Wearables
Der Mensch auf dem Prüfstand
Fortsetzung des Artikels von Teil 2
Neuerungen beim ESD-Schutz
Verschiedene Neuerungen beim ESD-Schutz
Aus diesem Grund arbeiten die Entwickler halbleiterbasierter Schutzkomponenten gegen elektrostatische Entladungen daran, die Fähigkeiten ihrer Lösungen zu verbessern. Unter anderem hat Littelfuse vor kurzem die folgenden Neuerungen eingeführt:
- Niedrigere Klemmspannung zum Schutz empfindlichster Schaltkreise:
Während eines ESD-Ereignisses besteht die Hauptaufgabe der Schutzkomponente darin, einen möglichst großen Teil der transienten elektrostatischen Entladung abzuleiten. Verbessern lässt sich diese Eigenschaft durch Reduzieren des Durchlasswiderstands, häufig auch als dynamischer Widerstand bezeichnet. Dadurch trägt die ESD-Schutzvorrichtung einen deutlich höheren Anteil des Stoßstroms als der zu schützende Schaltkreis. Auf diese Weise sinkt die elektrische Belastung des integrierten Schaltkreises, und dieser wird nicht beschädigt. Die TVS-Diodenarrays der Baureihe »SP3014« von Littelfuse verfügen beispielsweise über einen dynamischen Widerstands von weniger als 0,1 Ω.
- Niedrigere Kapazität, um Störungen bei schnellen Datentransfers zu vermeiden:
Obwohl die Hauptaufgabe einer ESD-Schutzkomponente darin besteht, den Schaltkreis zu schützen, darf nicht vergessen werden, dass der geschützte Schaltkreis noch einwandfrei funktionieren muss. Bei einer Funkschnittstelle (Bluetooth, ZigBee usw.) oder einem kabelgebundenen Port wie USB 2.0 muss verhindert werden, dass das ESD-Bauteil die Datensignale stört oder schwächt. Um die Signalintegrität zu gewährleisten, muss die Kapazität der ESD-Komponente so gering wie möglich gehalten werden, ohne hierdurch gleichzeitig das Schutzniveau zu beeinträchtigen. Die TVS-Dioden der Baureihe »SP3022« von Littelfuse verfügen über eine Kapazität von 0,35 pF, was dafür sorgt, dass die Dioden für Hochgeschwindigkeitssignale »unsichtbar« bleiben.
- Kleinerer Formfaktor, um auf dem begrenzten Platz von Wearables verbaut werden zu können:
Ganz egal, wie leistungsfähig eine Schutzkomponente ist – wenn sie zu groß ist, um in der zu schützenden Anwendung untergebracht zu werden, ist sie nicht besonders nützlich. Wearables werden schrittweise dünner und kleiner (Uhren, Armbänder, Brustgurte) oder direkt in die Bekleidung integriert, sodass der für ESD-Bauteile verfügbare Platz auf den Leiterplatten immer kleiner wird. Diskrete Dioden sind ideal, um Entwicklern hohe Flexibilität bei der Planung der Leiterplatten zu bieten, und die Baureihen »SP1020« (30 pF) und »SP1021« (6 pF) verfügen über eine 01005-Bauform (0,4 mm x 0,2 mm). Darüber hinaus sind bei der Baureihe SP1012 (Bild 2) für Anwendungen, die eine begrenzte Anzahl an Bauteilen und eine geringe Größe der Schutzvorrichtung erforderlich machen, fünf bidirektionale Schutzkanäle in einem 0,94 mm x 0,61 mm großen Gehäuse untergebracht.
Über den Autor:
James Colby ist Manager des Bereichs Geschäfts- und Technologieentwicklung des Halbleitergeschäfts von Littelfuse.
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