医疗市场中可穿戴技术的电路保护

计划并进行下一步安排。但是，如果这些信息一应俱全，将会使人们能够更快地达成目标。即使是简单的行动，像选择走楼梯而不乘电梯，不喝含糖饮料改为喝水，都将有一个可衡量可识别的影响，这都有利于我们拥有更好的身体。

幸运的是，并入生理传感器的可穿戴技术越来越多地出现在我们的生活中。新一代的监测装置将可被穿戴在身体上，使用者再也不用被迫将仪器（如血糖仪）装入口袋随身携带了（见图1）。这些医疗传感器几乎透明的纳入，将使人们接近实时地对其自身状态进行监测，使他们在一天的过程中积累更多的数据点。

如今市场上已经出现这种方法的各种实例，包括用来测量行走距离、脉搏等数据的腕带、专为体能训练时使用的不显眼的内衣（汗衫、文胸等），可收集如脉搏、呼吸频率、姿势和距离等参数的数据。

尽管这些监测方案很有帮助，最大的突破还在后面（见图2）。试想一下，如果糖尿病人为了调整胰岛素使用量，在一整天的时间里无须多次刺破手指来检测血糖，不仅能免除进行测量而带来的疼痛，也可以使收集这种重要的参数数据得以更频繁的进行。糖尿病人可以借此在长期内更有效地控制他们的血糖水平，延缓或阻止该疾病产生最严重的后果。

德国的研究人员已经开发出一种方法，使用红外激光和一种被称为光声光谱法的技术透过皮肤对血糖水平进行测定。同样，以色列和荷兰的研究人员正在开发一种采用激光、磁铁和摄像头的可穿戴设备，使用“斑点”效应来对血糖浓度进行测量。“斑点”效应指的是当激光从不平坦的表面反射或从不透明的物质上散射回来时图像上所产生的粒状干涉图样。这两种方法都是非侵入性的，可能在某一天为糖尿病的诊断、监测和治疗带来革命性的变化。

避免破坏性放电

显然，这些新技术的开发和采用有望改善数据采集，而最终惠及使用者的健康。然而，这些系统最终将被贴近皮肤穿戴的事实既是其最大的优点，也是其潜在的弱点，其原因在于它们将始终暴露于使用者自身产生的静电，在没有适当保护的情况下可以使其产生故障。不幸的是，有时只需轻轻一碰就可以引起一次静电放电（ESD）瞬态。任何传感器电路、按钮、电池充电接口、或者数据输出/输入端口都可以为静电放电提供路径进入可穿戴设备。

对于可穿戴设备制造商来说幸运的是，基于半导体技术的静电放电保护元件供应商为改善这些解决方案的能力正进行着不懈的努力。电子产品公司不断投资开发新工艺，以提高他们保护产品的性能。最新的元件创新技术包括：

降低钳位电压，保护最敏感的电路：在静电放电事件中，静电放电保护器的主要工作是尽可能地分流和消散尽可能多的静电放电瞬态脉冲。通过减少通态电阻（通常称为“动态电阻”）可以提高这种特性。通过减少动态电阻，静电放电保护器所承载的瞬态电流将大幅高于被保护电路中的电流。如此，其减少了集成电路上的静电应力，并确保其免于损坏。例如，可以选用动态电阻值低于0，1的瞬态电压抑制二极管阵列，以提供最好的保护性能。

更低的电容，避免干扰高速数据传输：虽然电路保护是静电放电保护器件的主要目的，但是起到这层效果的同时，还应不会对受保护电路的日常运转造成干扰。为了确保信号的完整性，静电放电保护器的电容必须在不影响保护水平的前提下降至最低。

更小的外形尺寸，适合可穿戴设备有限的电路板空间：不管一种保护器件的性能有多么优良，如果对其所要保护的应用不适配，也不会特别有用。可穿戴式医疗设备将会朝着越来越薄越来越小的方向发展（手表、腕带、胸带等）或者直接被植入到衣服中，因此，留给静电放电保护解决方案的空间将会很小。分立二极管将是理想的选择，可以为设计人员带来卓越的电路板布局灵活性。例如，在要求减少元件数量和保护器件占用面积的应用中，图3所示的二极管可以在节省空间的0.94mm×0.61mm封装中置入5个双向保护通道。

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