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构建可靠的电池供电型临床级无线温度计,实现持续监测

2019-08-13 10:29 次阅读

对于医疗服务提供者和患者而言,监测患者体温是必要的,但这种做法会造成干扰。无线温度计能够在临床环境和家中,以非侵入方式定期测量体温,这种功能会深受医疗服务提供者和患者的欢迎。然而,对于开发人员来说,相应的解决方案往往无法满足对高精度以及长时间低功耗无线操作的需求,因而难以确保满意的用户体验。

本文将介绍临床级温度计的关键要求,并说明开发人员如何结合使用 Texas Instruments 的高精度数字温度传感器与无线微控制器,来满足这些似乎完全矛盾的要求。

临床级温度计要求

在医疗保健领域,体温与心率、血压和呼吸频率一起并列为四大主要生命体征。体温除了可用来辨别感冒或流感等疾病以外,也是一种重要的临床指标。体温的微小变化,可以是判断患者对用药或输血等治疗有不良反应的最早指征。因此,若要确保持续护理以及在出现并发症时发出需要干预的信号,精确的体温测量必不可少。

体温微小变化的意义非常重要,因此临床级温度计必须满足 ASTM E1112 和 ISO-80601-2-56 标准中规定的精度和校准要求。ASTM E1112 标准由 ASTM International(前身为美国检测与材料协会)制定,要求用于临床应用的温度计必须满足以下各温度范围的最大误差率要求:

  • 在 37.0˚C 至 39.0°C 温度范围内(通常表明轻微至中度发热),最大误差为 ±0.1°C
  • 在 35.8˚C 至 36.9°C 温度范围内(在某些个体中可能表明体温过低),最大误差为 ±0.2°C
  • 在 39.1˚C 至 41.0°C 温度范围内(表明更严重的身体状况,包括高烧或体温过高),最大误差为 ±0.2°C
  • 在体温低于 35.8°C 或高于 41.0°C 时,最大误差为 ±0.3°C

尽管临床级体温监测在临床上非常重要,但它过去依赖昂贵的床边监护仪来提供所需的精度级别。为持续监测体温,医疗服务提供者不得不给患者接上电缆,而在某些环境(如新生儿病房)中,这样做至少是不方便的,甚至是不可能的。无线温度监测可以是一种有效的替代方案,但开发人员一直很难创建能够同时满足诸多要求的无线设计。除了要满足临床级精度和低功耗电池工作的基本要求外,此类无线监测器的设计还必须确保患者的舒适度,在持续几小时甚至几天的工作期间始终不会对患者造成干扰,并且确保电池寿命可保证长时间的可靠工作。对于可满足这些要求的设计,Texas Instruments 的 TMP117MAIDRVT 温度传感器可用作关键的支持组件。

临床级温度传感器

TMP117MAIDRVT(下文简称 TMP117)将模拟温度传感子系统与 I2C 串行接口、EEPROM 和控制逻辑组合在一起,还具有可编程的警报功能,能够在温度超出指定范围时发出信号。在该温度传感子系统中,传感器调节电路将双极结型晶体管 (BJT) 硅带隙温度传感器的输出,提供给 16 位片上模数转换器 (ADC)(图 1)。

Texas Instruments 的 TMP117 示意图

图 1:Texas Instruments 的 TMP117 集成了所需的全部模拟和数字元器件,能够以最低功耗提供高精度温度测量功能。(图片来源:Texas Instruments)

TMP117 专为支持临床应用而设计,能够完全满足 ASTM E1112 和 ISO-80601-2-56 标准对临床用电子温度计的要求。该器件不仅可在 37.0°C 至 39.0°C 范围内满足 ±0.1°C 最大误差要求,而且能在 -20°C 至 50°C 范围内实现该精度水平,而无需任何校准。TMP117 在建议的 -55°C 至 150°C 整个工作范围内具有出色的精度性能,因此甚至可以充当 AA 类电阻温度检测器 (RTD) 的替代品(图 2)。

Texas Instruments 的 TMP117 数字温度传感器曲线图

图 2:Texas Instruments 的 TMP117 数字温度传感器设计符合临床级电子温度计的标准,在其工作温度范围内的精度超出了 AA 级 RTD 的精度。(图片来源:Texas Instruments)

TMP117 采用 2 mm x 2 mm 尺寸的 6 引脚封装,工作电压为 1.8 至 5.5 伏,平均电流消耗只需 3.5 微安 (µA)(转换速率为 1 赫兹 (Hz)),而在关断模式下只需 150 纳安 (nA)。此外,开发人员可以使用该器件的单次转换功能,最大限度地延长 TMP117 处于超低功耗关断模式的时间。

单次模式可使器件在活动转换阶段后立即进入关断模式。相比之下,该器件默认的连续转换模式可使其在一段可编程时间内,在 1.25 μA 待机模式下保持活动状态。在单次模式下,每次温度测量都涉及一个活动转换阶段,大约持续 15.5 毫秒 (ms),共消耗约 135 μA 电流。

这两种模式使开发人员能够通过牺牲功耗换取更高的转换速率,而平均模式让他们能够通过牺牲功耗换取更高的噪声抗扰度。在平均模式下,该器件会自动执行 8 次连续的转换,生成平均结果。使用这种模式时,器件能够在转换后的数字结果中实现最低有效位 (LSB) 为 ±1 的可重复性,而在非平均模式下 LSB 为 ±3。

设计挑战

借助单次模式和平均模式等集成功能,TMP117 可在 2 mm x 2 mm WSON(小型超薄无铅)封装中提供完整的数字温度测量传感器,并且仅采用 6 个引脚: V+ 电源、接地、串行数据、串行时钟、串行总线地址选择和警报功能。因此,硬件接口设计所需的工作量不会超过任何典型 I2C 串行器件所需的工作量。然而在实践中,相对而言,这种或任何其他高精度温度传感器的设计挑战,更多存在于为热管理而优化的物理布局设计中,而不是硬件接口的设计中。

板载热管理功能:数字温度计的一个有趣问题

对于体温传感器,其设计必须尽可能减少来自其他热源的导热路径,同时最大化对患者的导热率。为了尽可能减小来自其他热源的影响,开发人员可以将传感器安装在远离主板的 PC 板狭窄支臂的末端。这样可以有效地使传感器与主设计中的热源相互隔热。然而,即使有理想的隔热机制,任何电子器件也会受到自热效应的影响,从而可能有损温度传感器的精度。而 TMP117 的低功耗特性有助于在此情况中最大限度地减小自热效应。随着时间的推移,该器件的自热反应与其供电电压成比例上升,但变化只有毫摄氏度水平 (mC)(图 3)。开发人员通过使用单次模式,可以缩短器件的有源工作时间,使自热效应保持在个位数的 mC 水平。

Texas Instruments 的 TMP117 传感器自热效应曲线图

图 3:与任何半导体器件一样,Texas Instruments 的 TMP117 数字温度传感器也产生自热效应,随着供电电压的增高而提升。不过,这些效应保持在毫摄氏度水平。(图片来源:Texas Instruments)

更困难的设计挑战在于,如何优化器件与患者皮肤之间的导热路径。为帮助提高向底层板或组件的导热率,该器件封装包括大型裸露导热垫,该导热垫并不接地,而是纯粹用于提高经由该封装到 BJST 硅带隙传感器的传热性能。Texas Instruments 建议在器件的导热垫下面填充固体覆铜,以优化该器件与 PC 板之间的导热路径。

然而,对于与皮肤接触的最终触头,TI 建议使用过孔和采用生物相容性材料(如导热聚合物)的最后涂层,而不是继续使用覆铜。这是因为铜可能会引起皮肤发生腐蚀或其他反应。最后建议使用的组件是简单的双层层叠,旨在降低制造成本,同时在器件与皮肤之间提供必要的导热率(图 4)。

有效热设计使用带导热底部填充胶或气隙的层叠示意图

图 4:为了确保可靠传热及快速响应皮肤温度的变化,这一有效热设计使用了带导热底部填充胶或气隙(如适用)的层叠和一对过孔,来提高器件与患者皮肤之间的导热率。(图片来源:Texas Instruments)

低功耗无线数字温度计的参考设计

Texas Instruments 在无线临床级温度计的综合性参考设计中,演示了如何将 TMP117 与适当的热管理方法配合使用。在此设计中,Texas Instruments 将 TMP117 与低功耗的 Texas Instruments CC2640R2F 蓝牙微控制器一起结合使用。除了用作主处理器的 Arm® Cortex®-M3 32 位内核外,CC2640R2F 还集成了专用的射频 (RF) 内核子系统及其自身专用的 Arm Cortex-M0 内核和 RF 收发器(图 5)。

Texas Instruments 的 CC2640R2F 无线微控制器示意图

图 5:Texas Instruments 的 CC2640R2F 无线微控制器结合了主处理器和射频 (RF) 内核,为传感器(如 Texas Instruments TMP117)提供单芯片无线连接解决方案。(图片来源:Texas Instruments)

借助该 MCU 本身集成的功能,此设计只需使用一个 3 伏薄膜电池(如 Molex 的 0132990001)和几个额外的无源元器件,即可提供完整的电池供电解决方案。构建的设计可通过医用胶带粘附在人体上,提供连续几天的持续监测,尽管薄膜柔性电池的容量相对有限。该参考设计提供的完整解决方案使用带上述加长支臂的柔性 PC 板,对 2 mm x 2 mm TMP117 IC 进行隔热(图 6)。

Texas Instruments 的无线温度计参考设计示意图

图 6:Texas Instruments 的无线温度计参考设计提供了柔性印刷电路板的硬件原理图和布局设计文件,该电路板可通过医用胶带粘附到患者的皮肤,用于持续测量体温。在规格方面,请注意 TMP117 的尺寸是 2 mm x 2 mm。(图片来源:Texas Instruments)

TI 还提供了一个相关的样例应用程序,演示如何使用蓝牙广告协议,将皮肤贴片的温度读数传输到移动设备。蓝牙广告协议旨在向附近的蓝牙设备提供短信息,允许开发人员向标准蓝牙广告包添加几个字节的数据。

该样例软件在 TI-RTOS 工作环境中构建,其中包括一个模块 tida_01624.c,该模块演示了如何使用 TI 的低功耗蓝牙 (BLE) 堆栈,在蓝牙广告包中传输 TMP117 温度读数。虽然使用 BLE 堆栈可能比较复杂,但该 TI 软件架构可将通过堆栈的数据流抽象化。对于具体的应用程序实例 SimplePeripheral,该应用程序在任务函数 SimplePeripheral_taskFxn() 中的主循环内执行。在初始化该应用程序后,软件框架的事件管理服务会将控制流带到一段代码中,该代码会读取 TMP117 传感器 (sensorRead()),将生成的温度测量值加载到广告包的有效载荷中,并使用生成的数据包启动蓝牙广告(清单 1)。

复制static void SimplePeripheral_taskFxn(UArg a0, UArg a1) {   // Initialize application   SimplePeripheral_init();     // Application main loop   for (;;)   {     uint32_t events;       // Waits for an event to be posted associated with the calling thread.// Note that an event associated with a thread is posted when a     // message is queued to the message receive queue of the thread     events = Event_pend(syncEvent, Event_Id_NONE, SBP_ALL_EVENTS,                         ICALL_TIMEOUT_FOREVER);       if (events)     {         ...if (events & SBP_PERIODIC_EVT)       {         uint16_t uiTempData;           Util_startClock(&periodicClock);                 // Read the last converted temperature and then start the next               // temperature conversion.uiTempData = sensorRead();                 // Update the Auto Advertisement Data         advertData[9] = (uiTempData & 0xFF00) >> 8;         advertData[10] = uiTempData & 0xFF;         GAPRole_SetParameter(GAPROLE_ADVERT_DATA, sizeof(advertData), advertData);           // Perform periodic application task         SimplePeripheral_performPeriodicTask(uiTempData);       }     }   } }

清单 1:Texas Instruments 的无线温度计样例应用程序演示了 TI 蓝牙堆栈框架的使用。该框架将应用程序构建到一个主循环中,该循环用于调用开发人员的代码来读取传感器数据,在本例中是在发生事件(如定时器到期)时调用。(代码来源:Texas Instruments)

除了基本的初始化和配置外,与 TMP117 的软件交互也简单直接。例如,上述应用程序主循环中使用的 sensorRead() 函数只简单地执行用于传输测量结果的 I2C 事务(清单 2)。

复制static uint16_t sensorRead(void) {     uint16_t        temperature;     uint8_t         txBuffer[3];     uint8_t         rxBuffer[2];     I2C_Transaction i2cTransaction;       /* Point to the T ambient register and read its 2 bytes */     txBuffer[0] = TMP117_OBJ_TEMP;     i2cTransaction.slaveAddress = Board_TMP_ADDR;     i2cTransaction.writeBuf = txBuffer;     i2cTransaction.writeCount = 1;     i2cTransaction.readBuf = rxBuffer;     i2cTransaction.readCount = 2;       if (I2C_transfer(i2c, &i2cTransaction)) {         /* Extract degrees C from the received data; see TMP117 datasheet */         temperature = (rxBuffer[0] << 8) | (rxBuffer[1]);           /*          * If the MSB is set '1', then we have a 2's complement          * negative value which needs to be sign extended 7.8125 mC          */         if (temperature & 0x8000) {             temperature ^= 0xFFFF;             temperature  = temperature + 1;         }     }     else {         Display_printf(dispHandle, 0, 0, "I2C Bus fault");     }       /* Start the next conversion in one-shot mode */     txBuffer[0] = TMP117_OBJ_CONFIG;     txBuffer[1] = 0x0C;     txBuffer[2] = 0x20;     i2cTransaction.slaveAddress = Board_TMP_ADDR;     i2cTransaction.writeBuf = txBuffer;     i2cTransaction.writeCount = 3;     i2cTransaction.readBuf = rxBuffer;     i2cTransaction.readCount = 0;       /* Wait for the I2C access for configuration.If it fails      * then sleep for 1 second and try again.This is a must      * to do before reading the device.*/     while(!(I2C_transfer(i2c, &i2cTransaction)));       return(temperature); }

清单 2:在 Texas Instruments 的无线温度计样例应用程序中,用于读取 TMP117 传感器数据的函数只需调用几次 I2C 软件服务。(代码来源:Texas Instruments)

除了演示蓝牙堆栈和 TI-RTOS 的使用外,样例软件还提供了现成的应用程序,用于将温度读数传输到运行 TI SimpleLink SDK Explorer 移动应用程序(具有 iOS 和 Android 两种版本)的移动设备。除了预建的应用程序,TI 还针对每种移动平台提供了含完整源代码的 SimpleLink SDK Explorer 应用程序分发包,以及适用于 CC2640R2 MCU 的 TI SDK Explorer Bluetooth 插件。

总结

由于无法同时满足测量精度高和电池寿命长的需求,一直难以设计出对用户友好且有效的临床级无线温度计。Texas Instruments 的 TMP117 温度传感器具有低功耗和临床级精度,因此提供了一种有效的解决方案。正如在综合性参考设计中所演示,开发人员可以结合使用 TMP117 与 Texas Instruments 的 CC2640R2 无线蓝牙微控制器,构建适用于医疗应用的完整无线温度计设计。

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的头像 汽车玩家 发表于 01-03 16:49 1078次 阅读
比克与新能源创新企业合作超级电池量产线

如何使用WEBENCH设计工具设计和模拟超低电源电路

例如,假设有两节锂-二氧化锰(Li-MnO2)电池为智能电表供电。Li-MnO2电池是一次性非充电电....
的头像 牵手一起梦 发表于 01-03 16:43 906次 阅读
如何使用WEBENCH设计工具设计和模拟超低电源电路

英国需要超级电池工厂不然有可能输掉比赛

据外媒消息报道,英国汽车业将取决于能否在本地和尽快获得电池。政府资助的电池行动组织法拉第研究所(Fa....
的头像 汽车玩家 发表于 01-03 16:42 1318次 阅读
英国需要超级电池工厂不然有可能输掉比赛

TWS蓝牙耳机系统与充电盒系统的设计

TWS(True Wireless Stereo, 真无线立体声)蓝牙耳机是近年来异常火热的音频产品....
的头像 牵手一起梦 发表于 01-03 16:11 1232次 阅读
TWS蓝牙耳机系统与充电盒系统的设计

比亚迪储能业务划转至电池事业部

据“储能100人”报道称,近日,原属于比亚迪第十四事业部的储能板块业务正式划转至比亚迪集团第二事业部....
的头像 汽车玩家 发表于 01-02 17:00 896次 阅读
比亚迪储能业务划转至电池事业部

特斯拉Model Y正式交付后 对电池的需求预计会进一步增加

据外媒报道,特斯拉此前计划在2020年秋季投产Model Y(|询价),但已有三家供应商被告知需提前....
发表于 01-02 14:08 221次 阅读
特斯拉Model Y正式交付后 对电池的需求预计会进一步增加

小米手表Color明日开售,采用圆形表盘设计,支持蓝牙BLE 5.0

小米米家官方宣布了小米手表Color,号称多彩表带潮搭出彩,亮眼外观出街吸睛,不限场合,不限性别,给....
的头像 牵手一起梦 发表于 01-02 14:06 1049次 阅读
小米手表Color明日开售,采用圆形表盘设计,支持蓝牙BLE 5.0

Redmi K30 5G手机30W疾速闪充,可实现30分钟充电61%

据Redmi红米手机官微消息,Redmi K30 5G手机将在1月7日上午10点,全渠道现货首卖,该....
的头像 牵手一起梦 发表于 01-02 13:58 1486次 阅读
Redmi K30 5G手机30W疾速闪充,可实现30分钟充电61%

利用快速、高精度SAR型模数转换器延长电池寿命

随着医疗、消费电子和工业市场上的便携式手持仪器仪表日趋向尺寸更小、重量更轻、电池(或每次充电)续航时间更长、成本更低且通...
发表于 12-29 08:00 282次 阅读
利用快速、高精度SAR型模数转换器延长电池寿命

请问各位大神,我的这个电路有没有错误的地方,加了个防止电池反接功能

这个电路不知道是不是正确的,,有哪位哥哥,帮忙看看,,谢谢了, ...
发表于 12-15 23:27 370次 阅读
请问各位大神,我的这个电路有没有错误的地方,加了个防止电池反接功能

【解密】如何让电池充放电测试变得更加简单

测试电源是工业4.0时代在制造过程中必不可少的工序,大到新能源电动汽车、小到电子元器件集成。随着国内科技水平和新能源技术的进...
发表于 12-13 17:29 693次 阅读
【解密】如何让电池充放电测试变得更加简单

DS2438可以供电,与被测电池不同路吗?

DS2438可以供电电源(与地),被测电池的电源与地(提供给对外电路),不是同路可以吗? 我试着搭建了电路,通讯了,但有一...
发表于 12-11 10:09 456次 阅读
DS2438可以供电,与被测电池不同路吗?

第三方保护板扩容改装小牛N1S大容量电池达到45AH不用该仓

搞了个2手小牛N1S 的车,车挺大的,但是电池却不经搞。原装26AH 的电池对于跑外卖的来说,搞不到几下就没电了。但又懒得该仓...
发表于 12-06 14:46 7087次 阅读
第三方保护板扩容改装小牛N1S大容量电池达到45AH不用该仓

电池为什么能存电

请问电池为什么能存电?
发表于 12-03 14:54 222次 阅读
电池为什么能存电

【罗姆BD70522GUL-EVK-101评估板试用申请】钠盐电池管理系统

项目名称:钠盐电池管理系统 试用计划:1.为BMS提供电源;2.均衡用辅助电源。...
发表于 11-28 17:44 400次 阅读
【罗姆BD70522GUL-EVK-101评估板试用申请】钠盐电池管理系统

请问电池亚马逊UN38.3报告MSDS空海运鉴定书一套多少钱

今天跟大家一起了解一下关于锂电池亚马逊认证——UN38.3认证。 近日,各亚马逊电商陆续收到了通知,要求自2020年1月1日起,电池...
发表于 11-26 08:27 1100次 阅读
请问电池亚马逊UN38.3报告MSDS空海运鉴定书一套多少钱

一份电池充放电测试系统资料~~

随着新能源汽车的高速发展,也开启了动力电池的科研热潮。就拿我们公司来说,主要是做磷酸铁锂电池和三元锂电池,新型号和产量逐...
发表于 11-25 17:17 575次 阅读
一份电池充放电测试系统资料~~

NCV8605 LDO稳压器 500 mA 低压差

5 / NCV8606在固定电压选项下提供超过500 mA的输出电流,或者在5.0 V至1.25 V范围内提供可调输出电压。这些器件专为空间受限和便携式电池供电应用而设计,并提供其他功能,如具有高PSRR,低噪声操作,短路和热保护。这些器件设计用于低成本陶瓷电容器,采用DFN6 3x3.3封装。 NCV8605的设计没有使能引脚,NCV8606设计有使能引脚。 特性 输出电压选项:可调,1.5 V,1.8 V,2.5 V,2.8 V, 3.0 V,3.3 V,5.0 V 外部电阻可调输出,从5.0 V降至1.25 V 电流限制675 mA 低I GND (独立于负载) 1.5%输出电压容差(可调) 在所有工作条件下2%输出电压容差(已修复) NCP605已修复直接替换LP8345 没有旁路电容的50 Vrms的典型噪声电压 增强型ESD额定值:4 kV人体模式(HBM) 400 V Machin e Model(MM) 应用 终端产品 电池电力电子设备 便携式仪器 硬盘驱动程序 笔记本电脑 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-30 19:02 50次 阅读
NCV8605 LDO稳压器 500 mA 低压差

NCP703 LDO稳压器 300 mA 低压差 超低Iq 超低噪声

是同类最佳的稳压器之一,凭借其BiCMOS工艺技术,可提供低噪声性能(PSRR为68 dB,噪声电平通常
发表于 07-30 09:02 58次 阅读
NCP703 LDO稳压器 300 mA 低压差 超低Iq 超低噪声

NCP702 LDO稳压器 200 mA 超低压降 超低Iq 高PSRR 超低噪声

敏感应用,如锁相环,振荡器,频率合成器,低噪声放大器和其他精密仪器,需要非常干净的电源。 NCP702是一款200 mA LDO,为工程师提供非常稳定,精确的电压,具有超低噪声和极高的电源抑制比(PSRR),适用于RF应用。该器件不需要额外的噪声旁路电容即可实现超低噪声性能。为了优化电池供电的便携式应用的性能,NCP702采用自适应接地电流功能,在轻负载条件下实现超低接地电流消耗。 特性 优势 工作输入电压范围:2.0V至5.5V 非常适合电池供电的应用 超低输出噪声:典型值。 11μVrms,100Hz至100kHz 非常适合噪声敏感应用 典型的超低空载接地电流。 10μA 在轻载条件下提高效率 自适应接地电流特性 改善动态性能 高纹波抑制比:典型值。 70dB @ 1kHz 有效过滤供电线路噪音 使用小的1μF陶瓷输出电容稳定 小解决方案尺寸 可用固定输出电压选项:0.8V至3.5V 子带隙输出电压可用 输出电压调整步骤:2.5mV 可根据客户的具体需求精确调整输出电压 启用/关闭引脚功能 允许使用逻辑I / O信号打开/关闭稳压器 超低关机模式电流:...
发表于 07-30 09:02 82次 阅读
NCP702 LDO稳压器 200 mA 超低压降 超低Iq 高PSRR 超低噪声

AR1630 CMOS图像传感器 数字 16 MP 1 / 3.2英寸

美半导体AR1630是一款叠加1 / 3.1英寸BSI(背面照明)PDAF支持CMOS有源像素数字图像传感器,像素阵列为4632(H)×3492(V)(4648(H)× 3508(V)包括边界像素)。 AR1630的独特功能是高性能SuperPD™相位检测自动聚焦(PDAF)像素技术,可实现快速自动对焦相机系统。它使用片上PDAF像素缺陷校正来输出完全校正的图像和片上计算,这些计算提供AF相关数据(或原始PDAF数据)。它集成了复杂的片上相机功能,如镜像,列和行跳过模式以及快照模式。它可通过简单的双线串行接口进行编程,功耗极低.AR1630数字图像传感器采用安森美半导体突破性的低噪声CMOS成像技术,可实现近CCD图像质量(基于信噪比和低光灵敏度)同时保持CMOS固有的尺寸,成本和集成优势.AR1630传感器可以高达每秒30帧(fps)的速度生成全分辨率图像。片上模数转换器(ADC)为每个像素生成12位或10位值。 特性 优势 16MP分辨率 具有数码变焦功能的高细节捕获 30fps的4K视频捕获 超高清视频录制 领先的SuperPD™PDAF自动对焦性能 快速聚焦和连续视频功能 高级堆叠技术 针对像素和电路供...
发表于 07-29 17:02 122次 阅读
AR1630 CMOS图像传感器 数字 16 MP 1 / 3.2英寸

LC709501F 移动电源控制器 USB Type-C和快充TM 3.0 应用于单节锂离子电池和锂聚合物电池

01F是一款用于移动电源的锂离子开关充电器控制器。该设备具有控制移动电源应用的所有功能。它可以控制Type-C端口控制IC,包括Quick Charge 3.0 HVDCP。内置开关控制器可输出5 V至12 V的快速充电电压。通过适当的外部MOSFET可以实现USB Type-C和快速充电的高功率输出。 特性 优势 支持带端口控制IC的USB C型DRP 用于控制Type-C端口控制IC的MCU可以省去。此外,客户无需开发MCU软件。 支持快速充电3.0 HVDCP A类.5 V最高12 V 可以消除HV Boost IC和QC通信IC。它降低了设置成本。 便携式设备通信显示智能手机上的移动电源电池信息(USB 2.0全速主机控制器)(规划) 客户可以享受智能手机屏幕上的移动电源详细信息显示 降压充电/增压充电 准备移动电源应用程序中所需的基本函数 低静态电流:低功耗模式下15μA 低功耗有助于延长电池寿命 支持5 V至12 V操作 支持一般智能手机充电电压 使用外部MOSFET轻松实现功率调节 外部MOSFET的功率调节支持30 W应用 自动USB检测 此功能已准备为基...
发表于 04-18 20:25 132次 阅读
LC709501F 移动电源控制器 USB Type-C和快充TM 3.0 应用于单节锂离子电池和锂聚合物电池

LC06111TMT 电池保护IC,集成功率MOSFET,单节锂离子电池

信息 LC06111TMT是用于带有集成功率MOSFET的1节锂离子二次电池的保护IC。它还集成了高精度检测电路和检测延迟电路,以防止电池过充电,过放电,过流放电和过流充电。电池保护系统只能由LC06111TMT和少量外部元件制造。 充放电功率MOSFET集成 导通电阻(充放电总量)8.4mΩ(典型值) 高精度检测电压/电流在Ta = 25°C,VCC = 3.7 V 过充电检测±25 mV 过放电检测±50 mV 充电过流检测±0.9 A 放电过流检测±0.9 A 放电/充电过流检测补偿功率FET的温度依赖性 电路图、引脚图和封装图...
发表于 04-18 20:25 22次 阅读
LC06111TMT 电池保护IC,集成功率MOSFET,单节锂离子电池

LC05112CMT 电池保护控制器 集成MOSFET 1节锂离子电池

2CMT是一款用于1节锂离子二次电池的保护IC,集成了功率MOS FET。它还集成了高精度检测电路和检测延迟电路,以防止电池过充电,过放电,过电流放电和过电流充电。电池保护系统只能由LC05112CMT和少量外部部件组成。 特性 优势 集成电源MOSSFET 简易设计 低Rsson11mΩ 低功耗 PKG保险丝修整 短TAT,高精度 减少过电流检测的分散 高安全性 低电流...
发表于 04-18 20:22 34次 阅读
LC05112CMT 电池保护控制器 集成MOSFET 1节锂离子电池

LC05132C01MT 带集成MOSFET 1节锂离子电池的电池保护控制器

2C01MT是一款用于1节锂离子二次电池的保护IC,集成了功率MOS FET。它还集成了高精度检测电路和检测延迟电路,以防止电池过充电,过放电,过电流放电和过电流充电。此外,主系统可以通过关闭LC05132C01MT的充电FET和放电FET一段时间来执行自身的上电复位,并带有复位信号。电池保护系统只能由LC05132C01MT和少量外部部件组成。 特性 优势 集成功率MOSFET 简易设计 低Rsson11mΩ 低功耗 PKG保险丝修剪 准备的短TAT 减少过电流检测的分散 高度准确检测 复位功能复位释放时间:5s(典型值)[Ta = 25°C] 更安全的嵌入式电池操作 应用 终端产 1节锂离子二次电池保护 智能手机 平板电脑 可穿戴设备 电路图、引脚图和封装图...
发表于 04-18 20:22 24次 阅读
LC05132C01MT 带集成MOSFET 1节锂离子电池的电池保护控制器

LC05132C01NMT 带集成MOSFET 1节锂离子电池的电池保护控制器

2C01NMT是一款用于1节锂离子二次电池的保护IC,内置功率MOS FET。它还集成了高精度检测电路和检测延迟电路,以防止电池过充电,过放电,过电流放电和过电流充电。此外,主系统可以通过关闭LC05132C01NMT的充电FET和放电FET一段时间来执行自身的上电复位,并带有复位信号。电池保护系统只能由LC05132C01NMT和少量外部元件制成。 特性 优势 集成功率MOSFET 简易设计 低Rsson11mΩ 低功耗 PKG保险丝修整 为准备样本排序TAT 减少过流消除的分散 高度准确的检测 复位功能复位释放时间:1s(典型值)[Ta = 25°C] 更安全的嵌入式电池操作 应用 终端产品 1节锂离子二次电池保护 智能手机 平板电脑 可穿戴设备 电路图、引脚图和封装图...
发表于 04-18 20:22 42次 阅读
LC05132C01NMT 带集成MOSFET 1节锂离子电池的电池保护控制器

LC05711ARA 电池保护IC,集成功率MOSFET,单节锂离子电池

信息 LC05711ARA是一款带有集成功率MOSFET的单节锂离子二次电池保护IC。它还集成了高精度检测电路和检测延迟电路,以防止电池过充电,过放电,过电流放电和过电流充电。电池保护系统只能由LC05711ARA和少量外部元件制成。 集成了充放电功率MOSFET 导通电阻(充放电总量)4.8mΩ(典型值) ) Ta = 25°C时高精度检测电压/电流,VCC = 3.7 V 过充电检测±25 mV 过放电检测±50 mV 充电过流检测±0.7 A 放电过流检测±0.7 A 放电/充电过流检测得到补偿功率FET的温度依赖性 ECP30 WLP封装 电路图、引脚图和封装图...
发表于 04-18 20:22 24次 阅读
LC05711ARA 电池保护IC,集成功率MOSFET,单节锂离子电池

LC05111CMT 电池保护控制器 含集成功率MOSFET 单节锂离子电池

1CMT是一款电池保护电路,用于带有集成功率MOSFET的1节锂离子二次电池。此外,它集成了高精度检测电路和检测延迟电路,以防止电池过充电,过放电,过电流放电和过电流充电。电池保护系统只能由LC05111CMT和少量外部部件制成。 特性 优势 集成功率MOSFET 简易设计 低Rsson11mΩ 低功耗 PKG保险丝修整 准备样品的短TAT 减少过电流检测的分散 高度准确的检测 应用 终端产品 锂离子电池保护 智能手机 平板电脑 电路图、引脚图和封装图...
发表于 04-18 20:22 55次 阅读
LC05111CMT 电池保护控制器 含集成功率MOSFET 单节锂离子电池

TLV1548-Q1 具有串行控制和 8 个模拟输入的汽车类低压 10 位模数转换器

信息描述The TLV1548 is a CMOS 10-bit switched-capacitor successive-approximation (SAR) analog-to-digital (A/D) converter. The device has a chip select (CS), input-output clock (I/O CLK), data input (DATA IN) and serial data output (DATA OUT) that provides a direct 4-wire synchronous serial peripheral interface (SPI™, QSPI™) port of a host microprocessor. When interfacing with a TMS320 DSP, an additional frame sync signal (FS) indicates the start of a serial data frame. The device allows high-speed data transfers from the host. The INV CLK\ input provides further timing flexibility for the serial interface. In addition to a high-speed converter and versatile control capability, the device has an on-chip 11-channel multiplexer that can select any one of eight analog inputs or any one of three internal self-test voltages. The sample-and-hold function is automatic except for the extended sampling cycle, where the sampling cy...
发表于 04-18 20:09 122次 阅读
TLV1548-Q1 具有串行控制和 8 个模拟输入的汽车类低压 10 位模数转换器

TLC2543-Q1 具有串行控制和 11 个模拟输入的汽车类 12 位模数转换器

信息描述The TLC2543 is a 12-bit, switched-capacitor, successive-approximation, analog-to-digital converters. Each device, with three control inputs [chip select (CS), the input-output clock, and the address input (DATA INPUT)], is designed for communication with the serial port of a host processor or peripheral through a serial 3-state output. The device allows high-speed data transfers from the host. In addition to the high-speed converter and versatile control capability, the device has an on-chip 14-channel multiplexer that can select any one of 11 inputs or any one of three internal self-test voltages. The sample-and-hold function is automatic. At the end of conversion, the end-of-conversion (EOC) output goes high to indicate that conversion is complete. The converter incorporated in the device features differential high-impedance reference inputs that facilitate ratiometric conversion, scaling, and isolation of analog circuitry from logic and supply noi...
发表于 04-18 20:07 118次 阅读
TLC2543-Q1 具有串行控制和 11 个模拟输入的汽车类 12 位模数转换器

BQ40Z60 bq40z60 完整多节电池管理器

信息描述德州仪器 (TI) bq40z60 器件是一款可编程的电池管理单元,其集成有电池充电控制输出、电量监测和相关保护功能,能够完全自主地操作 2 至 4 节串联锂离子和锂聚合物电池组。此架构在电量监测处理器与电池充电器控制器之间实现内部通信,从而在系统负载瞬变和适配器电流限制期间根据外部负载条件和电源路径来源管理来优化充电量。可通过 NFET、电感和感测电阻等外部元件针对具体功率传输情况来调节充电电流效率。 该器件提供了电池阵列和系统安全功能,包括电池放电过流、充电短路和放电短路保护,以及针对 N 沟道 FET 的 FET 保护、内部 AFE 看门狗和电池断开连接检测。器件可通过固件提供更多保护 功能, 包括过压、欠压、过热等。特性全集成 2 节至 4 节串联锂离子或锂聚合物电池管理单元Pack+ 上的输入电压范围:2.5V 至 25V电池充电器效率 > 92%电池充电器工作范围:4V 至 25V针对外部 N 沟道场效应晶体管 (NFET) 的电池充电器 1MHz 同步降压控制器软启动,限制浪涌电流外部开关限流保护可编程充电支持 JEITA/增强型充电模式 电量监测用于库伦计数器的 16 位高分辨率积分器16 位模数转换器 (ADC),通过 16 通道多路复用器...
发表于 04-18 19:10 60次 阅读
BQ40Z60 bq40z60 完整多节电池管理器

BQ34Z110 用于铅酸电池的采用 Impedance Track™ 技术的宽量程电量测量计

信息描述 德州仪器 (TI) bq34z110 是一款独立于电池串联配置之外工作的电量计解决方案,此解决方案支持铅酸化学电池。 通过一个外部电压转换电路,可支持 4V 至 64V 的电池,可对此电路进行自动控制以减少系统功耗。bq34z110 器件提供几个接口选项,其中包括一个 I2C 从接口、一个 HDQ 从接口、一个或者四个直接 LED 接口、和一个警报输出引脚。 此外,bq34z110 提供对于外部端口扩展器(支持多于四个 LED)的支持。特性 支持铅酸化学电池 使用获得专利的 Impedance Track 技术,用于电压范围为 4V 至 64V 的电池老化补偿 自放电补偿支持的电池容量超过 65Ahr 支持高于 32A 的充放电电流 外部负温度系数 (NTC) 热敏电阻支持 支持两线制 I2C 和与主机系统进行通信的 HDQ 单线制通信接口 安全哈希算法 (SHA)-1,哈希消息认证码 (HMAC) 认证 一个或者四个直接显示控制 五个 LED 和通过端口扩展器的更多显示 精简的功率模式(典型电池组运行范围条件)正常运行:平均值 < 140µA 睡眠模式:平均值 < 64µA 完全睡眠模式:平均值 < 19µA 封装:14 引脚薄型小外形尺寸封装 (TSSOP)电路图、引脚图和封装图...
发表于 04-18 19:10 56次 阅读
BQ34Z110 用于铅酸电池的采用 Impedance Track™ 技术的宽量程电量测量计

BQ40Z50 1 节、2 节、3 节和 4 节锂离子电池组管理器

信息描述 bq40z50 器件采用已获专利的 Impedance Track 技术,是一款基于电池组的单芯片全集成解决方案,针对 1 节、2 节、3 节和 4 节串联锂离子或锂聚合物电池组提供电量监测、保护及认证等一些列丰富的功能。bq40z50 器件利用其集成的高性能模拟外设,测量锂离子或锂聚合物电池的可用容量、电压、电流、温度和其他关键参数,保留准确的数据记录,并通过 SMBus v1.1 兼容接口将这些信息报告给系统主机控制器。 bq40z50 器件为主机系统提供最大的功率和电流,从而支持 Turbo 升压模式。 该器件还支持电池跳变点,从而在预设的充电阈值状态向主机系统发送 BTP 中断信号。 bq40z50 针对过压、欠压、过流、短路电流、过载和过热情况,以及其他电池组和电池相关故障提供基于软件的 1 级和 2 级安全保护。具有针对认证码密钥的安全内存的 SHA-1 认证能够识别真正的电池组。这个紧凑的 32 导线 QFN 封装在尽可能地提供电池电量测量应用的功能性和安全性的同时,最大限度地降低解决方案成本和智能电池的尺寸。特性全集成 1 节、2 节、3 节和 4 节串联锂离子或锂聚合物电池组管理器及保护 下一代已获专利的 Impedance Track 技术可准确测量锂离子和锂聚合物电池...
发表于 04-18 19:10 74次 阅读
BQ40Z50 1 节、2 节、3 节和 4 节锂离子电池组管理器

BQ27545-G1 单节、电池组端 Impedance Track 电量监测计

信息描述bq27545-G1 锂离子电池电量计是一款微控制器外设,此外设能够提供针对单节锂离子电池组的电量计量。此器件只需开发较少的系统微控制器固件即可实现精确的电池电量计量。bq27545-G1 安装于电池组内或者带有一个嵌入式电池(不可拆卸)的系统主板上。 bq27545-G1 使用已经获得专利的 Impedance Track™ 算法来进行电量计量,并提供诸如剩余电量 (mAh)、充电状态 (%)、续航时间(最小值)、电池电压 (mV) 和温度 (°C) 等信息。该器件还提供针对内部短路或电池端子断开事件的检测功能。bq27545-G1 还 具有 针对安全电池组认证(使用 SHA-1/HMAC 认证算法)的集成支持功能。 该器件还采用 15 焊球 Nano-Free™ DSBGA 封装 (2.61 mm × 1.96 mm),非常适合空间受限的 应用。特性适用于 1 节 (1sXp) 锂离子电池的电池电量计 应用 支持高达 14500mAh 的容量 微控制器外设提供:用于电池温度报告的内部或者外部温度传感器安全哈希算法 (SHA)-1 / 哈希消息认证码 (HMAC) 认证使用寿命的数据记录64 字节非易失性暂用闪存 基于已获专利的 Impedance Track™技术的电池电量计量用于电池续航能力精确预测的电池放电模拟曲线针对电池老化、电...
发表于 04-18 19:10 79次 阅读
BQ27545-G1 单节、电池组端 Impedance Track 电量监测计

BQ27010 单节锂电池和锂聚合物电池电量监测计 IC

信息描述The bqJUNIOR™ series are highly accurate stand-alone single-cell Li-Ion and Li-Pol battery capacity monitoring and reporting devices targeted at space-limited, portable applications. The IC monitors a voltage drop across a small current sense resistor connected in series with the battery to determine charge and discharge activity of the battery. Compensations for battery age, temperature, self-discharge, and discharge rate are applied to the capacity measurments to provide available time-to-emptyinformation across a wide range of operating conditions. Battery capacity is automatically recalibrated, or learned, in the course of a discharge cycle from full to empty. Internal registers include current, capacity, time-to-empty, state-of-charge, cell temperature and voltage, status, and more.The bqJUNIOR can operate directly from single-cell Li-Ion and Li-Pol batteries and communicates to the system over a HDQ one-wire or I2C serial interface.特...
发表于 04-18 19:10 36次 阅读
BQ27010 单节锂电池和锂聚合物电池电量监测计 IC

BQ27541-G1 具有集成 LDO 的电池组端 Impedance Track 电池电量监测

信息 Texas仪器bq27541-G1锂离子电池电量计是一种微控制器外围设备,可为单节锂离子电池组提供电量计量。该器件几乎不需要系统微控制器固件开发来实现精确的电池电量计量bq27541-G1位于电池组内或系统主板上,带有嵌入式电池(不可拆卸)。 bq27541-G1使用获得专利的Impedance Track™算法进行电量计量,并提供剩余电池容量(mAh),充电状态(%)等信息,运行时间为空(最小),电池电压(mV)和温度(°C)。它还提供内部短路或制表断开事件的检测。 bq27541-G1还使用SHA-1 / HMAC认证算法集成了对安全电池组认证的支持 优势特点 用于1系列(1sXp)锂离子电池应用的电池电量计32Ahr容量 微控制器外设提供: 精确的电池电量计支持高达32Ahr 用于电池温度报告的内部或外部温度传感器 SHA-1 / HMAC认证 终身数据记录 > 64字节的非易失性划痕垫FLASH 基于专利阻抗跟踪技术的电池电量计量 模型电池放电曲线,用于准确的时间到空预测 自动调整电池老化,电池自放电,&n温度/速率低效 低值检测电阻(5mΩ至20mΩ) 高级电量计功能 内部短暂检测 标签断开检测 ...
发表于 04-18 19:10 137次 阅读
BQ27541-G1 具有集成 LDO 的电池组端 Impedance Track 电池电量监测

BQ24278 具有电源路径的 2.5A 单输入单节开关模式锂离子电池充电器

信息描述 bq24278 高度集成的单节锂离子电池充电器和系统电源路径管理器件针对空间有限且带有高容量电池的便携式应用。 单节充电器由一个诸如 AC(交流)适配器或者无线电源的专用充电源供电运行。此电源路径管理特性使得 bq24278 能够在为电池独立充电的同时从一个高效 DC 到 DC 转换器为系统供电。 此充电器一直监视电池电流并在系统负载所需电流超过输入电流限制时减少充电电流。 这样可实现正常的充电终止和定时器运行。 系统电压被调节至电池电压,但不会下降至低于 3.5V。 最小系统电压支持使得此系统能够与一个残次品或者有缺失的电池组一起运行并且即使在电池完全放电或者无电池的情况下也可实现瞬时系统启动。 当适配器不能传送峰值系统电流时,此电源路径管理架构还允许电池补充系统电流需要。 这样可使用较小的适配器。 电池充电经历以下三个阶段:充电,恒定电流和恒定电压。 在所有的充电阶段,一个内部控制环路监视 IC 结温并且在超过内部温度阀值的情况下减少充电电流。 此外,bq24278 提供一个基于电压的电池组热敏电阻器监控输入 (TS) 来监控电池温度以保证安全充电。特性 具有独立电源路径控制的高效开关模式充电器从深度放电电池或者在无电...
发表于 04-18 19:10 80次 阅读
BQ24278 具有电源路径的 2.5A 单输入单节开关模式锂离子电池充电器