Leistungsstarke TVS-Dioden für bidirektionalen Schutz

Die Serie extrem kompakter TVS-Dioden der TDK Corporation verfügt über Parameter, die auf die verschiedenen Schnittstellen des USB-C®-Ports sowie auf andere Hochgeschwindigkeitsschnittstellen abgestimmt sind. TVS-Dioden mit sehr niedrigen Werten für die parasitäre Kapazität und einer niedrigen Klemmspannung werden insbesondere für die Hochgeschwindigkeitsports (Tx/Rx) von USB-C benötigt, die Geschwindigkeiten von bis zu 40 GBit/s im Fall von USB4® Version 1 bieten. B74111U0033M060 und der B74121U0033M060 eignen sich für diesen Zweck und besitzen sehr niedrige Kapazitätswerte von 0,48 pF bzw. 0,65 pF bei 1 MHz, was bedeutet, dass die Signalintegrität nicht beeinträchtigt wird. Die Klemmspannungen betragen nur 3,8 V oder 3,9 V bei mit einem I_TLP von 8 A. Die Schutzkomponenten sind für ESD-Entladungsspannungen von bis zu 15 kV ausgelegt. Diese TVS-Dioden sind in extrem kompakten WLCSP-01005- und WLCSP-0201-Gehäusen untergebracht und mit Höhen von 100 µm bzw. 150 µm äußerst flach, so dass sie auch in USB-C-SiP-Module integriert werden können.

B74111U0055M060 und B74121U0055M060 sind mit maximalen DC-Spannungen von bis zu 5,5 V für den herkömmlichen USB-2.0-Datenbus von USB-C (D+/D-) geeignet. Ihre Klemmspannungen betragen nur 3,9 V und 4,0 V bei mit einem I_TLP von 8 A. Auch sie sind für eine hohe ESD-Entladungsspannung von bis zu 15 kV ausgelegt. Die Gehäuseformen und -höhen entsprechen den bereits beschriebenen Typen.

Über die Stromleitungen V_BUS (CC/SBU) können maximal 100 W bei Spannungen bis zu 20 V und Strömen von 5 A übertragen werden. Auch hier ist ein sicherer ESD-Schutz unerlässlich. TDK bietet hierfür die beiden Typen B74121G0160M060 mit einer maximalen Arbeitsspannung von 16 V und B74121G0200M060 mit 20 V und Klemmspannungen von 23 V bzw. 27 V bei einem I_TLP von 8 A an. Sie besitzen Kapazitätswerte von 6 pF bzw. 5 pF mit hoher Linearität und sind für ESD-Kontaktentladungen von 15 kV eingestuft. Sie sind ebenfalls in einem kompakten WLCSP 0201 mit einer Höhe von 150 µm untergebracht.

Insgesamt sind aufgrund der unterschiedlichen Anforderungen bis zu drei verschiedene Typen von TVS-Dioden für den vollständigen ESD-Schutz von USB-C erforderlich. Neben USB-C können die ESD-Schutzkomponenten auch für andere Hochgeschwindigkeitsschnittstellen wie Thunderbolt, HDMI, DisplayPort, FireWire, DVI, S-ATA oder SWP/NFC verwendet werden. Typische Endgeräte sind Smartphones, Tablets, Notebooks, Wearables oder Netzwerkgeräte.