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MEDICAL 7 - aprile 2015
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essere indossati a contatto con la
pelle costituisce da una parte il loro
maggiore punto di forza, ma dall’al-
tra potenzialmente anche un punto
debole.
In fondo, è inevitabile che siano
esposti all’elettricità statica generata
dall’utente, il che può renderli inu-
tilizzabili in assenza di una protezio-
ne adeguata. Può infatti bastare un
semplice tocco umano per innesca-
re un transiente da scarica elettro-
statica (ESD). Il fatto è che ogni cir-
cuito di sensori, ogni pulsante, ogni
interfaccia di ricarica della batteria
o I/O di dati può rappresentare un
varco attraverso cui gli ESD possono
entrare nei dispositivi.
La buona notizia per i produttori di
dispositivi indossabili è che i produt-
tori dei componenti di protezione
ESD basati su semiconduttori si stan-
no impegnando al massimo per mi-
gliorare le potenzialità di queste so-
luzioni.
Littelfuse, Inc., ad esempio,
investe costantemente nello svilup-
po di nuovi processi a potenziamen-
to dei propri prodotti di protezione.
Tra le innovazioni componentisti-
che più recenti si annoverano:
Tensione di bloccaggio inferiore
per proteggere anche i circuiti più
sensibili:
durante un evento ESD il
compito principale della protezione
ESD è quello di deviare e dissipare
quanto più transiente ESD possibile. Questa caratteristi-
ca si migliora riducendo la resistenza nello stato (spesso
chiamata “resistenza dinamica”). Riducendo la resisten-
za dinamica, la protezione ESD porta su di sè molta più
corrente di picco rispetto al circuito protetto. In questo
modo, riduce lo stress elettrico che grava sul circuito in-
tegrato, garantendone la sopravvivenza. La serie di diodi
TVS SP3014 di Littelfuse, ad esempio, presenta un valo-
re di resistenza dinamica inferiore a 0.1Ω, così da fornire
le migliori prestazioni.
Capacità inferiore per evitare interferenze con trasferi-
mento dati ad alta velocità:
sebbene la protezione dei
circuiti sia compito fondamentale dei dispositivi di pro-
tezione ESD, è importante ricordare che questo deve
essere svolto senza interferire con il funzionamento
ordinario dei circuiti che proteggono. Ad esempio, su
un’interfaccia RF (Bluetooth, ZigBee …) o una porta
cablata come un’USB 2.0, alla pro-
tezione ESD si deve impedire di
distorcere o indebolire i segnali di
dati. Per assicurare l’integrità del
segnale, la capacità della protezio-
ne ESD deve essere minimizzata
senza per questo compromettere i
livelli di protezione. Il Diode TVS
Serie SP3022 di Littelfuse presenta
un valore di capacità pari a 0.35 pF,
il che ne garantisce l’“invisibilità” ai
segnali ad alta velocità.
Fattori di forma inferiori adatti
allo spazio ridotto della scheda di-
sponibile nei dispositivi indossa-
bili:
per quanto un dispositivo di
protezione funzioni bene, non sarà
di grande utilità se non si può in-
tegrare nell’applicazione che deve
proteggere. I dispositivi medici
indossabili diventeranno sempre
più piccoli e sottili (orologi, brac-
cialetti, fasce pettorali) o saranno
incorporati direttamente negli in-
dumenti, così che le schede dei
circuiti disporranno di uno spazio
minimo disponibile per le soluzioni
di protezione ESD. I diodi discreti
sono ideali, poiché offrono ai pro-
gettisti un’eccezionale flessibilità di
layout della scheda; inoltre, le se-
rie SP1020 (30pF) e SP1021 (6pF)
sono confezionate in un pacchetto
di tipo 01005 per minimizzare lo
spazio che occupano. Infine, la se-
rie SP1012 (Fig. 3) riunisce cinque canali bidirezionali
di protezione in un pacchetto compatto di 0.94 mm x
0.61 mm per applicazioni che richiedono la riduzione
del numero di parti e dell’ingombro del dispositivo di
protezione. In sintesi, per quanto sia ovvio che le pros-
sime tecnologie indossabili contribuiranno a miglio-
rare la qualità della vita degli utenti, allo stesso tempo
continueranno a rappresentare una sfida per i proget-
tisti. È pertanto di estrema importanza assicurarsi che
queste forniscano anche la massima affidabilità nel
tempo. Inoltre, devono consentire misurazioni precise,
a prescindere dallo stile di vita più o meno attivo o dalla
frequenza con cui vengono sottoposti a eventi ESD
potenzialmente dannosi. I produttori di dispositivi di
protezione ESD sono impegnati quanto i progettisti di
dispositivi indossabili a fornire protezione a questi dispo-
sitivi, senza interferire con la loro funzionalità di base.
Fig. 3 – Le serie di diodi TVS bidire-
zionali a cinque canali SP 1012 forni-
scono una protezione efficace contro
scariche elettrostatiche altamente di-
struttive. La loro configurazione bidi-
rezionale fornisce una protezione sim-
metrica in presenza di segnali a CA
WEARABLE