Protection hautes performances contre la tension transitoire avec des dispositifs qui respectent les dernières exigences de bande passante élevée

Fonctionnalités clés :

• Performances de blocage transitoire de pointe
• Capacité ultrafaible pour les lignes de données haute vitesse
• DES, CEI61000-4-2, jusqu'à ±30 kV (contact/air)
• Surtension due à la foudre caractérisée jusqu'à 150 A, 8x20 µs
• Matrices discrètes et compactes (jusqu'à 14 canaux)
• Format miniature de seulement 0201 (0,6 mm x 0,3 mm)

Fonctionnement

Les matrices de diodes TVS de Littelfuse offrent une protection de haut niveau contre les décharges électrostatiques (DES), les interférences électromagnétiques (EMI), les transitoires électriques rapides (EFT) et la foudre, principalement pour les circuits d'entrée numériques et analogiques sensibles, sur les lignes de données, de signaux ou de commande fonctionnant sur alimentations.

La gamme SPA fonctionne en deux étapes : d'abord, les diodes absorbent les transitoires pour diriger le courant, puis une diode à avalanche ou une diode Zener bloque les niveaux de tension. Ce fonctionnement empêche le dispositif de dépasser sa tension nominale. En conditions de problème de surtension, le dispositif doit afficher une basse tension de blocage à la forme d'onde de courant spécifiée pour protéger les circuits intégrés et les ports.

En fonctionnement normal, la tension de sécurité inverse doit être supérieure à la tension d'alimentation/de fonctionnement de l'équipement, avec un faible courant de fuite pour empêcher le chargement de l'alimentation. La capacité de l'équipement doit être suffisamment faible pour réduire la distorsion du signal d'entrée. Le boîtier du dispositif doit présenter une empreinte compacte et une faible hauteur pour permettre une configuration de carte à circuit imprimé haute densité.

Le dispositif doit résister à plusieurs impulsions DES ou EFT comme spécifié dans la norme CEI 61000-4-2.

Qu'est-ce qu'une tension transitoire et pourquoi dois-je m'en inquiéter ?

Les tensions transitoires sont des surtensions de courte durée d'énergie électrique et résultent d'une soudaine décharge d'énergie auparavant stockée ou induite par d'autres moyens, comme de lourdes charges inductives ou la foudre. Dans les circuits électriques ou électroniques, cette énergie peut être libérée de manière prévisible à l'aide d'actions de commutation contrôlées ou induite de manière aléatoire dans un circuit depuis des sources externes.

Les transitoires reproductibles sont souvent causés par le fonctionnement de moteurs ou de générateurs ou par la commutation de composants de circuit réactifs. Les transitoires aléatoires sont en revanche souvent causés par la foudre et les décharges électrostatiques. La foudre et les décharges électrostatiques surviennent généralement de manière imprévisible et peuvent nécessiter un contrôle élaboré pour être mesurées précisément, en particulier si elles surviennent au niveau de la carte à circuit. De nombreux groupes de standardisation électronique ont analysé les phénomènes de tension transitoire en utilisant des méthodes de contrôle ou de test acceptées. Les caractéristiques clés de plusieurs transitoires sont présentées dans le tableau ci-dessous.

Pourquoi les tensions transitoires sont-elles de plus en plus préoccupantes ?

La miniaturisation des composants a augmenté leur sensibilité aux contraintes électriques. Par exemple, les microprocesseurs ont des structures et des chemins conducteurs incapables de supporter les courants élevés des transitoires DES. Comme ces composants fonctionnent à des tensions très basses, les perturbations de tension doivent être contrôlées pour prévenir l'arrêt du dispositif et les défaillances latentes ou catastrophiques.

Les microprocesseurs sensibles prévalent aujourd'hui dans de nombreux dispositifs. Tous les dispositifs, des appareils ménagers, comme les lave-vaisselle, aux commandes industrielles en passant par les jouets, utilisent des microprocesseurs pour améliorer les fonctionnalités et le rendement.

La plupart des véhicules incluent maintenant plusieurs systèmes électroniques pour contrôler le moteur, la température, les freins et, dans certains cas, la direction, la traction et les systèmes de sécurité.

De nombreux sous-composants et composants de support (comme les moteurs ou accessoires électriques) dans les appareils et les voitures représentent des menaces transitoires pour l'ensemble du système.

Une conception soigneuse du circuit doit prendre en compte non seulement les scénarios environnementaux, mais également les effets potentiels des composants associés. Le tableau 2 ci-dessous présente la vulnérabilité des différentes technologies de composants.

Nom de la série	Schéma (exemple)	Niveau DES (contact)	Capacité E/S	vRWM	Foudre (tP=8/20 µs)	Nombre de canaux	Options de boîtier
Protection DES à usage général Protections pour interfaces humaines (claviers, boutons, commutateurs, ports audio, etc.)
Nouveau SP1043		±12 kV	8 pF	6 V	1 A	1	01005 Flipchip
Nouveau SP3145		±20 kV	0,35 pF	3,3 V	1 A	1	01005 Flipchip
SP1003		±25 kV	30 pF (17 pF à 2,5 V)	5 V	7 A	1	SOD882
							SOD723
Nouveau SP1044		±30 kV	30 pF	6 V	3 A	1	01005 Flipchip
SP1006		±30 kV	25 pF (15 pF à 2,5 V)	6 V	5 A	1	μDFN-2
Série SPHV*		±30 kV	25-60 pF	12-36 V	8 A	1	SOD882
Série SD		±30 kV	50-350 pF	5-36 V	30 A	1	SOD323
SP1007		±8 kV	5 pF (3,5 pF à 5 V)	6 V	2 A	1	0201
							Flipchip
SP1002		±8 kV	6 pF (5 pF à 2,5 V)	6 V	2 A	1	SC70-3
						2	SC70-5
Nouveau 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 à 5 V)	6 V	2,5 A	1	0201
							Flipchip
Nouveau 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
Nouveau 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
Nouveau SP15-01WTG-C-HV		±30 kV	21 pF	15 V	5 A	1	Flipchip
Nouveau 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 à 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 à +12 V	19 A	2	SOT23-3
Série SM*		±30 kV	400 pF	5 à 36 V	24 A	2	SOT23-3
Série SD-C		±30 kV	200 pF	5-36 V	30 A	1	SOD323
SP1004	(4 canaux affichés)	±8 kV	6 pF (5 pF à 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 à 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 à 2,5 V)	6 V	2 A	4	μDFN-6 1,25 x 1,0 mm
SP050xBA		±30 kV	50 pF (30 pF à 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	MSOP-8
SP1015		±20 kV	5 pF	5 V	2 A	4	0,95 X 0,55 MM Flipchip
Nom de la série	Schéma (exemple)	Niveau DES (contact)	Capacité E/S	vRWM	Foudre (tP=8/20 µs)	Nombre de canaux	Options de boîtier
Protection DES à usage général (matrices de diodes SCR)
SP721		±4 kV	3 pF	30 V ou (±15 V)	3 A	6	SOIC-8
							PDIP-8
SP720		±4 kV	3 pF	30 V ou (±15 V)	3 A	14	SOIC-16
							PDIP-16
SP724		±8 kV	3 pF	20 V ou (±10 V)	3 A	4	SOT23-6
SP723		±8 kV	5 pF	30 V ou (±15 V)	7 A	6	SOIC-8
							PDIP-8
SP725		±8 kV	5 pF	30 V ou (±15 V)	14 A	4	SOIC-8
Nom de la série	Schéma (exemple)	Niveau DES (contact)	Capacité E/S	vRWM	Foudre (tP=8/20 µs)	Nombre de canaux	Options de boîtier
Protection DES basse capacité Protection pour les lignes de données (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
Nouveau SP3118		±10 kV	0,30 pF	18 V	2 A	1	0201 Flipchip
							SOD882
Nouveau 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 canaux affichés)	±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 broche 1)	4 V (12 V broche 1)	4 A (100 A broche 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-61,6 x 1,0 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-61,6 x 1,6 mm
SP3014		±15 kV	1,0 pF	5 V	8 A	2	μDFN-6L 1,65 x 1,05 mm
Nouveau 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 2,5 x 1,0 mm
Nouveau SP0544TUTG
SP3012-4
Nouveau 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 2,5 x 1,0 mm
SP3011		±8 kV	0,40 pF	6 V	3 A	6	μDFN-14 3,5 x 1,35 mm
SP3012-6		±12 kV	0,50 pF	5 V	4 A	6	μDFN-14 3,5 x 1,35 mm
Nouveau SP7538PUTG		±12 kV	0,50 pF	5 V	4 A	8	μDFN-9
Nom de la série	Schéma (exemple)	Niveau DES (contact)	Capacité E/S	vRWM	Foudre (tP=8/20 µs)	Nombre de canaux	Options de boîtier
Protection contre la foudre Protection pour les données large bande et les lignes de communication (Ethernet, xDSL, etc.)
Nouveau SP1555		±30 kV	800 pF	15 V	120 A	1	μDFN-6 1,8 x 2,0 mm
Nouveau 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*	Unidirectionnel	±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*	Bidirectionnel	±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
Nouveau 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 (2,6 x 2,6)
SP4061
SP3304NUTG		±30 kV	3,5 pF	3,3 V	20 A	4	μDFN-10 (2,6 x 2,6)
SP4062
SP2574NUTG		±30 kV	5,0 pF	2,5 V	40 A	4	μDFN-10 (3,0 x 2,0 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
Nom de la série	Schéma (exemple)	Niveau DES (contact)	Capacité E/S	vRWM	Atténuation de filtre EMI	Nombre de canaux	Options de boîtier
Dispositifs de filtre DES et EMI - Protection pour les interfaces d'affichage de dispositifs mobiles (téléphones portables, appareils de navigation, etc.)
SP5001	(4 canaux affichés)	±15 kV	1,3 pF	5 V	30 dB à 800 MHz	4	TDFN-10 2,5 X 2,0 mm
SP5002		±15 kV	1,3 pF	5 V	30 dB à 800 MHz	6	TDFN-16 4,0 X 2,0 mm
SP5003		±15 kV	1,3 pF	5 V	16 dB à 900 MHz	4	TDFN-10 2,5 X 2,0 mm
SP6001	(4 canaux affichés)	±30 kV	24 pF (CDIODE=12 pF)	6 V	≥ -30 dB à 1 GHz	4	μDFN-8 1,7 x 1,35 mm
						6	μDFN-12 2,5 x 1,35 mm
						8	μDFN-16 3,3 x 1,35 mm
SP6002		±30 kV	30 pF (CDIODE=15 pF)	6 V	≥ -30 dB à 1 GHz	4	μDFN-8 1,7 x 1,35 mm
						6	μDFN-12 2,5 x 1,35 mm

Remarque : * composant qualifié automobile AEC-Q

Fiches techniques

Pour consulter une fiche technique, cliquez ici pour accéder à la recherche de pièce et choisir la série appropriée.

Catalogue de matrices de diodes TVS (gamme SPA®)

Les dispositifs SPA de Littelfuse sont conçus pour protéger les composants électroniques contre les surtensions transitoires rapides et néfastes comme la foudre et les décharges électrostatiques (DES). Ils fournissent une solution de protection idéale pour les interfaces E/S et les lignes de signaux analogiques et numériques, dans les marchés informatiques et électroniques portables grand public.

Les dispositifs SPA de Littelfuse sont disponibles dans une gamme de configurations de boîtier, notamment DIP, SOIC, MSOP, SOT23, SOT143, SC70, SOT5x3, SOT953, μDFN, SOD723 et flipchip. Afficher le catalogue.

Guide de sélection des matrices de diodes TVS AEC-Q101

Ce guide de sélection cible les applications automobiles et les produits répondant aux qualifications pour les catégories de produit des matrices de diodes TVS et des diodes TVS.

Note d'application : Conception de solutions de protection pour 10GbE/1GbE et PoE en utilisant les matrices de diodes TVS SP4044-04ATG/SP4045-04ATG

Les matrices de diodes TVS (suppression de tension transitoire) séries SP4044 et SP4045 de Littelfuse offrent aux concepteurs de circuits des solutions contre les surtensions pour les interfaces 10GbE ou 1GbE dans des boîtiers CMS (conception à montage en surface) compacts MSOP-10. Ces composants associent les avantages d'une faible charge de capacité à l'état bloqué et d'une faible résistance dynamique avec des caractéristiques de surtension robustes.

Guide pour la protection des ports : guide de conception de suppression DES spécifique aux applications et niveau système

Les concepteurs de dispositifs électroniques modernes exigent plus de fonctionnalités avec une plus grande flexibilité et des niveaux supérieurs d'interaction utilisateur. Ces circonstances ont contribué au développement de jeux de puces nanométriques et de nombreux ports et interfaces utilisateurs. La conjonction de ces deux facteurs a rendu les dispositifs électroniques plus sensibles aux décharges électrostatiques et a nécessité une solution plus robuste. Afficher le guide.

Note d'application : sélectionner un dispositif DES approprié

Les concepteurs de carte modernes font face à de nombreux choix pour la protection DES. Le concepteur est souvent contraint par certaines limites, comme la capacité parasite que son application peut supporter ou le niveau DES que la carte doit supporter sans défaillance. Le plus souvent, les contraintes ne limitent pas le nombre de dispositifs DES disponibles à une liste qu'il est possible de gérer. Ce livre blanc donne des conseils aux concepteurs pour les aider à choisir un dispositif DES affichant les meilleures chances de réussite. Afficher la note d'application.

Note d'application : conseils pour améliorer la protection DES

Ce livre blanc étudie plusieurs techniques qu'un concepteur de carte peut utiliser pour atteindre le niveau DES requis pour une conception si les dispositifs de protection DES échouent aux tests DES en système. Afficher la note d'application.

Note d'application : protection de circuit DES de port USB 3.0

Cet article explique les problèmes en détail et présente un diagramme des résultats des tests USB 3.0 afin de démontrer pourquoi un ensemble de protection de puces correct constitue la meilleure technologie pour protéger les applications USB 3.0 contre les décharges électrostatiques. Afficher la note d'application.

Note d'application : protection du port Ethernet contre la foudre, les DES et les EFT

Comprendre la nature et la « directionnalité » des événements cités ci-dessus guidera le concepteur vers la meilleure protection pour un port Ethernet et, plus important, lui indiquera comment les connexions de broches du dispositif ont un impact sur les performances du système. Afficher la note d'application.