1500 WATT AXIAL TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSORS The part number 15KE68CA is a Transient Voltage Suppression (TVS) diode manufactured by General Semiconductor (GS), which is now part of Vishay. The key specifications for the 15KE68CA are as follows:

- **Peak Pulse Power (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) at a test current of 1 mA.
- **Clamping Voltage (VC):** 93.6 V at a peak pulse current of 100 A.
- **Maximum Reverse Leakage Current (IR):** 1 µA at the standoff voltage.
- **Operating Temperature Range:** -55°C to +175°C.
- **Package:** DO-201AD (DO-15).

This TVS diode is designed to protect sensitive electronic components from voltage transients and surges.

1500 WATT AXIAL TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSORS# Technical Documentation: 15KE68CA TVS Diode

*Manufacturer: GS*

## 1. Application Scenarios

### Typical Use Cases
The 15KE68CA 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 (IEC 61000-4-2)
-  Lightning/Surge Protection : Provides secondary protection in telecom and power line applications
-  Inductive Load Switching : Suppresses voltage spikes from relay coils, motor windings, and solenoid valves
-  Automotive Load Dump Protection : Handles high-energy transients in 12V/24V automotive systems

### Industry Applications
 Telecommunications: 
- DSL modems and routers
- Telephone line interface circuits
- Network equipment ports (Ethernet, xDSL)

 Automotive Electronics: 
- ECU protection against load dump transients
- CAN bus line protection
- Power window/lock motor drivers

 Industrial Control Systems: 
- PLC I/O modules
- Motor drive circuits
- Sensor interface protection

 Consumer Electronics: 
- Power supply input protection
- Audio/video interface protection
- Charging port protection

### Practical Advantages and Limitations

 Advantages: 
-  Bidirectional Operation : Protects against both positive and negative voltage transients
-  Fast Response Time : Typically <1.0 ps reaction to transient events
-  High Surge Capability : Withstands 10/1000μs surge pulses per IEC 61000-4-5
-  Low Clamping Voltage : Limits overvoltage to safe levels for protected components
-  Compact Package : DO-201 package provides excellent power handling in small footprint

 Limitations: 
-  Limited Energy Absorption : Not suitable for sustained overvoltage conditions
-  Voltage Derating : Requires derating at elevated temperatures (>25°C)
-  Parasitic Capacitance : ~150pF typical may affect high-frequency signal integrity
-  Standby Power : Minimal leakage current (5μA max) present during normal operation

## 2. Design Considerations

### Common Design Pitfalls and Solutions

 Pitfall 1: Incorrect Voltage Rating Selection 
-  Problem : Selecting VRWM too close to normal operating voltage
-  Solution : Ensure VRWM (58.1V) exceeds maximum normal operating voltage by 10-20%

 Pitfall 2: Inadequate Thermal Management 
-  Problem : Overheating during repeated surge events
-  Solution : Provide adequate copper area for heat dissipation, consider heatsinking for high-surge applications

 Pitfall 3: Improper Placement 
-  Problem : TVS placed too far from protected component
-  Solution : Position TVS within 1-2 cm of protected interface or connector

### Compatibility Issues with Other Components

 With Microcontrollers/ICs: 
- Ensure clamping voltage (93.6V max) doesn't exceed absolute maximum ratings of protected ICs
- Consider adding series resistance for current limiting during surge events

 With Other Protection Devices: 
- Coordinate with primary protection devices (MOVs, GDTs) for multi-stage protection schemes
- Avoid parallel connection with other TVS diodes without careful current sharing design

 Passive Components: 
- Ensure supporting capacitors can withstand surge currents
- Verify resistor power ratings in series current-limiting applications

### PCB Layout Recommendations

 Placement Strategy: 
- Position immediately adjacent to protected port/connector
- Minimize trace length between TVS and protected circuit (<25mm ideal)

 Routing Guidelines: 
- Use wide traces (≥1mm) for high-current surge paths
- Maintain adequate clearance (≥2

1500 WATT AXIAL TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSORS The part number 15KE68CA is a Transient Voltage Suppression (TVS) diode manufactured by PEC (ProTek Devices). Here are the factual specifications:

- **Type**: TVS Diode
- **Voltage - Reverse Standoff (Typ)**: 58.1V
- **Voltage - Breakdown (Min)**: 64.5V
- **Voltage - Clamping (Max) @ Ipp**: 110V
- **Current - Peak Pulse (10/1000µs)**: 23.4A
- **Power - Peak Pulse**: 1500W
- **Power Line Protection**: No
- **Unidirectional Channels**: 1
- **Operating Temperature**: -55°C ~ 175°C (TJ)
- **Mounting Type**: Through Hole
- **Package / Case**: DO-201AD, DO-27, Axial
- **Supplier Device Package**: DO-201AD
- **RoHS Status**: RoHS Compliant

These specifications are based on the available data for the 15KE68CA TVS diode from PEC.

1500 WATT AXIAL TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSORS# Technical Documentation: 15KE68CA TVS Diode

 Manufacturer : PEC  
 Component : 15KE68CA (Bidirectional Transient Voltage Suppressor)  
 Document Version : 1.0

## 1. Application Scenarios

### Typical Use Cases
The 15KE68CA is primarily employed for  transient voltage suppression  in electronic circuits vulnerable to voltage spikes. Key applications include:

-  Power Supply Protection : Safeguarding DC power lines (12V/24V systems) against inductive load switching transients
-  Communication Interfaces : Protecting RS-232, RS-485, and Ethernet ports from ESD events
-  Automotive Electronics : Load dump protection in automotive systems (12V battery systems)
-  Industrial Controls : Motor drive circuits and relay contact protection

### Industry Applications
-  Telecommunications : Base station equipment, network switches
-  Automotive : ECU protection, infotainment systems
-  Consumer Electronics : Power adapters, charging circuits
-  Industrial Automation : PLC I/O modules, sensor interfaces
-  Renewable Energy : Solar inverter DC input protection

### Practical Advantages and Limitations

 Advantages: 
-  High Surge Capability : Withstands 15kW peak pulse power (10/1000μs waveform)
-  Fast Response Time : Typically <1.0ps reaction to transient events
-  Bidirectional Operation : Protects against both positive and negative voltage transients
-  Low Clamping Ratio : Vc/Vrwm ≈ 1.5 at rated current
-  Robust Construction : Axial lead package suitable for automated assembly

 Limitations: 
-  Limited Continuous Power : Not designed for sustained overvoltage conditions
-  Capacitance Impact : ~150pF junction capacitance may affect high-speed signals (>10MHz)
-  Voltage Margin : Requires 10-20% derating from nominal working voltage
-  Temperature Sensitivity : Performance degrades above 125°C junction temperature

## 2. Design Considerations

### Common Design Pitfalls and Solutions

 Pitfall 1: Incorrect Voltage Rating Selection 
-  Problem : Selecting Vrwm too close to operating voltage
-  Solution : Maintain Vrwm ≥ 1.2 × Voperating (68V minimum for 56V systems)

 Pitfall 2: Inadequate Current Handling 
-  Problem : Underestimating surge current requirements
-  Solution : Calculate expected surge energy: E = ½ × L × I² for inductive loads

 Pitfall 3: Thermal Management Issues 
-  Problem : Overheating during repeated transients
-  Solution : Implement thermal relief pads and consider heatsinking for high-frequency transients

### Compatibility Issues with Other Components

 Positive Compatibility: 
- Works well with  ferrite beads  for enhanced EMI filtering
- Compatible with  polyfuses  for comprehensive overcurrent/overvoltage protection
- Pairs effectively with  MOVs  for multi-stage protection schemes

 Potential Conflicts: 
- May interfere with  high-speed data lines  (>100Mbps) due to capacitance
- Can cause  false triggering  with sensitive voltage monitoring ICs
-  Layout conflicts  with bulk capacitors in tight PCB spaces

### PCB Layout Recommendations

 Placement Strategy: 
- Position within  25mm  of protected connector or component
- Use  direct, short traces  to minimize parasitic inductance
- Implement  star-point grounding  for optimal performance

 Routing Guidelines: 
-  Trace Width : Minimum 40mil for power applications
-  Clearance : Maintain 80mil minimum from other high-voltage traces
-  Via Placement : Use multiple vias for ground connections (minimum 4 vias)

 Thermal Management: 
-  Copper Area : Provide