TIDA-010072

Air blower and valve control reference design for respiratory applications

TIDA-010072

设计文件

概述

此参考设计提供了一种紧凑的系统设计,可支持高达 ±200kRPM/s 的电机加速和减速(这是许多呼吸机应用中的一项关键要求)。该设计支持许多非板载 C2000 控制器(包括 TMS320F28027F),可实现低成本、无传感器的磁场定向控制 (FOC)。此外,该设计还支持宽输入电压范围(6V 至 28V)以及线路和电池功率调节。为驱动鼓风机和阀门,此设计分别使用了 DRV8323RS 智能栅极驱动器和 DRV8847 电机驱动器。

特性
  • 高达 ±200kRPM/s 的快速加速和减速
  • 250ms 内从 10kRPM 增至 40kRPM (C65MS1-L5)
  • 200ms 内从 40kRPM 降至 10kRPM (C65MS1-L5)
  • 宽输入电压范围(6V 至 28V)支持直流或电池的稳压输入,并提供浪涌保护、过流保护和反极性保护
  • DRV8323RS 电机驱动器提供非板载 FOC 控制,可安静、高效地生成压缩空气
  • 集成的驱动器保护特性包括 UVLO、过流和过热保护
输出电压选项 TIDA-010072.1
Vin (Min) (V) 6
Vin (Max) (V) 28
Vout (Nom) (V) 12
Iout (Max) (A) 2
Output Power (W) 24
Isolated/Non-Isolated Non-Isolated
Input Type DC
Topology Boost- Synchronous^Buck- Synchronous
工业应用

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。

TIDUER8.PDF (10058 K)

参考设计概述和经过验证的性能测试数据

TIDM664.PDF (576 K)

设计布局和元件的详细原理图

TIDM665.PDF (149 K)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

TIDM666.PDF (498 K)

元件放置方式设计布局的详细原理图

TIDM668.ZIP (8297 K)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

TIDCFW7.ZIP (2994 K)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

TIDM667.PDF (2120 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。

降压转换器(集成开关)

LMR33630具有超低 EMI 的 SIMPLE SWITCHER® 3.8V 至 36V、3A 同步降压转换器

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降压转换器(集成开关)

TPS6284060nA 静态电流 (IQ)、1.8V 至 6.5V 输入电压、高效 750mA 降压转换器

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ESD 和浪涌保护 IC

TPD4E1U06采用 SOT-23 和 SC70 封装的四路 0.8pF、5.5V、±15kV ESD 保护二极管

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ESD 和浪涌保护 IC

TVS330133V 双向平缓钳位浪涌保护器件

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MSP430 微控制器

MSP430FR2155具有 32KB FRAM、4KB SRAM、比较器、12 位 ADC、UART/SPI/I2C 和计时器的 24MHz MCU

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N 沟道 MOSFET

CSD18532Q5B采用 5mm x 6mm SON 封装的单路、3.2mΩ、60V、N 沟道 NexFET™ 功率 MOSFET

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N 沟道 MOSFET

CSD18543Q3A采用 3mm x 3mm SON 封装的单路、9.9mΩ、60V、N 沟道 NexFET™ 功率 MOSFET

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升压控制器(外部开关)

LM5122具有多相功能的 3-65V 宽输入电压、电流模式同步升压控制器

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数字温度传感器

TMP10751°C I²C 温度传感器,性能已升级,与业界通用 LM75/TMP75 相当

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无刷直流 (BLDC) 电机驱动器

DRV8323R具有降压稳压器和电流分流放大器的最大 65V 三相智能栅极驱动器

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步进电机驱动器

DRV8847具有电流调节和独立半桥控制的 18V、2A 双路 H 桥电机驱动器

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理想二极管/ORing 控制器

LM74700-Q13.2V 至 65V、80uA IQ 汽车理想二极管控制器

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电源块

CSD88584Q5DC采用 5mm x 6mm SON 封装的 50A、40V、N 沟道同步降压 NexFET™ 功率 MOSFET Dual-Cool™ 电源块

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS7A02具有使能功能的 200mA、毫微功耗 IQ (25nA)、低压降 (LDO) 稳压器

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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 Air Blower and Valve Control Reference Design for Respiratory Applications 2020年 8月 19日

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