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設計與開發
參考設計

TIDA-010043

適合 SpO2 和其它醫療應用的高效、高電流、線性 LED 驅動器參考設計

設計檔案

TIDA-010043

設計檔案

概覽

此參考設計提供受保護、有效率（空餘空間控制）、高電流（最高 1.5A）、線性（精確且快速）的發光二極體 (LED) 驅動器，可實現周邊微血管氧飽和度 (SpO2) 及其他醫療應用。典型的 SpO2 應用會透過 LED 驅動電流。這些驅動器大多整合類比前端裝置，並以 100mA 的典型值運作。為了涵蓋廣泛的人類和獸醫生理學，必須採用更高的電流驅動。此設計可進行自我校準，並使用查表進行空餘空間控制，以最佳方式驅動 LED ，進而將控制元件的功耗降到最低。此設計可在 1.8V 至 4.2V 的輸入電壓範圍內運行，可讓 LED 電流高達 1.5 A

特點
  • 透過提供空餘空間控制以最佳化驅動 LED ，達到更高效率：
    • - 內建自我校準與查表功能，用於空餘空間控制
    • 動態調整 LED 供應電壓，以在設定電流水平下實現最佳效率。
  • 使用 eFuse 斷開電源，診斷（LED 開路、LED 短路及 LED 斷線）和故障保護機制
  • 1.8V 至 5.5V 的廣泛輸入範圍，支援各類電池輸入
  • LED 電流可編程範圍選擇（100mA 至 1.5A）
  • 相容於 AFE44xx 系列 EVM（已使用 AFE4403 EVM 進行測試），可用於驅動 LED
  • 已使用 MSP430G2553 LaunchPad™ 和兩個板載 LED（綠色與紅色）進行測試
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設計檔案與產品

設計檔案

下載立即可用的系統檔案以加速您的設計流程。

download 設計指南 — TIDA-010043
TIDUEK8.PDF (6575 KB)

參考設計概觀與已驗證的性能測試資料

download Assembly drawing — TIDA-010043
TIDRZ91.PDF (192 KB)

元件配置的詳細設計佈線圖概觀

download Bill of materials (BOM) — TIDA-010043
TIDRZ90.PDF (30 KB)

設計元件、參考指示項與製造商/零件編號的完整清單

download CAD/CAE symbol — TIDA-010043
TIDRZ93.ZIP (1623 KB)

IC 元件的 3D 模型或 2D 圖所使用的檔案

download Gerber file — TIDA-010043
TIDCFC6.ZIP (444 KB)

包含 PCB 設計中實體電路板層相關資訊的設計檔案

download PCB layout — TIDA-010043
TIDRZ92.PDF (946 KB)

產生 PCB 設計佈線圖所使用的 PCB 層圖表檔案

download Schematic — TIDA-010043
TIDRZ89.PDF (347 KB)

設計佈線圖與元件的詳細電路圖

產品

設計與潛在替代方案中包括 TI 產品。

MOSFET

CSD13306W — 12-V、N 通道 NexFET™ 功率 MOSFET、單 WLP 1 mm x 1.5 mm、10.2 mOhm

產品規格表: PDF | HTML
高速運算放大器 (GBW ≥ 50 MHz)

OPA365 — 5V、50MHz、精密、高 CMRR、軌至軌運算放大器

產品規格表: PDF | HTML
比較器

TLV7021 — 具有開漏輸出的低功耗小型比較器

產品規格表: PDF | HTML
精密運算放大器 (Vos < 1mV)

OPA333 — 微功耗、1.8-V、17-µA 零漂移 CMOS 精密運算放大器

產品規格表: PDF | HTML
MOSFET

CSD13202Q2 — 12-V、N 通道 NexFET™ 功率 MOSFET、單 SON 2 mm x 2 mm、9.3 mOhm

產品規格表: PDF | HTML
類比與精密開關與多工器

TMUX1119 — 3-pA 開啟狀態漏電流、5-V、2:1 (SPDT)、單通道精密多工器

產品規格表: PDF | HTML
DC/DC 轉換器

TPS63802 — 採用 QFN/DFN 封裝的 2A 高效率 11µA 靜態電流降壓升壓轉換器

產品規格表: PDF | HTML
eFuse（整合式熱插拔）

TPS2595 — 採用小型 WSON 封裝且具有過電壓保護的 2.7V 至 18V、34mΩ、0.5-4A eFuse

產品規格表: PDF | HTML

開始開發

硬體開發

開發板

AFE4403EVM — AFE4403 Integrated AFE for Heart-Rate Monitors and Pulse Oximeters Evaluation Module

此參考設計提供受保護、有效率（空餘空間控制）、高電流（最高 1.5A）、線性（精確且快速）的發光二極體 (LED) 驅動器，可實現周邊微血管氧飽和度 (SpO2) 及其他醫療應用。典型的 SpO2 應用會透過 LED 驅動電流。這些驅動器大多整合類比前端裝置，並以 100mA 的典型值運作。為了涵蓋廣泛的人類和獸醫生理學，必須採用更高的電流驅動。此設計可進行自我校準，並使用查表進行空餘空間控制，以最佳方式驅動 LED ，進而將控制元件的功耗降到最低。此設計可在 1.8V 至 4.2V 的輸入電壓範圍內運行，可讓 LED 電流高達 1.5 A
EVM使用指南: PDF
支援產品和硬體

支援產品和硬體

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TIDA-010043 — 適合 SpO2 和其它醫療應用的高效、高電流、線性 LED 驅動器參考設計
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AFE4403EVM — AFE4403 Integrated AFE for Heart-Rate Monitors and Pulse Oximeters Evaluation Module

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開發套件

MSP-EXP430G2ET — MSP430™ LaunchPad™ development kit for value line MCU

此參考設計提供受保護、有效率（空餘空間控制）、高電流（最高 1.5A）、線性（精確且快速）的發光二極體 (LED) 驅動器，可實現周邊微血管氧飽和度 (SpO2) 及其他醫療應用。典型的 SpO2 應用會透過 LED 驅動電流。這些驅動器大多整合類比前端裝置，並以 100mA 的典型值運作。為了涵蓋廣泛的人類和獸醫生理學，必須採用更高的電流驅動。此設計可進行自我校準，並使用查表進行空餘空間控制，以最佳方式驅動 LED ，進而將控制元件的功耗降到最低。此設計可在 1.8V 至 4.2V 的輸入電壓範圍內運行，可讓 LED 電流高達 1.5 A
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適用 TI 的評估品項標準條款與條件。

軟體開發

韌體

TIDCFC7 — TIDA-010043 Firmware

支援產品和硬體

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發行日期: 2019/3/7
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TIDA-010043 Firmware (zip)  — 123 K

SHA-256 校驗和
lock = 需要匯出核准 (1 分鐘)
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版本資訊

The design resource accessed as www.ti.com/lit/zip/tidcfc7 or www.ti.com/lit/xx/tidcfc7/tidcfc7.zip has been migrated to a new user experience at www.ti.com/tool/download/TIDCFC7. Please update any bookmarks accordingly.

設計工具與模擬

模擬型號

TIDM058 — TIDA-010043 Simulation

支援產品和硬體

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發行日期: 2019/3/8
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技術文件

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重要文件 類型 標題 格式選項 下載最新的英文版本 日期
* 設計指南 Efficient, high current, linear LED driver reference design for SpO2 2019/3/8

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TIDA-010029 — 具備 Bluetooth® 5 的穿戴式 16 相位多感測器 SpO2 與心率監測器 (HRM) 參考設計

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