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TECNOLOGIA
EONEWS n. 503 - 10 NOVEMBREE 2008
ADRIAN MIKOLAJCZAK
La crescente diffusione della banda larga, l’abbassamento delle tariffe e la sempre maggiore disponibilità di contenuti audio e video
online, guideranno il mercato dei
lettori MP3 e dei media player portatili (PMP) nei prossimi 5 anni,
questo è il risultato della ricerca
In-Stat intitolata: ‘La domanda
mondiale di lettori MP3 e Media
Player portatili resta forte’. Le vendite globali per i lettori MP3 solo
musicali e i PMP combinati raggiungeranno le 275 milioni di unità nel 2011, partendo dalle 182 milioni di unità vendute nel 2006.
Secondo il report In-Stat, la continua diminuzione dei costi di montaggio dei video nei dispositivi portatili supporterà la diffusione di
PMP provvisti di video dalla fine
del 2008 e si tradurrà nel superamento delle vendite di PMP con video integrato rispetto ai modelli
solo audio dal 2009. Il design sempre più piccolo dei dispositivi portatili ha creato la necessità di dispositivi per la protezione dei circuiti più piccoli e affidabili. Attraverso una ricerca accelerata nella
scienza della materia e un design
più efficiente, i produttori di dispositivi Pptc (coefficiente di temperatura polimerica positiva) tengono
il passo con le nuove tecnologie
sviluppando nuovi dispositivi che
racchiudono i livelli di prestazione
esistenti entro una compattezza
più piccola e conveniente. Questo
articolo esplora due modalità di
applicazione di una nuova tecnologia di protezione dei circuiti, che
permette ai progettisti di conservare uno spazio prezioso sulla scheda
e soddisfare gli standard di sicurezza e prestazioni evoluti.
IL DISPOSITIVO POLYZEN
AIUTA A PROTEGGERE I PMP
La capacità di scaricare e custodire musica, film, programmi televisivi e giochi farà diventare i PMP il
fulcro della nuova generazione del
digitale portatile. Le interfacce
multiple e i sistemi di ricarica possono esporre il PMP a danni causati dalla connessione del dispositivo a un’errata fonte di alimentazione. Una protezione adeguata da
sovratensione può aiutare i produttori a soddisfare i parametri di
sicurezza, fornendo all’utente finale un prodotto affidabile, e contemporaneamente ridurre i costi
di garanzia. Oltre al rischio di
connessione all’errata fonte
d’alimentazione, gli alimentatori
tradizionali a causa di transitori di
Nuove possibilità
di protezione dei circuiti per
l’elettronica portatile
tensione possono danneggiare un
dispositivo portatile. Nonostante
le tipiche fonti di alimentazione di
un computer forniscano una regolazione delle linee a 5V +/- 5%, e
12V+/-5%, in alcune circostanze,
il voltaggio di queste linee può eccedere 5.25V e 12.6V, causando
danni potenziali al sistema o a periferiche non protette. I picchi di
tensione possono avvenire quando
c’è induttanza nel bus di alimentazione e la corrente varia rapidamente. Questo cambio può risultare da una disconnessione a caldo
di una periferica, un arresto interno al sistema o altre fluttuazioni
interne della corrente. L’indut tanza può essere stata progettata
per componenti magnetici o essere generata da cavi lunghi e altri
artefatti nel bus di alimentazione.
Valori alti di induttanza nel bus di
alimentazione sono in grado di generare terribili picchi di tensione.
In breve, l’elettronica di consumo
portatile esposta a tensioni ben oltre i limiti nel bus di alimentazione richiede in genere una protezione per prevenire guasti prematuri. Ad esempio, il nuovo PolyZen
micro-assemblato incorpora un
diodo Zener di precisione per limitare il livellamento di tensione e
uno strato PPTC di resistenza non
lineare. Lo strato PPTC risponde
sia al riscaldamento del diodo che
a eventi di sovracorrente passando
da uno stato di bassa resistenza a
uno di alta. Nelle condizioni di alta potenza o sovratensione prolungata, l’elemento PTC nello stato di
protezione limita la corrente e genera una caduta di tensione per
proteggere sia lo Zener che il restante circuito elettrico, aumen-
I produttori di
dispositivi per la
protezione dei
circuiti offrono
nuove soluzioni per
supportare le
tecnologie emergenti
e soddisfare i nuovi
livelli di sicurezza di
questi sistemi
Schema del
circuito tipico
Hdmi con
dispositivi Pesd
(basato sulla
specifica Hdmi
versione 1.2)
tando efficientemente la potenza
del diodo. Il dispositivo PolyZen è
particolarmente efficiente nel livellare e regolarizzare i picchi di
tensione induttive. In risposta a un
picco induttivo l’elemento diodo
Zener deriva la corrente verso
massa finché la tensione non si riduce alla normale zona di funzionamento. In caso di un’errata fornitura di tensione il dispositivo la
stabilizza, incanala la potenza in
eccesso a massa ed eventualmente
blocca all’esterno la fornitura eccedente. La tensione relativamente
costante contrapposta alla risposta
di corrente del dispositivo PolyZen
aiuta a livellare il voltaggio in uscita, anche quando il voltaggio in
entrata e la fonte di corrente variano. Semplice da montare, il dispositivo a polimero potenziato aiuta
a fornire protezione coordinata
con un componente di protezione
come un diodo Zener, ma è in grado di resistere a condizioni di guasti all’alimentazione senza richiedere una speciale struttura di diminuzione del calore oltre alle
normali tracce PCB.
I DISPOSITIVI PESD
PROTEGGONO LE PORTE AD
ALTA VELOCITÀ DEI
DISPOSITIVI PORTATILI
All’alta velocità di trasmissione dati dell’USB 2.0, Ieee1394, DVI e
Hdmi, l’impedenza parassita dei
dispositivi tradizionali di protezione può distorcere e deteriorare
l’integrità del segnale. La bassa ca-
pacità nelle protezione da ESD
(scariche elettrostatiche) è critica
nel mantenere l’integrità dei dati a
queste alte velocità.
I dispositivi di protezione aiutano a
scaricare le ESD lontano dalla circuitazione sensibile e forniscono
un’eccezionale bassa capacità se
paragonata alla tradizionale tecnologia a diodo MLV (varistore multistrato) o TVS (soppressori di transitori di voltaggio). I dispositivi
Pesd forniscono prestazioni migliori di altri componenti paragonabili nei test di trasmissione sulla
linea d’impulsi (TLP), come i test
IEC61000-4-2, specialmente dopo
picchi multipli (fino a 1.000). La
bassa tensione di innesco del dispositivo e il relativo livellamento
della tensione aiutano inoltre a
proteggere i componenti di elettronica sensibile.
CONCLUSIONI
Con l’integrazione del materiale
polimerico in dispositivi tradizionali si è estesa l’applicazione della
tecnologia PPTC a un più ampio
tipo di industrie e applicazioni –
dalla navigazione satellitare per
auto, agli smart phone e media
player portatili. Questi progetti
pionieristici supportano le tecnologie emergenti, aiutano a ridurre
i costi di riparazione in garanzia e
possono aiutare i produttori di
elettronica di consumo a soddisfare i requisiti di prestazioni e sicurezza richiesti.
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