Da die Architekturen von Elektrofahrzeugen zunehmend für höhere Spannungen und Wide-Bandgap-Halbleiter ausgelegt werden, sind Leistungsbauelemente wie GaN/SiC-MOSFETs und IGBTs immer häufiger starken Spannungsspitzen ausgesetzt, die durch Lastabfälle, induktives Switching und andere sehr energiereiche Ereignisse verursacht werden.
Herkömmliche TVS-Lösungen für Nieder- und Mittelspannungsbereiche erfordern oft mehrere in Reihe geschaltete Bauteile, um einen ausreichenden Schutz zu gewährleisten. Das erhöht sowohl den Platzbedarf auf der Leiterplatte (PCB) als auch die Komplexität und die Stücklisten (BOM)-Kosten.
Die neuen Hochleistungs-TVS-Dioden TPSMC, TPSMD und TP5.0SMDJ begegnen diesen Herausforderungen, indem sie höhere Sperrspannungen – bis zu 400 V – und eine hohe Spitzenimpulsleistung in einem einzigen Bauteil in Automotive-Qualität bieten. Dadurch können Entwickler Schutzkonzepte vereinfachen und gleichzeitig die Effizienz und Robustheit von Systemen verbessern.
Wichtige Merkmale und Vorteile
hohe Sperrspannung (≥ 400 V) ermöglicht den Schutz einzelner Bauteile in Hochspannungsschaltungen im Automobilbereich
Peak Surge Current (Spitzenimpulsstrom) bis zu 300 A und Spitzenimpulsfähigkeit bis zu 5 kW, geeignet für extreme transiente Bedingungen
schnelle Reaktionszeit (typischerweise <1 ps) für eine effektive Transientenbegrenzung (Clamping)
AEC-Q101-zertifiziert und PPAP-fähig für die Anforderungen an die Ausfallsicherheit im Automobilbereich
DO-214AB (SMC)-Gehäuse für Oberflächenmontage minimiert die nötige Leiterplattenfläche und vereinfacht das Layout.
IEC-61000-4-2-ESD-Konformität (bis zu 30 kV) für robusten Schutz auf Systemebene
Reduzierte Stücklistenkosten und Bauteilanzahl im Vergleich zu Schutzkonzepten mit mehreren Bauteilen
Entwickelt für Hochspannungs-Stromsysteme in Fahrzeugen
Die TPSMC-, TPSMD- und TP5.0SMDJ-Serien sind die ersten auf dem Markt, die TVS-Dioden bieten, die speziell für neue Hochspannungs-Subsysteme in Fahrzeugen entwickelte wurden. Damit können Entwickler:
die Anzahl der in Reihe geschalteten TVS-Bauteile reduzieren
die Auswahl von GaN/SiC-MOSFETs oder IGBTs mit niedrigerer Nennleistung optimieren, um Leitungsverluste zu verringern,
den Wirkungsgrad des gesamten Systems verbessern und gleichzeitig die Kosten senken
„Diese Hochleistungs-TVS-Dioden wurden speziell für die Stromversorgungsarchitekturen der nächsten Generation im Automobilbereich entwickelt“, sagt Charlie Cai, Director of Product Marketing bei Littelfuse. „Da sie einen Transientenschutz mit nur einem Bauteil in BDU-, HVAC- und PTC-Anwendungen ermöglichen, können unsere Kunden ihre Designs vereinfachen, die Stücklistenkosten senken und sogar Leistungshalbleiter mit geringerer Nennleistung wählen, um den Wirkungsgrad und die Systemleistung zu verbessern.“
Märkte und Anwendungen
Automobilelektronik
Batterieabschaltgeräte (BDU)
Hochspannungs-Klimaanlagenkompressoren (HVAC)
PTC-Innenraum- und Batterieheizungen
Hochspannungs-Gleichstromverteilung
FAQs: Weitere Informationen zu den Hochspannungs-TVS-Dioden
Warum sollten Hochspannungs-TVS-Dioden anstelle herkömmlicher TVS-Lösungen verwendet werden?
Hochspannungs-TVS-Dioden bieten eine ausreichende Sperrspannung in einem einzigen Bauteil, wodurch der Einsatz mehrerer in Reihe geschalteter Niederspannungsbauteile entfällt. Dies reduziert den Platzbedarf auf der Leiterplatte, die Kosten und die Komplexität des Designs.
Welche Leistungshalbleiter sollen diese TVS-Dioden schützen?
Sie sind für den Schutz von GaN/SiC-MOSFETs und IGBTs ausgelegt, die in der Hochspannungs-Leistungselektronik im Automotive-Bereich eingesetzt werden.
Welche Automotive-Standards erfüllen diese Bauteile?
Die Serien TPSMC, TPSMD und TP5.0SMDJ sind AEC-Q101-zertifiziert, PPAP-fähig und erfüllen die ESD-Anforderungen gemäß IEC-61000-4-2.
Worin unterscheiden sich die Serien TPSMB, TPSMD und TP5.0SMDJ?
TPSMC unterstützt Spitzenimpulsleistung von 1500 W, TPSMD von 3000 W und TP5.0SMDJ von 5000 W.
Sind diese TVS-Dioden mit bestehenden Littelfuse-Designs kompatibel?
Ja. Sie sind so konzipiert, dass sie sich nahtlos in bestehende Littelfuse-TVS- und Schaltungsschutzportfolios integrieren lassen.
Verfügbarkeit
Die TVS-Dioden der Serien TPSMC, TPSMD und TP5.0SMDJ in Automotive-Qualität sind im Band- und Rollenformat in Mengen von 3.000 Stück verfügbar. Muster sind über autorisierte Littelfuse-Vertriebspartner weltweit erhältlich.
