Il dispositivo di protezione da defibrillazione/ESD di Maxim
Rivolto ad apparati medici quali defibrillatori e sistemi ECG diagnostici e di monitoraggio, il dispositivo di protezione da defibrillazione MAX30034 di Maxim Integrated Products, Inc. ha lo scopo di proteggere i circuiti dagli impulsi di defibrillazione e dalle scariche elettrostatiche (ESD).
Rispetto agli approcci ed ai componenti convenzionali, il nuovo dispositivo consente di semplificare il progetto, offre un risparmio di spazio superiore al 75% e riduce la lista dei materiali, il tutto migliorando sensibilmente le prestazioni.
I progettisti di defibrillatori e di monitor ECG si trovano ad affrontare una sfida: gli amplificatori d’ingresso per ECG devono essere in grado di sopportare gli impulsi ad alta tensione utilizzati per la rianimazione cardiaca.
Questi impulsi possono facilmente danneggiare i sensibili circuiti elettronici che rilevano segnali cardiaci dell’ordine dei millivolt.
Per evitare che si verifichino tali danni è stato necessario sviluppare un approccio multicomponente a tre livelli, che impiega un tubo di scarica a gas (gas-discharge tube, GDT) e/o un dispositivo soppressore dei transitori di tensione (transient-voltage suppression, TVS) per ogni canale, in combinazione con diodi di protezione ESD.
Questo approccio comporta anche valori relativamente alti (circa 1-2 nA) per la corrente di dispersione, un parametro molto importante.
Il dispositivo di protezione da defibrillazione MAX30034 di Maxim, a quattro canali, impiega una topologia innovativa – basata su un avanzato processo di fabbricazione dei semiconduttori, che consente di assorbire senza danni questi impulsi ad alta energia, deviandoli lontano dai circuiti sensibili.
Questo piccolo e robusto dispositivo richiede soltanto due coppie di resistori esterni per ciascun canale, assicurando così semplicità del progetto, minori dimensioni complessive e minori dispersioni di corrente.
Il MAX30034 rimpiazza sia i GDT e/o i TVS di primo livello, sia i diodi ESD di secondo livello che costituiscono la soluzione convenzionale per l’indispensabile protezione circuitale.
Il dispositivo può sopportare oltre 100.000 impulsi di defibrillazione senza guastarsi e mantenendo una corrente di dispersione inferiore a 10 pA, cento volte più bassa rispetto agli approcci basati su GDT/TVS.
Vantaggi principali
Facilità di progettazione: per ogni canale occorrono solo un piccolo IC e due coppie di resistori esterni
Robustezza: la corrente di dispersione è cento volte inferiore rispetto agli approcci basati su GDT/TVS anche dopo 100.000 impulsi da 5 kV
Piccole dimensioni: il dispositivo rimpiazza complicate soluzioni di protezione a più livelli (primario, secondario, ESD) con un risparmio di spazio >75%; contenitore µMAX di 3 x 5 mm (gamma di temperatura operativa da 0 a +70 gradi Celsius)
