醫(yī)療保健應(yīng)用中的電源管理
來源：EET 作者：Frederik Dostal2014年02月20日 14:41
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[導(dǎo)讀] 不同的醫(yī)療保健應(yīng)用對(duì)電源管理解決方案的要求不盡相同。就電源管理而言，醫(yī)療保健是一個(gè)十分有意思的市場(chǎng)領(lǐng)域。
關(guān)鍵詞：PMU醫(yī)療保健醫(yī)療設(shè)備電源管理
不同的醫(yī)療保健應(yīng)用對(duì)電源管理解決方案的要求不盡相同。就電源管理而言，醫(yī)療保健是一個(gè)十分有意思的市場(chǎng)領(lǐng)域。盡管醫(yī)療保健產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期非常長(zhǎng)，高等級(jí)的創(chuàng)新還是不斷激發(fā)了對(duì)醫(yī)療保健電子產(chǎn)品的需求。這些創(chuàng)新產(chǎn)品不僅代替了舊有設(shè)備，還在新的市場(chǎng)和應(yīng)用中使用，而數(shù)年前尚不存在這些應(yīng)用領(lǐng)域。本文將討論四個(gè)不同的醫(yī)療保健應(yīng)用領(lǐng)域。它們是家庭醫(yī)療保健、儀器儀表、病人監(jiān)護(hù)和成像應(yīng)用。
家庭醫(yī)療保健
在家庭醫(yī)療保健方面存在大量的設(shè)計(jì)實(shí)踐。全球范圍內(nèi)的老齡化壓力、經(jīng)濟(jì)力量的增長(zhǎng)以及技術(shù)創(chuàng)新為家庭醫(yī)療保健領(lǐng)域帶來了許多全新應(yīng)用。對(duì)病人而言，帶來的好處包括：更高的靈活性、更好的服務(wù)以及與醫(yī)生見面的次數(shù)更少。雖然家庭醫(yī)療保健市場(chǎng)早已存在，但最近才涌現(xiàn)出面向消費(fèi)者且越來越先進(jìn)的解決方案。這類解決方案的示例有：運(yùn)動(dòng)監(jiān)護(hù)儀、血壓監(jiān)護(hù)儀以及心率監(jiān)護(hù)儀。另外，便攜式血液分析儀和脈搏血氧儀系統(tǒng)也進(jìn)入了當(dāng)今家庭醫(yī)療保健領(lǐng)域。
從電源管理的角度出發(fā)，所有這些系統(tǒng)都由于必要的便攜性而對(duì)集成度的要求較高。對(duì)于真正便攜的產(chǎn)品而言，它們將采用電池供電，因此要求系統(tǒng)具有高電源效率。在這類應(yīng)用中，較低的功耗可延長(zhǎng)設(shè)備的工作時(shí)間而無需充電或更換電池。最后，成本也是個(gè)很重要的參數(shù)。雖然在某些其它醫(yī)療保健應(yīng)用中，電源管理解決方案的成本可能不是關(guān)鍵參數(shù)，但在家庭醫(yī)療保健中它十分重要。成本約束對(duì)當(dāng)今的消費(fèi)電子市場(chǎng)影響深遠(yuǎn)。
圖1顯示采用鋰離子充電電池系統(tǒng)的電源鏈。該電源架構(gòu)確保電路的某些部分可以通過負(fù)載開關(guān)關(guān)閉（如ADP190），而另一部分為實(shí)時(shí)時(shí)鐘（RTC）供電的電路則始終開啟（如 ADP160）。開啟時(shí)，ADP190具有低于2？A的接地電流，而ADP160在空載時(shí)僅消耗大約560nA電源電流。該特性使電池的永久放電保持在最低水平。ADP2140是一款高度集成的降壓開關(guān)調(diào)節(jié)器，集成線性調(diào)節(jié)器。這款電源管理單元可節(jié)省空間和成本。
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圖1：便攜式電池供電型家庭醫(yī)療保健設(shè)備的典型電源鏈。
某些僅供短期使用的低成本便攜式醫(yī)療保健系統(tǒng)可能會(huì)圍繞不可充電的堿性電池而設(shè)計(jì)。 相比常見的雙電池設(shè)計(jì)，使用單顆電池將在重量和成本方面更有優(yōu)勢(shì)。單顆堿性電池系統(tǒng)面臨的難題是電池電壓范圍僅為0.8 V至1.5 V。為了對(duì)電子設(shè)備供電，必須采用能以高能效處理低輸入電壓的升壓調(diào)節(jié)器。圖2顯示采用ADP1607作為第一步電源轉(zhuǎn)換的這類應(yīng)用。該電路能產(chǎn)生 3.3V電壓，滿足大部分系統(tǒng)要求。
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圖2：采用單顆堿性電池為便攜式醫(yī)療保健系統(tǒng)供電。
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