TIDA-010043

Referenzdesign für effizienten, linearen LED-Treiber mit hohem Strom für SpO2 und andere medizinisch

TIDA-010043

Designdateien

Überblick

Dieses Referenzdesign bietet ein geschütztes, effizientes (Headroom-gesteuertes), lineares (genaues und schnelles) Hochstrom- (bis zu 1,5 A), LED-Treiber-Referenzdesign, um die periphere kapillare Sauerstoffsättigung (SpO2) und andere medizinische Anwendungen zu ermöglichen. Eine typische SpO2-Anwendung steuert den Strom durch LEDs an. Die meisten dieser Treiber sind in analoge Frontend-Bausteine integriert und arbeiten mit einem typischen Wert von 100 mA. Um ein breites Spektrum der Human- und Veterinärphysiologie abzudecken, ist eine höhere Stromansteuerung erforderlich. Dieses Design ermöglicht die Selbstkalibrierung und verwendet eine Nachschlagetabelle für die Headroom-Steuerung, um LEDs optimal anzusteuern, was zu einer minimalen Verlustleistung über das Steuerelement führt. Das Design wird mit einem Eingangsspannungsbereich von 1,8 V bis 4,2 V betrieben und ermöglicht LED-Ströme bis zu 1,5 A.

Merkmale
  • Höherer Wirkungsgrad durch Headroom-Steuerung zur optimalen LED-Ansteuerung:
    •  - Integrierte Selbstkalibrierung und Nachschlagetabelle für Headroom-Steuerung
    • Dynamische Anpassung der LED-Versorgungsspannung zum Erreichen eines optimalen Wirkungsgrads bei den programmierten Stromstärken
  • Diagnostik (LED offen, LED-Kurzschluss, LED-Trennung) und Fehlerschutzmechanismus durch Trennen der Stromversorgung mit einer E-Sicherung
  • Großer Eingangsspannungsbereich von 1,8 V bis 5,5 V zur Unterstützung aller Batterieeingänge
  • Programmierbare Bereichsauswahl für LED-Strom (von 100 mA bis 1,5 A)
  • Kompatibel mit EVMs der Serie AFE44xx (getestet mit AFE4403-EVM) zur Ansteuerung von LEDs
  • Getestet mit MSP430G2553 LaunchPad™ und zwei auf der Platine integrierten LEDs (grün und rot)
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Eine voll bestückte Platine wurde nur für Test- und Leistungsvalidierung entwickelt. Sie wird nicht zum Verkauf angeboten.

Designdateien und Produkte

Designdateien

Laden Sie sich sofort einsetzbare Systemdateien herunter, um Ihren Designprozess zu beschleunigen.

TIDUEK8.PDF (6575 KB)

Überblick über Referenzdesigns und verifizierte Leistungstestdaten

TIDRZ91.PDF (192 KB)

Detaillierter Überblick über das Design-Layout zur Bestimmung der Position der Komponenten

TIDRZ90.PDF (30 KB)

Vollständige Liste mit Designkomponenten, Referenz-Bezeichnern und Hersteller-/Teilenummern

TIDRZ93.ZIP (1623 KB)

Dateien für 3D-Modelle oder 2D-Zeichnungen von IC-Komponenten

TIDCFC6.ZIP (444 KB)

Designdatei mit Informationen zur physikalischen Platinenschicht der Design-Platine

TIDRZ92.PDF (946 KB)

Leiterplattenschicht-Plotdatei zur Erstellung des Design-Layouts der Leiterplatte

TIDRZ89.PDF (347 KB)

Detailliertes Schaltplandiagramm für Design-Layout und Komponenten

Produkte

Enthält TI-Produkte in der Entwicklung und mögliche Alternativen.

MOSFETs

CSD13306W12 V, N-Kanal-NexFET™-Leistungs-MOSFET, Einzel-WLP 1 mm x 1,5 mm, 10,2 mOhm

Datenblatt: PDF | HTML
Hochgeschwindigkeits-Operationsverstärker (Transitfrequenz ≥ 50 MHz)

OPA365Präziser Rail-to-Rail-Operationsverstärker mit hoher CMRR, 5 V, 50 MHz

Datenblatt: PDF | HTML
Komparatoren

TLV7021Energieeffizienter, kleiner Komparator mit Open-Drain-Ausgang

Datenblatt: PDF | HTML
Präzisionsoperationsverstärker (Vos < 1 mV)

OPA333MicroPower, 1,8 V, 17 µA Nulldrift-CMOS-Präzisions-Operationsverstärker

Datenblatt: PDF | HTML
MOSFETs

CSD13202Q212-V-N-Kanal-NexFET™-Leistungs-MOSFET, Einzel-SON 2 mm x 2 mm, 9,3 mOhm

Datenblatt: PDF | HTML
Analog- & Präzisionsschalter & -multiplexer

TMUX11191-kanaliger Präzisions-Multiplexer, 2:1 (SPDT), 3 pA, 5 V

Datenblatt: PDF | HTML
AC/DC- und DC/DC-Wandler (integrierter FET)

TPS63802Hocheffizienter Ruhestrom-Abwärtswandler mit 2 A und 11 μA im QFN/DFN-Gehäuse

Datenblatt: PDF | HTML
eFuses (integrierte Hot-Swaps)

TPS25952,7 bis 18 V, 34 mΩ, eFuse 0,5–4 A mit Überspannungsschutz in kleinem WSON-Gehäuse

Datenblatt: PDF | HTML

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Software

Firmware

TIDCFC7 — TIDA-010043 Firmware

Unterstützte Produkte und Hardware

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Referenzdesign
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Veröffentlichungsdatum: 07.03.2019
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Versionsinformationen

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Designtools und Simulation

Simulationsmodell

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Veröffentlichungsdatum: 08.03.2019
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* Designleitfaden Efficient, high current, linear LED driver reference design for SpO2 08.03.2019

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