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設計と開発
リファレンス デザイン

TIDA-010043

SpO2 と他の医療アプリケーション向け、高効率、大電流リニア LED ドライバのリファレンス デザイン

設計ファイル

TIDA-010043

設計ファイル

概要

このリファレンス デザインは、末梢毛細血管酸素飽和度 (SpO2) およびその他医療アプリケーションに対応した、保護機能付き高効率 (ヘッドルーム制御) 大電流 (最大 1.5A) リニア (正確で高速) 発光ダイオード (LED) ドライバのリファレンス デザインです。一般的な SpO2 アプリケーションは、LED 経由で電流を駆動します。これらのドライバのほとんどは、アナログ フロントエンド デバイスと統合されており、標準値 100mA で動作します。人体および動物の広範な生理機能に対応するには、より大きな電流の駆動が必要とされます。このリファレンス デザインを使うと自己較正が可能です。また、LED を最適に駆動するためルックアップ テーブルを使用してヘッドルームを制御し、制御素子全体の消費電力を最小化できます。このデザインは 1.8V ～ 4.2V の入力電圧範囲で動作し、最大 1.5A の LED 電流に対応できます。

特長
  • ヘッドルーム制御により LED を最適に駆動し、高い効率を実現：
    • - 内蔵の自己較正とルックアップ テーブルによるヘッドルーム制御
    • LED の供給電圧を動的に調整し、プログラムされた電流レベルで最適の効率を実現
  • 診断 (LED 開放、LED 短絡、LED 切断)、および e-Fuse を使用して電源を切断する故障保護機構
  • 1.8V ～ 5.5Vの広い動作入力電圧範囲により、あらゆる種類のバッテリ入力に対応
  • LED 電流のプログラマブル範囲選択 (100mA から 1.5A まで)
  • LED 駆動のための AFE44xx シリーズ評価基板と互換 (AFE4403 評価基板でテスト済み)
  • MSP430G2553 LaunchPad™ と 2 個のオンボード LED (緑と赤) を使用してテスト済み
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設計ファイルと製品

設計ファイル

すぐに使用できるシステム ファイルをダウンロードすると、設計プロセスを迅速化できます。

download 設計ガイド — TIDA-010043
JAJU701.null (null KB)

リファレンス デザインの概要と検証済みの性能テスト データ

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

コンポーネントの配置を明示する詳細な設計レイアウト

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

設計に使用したコンポーネント、参照指定子、メーカー名や型番などを記入した詳細なリスト

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

IC コンポーネントの 3D モデルまたは 2D 図面に使用するファイル

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

PCB 設計の基板層に関する情報を記載した設計ファイル

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

PCB 設計レイアウトを生成するための PCB 基板層のプロット ファイル

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

設計レイアウトとコンポーネントを示した詳細な回路図

製品

設計や代替製品候補に TI 製品を含めます。

MOSFET

CSD13306W — 12V、N チャネル NexFET™ パワー MOSFET、1mm x 1.5mm のシングル WLP、10.2mΩ

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高速オペアンプ (50MHz 以上のゲイン帯域幅：GBW)

OPA365 — 5V、50MHz、高精度、高 CMRR、レールツーレールオペアンプ

データシート: PDF | HTML
コンパレータ

TLV7021 — オープン ドレイン出力、低消費電力、小型サイズ コンパレータ

データシート: PDF | HTML
高精度オペアンプ (Vos が 1mV 未満)

OPA333 — マイクロパワー、1.8V、17μA、ゼロドリフト CMOS 高精度オペアンプ

データシート: PDF | HTML
MOSFET

CSD13202Q2 — 2mm x 2mm の SON 封止、9.3mΩ、シングル、12V、N チャネル NexFET™ パワー MOSFET

データシート: PDF | HTML
アナログ / 高精度スイッチ / マルチプレクサ

TMUX1119 — 3pA オン状態リーク電流、5V、2:1 (SPDT)、1 チャネル高精度マルチプレクサ

データシート: PDF | HTML
DC/DC コンバータ

TPS63802 — QFN/DFN パッケージ封止、2A、高効率、静止電流 11μA、昇降圧コンバータ

データシート: PDF | HTML
eFuse (統合型ホットスワップ)

TPS2595 — 過電圧保護機能搭載、小型 WSON パッケージ封止、2.7V ～ 18V、34mΩ、0.5 ～ 4A eFuse

データシート: PDF | HTML

開発の開始

ハードウェア開発

評価ボード

AFE4403EVM — AFE4403 心拍モニタとパルス・オキシメータ（血中酸素飽和度計）向け統合型 AFE の評価モジュール

このリファレンス デザインは、末梢毛細血管酸素飽和度 (SpO2) およびその他医療アプリケーションに対応した、保護機能付き高効率 (ヘッドルーム制御) 大電流 (最大 1.5A) リニア (正確で高速) 発光ダイオード (LED) ドライバのリファレンス デザインです。一般的な SpO2 アプリケーションは、LED 経由で電流を駆動します。これらのドライバのほとんどは、アナログ フロントエンド デバイスと統合されており、標準値 100mA で動作します。人体および動物の広範な生理機能に対応するには、より大きな電流の駆動が必要とされます。このリファレンス (...)
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サポート対象の製品とハードウェア

サポート対象の製品とハードウェア

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リファレンス・デザイン
TIDA-010043 — SpO2 と他の医療アプリケーション向け、高効率、大電流リニア LED ドライバのリファレンス デザイン
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制限：
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開発キット

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

このリファレンス デザインは、末梢毛細血管酸素飽和度 (SpO2) およびその他医療アプリケーションに対応した、保護機能付き高効率 (ヘッドルーム制御) 大電流 (最大 1.5A) リニア (正確で高速) 発光ダイオード (LED) ドライバのリファレンス デザインです。一般的な SpO2 アプリケーションは、LED 経由で電流を駆動します。これらのドライバのほとんどは、アナログ フロントエンド デバイスと統合されており、標準値 100mA で動作します。人体および動物の広範な生理機能に対応するには、より大きな電流の駆動が必要とされます。このリファレンス (...)
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TI の評価基板に関する標準契約約款が適用されます。

ソフトウェア開発

ファームウェア

TIDCFC7 — TIDA-010043 Firmware

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リリース日: 2019/03/07
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リリース情報

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設計ツールおよびシミュレーション

シミュレーション・モデル

TIDM058 — TIDA-010043 Simulation

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リリース日: 2019/03/08
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* 設計ガイド SpO2 向け、高効率、大電流リニア LED ドライバのリファレンス・デザイン 英語版 2019/03/29

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