BI-DIRECTIONAL GLASS PASSIVATED JUNCTION TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSOR 1500 WATTS, 6.8 THRU 200 VOLTS The part 15SMC110CA 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:

- **Voltage - Reverse Standoff (Typ):** 100V
- **Voltage - Breakdown (Min):** 111V
- **Voltage - Clamping (Max) @ Ipp:** 179V
- **Current - Peak Pulse (10/1000µs):** 143A
- **Power - Peak Pulse:** 1500W
- **Package / Case:** SMC (DO-214AB)
- **Operating Temperature:** -55°C to +150°C
- **Mounting Type:** Surface Mount
- **RoHS Status:** RoHS Compliant

This TVS diode is suitable for applications requiring high surge protection, such as in telecommunications, industrial equipment, and automotive systems.

BI-DIRECTIONAL GLASS PASSIVATED JUNCTION TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSOR 1500 WATTS, 6.8 THRU 200 VOLTS# Technical Documentation: 15SMC110CA Transient Voltage Suppressor (TVS) Diode

 Manufacturer : VISHAY

## 1. Application Scenarios

### Typical Use Cases
The 15SMC110CA is a 15kW surface mount transient voltage suppressor diode designed for high-power transient protection applications. Typical use cases include:

-  Surge Protection : Provides robust protection against lightning-induced surges, electrostatic discharge (ESD), and electrical fast transients (EFT)
-  Voltage Clamping : Effectively clamps transient overvoltages to safe levels, typically operating in the 110V breakdown range
-  Power Supply Protection : Commonly employed in AC/DC power supply inputs to protect sensitive downstream components
-  Industrial Control Systems : Safeguards PLCs, motor drives, and control circuitry from voltage transients

### Industry Applications
-  Telecommunications : Protects base station equipment, network switches, and communication interfaces from lightning surges and power cross events
-  Automotive Electronics : Used in electric vehicle charging systems, battery management systems, and automotive control units
-  Industrial Automation : Implements protection for motor drives, sensors, and industrial networking equipment in harsh electrical environments
-  Renewable Energy Systems : Provides surge protection for solar inverters, wind turbine controllers, and power conditioning equipment
-  Medical Equipment : Safeguards sensitive medical electronics from power line disturbances and ESD events

### Practical Advantages and Limitations

 Advantages: 
-  High Power Handling : 15kW peak pulse power capability (10/1000μs waveform)
-  Fast Response Time : Typically <1.0 picosecond response to transient events
-  Low Clamping Ratio : Provides efficient voltage suppression relative to breakdown voltage
-  Surface Mount Package : SMC (Surface Mount Case) package enables automated assembly and space-efficient PCB design
-  Bidirectional Protection : CA suffix indicates bidirectional operation, suitable for AC line protection

 Limitations: 
-  Limited DC Voltage : Maximum working standoff voltage of 88.1V may not suit higher voltage applications
-  Thermal Considerations : High-power transients generate significant heat, requiring proper thermal management
-  Physical Size : SMC package (10.3mm × 9.5mm) may be large for space-constrained applications
-  Cost Considerations : Higher cost compared to lower power TVS devices or MOV-based solutions

## 2. Design Considerations

### Common Design Pitfalls and Solutions

 Pitfall 1: Inadequate Current Handling 
-  Problem : Underestimating surge current requirements leading to device failure
-  Solution : Calculate worst-case surge current using IEC 61000-4-5 standards and ensure the 15SMC110CA's 108A surge current rating exceeds requirements

 Pitfall 2: Poor Thermal Management 
-  Problem : Repeated transients causing thermal runaway due to insufficient heat dissipation
-  Solution : Implement proper copper pours and thermal vias to dissipate heat, consider derating for high ambient temperatures

 Pitfall 3: Incorrect Voltage Selection 
-  Problem : Selecting TVS with inappropriate standoff voltage leading to premature clamping or inadequate protection
-  Solution : Ensure maximum continuous operating voltage remains below 88.1V standoff rating with sufficient margin

### Compatibility Issues with Other Components

 Power Supply Compatibility: 
- Compatible with 24V, 48V, and lower voltage DC systems
- May require series resistors when used with current-limited power supplies to prevent unnecessary clamping

 Microcontroller/Processor Interfaces: 
- Ideal for protecting analog inputs, communication lines, and power inputs
- Ensure clamping voltage (max 146V at 108A) does not exceed protected component ratings

 Mixed-Signal Systems: 
- Low capacitance (typically 1500pF) minimizes signal integrity issues in high

BI-DIRECTIONAL GLASS PASSIVATED JUNCTION TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSOR 1500 WATTS, 6.8 THRU 200 VOLTS The part 15SMC110CA is a Transient Voltage Suppressor (TVS) diode manufactured by ON Semiconductor. It is designed to protect sensitive electronics from voltage transients and surges. Key specifications include:

- **Voltage - Reverse Standoff (Typ):** 100V
- **Voltage - Breakdown (Min):** 111V
- **Voltage - Clamping (Max) @ Ipp:** 162V
- **Current - Peak Pulse (10/1000µs):** 15A
- **Power - Peak Pulse:** 1500W
- **Operating Temperature:** -55°C to +150°C
- **Package / Case:** DO-214AB, SMC
- **Mounting Type:** Surface Mount
- **RoHS Status:** RoHS Compliant

This TVS diode is commonly used in applications such as telecommunications, industrial equipment, and automotive systems for overvoltage protection.

BI-DIRECTIONAL GLASS PASSIVATED JUNCTION TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSOR 1500 WATTS, 6.8 THRU 200 VOLTS# 15SMC110CA TVS Diode Technical Documentation

## 1. Application Scenarios

### Typical Use Cases
The 15SMC110CA is a 15kW transient voltage suppression (TVS) diode designed for robust overvoltage protection in demanding applications. Typical use cases include:

 Primary Applications: 
-  Industrial Power Supplies : Protection of AC/DC converters and switching power supplies from voltage transients
-  Motor Drives : Safeguarding variable frequency drives (VFDs) and servo controllers against voltage spikes
-  Telecommunications Equipment : Protecting base station power systems and network infrastructure
-  Automotive Systems : Guarding against load dump transients in 12V/24V automotive electrical systems
-  Renewable Energy : Solar inverter protection and wind turbine control systems

 Specific Implementation Examples: 
-  DC Bus Protection : Direct parallel connection across DC power rails (24V, 48V, 400V systems)
-  AC Line Protection : Deployed across AC input lines in three-phase configurations
-  Inductive Load Switching : Protection against back-EMF from relay coils, solenoids, and motors

### Industry Applications

 Industrial Automation: 
- PLC I/O module protection
- Sensor and actuator interface circuits
- Industrial Ethernet and fieldbus networks
- *Advantage*: High surge capability withstands industrial ESD and EFT events
- *Limitation*: Larger physical size may challenge compact PCB designs

 Telecommunications: 
- Central office power distribution
- Wireless infrastructure power systems
- Data center power backup units
- *Advantage*: Excellent response time (<1.0 ps) for lightning-induced transients
- *Limitation*: Higher capacitance may affect high-frequency signal integrity

 Automotive Electronics: 
- ECU power input protection
- Load dump suppression
- Alternator transient protection
- *Advantage*: AEC-Q101 qualified versions available for automotive temperature ranges
- *Limitation*: Requires careful thermal management in under-hood applications

### Practical Advantages and Limitations

 Advantages: 
-  High Surge Capability : 15kW peak pulse power (8/20 μs waveform)
-  Fast Response Time : Typically <1.0 picosecond
-  Low Clamping Ratio : Excellent voltage suppression characteristics
-  Robust Construction : SMA/DO-214AB package with superior thermal performance
-  Wide Operating Range : -55°C to +150°C junction temperature

 Limitations: 
-  Physical Size : Larger footprint compared to SMD alternatives
-  Capacitance : ~1100pF typical may affect high-speed circuits
-  Cost : Premium pricing versus lower-power TVS devices
-  Installation : Requires proper mounting and thermal considerations

## 2. Design Considerations

### Common Design Pitfalls and Solutions

 Pitfall 1: Inadequate Current Handling 
-  Problem : Underestimating surge current requirements
-  Solution : Calculate maximum expected surge current using Ipp = Ppp/Vc
-  Example : For 15kW at 110V clamping: Ipp = 15,000/110 ≈ 136A

 Pitfall 2: Thermal Management Issues 
-  Problem : Overheating during repeated transients
-  Solution : Ensure proper PCB copper area (minimum 2-4 in²)
-  Implementation : Use thermal vias and consider heatsinking for high-energy applications

 Pitfall 3: Voltage Margin Errors 
-  Problem : Selecting VRWM too close to operating voltage
-  Solution : Maintain 10-20% margin: VRWM ≥ 1.1-1.2 × Voperating
-  Calculation : For 48V system, select VRWM ≥ 53V (15SMC110CA has 110