Protezione da sovratensioni di transitori ad alte prestazioni con dispositivi che soddisfano i requisiti più recenti su larghezza di banda elevata

Caratteristiche principali:

• Prestazioni ai massimi livelli del settore per tenuta ai transitori
• Capacità elettrica ultrabassa per linee di dati ad alta velocità
• ESD, IEC61000-4-2, fino a ±30 kV (contatto/aria)
• Sovratensione transitoria da fulmini fino a 150 A, 8x20 µs
• Dispositivi discreti e array salvaspazio (fino a 14 canali)
• Fattore di forma fino a 0201 (0,6 x 0,3 mm)

Come funzionano?

Gli array di diodi TVS di Littelfuse forniscono una protezione di alto livello dalle scariche elettrostatiche (ESD), dalle interferenze elettromagnetiche (EMI), dai transitori elettrici veloci (EFT) e dai fulmini, principalmente per circuiti di ingresso digitali e analogici sensibili, su linee dati, di segnali o di controllo che operano su alimentazioni elettriche.

Gli SPA operano in due modi: prima, assorbono i transitori con diodi per guidare la corrente, quindi un diodo a valanga o Zener blocca i livelli della tensione. Ciò impedisce al dispositivo di superare i propri valori di tensione nominale. Durante condizioni di guasto per sovratensione, il dispositivo deve avere una bassa tensione di tenuta alla forma d'onda della corrente specificata per proteggere CI e porte sensibili.

Nel funzionamento normale, la tensione di non intervento inversa deve essere superiore alla tensione di alimentazione/di esercizio dell'apparecchiatura, con bassa corrente di dispersione per impedire il carico dell'alimentazione. La capacità elettrica del dispositivo deve essere sufficientemente bassa da ridurre la distorsione del segnale di ingresso. Il contenitore del dispositivo deve avere un ingombro ridotto e un'altezza ribassata per consentire un layout della PCB ad alta densità.

Il dispositivo deve sopportare impulsi ESD/EFT multipli, come specificato in IEC 61000-4-2.

Cos'è un evento di tensione transitoria e perché dovrebbe interessarmi?

I transitori di tensione sono sovratensioni transitorie di breve durata dell'energia elettrica e sono la conseguenza di un rilascio improvviso dell'energia immagazzinata in precedenza o sono indotti tramite altri mezzi, come forti carichi induttivi o fulmini. Nei circuiti elettrici o elettronici, questa energia può essere rilasciata in modo prevedibile tramite azioni di commutazione controllata, oppure può essere introdotta in modo casuale in un circuito da fonti esterne.

I transitori ripetuti sono spesso causati dal funzionamento di motori, generatori o dalla commutazione di componenti reattivi nel circuito. I transitori casuali, invece, spesso sono causati da fulmini e scariche elettrostatiche (ESD). Fulmini ed ESD in genere si verificano in modo imprevedibile e la loro misurazione potrebbe richiedere un monitoraggio elaborato, specie se indotti a livello di scheda a circuiti. Numerosi gruppi di standard elettronici hanno analizzato gli episodi di tensione transitoria servendosi di metodi di monitoraggio o di test accettati. Nella tabella che segue sono riportate le caratteristiche principali di numerosi transitori.

Perché i transitori destano una preoccupazione crescente?

La miniaturizzazione dei componenti ha comportato una maggiore sensibilità alle sollecitazioni elettriche. I microprocessori, ad esempio, hanno strutture e percorsi conduttivi che non riescono a gestire correnti elevate provenienti dai transitori ESD. Questi componenti operano a tensioni molto basse, per cui occorre controllare i disturbi di tensione per impedire interruzioni del dispositivo e guasti latenti o catastrofici.

Oggi, in un'ampia serie di dispositivi prevale una tipologia di microprocessori sensibili. Da elettrodomestici come lavastoviglie a controlli industriali e persino giocattoli, tutti usano microprocessori per migliorare funzionalità ed efficienza.

Anche la maggior parte dei veicoli oggi si avvale di sistemi elettronici multipli per controllare il motore, la climatizzazione, i freni e, in alcuni casi, lo sterzo, la trazione e i sistemi di sicurezza.

Molti dei componenti secondari o di supporto (come i motori elettrici o gli accessori) presenti negli elettrodomestici e nelle automobili sono soggetti ai rischi derivanti dai transitori per l'intero sistema.

Una progettazione attenta del circuito dovrebbe tener conto non solo degli scenari ambientali ma anche dei potenziali effetti di questi componenti correlati. Nella Tabella 2 viene mostrata la vulnerabilità delle diverse tecnologie dei componenti.

Nome della serie	Schema (esempio)	Livello di ESD (contatto)	Cap I/O	VRWM	Fulmini (tP=8/20 μs)	Numero di canali	Opzioni di confezionamento
Protezione ESD per uso generale Protezione per interfacce umane (tastierini, pulsanti, interruttori, porte audio, ecc.)
Novità SP1043		±12 kV	8 pF	6 V	1 A	1	01005 Flipchip
Novità SP3145		±20 kV	0,35 pF	3,3 V	1 A	1	01005 Flipchip
SP1003		±25 kV	30 pF (17 pF a 2,5 V)	5 V	7 A	1	SOD882
							SOD723
Novità SP1044		±30 kV	3,0 pF	6 V	3 A	1	01005 Flipchip
SP1006		±30 kV	25 pF (15 pF a 2,5 V)	6 V	5 A	1	μDFN-2
Serie SPHV*		±30 kV	25-60 pF	12-36 V	8 A	1	SOD882
Serie SD		±30 kV	50-350 pF	5-36 V	30 A	1	SOD323
SP1007		±8 kV	5 pF (3,5 pF a 5 V)	6 V	2 A	1	0201
							Flipchip
SP1002		±8 kV	6 pF (5 pF a 2,5 V)	6 V	2 A	1	SC70-3
						2	SC70-5
Novità 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 a 5 V)	6 V	2,5 A	1	0201
							Flipchip
Novità 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
Novità SP1026		±30 kV	1,5 pF	6 V	5 A	1	μDFN-2 (0201)
SP1020		±30 kV	20 pF	6 V	5 A	1	01005 Flipchip
Novità SP15-01WTG-C-HV		±30 kV	21 pF	15 V	5 A	1	Flipchip
Novità 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 a 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 ~ +12 V	19 A	2	SOT23-3
Serie SM*		±30 kV	400 pF	5-36 V	24 A	2	SOT23-3
Serie SD-C		±30 kV	200 pF	5-36 V	30 A	1	SOD323
SP1004	(in figura 4 canali)	±8 kV	6 pF (5 pF a 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 a 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 a 2,5 V)	6 V	2 A	4	μDFN-6 1,25x1,0 mm
SP050xBA		±30 kV	50 pF (30 pF a 2,5 V)	5,5 V	N/A	2	SOT23-3
							SC70-3
						3	SOT143
						4	SOT23-5
							SC70-5
						5	SOT23-6
							SC70-6
						6	VW-8
SP1015		±20 kV	5 pF	5 V	2 A	4	0,95x0,55 mm Flipchip
Nome della serie	Schema (esempio)	Livello di ESD (contatto)	Cap I/O	VRWM	Fulmini (tP=8/20 μs)	Numero di canali	Opzioni di confezionamento
Protezione ESD per uso generale (array di diodi SCR)
SP721		±4 kV	3 pF	30 V o (±15 V)	3 A	6	SOIC-8
							PDIP-8
SP720		±4 kV	3 pF	30 V o (±15 V)	3 A	14	SOIC-16
							PDIP-16
SP724		±8 kV	3 pF	20 V o (±10 V)	3 A	4	SOT23-6
SP723		±8 kV	5 pF	30 V o (±15 V)	7 A	6	SOIC-8
							PDIP-8
SP725		±8 kV	5 pF	30 V o (±15 V)	14 A	4	SOIC-8
Nome della serie	Schema (esempio)	Livello di ESD (contatto)	Cap I/O	VRWM	Fulmini (tP=8/20 μs)	Numero di canali	Opzioni di confezionamento
Protezione ESD bassa capacità elettrica Protezione per linee dati (USB, HDMI, eSata, ecc.)
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
Novità SP3118		±10 kV	0,30 pF	18 V	2 A	1	0201 Flipchip
							SOD882
Novità 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*	(in figura 4 canali)	±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-61,6x1,0 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-61,6x1,6 mm
SP3014		±15 kV	1,0 pF	5 V	8 A	2	μDFN-6L 1,65x1,05 mm
Novità SP8142-04UTG		±22 kV	1,0 pF	5 V	2,5 A	4	μDFN-10 2,5x1,35 mm
SP0524PTUG		±12 kV	0,50 pF	5 V	4 A	4	μDFN-10 2,5x1,0 mm
Novità SP0544TUTG
SP3012-4
Novità 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
Novità SP7538PUTG		±12 kV	0,50 pF	5 V	4 A	8	μDFN-9
Nome della serie	Schema (esempio)	Livello di ESD (contatto)	Cap I/O	VRWM	Fulmini (tP=8/20 μs)	Numero di canali	Opzioni di confezionamento
Protezione da sovratensione transitoria da fulmini Protezione per linee dati e di comunicazione a banda larga (Ethernet, xDSL, ecc.)
Novità SP1555		±30 kV	800 pF	15 V	120 A	1	μDFN - 6 1,8x2,0 mm
Novità SP1255-01UTG*		±30 kV	1300 - 2500 pF	13,5 V	160 A	1	μDFN - 6 1,8x2,0 mm
SP3312*		±30 kV	1,3 pF	3,3 V	15 A	4	μDFN-8
SP4022*	Unidirezionale	±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*	Bidirezionale	±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
Novità SP4042		±30 kV	11 pF	3,3 V	95 A	2	μDFN-10 (2,6x2,6 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
Nome della serie	Schema (esempio)	Livello di ESD (contatto)	Cap I/O	VRWM	Attenuazione filtro EMI	Numero di canali	Opzioni di confezionamento
Dispositivi di filtraggio ESD ed EMI - Protezione per interfacce di visualizzazione dispositivi mobili (cellulari, dispositivi di navigazione, ecc.)
SP5001	(in figura 4 canali)	±15 kV	1,3 pF	5 V	30 dB a 800 MHz	4	TDFN-10 2,5x2,0 mm
SP5002		±15 kV	1,3 pF	5 V	30 dB a 800 MHz	6	TDFN-16 4,0x2,0 mm
SP5003		±15 kV	1,3 pF	5 V	16 dB a 900 MHz	4	TDFN-10 2,5x2,0 mm
SP6001	(in figura 4 canali)	±30 kV	24 pF (CDIODE=12 pF)	6 V	≥ -30 dB a 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 a 1 GHz	4	μDFN-8 1,7x1,35 mm
						6	μDFN-12 2,5x1,35 mm

Nota: Componente * qualificato automotive secondo AEC-Q

Schede tecniche

Per visualizzare una scheda tecnica fare clic qui per accedere alla nostra ricerca componenti e scegliere la serie appropriata.

Catalogo degli array di diodi TVS (famiglia SPA®)

I dispositivi della famiglia SPA di Littelfuse sono progettati per proteggere l'elettronica da tensioni transitorie molto rapide e spesso dannose, come le scariche elettrostatiche (ESD) e i fulmini. Offrono una soluzione ideale per la protezione delle interfacce I/O e delle linee dei segnali digitali e analogici sui mercati dell'elettronica consumer portatile e dei computer.

I dispositivi SPA di Littelfuse sono disponibili in numerose configurazioni di packaging, fra cui DIP, SOIC, MSOP, SOT23, SOT143, SC70, SOT5x3, SOT953, μDFN, SOD723 e flipchip. Visualizza il catalogo.

Guida alla selezione di TVS e array di diodi AEC-Q101

Questa guida alla selezione è dedicata alle applicazioni automotive e ai prodotti conformi alle qualifiche nell'ambito delle categorie di prodotti array di diodi TVS e diodi TVS.

Nota applicativa: Progettare soluzioni di protezione per 10GbE/1BbE e PoE con gli array di diodi TVS SP4044-04ATG/SP4045-04ATG

Gli array di diodi TVS (soppressori di tensioni transitorie) serie SP4044 e SP4045 di Littelfuse offrono ai progettisti dei circuiti soluzioni di protezione contro le sovratensioni per interfacce 10GbE o 1GbE in contenitori dal fattore di forma compatto SMT (montaggio superficiale) MSOP-10. Questi componenti combinano i vantaggi di un basso carico di capacitanza in stato Off alla bassa resistenza dinamica con ottimi valori nominali di sovratensione momentanea.

Guida per la protezione delle porte: Guida alla progettazione della soppressione delle scariche elettrostatiche (ESD) specifica per applicazione e a livello di sistema

I progettisti dei dispositivi elettronici di oggi hanno richiesto maggiori funzionalità, maggiore flessibilità e livelli superiori di interazione dell'utente. Queste circostanze hanno contribuito a promuovere lo sviluppo di chipset di dimensioni nanometriche, oltre a una molteplicità di interfacce utente o porte. La confluenza di questi due fattori ha reso i dispositivi elettronici più suscettibili alle scariche elettrostatiche e ha richiesto una soluzione più robusta. Visualizza la guida.

Nota applicativa: Scelta di un dispositivo di protezione ESD adeguato

Oggi i progettisti di schede si trovano di fronte a una molteplicità di scelte, per la protezione ESD. Spesso il progettista è vincolato da determinati limiti, come la quantità di capacità elettrica parassita che la sua applicazione è in grado di sopportare o il livello di ESD che la scheda deve poter superare senza guasti. La maggior parte delle volte, i vincoli non riducono il numero disponibile di dispositivi a un elenco gestibile. Questo white paper fornirà al progettista indicazioni che lo aiuteranno a scegliere un dispositivo ESD più idoneo a superare alla prima prova i test. Visualizza la nota applicativa.

Nota applicativa: Suggerimenti per migliorare la protezione ESD

In questo white paper verranno illustrate varie tecniche che un progettista di schede può usare per raggiungere il livello ESD richiesto per il progetto nel caso in cui i dispositivi di protezione ESD scelti falliscano i test ESD su sistema. Visualizza la nota applicativa.

Nota applicativa: Protezione da ESD dei circuiti di porte USB 3.0

Questo articolo spiega più dettagliatamente i problemi e mostra i risultati del test del diagramma ad occhio USB3.0 per dimostrare perché il tipo giusto di array di protezione al silicio sia la tecnologia migliore per proteggere le applicazioni USB 3.0 dall'ESD. Visualizza la nota applicativa.

Nota applicativa: Protezione delle porte Ethernet da fulmini, ESD ed EFT

La comprensione della natura e della "direzionalità" degli eventi elencati sopra aiuterà il progettista a proteggere al meglio una porta Ethernet e, cosa più importante, a stabilire come le connessioni dei pin del dispositivo influenzeranno le prestazioni del sistema. Visualizza la nota applicativa.