可穿戴電子產(chǎn)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,?？纱┐髟O(shè)備是一種交互設(shè)備,，通常追蹤或監(jiān)控關(guān)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(lǐng)帶,、發(fā)帶、和即將到來的“智能紡織品,。”
如今市場上已經(jīng)出現(xiàn)各種實例,，包括用來測量行走距離、脈搏等數(shù)據(jù)的腕帶,、專為體能訓(xùn)練時使用的不顯眼的內(nèi)衣（汗衫,、文胸等）,，可收集如脈搏、呼吸頻率,、姿勢和距離等參數(shù)的數(shù)據(jù),。
顯然，這些新技術(shù)的開發(fā)和采用有望改善數(shù)據(jù)采集,，而最終惠及使用者的健康,。然而，這些系統(tǒng)最終將被貼近皮膚穿戴的事實既是其最大的優(yōu)點,，也是其潛在的弱點,，其原因在于它們將始終暴露于使用者自身產(chǎn)生的靜電，在沒有適當(dāng)保護的情況下可以使其產(chǎn)生故障,。不幸的是,，有時只需輕輕一碰就可以引起一次靜電放電（ESD）瞬態(tài)。任何傳感器電路,、按鈕,、電池充電接口、或者數(shù)據(jù)輸出/輸入端口都可以為靜電放電提供路徑進入可穿戴設(shè)備,。
James Colby：Littelfuse半導(dǎo)體業(yè)務(wù)部門業(yè)務(wù)技術(shù)發(fā)展經(jīng)理
對于可穿戴設(shè)備制造商來說幸運的是,，基于半導(dǎo)體技術(shù)的靜電放電保護元件供應(yīng)商Littelfuse為改善這些解決方案的能力正進行著不懈的努力。電子產(chǎn)品公司不斷投資開發(fā)新工藝,，以提高他們保護產(chǎn)品的性能,。最新的元件創(chuàng)新技術(shù)包括：
1、降低鉗位電壓,，保護最敏感的電路
在靜電放電事件中,，靜電放電保護器的主要工作是盡可能地分流和消散盡可能多的靜電放電瞬態(tài)脈沖。通過減少通態(tài)電阻（通常稱為“動態(tài)電阻”）可以提高這種特性,。通過減少動態(tài)電阻,，靜電放電保護器所承載的瞬態(tài)電流將大幅高于被保護電路中的電流。如此,，其減少了集成電路上的靜電應(yīng)力,，并確保其免于損壞。例如,，可以選用動態(tài)電阻值低于0.1的瞬態(tài)電壓抑制二極管陣列,，以提供最佳的保護性能。
2,、更低的電容,，避免干擾高速數(shù)據(jù)傳輸
雖然電路保護是靜電放電保護器件的主要目的，但是起到這層效果的同時，還應(yīng)不會對受保護電路的日常運轉(zhuǎn)造成干擾,。比如,，對射頻接口（藍牙®，ZigBee®等）或者類似于USB2.0的連接端口,，靜電放電保護器不可以引起失真或造成數(shù)據(jù)信號強度損失,。為了確保信號的完整性，靜電放電保護器的電容必須在不影響保護水平的前提下降至最低,。
更小的外形尺寸,，適合可穿戴設(shè)備有限的電路板空間：不管一種保護器件的性能有多么優(yōu)良，如果對其所要保護的應(yīng)用不適配,，也不會特別有用,。可穿戴式醫(yī)療設(shè)備將會朝著越來越薄越來越小的方向發(fā)展（手表,、腕帶,、胸帶等）或者直接被植入到衣服中，因此,，留給靜電放電保護解決方案的空間將會很小,。分立二極管將是理想的選擇，可以為設(shè)計人員帶來卓越的電路板布局靈活性,。例如,，在要求減少元件數(shù)量和保護器件占用面積的應(yīng)用中。
在2015年,，半導(dǎo)體產(chǎn)品還會出現(xiàn)一系列滿足可穿戴設(shè)備要求的變化,。
可穿戴技術(shù)對電路設(shè)計人員而言，是一種有趣的挑戰(zhàn),。為什么,？想想這些設(shè)備被設(shè)計成與消費者密切相關(guān)的產(chǎn)品。因為他們是直接通過接觸皮膚進行穿戴,，極大的暴露風(fēng)險是使用者產(chǎn)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(dāng)?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(shè)備的路徑,，對電子產(chǎn)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(dǎo)體ESD保護器件,?？纱┐髟O(shè)備制造商受益于專業(yè)提供的電路保護技術(shù)，因為他們有助于提高產(chǎn)品的安全性和可靠性,。
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(zhuǎn)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0.1?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0.1?的動態(tài)電阻值
更小巧的尺寸,，以適應(yīng)可穿戴設(shè)備中有限板的可用空間,。無論保護器件如何高性能運轉(zhuǎn)，如果不能適應(yīng)具體的應(yīng)用環(huán)境,，也是沒有用的,。可穿戴設(shè)備變得更薄,、更小,，電路板會有最小的可用空間，以適應(yīng)ESD保護方案,。分離器件的保護方案是最好解決該潛在設(shè)計挑戰(zhàn)的途徑,，因為他們給設(shè)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(nèi)，將他們占據(jù)的空間量降到最低,。此外,，應(yīng)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(shù)深入人心,。可穿戴設(shè)備將繼續(xù)挑戰(zhàn)設(shè)計師,，設(shè)計師必須確保他們正如預(yù)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(shè)備核心功能的保護技術(shù)— 有助于可穿戴設(shè)備制造商向消費者傳遞可靠性和價值,。