保護可穿戴技術創(chuàng)新的三線電路保護
現(xiàn)在的可穿戴電子產品保護器件要求更低的電容，更低的鉗位電壓和更小巧尺寸。
也許有人告訴你不要輕易流露感情。但現(xiàn)在有種技術能夠讓你從袖子上監(jiān)視你的內心。
我們現(xiàn)在討論的是可穿戴電子產品或可穿戴計算－市場上最暢銷的電子產品?？纱┐髟O備是一種交互設備，通常追蹤或監(jiān)控關于佩戴者的信息。受歡迎的這套可穿戴品包括智能眼鏡、戒指/ 指戴掃描儀、鞋類、手戴飾物(如電子手表和腕帶)、領帶、發(fā)帶、和即將到來的“智能紡織品?！?
雖然它可能看起來像是科幻小說，這套智能眼鏡和健身腕帶的可穿戴品正迅速成為我們日常生活的一部分。通過參考網(wǎng)址tomarketsandmarkets.com，可穿戴技術市場將在2018年值83.6億美元。這篇文章指出手戴飾物在2012年占市場收入的最大份額，最成熟的可穿戴電子產品總收入超過8.5億美元。
可穿戴技術對電路設計人員而言，是一種有趣的挑戰(zhàn)。為什么？想想這些設備被設計成與消費者密切相關的產品。因為他們是直接通過接觸皮膚進行穿戴，極大的暴露風險是使用者產生的靜電。不幸的是，即使最簡單的人類接觸可極可以生成短暫的靜電放電（ESD）。如果沒有適當?shù)谋Ｗo，任何傳感器電路、蓄電池充電接口、按鈕、或數(shù)據(jù)輸入輸出可以為ESD提供進入可穿戴設備的路徑，對電子產品造成不可挽回的傷害。
幸運的是，像力特這樣的公司不斷投資于新工藝的開發(fā)，繼續(xù)加強他們半導體ESD保護器件。可穿戴設備制造商受益于專業(yè)提供的電路保護技術，因為他們有助于提高產品的安全性和可靠性。
想想某些近期有益于可穿戴技術市場的組件創(chuàng)新：
較低的電容來避免干擾高速數(shù)據(jù)傳輸。ESD保護器件必須提供不干擾日常功能的的電路保護。例如，在射頻接口（如藍牙或無線局域網(wǎng))或象USB2.0的有線端口，ESD保護器不能造成信號失真或數(shù)據(jù)信號強度損失。為了保證信號完整性，ESD保護器的電容必須被最小化，而不減弱保護水平。Littelfuse SP3022系列TVS二極管 (圖1) 具有0.35 pF極低電容值的特點，確保它對高速信號，保持“隱形”狀態(tài)。
圖1. Littelfuse SP3022系列TVS二極管具有0.35 pF極低電容值的特點
利用較低的鉗位電壓來保護最敏感電路。如果發(fā)生ESD放電事件，ESD保護器的主要工作是盡可能轉移和消散ESD瞬態(tài)電壓。該特點通過靜電脈沖時減少狀態(tài)阻力或動態(tài)阻力，得到改善，通過ESD保護器比被保護電路攜帶的沖擊電流更多。通過這樣做，它減少了集成電路上的靜電釋放壓力，并確保其生存。例如，Littelfuse SP3014系列TVS二極管陣列（圖2）有低于0.1Ω的動態(tài)電阻值，提供最佳的低鉗位性能。
圖2. Littelfuse SP3014系列TVS二極管陣列有低于0.1Ω的動態(tài)電阻值
更小巧的尺寸，以適應可穿戴設備中有限板的可用空間。無論保護器件如何高性能運轉，如果不能適應具體的應用環(huán)境，也是沒有用的?？纱┐髟O備變得更薄、更小，電路板會有最小的可用空間，以適應ESD保護方案。分離器件的保護方案是最好解決該潛在設計挑戰(zhàn)的途徑，因為他們給設計工程師提供特殊電路板布局的靈活性。源于力特的SP1020（30pF）和SP1021（6 pF）系列二極管在01005封裝尺寸內，將他們占據(jù)的空間量降到最低。此外，應用在節(jié)約空間0.94 x 0.61毫米的封閉尺寸中，SP1012系列(圖3)擁有5路保護，最大的減少了保護器件的數(shù)量以及最小的引腳數(shù)量。
圖 3. SP1012 系列五通道雙向TVS二極管陣列提供強而有力的保護，抵抗具有破壞性的靜電放電
很明顯，可穿戴技術深入人心。可穿戴設備將繼續(xù)挑戰(zhàn)設計師，設計師必須確保他們正如預期的那樣運行，無論用戶的活動水平如何，或他們受ESD瞬變的影響如何。ESD保護器件制造商將繼續(xù)開發(fā)不會干擾可穿戴設備核心功能的保護技術—有助于可穿戴設備制造商向消費者傳遞可靠性和價值。
該文章轉載于：PCB網(wǎng)城
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