Hochleistungsschutz vor Spannungsspitzen mit Komponenten, die den aktuellsten Anforderungen für hohe Bandbreiten entsprechen

Hauptmerkmale:

• Marktführende Leistung in Abwehr von Spannungsspitzen
• Ultra-niedrige Kapazität für Hochgeschwindigkeitsdatenleitungen
• ESD, IEC61000-4-2, bis zu ±30kV (Kontakt/Luft)
• Blitzschutz bis zu 150A, 8x20µs
• Diskrete und platzsparende Arrays (bis zu 14 Kanäle)
• Geringer Formfaktor von 0201 (0,6 mm x 0,3 mm)

Wie funktionieren sie?

TVS Diodenarrays von Littelfuse bieten ein hohes Maß an Schutz vor elektrostatischen Entladungen (ESDs), elektromagnetischen Interferenzen (EMIs), schnellen transienten elektrischen Störgrößen (EFT) und Blitzschlag, primär für empfindliche digitale und analoge Eingangsschaltungen auf Daten-, Signal- oder Steuerleitungen, die an die Stromversorgung angeschlossen sind.

SPAs funktionieren auf zwei Arten – erstens absorbieren sie Spannungsspitzen mit Dioden, um den Strom zu steuern, dann klemmt eine Lawinen- oder Zener-Diode die Spannungspegel ab. Das verhindert, dass die Nennspannung der Komponente überschritten wird. Während Überspannungsstörungen muss die Komponente eine geringe Klemmenspannung an der jeweiligen Spannungsspitze aufweisen, um empfindliche Chips und Ports zu schützen.

Im Normalbetrieb muss die umgekehrte Stand-off Sperrspannung bei geringem Leckstrom höher sein als die Versorgungs-/Betriebsspannung, um zu hohe Versorgungsspannungen zu vermeiden. Die Kapazität der Komponente muss gering genug sein, um die Verzerrung von Eingangssignalen zu reduzieren. Das Gehäuse muss eine kleine Basisfläche und geringe Höhe aufweisen, um ein hochkompaktes Platinenlayout zu ermöglichen.

Die Komponente muss mehreren ESD/EFT-Impulsen gemäß IEC 61000-4-2 widerstehen.

Was ist ein Überspannungsereignis und wieso sollte ich besorgt sein?

Spannungsspitzen werden als kurze Stöße elektrischer Energie definiert und sind das Resultat plötzlicher Entladungen von zuvor gespeicherter oder induzierter Energie, beispielsweise durch hohe Induktionsspannungen oder Blitzschlag. Diese Energie kann in elektrischen oder elektronischen Schaltkreisen über kontrollierte Schaltungen gesteuert freigesetzt oder unkontrolliert aus externen Quellen induziert werden.

Wiederholbare Spannungsspitzen werden oft durch den Betrieb von Motoren, Generatoren oder die Schaltung reaktiver Schaltkreiskomponenten verursacht. Zufällige Spannungsspitzen hingegen entstehen oft durch Blitzschlag und elektrostatische Entladungen (ESD). Blitzeinschläge und ESDs sind nicht vorhersagbar und bedürften genauester Beobachtungen, um sie messbar zu machen, besonders wenn sie auf Leiterplattenebene induziert werden. Überspannungsereignisse wurden bereits von vielen Gruppen zur Erarbeitung von Elektronikstandards unter Anwendung anerkannter Mess- und Testmethoden analysiert. Die Tabelle zeigt die Hauptcharakteristika vieler Spannungsspitzen.

Was macht Spannungsspitzen zu einer immer größeren Gefahr?

Die immer weitere Miniaturisierung von Komponenten hat auch zu einer größeren Empfindlichkeit gegenüber elektrischen Belastungen geführt. Mikroprozessoren verfügen beispielsweise über Strukturen und leitfähige Pfade, die die hohen Ströme von ESDs nicht bewältigen können. Solche Komponenten arbeiten mit sehr geringen Spannungen, weswegen Spannungsstörungen kontrolliert und vermieden werden müssen, um Unterbrechungen sowie kleinere oder katastropahle Schäden zu vermeiden.

Empfindliche Mikroprozessoren kommen heute in einer großen Zahl von Geräten zur Anwendung. Mikroprozessoren werden von Haushaltsgeräten wie Spülmaschinen bis hin zu industriellen Bedienelementen und sogar Spielzeug überall eingesetzt, um Funktionalität und Effizienz zu verbessern.

Heutzutage steuern elektronische Systeme in den meisten Fahrzeugen Komponenten wie Motor, Klimaanlage, Bremsen und in manchen Fällen auch Lenkung, Traktion oder Sicherheitssysteme.

Viele der Sub- oder Hilfskomponenten (wie Elektromotoren oder Zubehör) in Geräten oder Kraftfahrzeugen bergen die Gefahr von Spannungsspitzen für das gesamte System.

Ein umfassendes Schaltkreisdesign sollte daher nicht nur mögliche Einflüsse aus der Umgebung sondern auch von solchen Komponenten einbeziehen. Tabelle 2 zeigt die Anfälligkeit einzelner Komponententechnologien.

Name der Serie	Schaltung (Beispiel)	ESD-Pegel (Kontakt)	I/O Obergrenze	vRWM	Blitzschlag (tP=8/20μs)	Anzahl der Kanäle	Gehäuseoptionen
Mehrzweck-ESD-Schutz Schutz für Mensch-Maschine-Schnittstellen (Tastaturen, Knöpfe, Schalter, Audioeingänge, etc.)
NEU SP1043		±12 kV	8 pF	6 V	1 A	1	01005 Flipchip
NEU SP3145		±20 kV	0,35 pF	3,3 V	1 A	1	01005 Flipchip
SP1003		±25 kV	30 pF (17 pF @ 2.5 V)	5 V	7 A	1	SOD882
							SOD723
NEU SP1044		±30 kV	30 pF	6 V	3 A	1	01005 Flipchip
SP1006		±30 kV	25 pF (15 pF @2.5 V)	6 V	5 A	1	μDFN-2
SPHV-Serie*		±30 kV	25-60 pF	12-36 V	8 A	1	SOD882
SD-Serie		±30 kV	50-350 pF	5-36 V	30 A	1	SOD323
SP1007		±8 kV	5 pF (3,5 pF @ 5 V)	6 V	2 A	1	0201
							FlipChip
SP1002		±8 kV	6 pF (5 pF @ 2.5 V)	6 V	2 A	1	SC70-3
						2	SC70-5
NEU SP24-01WTG-C-HV		±10 kV	10 pF	36 V	1,5 A	1	FlipChip
SP1014		±12 kV	6 pF	5 V	2 A	1	FlipChip
SP1021		±12 kV	6 pF	6 V	2 A	1	01005-FlipChip
SP1008		±15 kV	9 pF(6 pF @ 5 V)	6 V	2,5 A	1	0201
							FlipChip
NEU SP24-01WTG-C-HV		±18 kV	13 pF	24 V	3 A	1	FlipChip
SM24CANA*		±24 kV	11 pF	24 V	3 A	2	SOT23-3
NEU SP1026		±30 kV	15 pF	6 V	5 A	1	μDFN-2 (0201)
SP1020		±30 kV	20 pF	6 V	5 A	1	01005-FlipChip
NEU SP15-01WTG-C-HV		±30 kV	21 pF	15 V	5 A	1	FlipChip
NEU SP12-01WTG-C-HV		±30 kV	26 pF	12 V	8 A	1	FlipChip
SP1013		±30 kV	30 pF	5 V	8 A	1	FlipChip
SP1005		±30 kV	30 pF (23 pF @ 2.5 V)	6 V	10 A	1	0201
SM24CANB*		±30 kV	30 pF	24 V	10 A	2	SOT23-3
SM712*		±30 kV	75 pF	-7 V bis +12 V	19 A	2	SOT23-3
SM-Serie*		±30 kV	400 pF	5-36 V	24 A	2	SOT23-3
SD-C-Serie		±30 kV	200 pF	5-36 V	30 A	1	SOD323
SP1004	(4 Kanäle)	±8 kV	6 pF (5 pF @ 1.5 V)	6 V	2 A	4	SOT953
SP1012		±15 kV	6,5 pF	5 V	3 A	5	FlipChip
SP1001		±15 kV	12 pF (8 pF @ 2.5 V)	5,5 V	2 A	2	SC70-3
							SOT553
						4	SC70-5
							SOT553
						5	SC70-6
							SOT563
							SOT963
SP1011		±15 kV	12 pF (7 pF @ 2.5 V)	6 V	2 A	4	μDFN-6 1,25x1,0 mm
SP050xBA		±30 kV	50 pF (30 pF @ 2.5 V)	5,5 V	Nicht zutreffend	2	SOT23-3
							SC70-3
						3	SOT143
						4	SOT23-5
							SC70-5
						5	SOT23-6
							SC70-6
						6	MSOP-8
SP1015		±20 kV	5 pF	5 V	2 A	4	0,95X0,55MM FlipChip
Name der Serie	Schaltung (Beispiel)	ESD-Pegel (Kontakt)	I/O Obergrenze	vRWM	Blitzschlag (tP=8/20μs)	Anzahl der Kanäle	Gehäuseoptionen
Mehrzweck-ESD-Schutz (SCR-Diodenarrays)
SP721		±4 kV	3 pF	30V oder (±15V)	3 A	6	SOIC-8
							PDIP-8
SP720		±4 kV	3 pF	30V oder (±15V)	3 A	14	SOIC-16
							PDIP-16
SP724		±8 kV	3 pF	20V oder (±10V)	3 A	4	SOT23-6
SP723		±8 kV	5 pF	30V oder (±15V)	7 A	6	SOIC-8
							PDIP-8
SP725		±8 kV	5 pF	30V oder (±15V)	14 A	4	SOIC-8
Name der Serie	Schaltung (Beispiel)	ESD-Pegel (Kontakt)	I/O Obergrenze	vRWM	Blitzschlag (tP=8/20μs)	Anzahl der Kanäle	Gehäuseoptionen
Niederkapazitätiver ESD-Schutz Schutz von Datenleitungen (USB, HDMI, eSata, etc.)
SESD		±20 kV	0,25 pF	7 V	2 A	1	0201 DFN*
							0402 DFN*
		±22 kV	0,30 pF	7 V	2,5 A	1	0402 DFN
SP3021		±8 kV	0,50 pF	5 V	2 A	1	SOD882
NEU SP3118		±10 kV	0,30 pF	18 V	2 A	1	0201-FlipChip
							SOD882
NEU SP3130		±10 kV	0,30 pF	28 V	2 A	1	0201-FlipChip
							SOD882
SP3031		±10 kV	0,80 pF	5 V	2 A	1	SOD882
SP3022		±20 kV	0,35 pF	5,3 V	3 A	1	0201-FlipChip
							SOD882*
SESD		±20 kV	0,13 pF	±7 V	2 A	1	0201 DFN*
							0402 DFN*
		±22 kV	0,15 pF	7 V	2,5 A	1	0402 DFN
SP0502B*	(4 Kanäle)	±15 kV	1 pF	5 V	2 A	2	SOT523
SESD		±20 kV	0,20 pF	7 V	2 A	2	0402 DFN
						4	0802 DFN
						4	1004 DFN*
						6	1103 DFN
		±22 kV	0,30 pF	7 V	2,2 A	2	0402 DFN
						4	1004 DFn
SP1255*		±12 kV	0,50 pF (1300 pF Pin 1)	4 V (12 V Pin 1)	4 A (100 A Pin 1)	3	μDFN-6
SP3001		±8 kV	0,65 pF	6 V	2,5 A	4	SC70-6
SP3003		±8 kV	0,65 pF	6 V	2,5 A	2	SC70-5
							SOT553
							μDFN-6 1,6x1,0 mm
						4	SC70-6
							SOT563
						8	MSOP-10
SP3004		±12 kV	0,85 pF	6 V	4 A	4	SOT563
SP0504SHTG		±12 kV	0,85 pF	6 V	4,5 A	4	SOT23-6
SP3002		±12 kV	0,85 pF	6 V	4,5 A	4	SC70-6
							SOT23-6
							μDFN-6 1,6x1,6 mm
SP3014		±15 kV	1,0 pF	5 V	8 A	2	μDFN-6L 1,65x1,05 mm
NEU SP8142-04UTG		±22 kV	1,0 pF	5 V	2,5 A	4	μDFN-10 2,5 x 1,35 mm
SP0524PTUG		±12 kV	0,50 pF	5 V	4 A	4	μDFN-10 2,5x1,0 mm
NEU SP0544TUTG
SP3012-4
NEU SP8143-06UTG		±22 kV	1,0 pF	5 V	2,5 A	6	μDFN-16
SP3010		±8 kV	0,45 pF	6 V	3 A	4	μDFN-10 2,5x1,0 mm
SP3011		±8 kV	0,40 pF	6 V	3 A	6	μDFN-14 3,5x1,35 mm
SP3012-6		±12 kV	0,50 pF	5 V	4 A	6	μDFN-14 3,5x1,35 mm
NEU SP7538PUTG		±12 kV	0,50 pF	5 V	4 A	8	μDFN-9
Name der Serie	Schaltung (Beispiel)	ESD-Pegel (Kontakt)	I/O Obergrenze	vRWM	Blitzschlag (tP=8/20μs)	Anzahl der Kanäle	Gehäuseoptionen
Blitzschutz Schutz für Breitbanddaten- und Kommunikationsleitungen (Ethernet, xDSL, etc.)
NEU SP1555		±30 kV	800 pF	15 V	120 A	1	μDFN-6 1,8 x 2,0 mm
NEU SP1255-01UTG*		±30 kV	1300 - 2500 pF	13,5 V	160 A	1	μDFN-6 1,8 x 2,0 mm
SP3312*		±30 kV	1,3 pF	3,3 V	15 A	4	μDFN-8
SP4022*	Unidirektional	±30 kV	1,3 pF	12 V	15 A	1	SOD323
SP4023*		±30 kV	1,3 pF	15 V	12 A	1	SOD323
SP4024*		±30 kV	1,3 pF	24 V	7 A	1	SOD323
SP4022-C*	Bidirektional	±30 kV	1,3 pF	12 V	15 A	1	SOD323
SP4023-C*		±30 kV	1,3 pF	15 V	12 A	1	SOD323
SP4024-C*		±30 kV	1,3 pF	24 V	7 A	1	SOD323
SLVU2.8		±30 kV	2 pF	2,8 V	40 A	1	SOT23-3
SLVU2.8
SLVU2.8-8		±30 kV	2,6 pF	2,8 V	30 A	8	SOIC-8
SP2502LBTG		±30 kV	5 pF	2,5 V	75 A	2	SOIC-8
SP4040
SR05		±30 kV	8 pF	5 V	25 A	2	SOT-143
LC03-3.3		±30 kV	9 pF	3,3 V	150 A	2	SOIC-8
NEU SP4042		±30 kV	11 pF	3,3 V	95 A	2	μDFN-10 (2,6 x 2,6 mm)
SP03-3.3		±30 kV	16 pF	3,3 V	150 A	2	SOIC-8
SP03-6		±30 kV	16 pF	6 V	150 A	2	SOIC-8
SP4044*		±30 kV	1,5 pF	2,8 V	24 A	4	MSOP-10
SP4045*				3,3 V
SLVU2.8-4		±30 kV	2 pF	2,8 V	40 A	4	SOIC-8
SRV05-4		±20 kV	2,4 pF	6 V	10 A	4	SOT23-6
SP3050
SP2504NUTG		±30 kV	3,5 pF	2,5 V	20 A	4	μDFN-10 (2,6x2,6)
SP4061
SP3304NUTG		±30 kV	3,5 pF	3,3 V	20 A	4	μDFN-10 (2,6x2,6)
SP4062
SP2574NUTG		±30 kV	5,0 pF	2,5 V	40 A	4	μDFN-10 (3,0x2,0 mm)
SRDA05		±30 kV	8 pF	5 V	30 A	4	SOIC-8
SP4060		±30 kV	4,4 pF	2,5 V	20 A	8	MSOP10
SP4065				3,3 V
Name der Serie	Schaltung (Beispiel)	ESD-Pegel (Kontakt)	I/O Obergrenze	vRWM	EMI-Filterdämpfung	Anzahl der Kanäle	Gehäuseoptionen
ESD- und EMI-Filter - Schutz für Display-Interfaces auf mobilen Geräten (Mobiltelefone, Navigation Geräte, etc.)
SP5001	(4 Kanäle)	±15 kV	1,3 pF	5 V	30 dB @ 800 MHz	4	TDFN-10 2.5x2,0 mm
SP5002		±15 kV	1,3 pF	5 V	30 dB @ 800 MHz	6	TDFN-16 4,0x2,0 mm
SP5003		±15 kV	1,3 pF	5 V	16 dB @ 900 MHz	4	TDFN-10 2.5x2,0 mm
SP6001	(4 Kanäle)	±30 kV	24 pF (CDIODE=12 pF)	6 V	≥ -30 dB @ 1 GHz	4	μDFN-8 1,7x1,35 mm
						6	μDFN-12 2,5x1,35 mm
						8	μDFN-16 3,3x1,35 mm
SP6002		±30 kV	30 pF (CDIODE=15 pF)	6 V	≥ -30 dB @ 1 GHz	4	μDFN-8 1,7x1,35 mm
						6	μDFN-12 2,5x1,35 mm

Hinweis: * gem. AEC-Q für den Automobileinbau geeignet

Datenblätter

Um ein Datenblatt zu betrachten, klicken Sie hier um zu unserer Teilesuche zu gelangen und die geeignete Serie auszuwählen.

Katalog der TVS-Diodenarrays (SPA®-Familie)

SPA-Geräte von Littelfuse sind für den Schutz von Elektronik vor sehr schnellen und oft schädlichen Spannungsspitzen wie Blitzeinschlägen oder elektrostatischen Entladungen (ESD) konzipiert. Sie bieten eine ideale Lösung zum Schutz von I/O-Schnittstellen und digitalen sowie analogen Signalleitungen für die Märkte EDV und tragbare Elektronik.

Littelfuse SPA-Geräte sind in den unterschiedlichsten Konfigurationen erhältlich, darunter DIP, SOIC, MSOP, SOT23, SOT143, SC70, SOT5x3, SOT953, μDFN, SOD723, und flipChip. Katalog anzeigen.

AEC-Q101 TVS und Diodenarrays Auswahlhilfe

Diese Auswahlhilfe bezieht sich auf Anwendungen im Bereich der Automobiltechnik und Produkte, die den Qualifizierungen innerhalb der Produktkategorien TVS-Diodenarrays und TVS-Dioden entsprechen.

Anwendungshinweis: Entwicklung von Schutzlösungen für 10GbE/1BbE und PoE durch Verwendung der TVS-Diodenarrays SP4044-04ATG/SP4045-04ATG

Die TVS-Diodenarrays (TVS: Transient Voltage Suppressor) der Serien SP4044 und SP4045 von Littelfuse bieten Schaltungsentwicklern Überspannungslösungen für 10GbE- bzw. 1GbE-Schnittstellen in kleinen oberflächenmontierbaren (SMT: Surface Mount Technology) MSOP-10-Gehäusen. Diese Komponenten verbinden die Vorteile von niedriger kapazitiver Last im Sperrzustand und niedrigem dynamischen Widerstand mit einer robusten Überspannungsbewertung.

Anleitung zum Anschlussschutz: Design-Guide zur Unterdrückung elektrostatischer Entladungen (ESD) auf System- oder Applikationsebene

Die Designer moderner elektronischer Geräte verlangen höhere Funktionalität bei größerer Flexibilität und stärkerer Benutzerinteraktion. Diese Bedingungen haben zur Entwicklung nanometergroßer Chipsätze mit einer Vielzahl von Benutzerschnittstellen oder Ports beigetragen. Das Zusammenwirken beider hat zu einer höheren Anfälligkeit elektronischer Geräte gegenüber ESDs und dem Bedarf nach einer robusteren Lösung geführt. Anleitung anzeigen.

Anwendungshinweis: Auswahl eines geeigneten ESD-Geräts

Platinendesigner sind mit einer Vielzahl an Optionen zum ESD-Schutz konfrontiert. Oft unterliegt die Auswahl bestimmten Beschränkungen wie dem Ausmaß parasitärer Kapazitätskonflikte, dem die Applikation widerstehen kann, oder dem für eine Produktfreigabe geforderten ESD-Niveau. Oft genug reduzieren aber auch solche Beschränkungen die Liste geeigneter ESD-Komponenten nicht auf ein überschaubares Maß. Dieses Whitepaper bietet dem Designer eine Hilfe bei der Auswahl der richtigen ESD-Komponente, die die besten Chancen auf Erfolg bereits beim ersten Anlauf verspricht. Anwendungshinweis anzeigen.

Anwendungshinweis: Tipps zur Verbesserung des ESD-Schutzes

In diesem Whitepaper behandeln wir verschiedene Techniken, die Platinendesigner anwenden können, um das für ihr Design erforderliche ESD-Niveau zu erreichen falls die gewählten Geräte zum ESD-Schutz beim System-ESD-Test versagen sollten. Anwendungshinweis anzeigen.

Anwendungshinweis: USB3.0-Schnittstelle ESD Schaltkreisschutz

Dieser Artikel erläutert die Probleme detaillierter und zeigt USB3.0-Testergebnisse um zu zeigen, wieso das richtige Silizium-Schutzarray die beste Technologie zum Schutz von USB3.0-Anwendungen gegen ESDs ist. Anwendungshinweis anzeigen.

Anwendungshinweis: Ethernet-Port-Blitz-, ESD- und EFT-Schutz

Ein Verständnis der Natur und des Verlaufs der oben beschriebenen Ereignisse wird Designern dabei helfen zu verstehen, wie ein Ethernet-Port bestmöglich zu schützen ist und, wichtiger, wie die Pin-Verbindungen des Geräts die Systemleistung beeinflussen werden. Anwendungshinweis anzeigen.