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3-kW-Diodenarray unterdrückt Transientenspannungen und schützt Schaltkreise in rauen Umgebungen

| Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Thomas Kuther

Zuverlässige Diodenarrays schützen Flugzeuge, Raumfahrtsysteme und kritische Infrastrukturen vor Überspannungen, Spannungs-/Stromspitzen und elektrostatischer Entladung.

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(Bild: Microchip)

Um einen missionskritischen Betrieb zu gewährleisten, sind Luft- und Raumfahrtsysteme auf digitale und Logikfunktionen sowie Schaltkreise in Triebwerks-, Umgebungssteuerungen, Instrumenten und Aktuatoren angewiesen. Auch Rechenzentren, 5G-Infrastruktur und Kommunikationssysteme erfordern komplexe Schaltkreise, die geschützt werden müssen. Jedes System muss trotz Spannungsstößen und Strom-/Spannungsspitzen durch Blitzschlag, Sonneneruptionen und elektromagnetischen Störungen kontinuierlich und zuverlässig arbeiten. Microchip Technology erweitert dafür sein Angebot vertikaler TVS-Diodenarrays (Transient Voltage Suppressor) zur Spannungsunterdrückung. Mit der Serie MDA3KP TVS stehen nun 3-kW-Dioden in mehr als 25 Varianten mit unterschiedlichen Abschirmpegeln, Polaritäten und Qualifizierungsstandards zur Verfügung. Die TVS-Diodenarrays MDA3KP von Microchip bieten eine integrierte Lösung mit mehreren Dioden. Die Spannungsklemmen bieten eine schnelle ABD-Funktion (Avalanche Breakdown Diode), die Überstrom um empfindliche Bauelemente herumleiten, um sie vor elektrischer Überlastung zu schützen.

„Digitale Steuerungen, Logik- und Diagnose-Schaltkreise erfordern einen äußerst zuverlässigen, sicheren Strom- und Spannungsschutz, um den Betrieb in extremen Umgebungen zu gewährleisten“, so Leon Gross, Vice President der Discrete Product Group Business Unit bei Microchip. „Diese Dioden stellen sich den Herausforderungen, denen Entwickler gegenüberstehen – und zwar mit einem effizienteren vertikalen Aufbau und weniger Platzbedarf auf der Platine als bei anderen Lösungen.“

MDA3KP-TVS-Diodenarrays sind in den folgenden Industriestandards in abgeschirmter Version erhältlich: M, MA, MXL und MX. Die Bauelemente wurden verschiedenen Teststufen unterzogen, um sicherzustellen, dass sie die Anforderungen an den Blitzschutz von Flugzeugen erfüllen, wie sie in der Avionik-Norm RTCA DO-160E (Lightning Induced Transient Susceptibility) festgelegt sind. Die RTCA (die US-amerikanische Radio Technical Commission for Aeronautics) ist das Industriekonsortium, das eine Konsensbildung hinsichtlich kritischer Aspekte bei der Modernisierung der Luftfahrt vorantreibt.

Das TVS-Diodenarray MDA3KP, ein vertikal aufgebautes 16-poliges SMD-Gehäuse mit acht Dioden, ermöglicht ein effizientes Layout und ein einfaches Design, da weniger Platz auf der Leiterplatte benötigt und gleichzeitig eine höhere Leistungsdichte erzielt wird. Bei diesen Diodenarrays liefert der vertikale Aufbau die Leistung von acht kleineren Bauelementen auf einer Leiterplatte, sodass sich mehrere Komponenten auf dem Board erübrigen, selbst wenn die Leistung höher ist.

Die Diodenarrays sind in unidirektionaler und bidirektionaler Ausführung mit Stand-off-Spannungen von 6 bis 40 V erhältlich und bieten Schutz vor elektrostatischer Entladung (ESD) und schnellen elektrischen Transienten (EFT) gemäß IEC-Standards sowie eine maximale Impulsleistung von 3000 W bei 10/1000 µs. Mit einem erweiterten Temperaturbereich von -55 bis 150 °C sind die Bausteine chargenweise rückverfolgbar, überspannungsgetestet und haben den Feuchtigkeitsempfindlichkeitsgrad (MSL; Moisture Sensitivity Level) der Stufe 1 – ein Beweis dafür, dass die Bausteine für den Einsatz in rauen Umgebungen ausgelegt sind. MSL zeigt an, dass vor dem Einsatz kein Dry Pack oder Erwärmen erforderlich ist. Die Serie MDA3KP umfasst die branchenweit einzigen TVS-Diodenarrays mit diesem Abschirmgrad in diesem Gehäuse.

Die 3-kW-MDA-Dioden von Microchip bieten Schutz für militärtaugliche Schaltkreise in robusten Handfunkgeräten, das GPS- (Global Positioning System) und Kommunikationstestgeräten. Andere Anwendungen umfassen Automotive, Datenerfassung in der Industrie, Stromversorgungen und Schiffssysteme.

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