Zener TVSs The part number 15KE68CA is a Transient Voltage Suppressor (TVS) diode manufactured by various companies, including STMicroelectronics, Vishay, and others. The key specifications for the 15KE68CA are as follows:

- **Voltage - Reverse Standoff (Typ):** 58.1V
- **Voltage - Breakdown (Min):** 64.5V
- **Voltage - Clamping (Max) @ Ipp:** 110V
- **Current - Peak Pulse (10/1000µs):** 143A
- **Power - Peak Pulse:** 1500W
- **Capacitance @ Frequency:** 1000pF @ 1MHz
- **Operating Temperature:** -55°C to 175°C
- **Package / Case:** DO-201AD, DO-15
- **Mounting Type:** Through Hole
- **Lead Free Status:** Lead Free
- **RoHS Status:** RoHS Compliant

These specifications are typical for the 15KE68CA TVS diode, which is designed to protect sensitive electronics from voltage transients and surges.

Zener TVSs# Technical Documentation: 15KE68CA TVS Diode

*Manufacturer: CCD*

## 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 Protection Applications: 
-  AC Power Line Protection : Safeguarding equipment connected to 120/240V AC mains from lightning-induced surges and switching transients
-  Telecommunications Equipment : Protecting DSL modems, routers, and telephone line interfaces from voltage spikes
-  Industrial Control Systems : Shielding PLCs, motor drives, and sensor interfaces from ESD and electrical noise
-  Automotive Electronics : Guarding against load-dump transients in 12V/24V automotive systems

 Secondary Protection Roles: 
-  Interface Protection : HDMI, Ethernet, USB, and RS-232/485 port protection
-  Power Supply Inputs : DC power input protection for consumer electronics and industrial equipment
-  Lightning Arrestor Coordination : Working in conjunction with primary gas discharge tubes for multi-stage protection

### Industry Applications

 Telecommunications: 
- Central office equipment protection
- Customer premises equipment (modems, routers)
- Base station power and signal line protection

 Industrial Automation: 
- Motor drive I/O protection
- PLC digital and analog input safeguarding
- Industrial network (PROFIBUS, DeviceNet) interface protection

 Consumer Electronics: 
- Smart home device power input protection
- Audio/video equipment interface safeguarding
- Power adapter output protection

 Automotive Systems: 
- ECU power supply line protection
- Sensor interface transient suppression
- Infotainment system power conditioning

### Practical Advantages and Limitations

 Advantages: 
-  Fast Response Time : Sub-nanosecond reaction to transient events (typically <1.0 ps)
-  High Surge Capability : Withstands 15kW peak pulse power (10/1000μs waveform)
-  Bidirectional Operation : Protects against both positive and negative voltage transients
-  Low Clamping Ratio : Maintains protected voltage well below destructive levels
-  Reliable Performance : Consistent operation across temperature ranges (-55°C to +175°C)

 Limitations: 
-  Standby Power Consumption : Minimal leakage current (5μA maximum at 58.1V)
-  Voltage Derating : Requires derating at elevated temperatures
-  Physical Size : TO-220 package may be large for space-constrained applications
-  Cost Consideration : Higher cost compared to MOVs for similar voltage ratings

## 2. Design Considerations

### Common Design Pitfalls and Solutions

 Pitfall 1: Improper Voltage Rating Selection 
-  Problem : Selecting TVS with working voltage too close to normal operating voltage
-  Solution : Ensure 15KE68CA's 58.1V working voltage exceeds maximum normal operating voltage by 10-20%

 Pitfall 2: Inadequate Current Handling 
-  Problem : Underestimating surge current requirements
-  Solution : Verify 15KE68CA's 15kW rating meets or exceeds expected surge energy (Ipp = 259A for 10/1000μs)

 Pitfall 3: Thermal Management Neglect 
-  Problem : Overheating during repeated transient events
-  Solution : Provide adequate PCB copper area for heat dissipation, consider heatsinking for high-frequency transients

 Pitfall 4: Placement Errors 
-  Problem : Installing TVS too far from protected component
-  Solution : Place 15KE68CA within 2-5cm of protected interface with minimal trace inductance

### Compatibility Issues with Other Components

 Power Supply Compatibility: 
- Compatible with switching regulators up to 48V systems

Zener TVSs The part 15KE68CA is a Transient Voltage Suppressor (TVS) diode manufactured by Vishay. It is designed to protect sensitive electronics from voltage transients and surges. Key specifications include:

- **Peak Pulse Power (PPP):** 1500 W (10/1000 µs waveform)
- **Breakdown Voltage (V_BR):** 75.3 V (minimum) to 83.1 V (maximum)
- **Standoff Voltage (V_RWM):** 68 V
- **Clamping Voltage (V_C):** 110 V at 24.2 A
- **Peak Pulse Current (I_PP):** 24.2 A
- **Operating Temperature Range:** -55°C to +175°C
- **Package:** DO-201AD (DO-15)
- **Polarity:** Unidirectional

This TVS diode is commonly used in applications such as automotive systems, telecommunications, and industrial equipment to safeguard against voltage spikes and ESD events.

Zener TVSs# Technical Documentation: 15KE68CA TVS Diode

*Manufacturer: VISHAY*

## 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:

-  Power Line Protection : Safeguarding DC power supplies (24V-48V systems) against voltage transients
-  Communication Interfaces : Protecting RS-485, CAN bus, and Ethernet lines from ESD and surge events
-  Industrial Control Systems : Shielding PLCs, motor drives, and sensor interfaces from voltage spikes
-  Automotive Electronics : Protecting ECUs, infotainment systems, and lighting controls from load dump transients
-  Telecommunications Equipment : Securing base station electronics and network infrastructure

### Industry Applications
-  Industrial Automation : Motor drives, programmable logic controllers, I/O modules
-  Automotive : Battery management systems, charging infrastructure, vehicle control units
-  Telecommunications : Network switches, routers, base station power supplies
-  Consumer Electronics : Power adapters, charging stations, home automation systems
-  Renewable Energy : Solar inverters, wind turbine control systems

### 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 : Maintains protected voltage well below destructive levels
-  Robust Construction : Hermetically sealed package ensures reliability in harsh environments

 Limitations: 
-  Limited Continuous Power : Not suitable for sustained overvoltage conditions
-  Parasitic Capacitance : ~150pF typical may affect high-frequency signal integrity
-  Physical Size : DO-201 package requires adequate PCB space allocation
-  Voltage Margin : Requires careful selection to avoid interference with normal operating voltages

## 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 (68V) exceeds maximum normal operating voltage by 10-15%

 Pitfall 2: Inadequate Current Handling 
-  Problem : Underestimating surge current requirements
-  Solution : Calculate expected surge current and verify 15KE68CA's 219A peak pulse current rating suffices

 Pitfall 3: Poor Thermal Management 
-  Problem : Overheating during repeated surge events
-  Solution : Provide adequate copper area for heat dissipation, consider thermal vias

### Compatibility Issues with Other Components

 Positive Compatibility: 
- Works effectively with series resistors for current limiting
- Compatible with fuses and circuit breakers for comprehensive protection
- Pairs well with ferrite beads for EMI suppression

 Potential Issues: 
-  Capacitive Loading : May affect high-speed digital signals (>10MHz)
-  Inductive Loops : Poor layout can create parasitic inductance reducing effectiveness
-  Ground Bounce : Improper grounding can compromise protection performance

### PCB Layout Recommendations

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

 Routing: 
- Use wide traces (≥40mil) for high-current paths
- Avoid sharp corners in high-current traces to reduce inductance
- Implement separate ground pour for TVS connection

 Thermal Management: 
- Provide at least 1.5cm² copper area for heat dissipation
- Use multiple vias to internal ground planes