À l'heure actuelle, l'une des principales tendances qui déterminent la croissance de l'instrument médical portable et sans fil est des soins aux patients. En particulier, il est de plus en plus utilisé dans le système de surveillance des patients à distance à la maison. La cause de cette tendance de développement, en substance entièrement en toutes les données considérations économiques, parce que le patient en observation hôpital et les coûts supportés par traitement tout simplement prohibitif. par conséquent, bon nombre de ces systèmes de surveillance électroniques portables doivent être intégrés émetteur RF, afin de pouvoir recouvrer auprès du patient directement en arrière système de surveillance de la Biographie de l'hôpital, pour les visionner plus tard par le médecin en charge et l'analyse.
Face à ces circonstances, une hypothèse raisonnable est: de fournir un des instruments médicaux à domicile appropriés pour le coût des patients beaucoup moins que le patient de rester à l'hôpital pour payer les frais, cependant, le point le plus important est: l'utilisation des équipements visés les patients doivent avoir fiable et facile à utiliser des fonctionnalités. par conséquent, ces produits doivent veiller à ce que les fabricants et les concepteurs qui peuvent travailler de façon transparente à compter sur une variété de puissance et fournit une grande fiabilité dans le processus de collecte des données du patient pour la transmission sans fil et cela exige que le concepteur doit veiller à ce que l'architecture de gestion de l'énergie pour atteindre une efficacité forte, résistante, élevée et une petite amende.
Régulateur de commutation à haute efficacité
Pour les systèmes électroniques médicaux dans de nombreuses applications, mais aussi nécessitent une alimentation continue même si l'interruption se produit dans le courant alternatif, il est donc l'une des principales exigences pour atteindre un faible courant de repos pour prolonger la vie de la batterie, puis, depuis 2010, la puissance fabrication de circuits intégrés. les fournisseurs ont été la production de courant de veille au repos inférieur à 30μA régulateur de commutation. en fait, Linear Technology a récemment introduit à cette partie du produit a chuté à seulement 2,5 pA. Ainsi, ces produits ont été complètement dans la sauvegarde de la batterie est fournie par Les conditions d'utilisation dans le système médical.
Bien que les régulateurs de commutation produisent plus de bruit que les régulateurs linéaires, leurs directives d'efficacité sont de loin supérieures à celles-ci, et il a été démontré que dans de nombreuses applications sensibles, tant que l'alimentation à découpage fonctionne de manière prévisible, EMI et le niveau de bruit peuvent être commandés. Si le régulateur de commutation dans le mode normal pour réaliser une opération de commutation d'une fréquence fixe, et la commutation front d'impulsion est propre et prévisible, et aucune fréquence de dépassement ou de sonnerie, et l'EMI peuvent être minimes de la petite taille de l'emballage et peut fournir le plan de la fréquence de fonctionnement élevée mince, ce qui minimise les interférences électromagnétiques. en outre, si le régulateur peut être utilisé avec un condensateur en céramique à faible ESR, on peut essayer de réduire l'entrée et la sortie Ondulations de tension, et ces ondulations sont des sources supplémentaires de bruit dans le système.
De nombreux dispositifs médicaux de surveillance des patients riches en fonctionnalités, le nombre croissant de rails d'alimentation, tandis que la tension de fonctionnement continue de baisser.Cependant, beaucoup de ces systèmes ont encore besoin de 1.xV à 8.xv plage de tension large pour le moteur, Capteurs de faible puissance, mémoire, noyau de microcontrôleur, E / S et circuits logiques.
Traditionnellement, ces rails étaient fournis soit par un régulateur de commutation abaisseur, soit par un régulateur à faible chute de tension, mais pour les configurations qui comprennent également une batterie de secours dans le système pour gérer les conditions de défaillance du réseau, ces circuits Alors que lorsque le convertisseur buck-boost (qui peut augmenter ou réduire la tension), il sera en mesure d'utiliser pleinement la gamme de batterie, ce qui augmente la marge de fonctionnement et prolonge le temps de fonctionnement de la batterie, Parce que plus de vie de la batterie est disponible, surtout quand il est proche de l'extrémité inférieure de sa courbe de décharge.
Exigences médicales élevées DC / DC
En revanche, les solutions de convertisseur DC / DC utilisées dans l'instrumentation médicale portative qui peuvent également être livrées avec une batterie principale doivent présenter les caractéristiques suivantes:
Une architecture DC / DC abaisseur de tension avec une large plage de tension d'entrée pour réguler VOUT lors de l'utilisation de plusieurs sources alimentées par batterie et leurs plages de tension associées
2. Courant de repos ultra-bas en mode de fonctionnement et en mode d'arrêt pour prolonger la durée de fonctionnement de la batterie
3. Peut fournir efficacement le rail de tension de système
4. Fonction de limite de courant pour réduire le courant d'appel pour protéger la batterie
5. Solution Petite empreinte, poids léger, forme plate
6. Emballage avancé disponible pour améliorer l'efficacité thermique et spatiale
Peut satisfaire aux exigences de la nouvelle alimentation above IC est fourni par Linear Technology LTC3119., Qui est un convertisseur abaisseur en mode courant synchrone monocristalline, en mode abaisseur, jusqu'à la sortie continue 5A à partir de plusieurs sources d'entrée pour fournir courant, la source d'entrée comprend une batterie à une ou plusieurs cellules, adaptateur secteur non régulée, et un panneau solaire et un super condensateur. une fois activé, la plage de tension d'entrée de 2,5V à montage 18V serait étendu à des entrées 250mV. ci-dessus, bas supérieure ou égale à la sortie lorsque la tension de sortie est stable, et la tension de sortie dans la plage de 0,8 V à 18 V est programmable par l'utilisateur en mode rafale sélectionné (en mode rafale) le fonctionnement courant de repos de seulement 31μA, ainsi améliore l'efficacité de la charge de la lumière, tout en augmentant la durée de fonctionnement de la batterie. topologie propriétaire abaisseur quatrième commutation PWM LTC3119 sont utilisés pour fournir un faible bruit, commutation propre à tous les modes de fonctionnement, ce qui le rend très approprié pour une application de puissance et de bruit RF sensible applications analogiques de précision. en outre, l'ensemble comprend en outre un point de puissance maximale de commande programmable fonctions (la MPPC) pour assurer l'alimentation en courant à haute impédance de sortie de la cellule photovoltaïque de fournir une puissance maximale. en se référant à la figure 1 En savoir schématique simplifiée de l'assemblage.
Figure 1 Haut degré d'intégration et haute performance des circuits périphériques LTC3119 et efficacité.
LTC3119 contient quatre RDSON bas interne canal N du transistor MOS, en fournissant un rendement allant jusqu'à 95%. Le fonctionnement en mode rafale peut être désactivé, de manière à fournir un passage continu à faible bruit. L'utilisation d'une programmation interne ou externe PLL synchronisation de fréquence permet de 400kHz large dans la plage de fréquence de fonctionnement de commutation 2MHz, permettant ainsi l'efficacité de conversion et entre les solutions d'une taille de l'arbitrage. les autres caractéristiques comprennent les court-circuits, protection contre la surcharge thermique et inférieure à une alimentation en courant d'arrêt bon indicateur de 3μA le montage d'un minuscule des composants externes, la plage de tension de fonctionnement est large, a un petit paquet bien, le courant de repos est très faible, de sorte qu'il est adapté source d'énergie RF, une grande applications de charge des impulsions de courant, des systèmes d'alimentation de secours, et même système de conversion connecté batteries au plomb-acide 12V.
De nombreux systèmes médicaux portables nécessitent plusieurs sources d'entrée, notamment des configurations à une ou plusieurs cellules, des adaptateurs secteur et des batteries de supercondensateurs.
De nombreuses opportunités ont émergé dans la conception de nombreux systèmes médicaux alimentés par batterie ou par batterie, tandis que les concepteurs de systèmes font face à des défis difficiles en choisissant la bonne solution de conversion de puissance pour atteindre les objectifs de conception clés Ces objectifs de conception incluent la conformité avec les limites de couverture de tension d'entrée à sortie, les niveaux de puissance appropriés et la facilité de conception sans compromettre l'efficacité, le temps de disponibilité et les exigences réglementaires de rayonnement et la taille de la solution.
Concevoir une solution qui répond aux objectifs du système sans compromettre les performances est une tâche ardue. En effet, il existe de plus en plus de solutions de conversion Buck-Boost qui fonctionnent efficacement sur une large gamme de charges, Cela simplifie la conception, offre les meilleures performances de sa catégorie et maximise la disponibilité entre les cycles de charge de la batterie.