TIDA-010043

适用于 SpO2 和其他医疗应用的高效、高电流、线性 LED 驱动器参考设计

TIDA-010043

设计文件

概述

此参考设计提供了一个受保护的高效(余量控制)、高电流(高达 1.5A)、线性(精确且快速)发光二极管 (LED) 驱动器参考设计,可用于周围毛细血管氧饱和度 (SpO2) 和其他医疗应用。典型的 SpO2 应用通过 LED 驱动电流。这些驱动器大多数集成了模拟前端器件,并在 100mA 的典型值下工作。更高的电流驱动对于覆盖宽范围的人类和兽医生理学必不可少。此设计支持自校准,并使用了用于余量控制的查找表来实现对 LED 的最佳驱动,从而更大限度地降低整个控制元件的功率耗散。此设计在 1.8V 至 4.2V 的输入电压范围内运行,并可使 LED 电流高达 1.5A。

特性
  • 通过提供余量控制来提高效率,从而实现对 LED 的最佳驱动:
    • - 内置自校准和余量控制查找表
    • 动态调节 LED 电源电压,从而在编程电流电平上实现最佳效率
  • 针对使用电子保险丝断开电源导致故障的诊断(LED 开路、LED 短路、LED 断开)和保护机制
  • 宽工作输入范围为 1.8V 至 5.5V,以支持所有电池类型输入
  • LED 电流的可编程范围选择(从 100mA 到 1.5A)
  • 兼容用于驱动 LED 的 AFE44xx 系列 EVM(通过 AFE4403 EVM 进行测试)
  • 通过 MSP430G2553 LaunchPad™ 和两个板载 LED(绿色和红色)进行测试
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我们开发的全面组装电路板仅用于测试和性能验证,不可用于销售。

设计文件和产品

设计文件

下载现成的系统文件,加快您的设计过程。

ZHCU645.PDF (6764 K)

参考设计概述和经过验证的性能测试数据

TIDRZ89.PDF (347 K)

设计布局和元件的详细原理图

TIDRZ90.PDF (29 K)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

TIDRZ91.PDF (192 K)

元件放置方式设计布局的详细原理图

TIDRZ93.ZIP (1622 K)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

TIDCFC6.ZIP (443 K)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

TIDRZ92.PDF (946 K)

用于生成 PCB 设计布局的 PCB 层图文件

产品

在设计中包括 TI 产品和可能的替代产品。

AC/DC 和 DC/DC 转换器(集成 FET)

TPS63802采用 QFN/DFN 封装的 2A 高效 11µA 静态电流降压/升压转换器

数据表: PDF
MOSFET

CSD13202Q2采用 2mm x 2mm SON 封装的单通道、9.3mΩ、12V、N 沟道 NexFET™ 功率 MOSFET

数据表: PDF | HTML
MOSFET

CSD13306W采用 1mm x 1.5mm WLP 封装的单路、10.2mΩ、12V、N 沟道 NexFET™ 功率 MOSFET

数据表: PDF | HTML
模拟开关和多路复用器

TMUX11193pA 导通状态泄漏电流、5V、2:1 (SPDT)、单通道精密多路复用器

数据表: PDF | HTML
比较器

TLV7021具有漏极开路输出的低功耗小型比较器

数据表: PDF | HTML
电子保险丝和热插拔控制器

TPS2595采用小型 WSON 封装、具有过压保护功能的 2.7V 至 18V、34mΩ、0.5A 至 4A 电子保险丝

数据表: PDF | HTML
精密运算放大器 (Vos<1mV)

OPA333微功耗、1.8V、17µA 零漂移 CMOS 精密运算放大器

数据表: PDF | HTML
高速运算放大器 (GBW ≥ 50MHz)

OPA3652.2V、50MHz 低噪声单电源轨到轨运算放大器

数据表: PDF | HTML

开始开发

软件

固件

TIDCFC7 TIDA-010043 Firmware

设计工具和仿真

仿真模型

TIDA-010043 Simulation — TIDM058.ZIP (25 K)

技术文档

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类型 标题 下载最新的英文版本 日期
设计指南 适用于 SpO2 的高效、高电流、线性 LED 驱动器参考设计 英语版 2019年 3月 29日

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