智能穿戴产品也有安全隐患？不慌，WAYON维安保护方案已经出现

智能穿戴产品也有安全隐患？不慌，保护方案已经出现由WAYON维安授权一级代理KOYUELEC光与电子为您提供技术选型和方案应用支持

近年来，智能穿戴产品持续火热，目前市场上智能穿戴产品主要有智能手表、智能眼镜、智能手环、耳带式设备、健康穿戴、体感控制等设备。智能穿戴产品与使用者直接身体接触的特点，使产品的安全性变的尤为重要，国际电工委员会（IEC）也提出了相关的安全要求——IEC62368《音频/视频、信息和通讯技术设备-安全要求》，在标准中对产品可能存在的安全隐患提出了测试要求，下面介绍下智能穿戴可能存在的安全隐患以及解决方案。

●故障隐患

1、 PMIC失效

为了应对静电或者浪涌的侵扰，产品的设计者会在充电口增加保护器件，在实际使用中这些保护器件能应对几乎所有的状况，但是在实际使用过程中还是会存在超过保护器件能力的情况，造成PMIC的失效。            

在穿戴设备中PMIC除了电源管理外，还通过电源管理芯片对电池的充电过程进行管理，一旦PMIC失效会导致充电过程不受控制，电池出现过充的隐患，IEC62368中的单一故障模拟也会评估PMIC短路后设备是否会出现安全事故。

2、后级元器件阻性失效

与PMIC失效情况类似，板端后级的半导体元器件会存在阻性失效的故障，故障发生后失效元件会与电池形成一个导通回路，电阻在电流的作用下会持续发热，引起高温，严重的话会烫伤客户。如图1为半导体器件阻性失效（20Ω左右），电流在0.2A时，元器件表面温度会超过90℃。

图1 半导体器件阻性失效

3、 充电线故障

磁吸式线材因使用方便，学习成本低等一些特有的优势，在智能穿戴领域被广泛的使用。但其吸附金属异物的特质，使用过程中极易出现故障隐患，造成充电线功能失效或者热损，如图2所示。

图2 充电线热损失效案例

●解决方案

方案一：充电口过流保护

图3 PPTC充电端口过流防护

对于充电回路中的短路故障，在充电回路中增加一颗保护器件是很有必要的，PPTC是一个好的选择，如图3所示，PPTC安装在充电口。

有故障的情况下，PPTC会及时切断适配器输出的大电流，避免更恶劣的安全事件发生。

方案二：板端过温保护

目前有些板端会通过NTC进行温度检测，信号传递给MCU，由MCU来作出保护动作。半导体器件MCU也会存在失效的可能，具有过温保护功能的PPTC是一个很好的选择，出现故障后PPTC客户避免设备出现热失控，把温度控制在一定的范围内。

图4 PPTC板端过温保护

 

方案三：数据线过流过温保护

磁吸式充电线的主要有以下两种故障模式：1、硬短路后的大电流导致pogo pin内弹簧失效，2、微短路后发热导致端口热损。

根据IEC62368标准，类似智能穿戴类这种不标配电源适配器的充电线，外壳需要满足V-0阻燃的要求，充电线增加PPTC后可以规避该条款。

图5 防止电引起着火模型

维安智能穿戴推荐PPTC主要规格

审核编辑 黄昊宇