1500 WATT PEAK POWER TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSORS The part number 15KE68 is a Transient Voltage Suppressor (TVS) diode manufactured by General Instrument (GI). It is designed to protect electronic circuits from voltage transients and spikes. The key specifications for the 15KE68 TVS diode include:

- **Peak Pulse Power Dissipation (Ppp):** 15000 W (15 kW) for a 10/1000 µs waveform.
- **Standoff Voltage (Vwm):** 57.8 V.
- **Breakdown Voltage (Vbr):** 64.2 V (minimum) to 70.8 V (maximum).
- **Clamping Voltage (Vc):** 103 V at 100 A.
- **Maximum Reverse Leakage Current (Ir):** 1 µA at Vwm.
- **Operating Temperature Range:** -55°C to +175°C.
- **Package:** DO-201AD (DO-27).

These specifications are typical for the 15KE68 TVS diode and are used to ensure proper protection against transient voltage events in various electronic applications.

1500 WATT PEAK POWER TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSORS# Technical Documentation: 15KE68 TVS Diode

*Manufacturer: GI (General Instrument)*

## 1. Application Scenarios

### Typical Use Cases
The 15KE68 is a unidirectional transient voltage suppression (TVS) diode designed for robust overvoltage protection in electronic circuits. Typical applications include:

 Primary Use Cases: 
-  Voltage Clamping : Provides rapid response (picosecond-level) to transient overvoltage events, clamping voltage spikes to safe levels
-  ESD Protection : Safeguards sensitive ICs from electrostatic discharge events up to 30kV contact discharge
-  Lightning/Surge Protection : Handles high surge currents (up to 333A for 8/20μs waveform) in telecommunication and power line applications
-  Inductive Load Switching : Protects against voltage transients generated by relay coils, motor windings, and solenoid valves

### Industry Applications
 Telecommunications: 
- DSL modems and routers for line surge protection
- Telephone line interface circuits
- Network equipment (switches, routers) I/O port protection

 Automotive Electronics: 
- ECU (Engine Control Unit) protection against load dump transients
- CAN bus and LIN bus network protection
- Sensor interface circuits in harsh automotive environments

 Industrial Control Systems: 
- PLC input/output modules
- Motor drive circuits
- Power supply input protection
- Data acquisition systems

 Consumer Electronics: 
- Power adapters and chargers
- Set-top boxes and entertainment systems
- USB port protection circuits

### Practical Advantages and Limitations

 Advantages: 
-  High Surge Capability : Withstands peak pulse power of 15,000W (10/1000μs waveform)
-  Fast Response Time : Typically <1.0ps reaction to transient events
-  Low Clamping Ratio : Maintains Vc/Vrwm ratio of approximately 1.5 at rated current
-  Robust Construction : Axial lead package suitable for automated assembly
-  Wide Temperature Range : Operational from -55°C to +175°C

 Limitations: 
-  Parasitic Capacitance : ~150pF typical may limit high-frequency signal applications
-  Standby Power : Minimal leakage current (~5μA maximum) at working voltage
-  Physical Size : Axial package may require more board space than surface-mount alternatives
-  Unidirectional Nature : Only protects against positive voltage transients (bidirectional variants available in series)

## 2. Design Considerations

### Common Design Pitfalls and Solutions

 Pitfall 1: Improper Voltage Rating Selection 
-  Problem : Selecting Vrwm too close to normal operating voltage
-  Solution : Ensure Vrwm (68V) exceeds maximum normal operating voltage by 10-20%

 Pitfall 2: Inadequate Current Handling 
-  Problem : Underestimating potential surge current magnitudes
-  Solution : Perform thorough system-level surge analysis and consider parallel TVS devices for higher current applications

 Pitfall 3: Thermal Management Issues 
-  Problem : Insufficient heat dissipation during repeated surge events
-  Solution : Provide adequate copper area around mounting pads and consider thermal vias

 Pitfall 4: Slow System Response 
-  Problem : TVS placement too far from protected component
-  Solution : Place TVS diode as close as possible to protected port/connector

### Compatibility Issues with Other Components

 Passive Components: 
-  Series Resistors : May be required to limit current through TVS during sustained overvoltage
-  Ferrite Beads : Can be used in conjunction to provide additional high-frequency filtering
-  Decoupling Capacitors : Ensure TVS doesn't interfere with power supply stability

 Active Components: 
-  Op-amps and IC