1500 WATT PEAK POWER TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSORS The part 15KE250 is a transient voltage suppressor (TVS) diode manufactured by General Semiconductor (GS). It is designed to protect sensitive electronic components from voltage transients and surges. The key specifications for the 15KE250 include:

- **Peak Pulse Power (PPP):** 1500 W (for a 10/1000 µs waveform)
- **Standoff Voltage (VWM):** 214 V
- **Breakdown Voltage (VBR):** 238 V (minimum) to 263 V (maximum)
- **Clamping Voltage (VC):** 343 V (maximum) at 250 A
- **Maximum Reverse Leakage Current (IR):** 1 µA at VWM
- **Operating Temperature Range:** -55°C to +175°C
- **Package:** DO-201AD (Axial Lead)

These specifications make the 15KE250 suitable for applications requiring robust overvoltage protection, such as in power supplies, automotive systems, and industrial equipment.

1500 WATT PEAK POWER TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSORS# 15KE250 TVS Diode Technical Documentation

## 1. Application Scenarios

### Typical Use Cases
The 15KE250 is a  transient voltage suppression (TVS) diode  primarily employed for  overvoltage protection  in electronic circuits. Key applications include:

-  ESD Protection : Safeguards sensitive ICs from electrostatic discharge events (IEC 61000-4-2)
-  Lightning/Surge Protection : Mitigates voltage transients from lightning-induced surges in communication lines
-  Inductive Load Switching : Protects against voltage spikes from relay coils, motor windings, and solenoid valves
-  Automotive Load Dump : Handles high-energy transients in automotive electrical systems
-  Power Supply Protection : Secures DC power lines from voltage transients and switching noise

### Industry Applications
-  Telecommunications : Protects DSL modems, routers, and base station equipment from lightning-induced surges
-  Automotive Electronics : Guards ECUs, infotainment systems, and sensor interfaces against load dump and transients
-  Industrial Control Systems : Secures PLCs, motor drives, and measurement equipment in harsh electrical environments
-  Consumer Electronics : Provides ESD protection for USB ports, HDMI interfaces, and power input circuits
-  Renewable Energy Systems : Protects solar inverters and charge controllers from voltage spikes

### Practical Advantages and Limitations

 Advantages: 
-  Fast Response Time : Reacts to transients in picoseconds (typically <1.0 ns)
-  High Surge Capability : Handles peak pulse power of 15,000W (10/1000μs waveform)
-  Low Clamping Voltage : Limits voltage to 402V maximum at 250V working voltage
-  Bidirectional Operation : Protects against both positive and negative voltage transients
-  Compact Packaging : DO-201AD package enables space-efficient PCB design

 Limitations: 
-  Limited Energy Absorption : Not suitable for sustained overvoltage conditions
-  Parasitic Capacitance : ~100pF typical capacitance may affect high-frequency signals
-  Voltage Derating : Requires derating for temperature extremes and repeated surge events
-  Standby Current : Minimal leakage current (5μA max) at working voltage

## 2. Design Considerations

### Common Design Pitfalls and Solutions

 Pitfall 1: Incorrect Voltage Rating Selection 
-  Problem : Selecting TVS with VWM too close to normal operating voltage
-  Solution : Ensure VWM (250V) exceeds maximum continuous operating voltage by 10-15%

 Pitfall 2: Inadequate Current Handling 
-  Problem : Underestimating surge current requirements
-  Solution : Calculate expected surge current using Ipp = Ppp / Vc, where Vc is clamping voltage

 Pitfall 3: Poor Thermal Management 
-  Problem : Overheating during repeated surge events
-  Solution : Implement proper PCB copper area and consider heatsinking for high-frequency transients

### Compatibility Issues with Other Components

 Power Supply Compatibility: 
- Compatible with switching regulators and linear regulators
- Ensure TVS VBR minimum exceeds power supply maximum output voltage

 Signal Line Considerations: 
- Capacitance (100pF typical) may affect high-speed data lines (>100MHz)
- For high-frequency applications, consider lower capacitance TVS alternatives

 Protection Coordination: 
- Coordinate with fuses and circuit breakers for comprehensive protection
- TVS should activate before other protective devices to divert transient energy

### PCB Layout Recommendations

 Placement Strategy: 
- Position TVS diode as close as possible to protected port or connector
- Minimize trace length between TVS and protected component (<25mm ideal)

 Routing Guidelines: 
- Use wide traces (≥40 mil)