASSIVATED JUNCTION TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSOR VOLTAGE-6.8 TO 440 Volts 1500 watt Peak Power / 6.5 Watt Steady State # Technical Documentation: 15KE20CA TVS Diode

*Manufacturer: LF*

## 1. Application Scenarios

### Typical Use Cases
The 15KE20CA is a bidirectional Transient Voltage Suppression (TVS) diode designed for robust overvoltage protection in electronic circuits. Typical applications include:

 Primary Use Cases: 
-  ESD Protection : Safeguards sensitive ICs from electrostatic discharge events up to 30kV
-  Lightning/Surge Protection : Provides secondary protection in telecom equipment, power lines, and data communication interfaces
-  Inductive Load Switching : Protects against voltage spikes from relay coils, motor controllers, and solenoid valves
-  Automotive Systems : Guards against load-dump transients and switching noise in 12V/24V automotive networks

### Industry Applications
 Telecommunications: 
- DSL modems and routers
- Telephone line interface protection
- Network switch ports
- Base station equipment

 Industrial Electronics: 
- PLC I/O modules
- Motor drive circuits
- Sensor interface protection
- Power supply input stages

 Consumer Electronics: 
- USB ports and HDMI interfaces
- Power adapters and chargers
- Audio/video equipment
- Gaming consoles

 Automotive Systems: 
- ECU protection circuits
- CAN bus interfaces
- Power window controllers
- Lighting control modules

### Practical Advantages and Limitations

 Advantages: 
-  Fast Response Time : Reacts to transients within picoseconds (typically <1.0ns)
-  High Surge Capability : Withstands peak pulse power of 15,000W (10/1000μs waveform)
-  Bidirectional Operation : Protects against both positive and negative voltage transients
-  Low Clamping Voltage : 32.5V maximum at 77.3A, providing effective protection for 24V systems
-  Compact Package : DO-201 package offers excellent power handling in minimal space

 Limitations: 
-  Limited Energy Absorption : Not suitable for sustained overvoltage conditions
-  Parasitic Capacitance : ~150pF typical may affect high-speed data lines (>100MHz)
-  Voltage Derating : Requires derating at elevated temperatures (>25°C)
-  Standby Power : Minimal leakage current (5μA maximum) but contributes to system quiescent power

## 2. Design Considerations

### Common Design Pitfalls and Solutions

 Pitfall 1: Incorrect Voltage Rating Selection 
-  Problem : Selecting TVS with working voltage too close to normal operating voltage
-  Solution : Ensure VWM (20V) exceeds maximum normal operating voltage by 10-15%

 Pitfall 2: Poor Placement 
-  Problem : Placing TVS too far from protected component
-  Solution : Position within 1-2cm of protected interface with minimal trace inductance

 Pitfall 3: Inadequate Current Handling 
-  Problem : Underestimating surge current requirements
-  Solution : Calculate worst-case surge current and verify Ipp (77.3A) rating suffices

 Pitfall 4: Thermal Management 
-  Problem : Ignoring power dissipation during transient events
-  Solution : Provide adequate copper area for heat sinking and consider derating at high ambient temperatures

### Compatibility Issues with Other Components

 With Microcontrollers/ICs: 
- Ensure clamping voltage (32.5V max) doesn't exceed absolute maximum ratings of protected devices
- Consider adding series resistance for current limiting during sustained overvoltage

 With Other Protection Devices: 
- Coordinate with primary protection devices (varistors, gas tubes) for staged protection schemes
- Avoid parallel connection with other TVS diodes without careful current sharing analysis

 In High-Speed Circuits: 
- Capacitance (150pF) may distort signals above

GLASS PASSIVATED JUNCTION TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSOR VOLTAGE-6.8 TO 440 Volts 1500 watt Peak Power / 6.5 Watt Steady State The part 15KE20CA is a Transient Voltage Suppression (TVS) diode manufactured by PEL (ProTek Devices). Here are the key specifications:

- **Peak Pulse Power (PPP):** 1500W
- **Breakdown Voltage (VBR):** 22.2V to 24.5V
- **Standoff Voltage (VRWM):** 20V
- **Clamping Voltage (VC):** 32.4V at 24.3A
- **Peak Pulse Current (IPP):** 46.3A
- **Operating Temperature Range:** -55°C to +150°C
- **Package:** DO-201AD (DO-27)
- **Polarity:** Unidirectional
- **Application:** Protects sensitive electronics from voltage transients induced by lightning, ESD, and other transient voltage events.

This information is based on the manufacturer's datasheet and technical documentation.

GLASS PASSIVATED JUNCTION TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSOR VOLTAGE-6.8 TO 440 Volts 1500 watt Peak Power / 6.5 Watt Steady State # Technical Documentation: 15KE20CA TVS Diode

 Manufacturer : PEL (ProTek Devices/PEL)

## 1. Application Scenarios

### Typical Use Cases
The 15KE20CA is a bidirectional Transient Voltage Suppression (TVS) diode designed for robust overvoltage protection in electronic circuits. Key applications include:

-  ESD Protection : Safeguards sensitive ICs from electrostatic discharge events (IEC 61000-4-2)
-  Lightning/Surge Protection : Provides secondary protection in telecom equipment, power lines, and data communication interfaces
-  Inductive Load Switching : Suppresses voltage spikes from relay coils, motor windings, and solenoid valves
-  Automotive Systems : Protects ECUs, infotainment systems, and CAN bus interfaces from load-dump transients

### Industry Applications
-  Telecommunications : DSL modems, routers, and base station equipment
-  Industrial Automation : PLC I/O modules, motor drives, and sensor interfaces
-  Consumer Electronics : USB ports, HDMI interfaces, and power supply units
-  Automotive Electronics : 12V/24V systems requiring bidirectional protection
-  Medical Devices : Patient monitoring equipment and diagnostic instruments

### Practical Advantages and Limitations
 Advantages: 
-  Fast Response Time : <1.0 ps reaction to transient events
-  High Surge Capability : Handles 20A pulse current (8/20μs waveform)
-  Bidirectional Operation : Protects against both positive and negative transients
-  Low Clamping Voltage : 32.5V maximum at 20A surge current
-  Compact DO-201 Package : Space-efficient for PCB mounting

 Limitations: 
-  Limited Continuous Power : Not suitable for sustained overvoltage conditions
-  Capacitance Considerations : ~500pF typical junction capacitance may affect high-speed signals
-  Voltage Margin Required : Operating voltage should be ≤16V for 20V breakdown device
-  Thermal Constraints : Requires proper heatsinking for repeated surge events

## 2. Design Considerations

### Common Design Pitfalls and Solutions
 Pitfall 1: Incorrect Voltage Rating Selection 
-  Problem : Selecting TVS with breakdown voltage too close to operating voltage
-  Solution : Maintain 20-30% margin (e.g., use 20V breakdown for 16V systems)

 Pitfall 2: Inadequate Current Handling 
-  Problem : Underestimating surge current requirements
-  Solution : Analyze worst-case transients and select TVS with appropriate pulse current rating

 Pitfall 3: Poor Placement 
-  Problem : TVS located too far from protected component
-  Solution : Place within 1-2 cm of protection point with minimal trace inductance

### Compatibility Issues with Other Components
-  With Microcontrollers : Ensure clamping voltage (32.5V max) doesn't exceed IC absolute maximum ratings
-  With Ferrite Beads : May create undesirable LC resonance; place TVS after ferrite beads
-  With Fuses : Coordinate blow-time characteristics to ensure TVS handles transient before fuse opens
-  With DC-DC Converters : Verify TVS capacitance doesn't affect converter stability

### PCB Layout Recommendations
-  Placement : Position immediately adjacent to connectors or protected IC pins
-  Routing : Use wide, short traces to minimize parasitic inductance
-  Grounding : Connect to solid ground plane with multiple vias
-  Thermal Management : Provide adequate copper pour for heat dissipation
-  Clearance : Maintain proper creepage distances per IEC 60950 for 20V systems

## 3. Technical Specifications

### Key Parameter Explanations
-  Standoff Voltage (V_RWM) : 16.0V - Maximum continuous working voltage
-

GLASS PASSIVATED JUNCTION TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSOR VOLTAGE-6.8 TO 440 Volts 1500 watt Peak Power / 6.5 Watt Steady State The part 15KE20CA is a Transient Voltage Suppressor (TVS) diode manufactured by General Semiconductor (GS). Here are the factual specifications:

- **Part Number:** 15KE20CA
- **Manufacturer:** General Semiconductor (GS)
- **Type:** Bidirectional TVS Diode
- **Peak Pulse Power:** 15000W (15kW)
- **Breakdown Voltage (VBR):** 17.0V to 18.8V
- **Standoff Voltage (VRWM):** 16.7V
- **Clamping Voltage (VC):** 27.5V at 16.7A
- **Operating Temperature Range:** -55°C to +175°C
- **Package:** DO-201AD (DO-15)
- **Applications:** Protection against voltage transients in electronic circuits, such as automotive, industrial, and telecommunications systems.

These specifications are based on the manufacturer's datasheet and technical documentation.

GLASS PASSIVATED JUNCTION TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSOR VOLTAGE-6.8 TO 440 Volts 1500 watt Peak Power / 6.5 Watt Steady State # Technical Documentation: 15KE20CA TVS Diode

*Manufacturer: GS*

## 1. Application Scenarios

### Typical Use Cases
The 15KE20CA is a bidirectional Transient Voltage Suppression (TVS) diode designed for robust overvoltage protection in electronic circuits. Typical applications include:

 Primary Protection Applications: 
-  Power Supply Lines : Protection against voltage spikes in AC/DC power inputs (120V/240V systems)
-  Communication Interfaces : Safeguarding RS-485, Ethernet, and industrial bus systems from ESD and lightning-induced transients
-  Automotive Electronics : Load dump protection, alternator field decay, and inductive load switching transients
-  Industrial Control Systems : PLC I/O protection, motor drive circuits, and sensor interfaces

 Specific Implementation Examples: 
- Telecom equipment surge protection (TIP/RING lines)
- Automotive CAN bus protection against load dump events
- Industrial 4-20mA loop protection
- Consumer electronics AC adapter input protection

### Industry Applications

 Telecommunications: 
- Central office equipment protection
- DSL modems and routers
- PBX systems
- *Advantage*: Fast response time (<1ps) prevents damage from lightning-induced surges
- *Limitation*: Limited to 20V working voltage, requiring additional protection for higher voltage lines

 Automotive Systems: 
- ECU protection against load dump (ISO 7637-2 compliance)
- Infotainment system protection
- Body control modules
- *Advantage*: Bidirectional operation simplifies circuit design
- *Limitation*: Junction capacitance may affect high-speed data lines

 Industrial Automation: 
- PLC digital I/O protection
- Motor drive circuits
- Process control instrumentation
- *Advantage*: High surge capability (1500W peak pulse power)
- *Limitation*: Requires careful thermal management during repeated transients

### Practical Advantages and Limitations

 Advantages: 
-  Fast Response Time : Reacts to transients in picoseconds
-  High Surge Capability : 1500W peak pulse power handling
-  Bidirectional Operation : Protects against both positive and negative transients
-  Low Clamping Voltage : 32.5V maximum at 77.8A surge current
-  Compact Package : DO-201AE package enables space-efficient designs

 Limitations: 
-  Limited Voltage Range : 20V maximum working voltage restricts high-voltage applications
-  Junction Capacitance : ~500pF typical may affect high-frequency signals
-  Thermal Considerations : Requires adequate PCB copper area for heat dissipation
-  Standby Power : Minimal leakage current (5μA max) but must be considered in low-power designs

## 2. Design Considerations

### Common Design Pitfalls and Solutions

 Pitfall 1: Improper Voltage Rating Selection 
- *Problem*: Selecting TVS with insufficient working voltage margin
- *Solution*: Ensure VWM (20V) exceeds normal operating voltage by 15-20%

 Pitfall 2: Inadequate Current Handling 
- *Problem*: Underestimating surge current requirements
- *Solution*: Calculate expected surge current using Ipp = Ppp/Vc (77.8A for 15KE20CA)

 Pitfall 3: Poor Thermal Management 
- *Problem*: Overheating during repeated transients
- *Solution*: Provide sufficient PCB copper area (≥2cm²) for heat dissipation

 Pitfall 4: Signal Integrity Issues 
- *Problem*: Excessive capacitance affecting high-speed signals
- *Solution*: Use in conjunction with series resistors or consider lower capacitance alternatives for high-frequency lines

### Compatibility Issues with Other Components

 Power Supply Compatibility: 
- Compatible with switching regulators up to 20V input