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TIDA-010043

Diseño de referencia del controlador LED lineal, eficiente y de alta corriente para SpO2 y otras apl

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TIDA-010043

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Información general

Este diseño de referencia proporciona un diseño de referencia de controlador de diodo emisor de luz (LED) protegido, eficiente (controlado por espacio libre), de alta corriente (hasta 1.5 A) y lineal (preciso y rápido) para permitir la saturación de oxígeno capilar periférico (SpO2) y otras aplicaciones médicas. Una aplicación SpO2 típica controla la corriente a través de LED. La mayoría de estos controladores están integrados con dispositivos frontales analógicos y funcionan al valor típico de 100 mA. Se necesita un impulso de corriente más alto para cubrir una amplia gama de fisiología humana y veterinaria. Este diseño permite la autocalibración y utiliza una tabla de consulta para el control de la sala libre y accionar los LED de forma óptima, lo que se traduce en una disipación de potencia mínima en todo el elemento de control. El diseño funciona con un rango de tensión de entrada de 1.8 V a 4.2 V y permite corrientes LED de hasta 1.5 A.

Funciones
  • Mayor eficiencia al proporcionar control de espacio libre para accionar los LED de forma óptima:
    •  - Autocalibración incorporada y tabla de consulta para control de espacio libre
    • Ajuste dinámico de la tensión de suministro de los LED para lograr una eficiencia óptima en los niveles de corriente programados
  • Diagnóstico (LED abierto, cortocircuito de LED, desconexión de LED) y mecanismo de protección contra fallos mediante desconexión de la alimentación mediante fusibles electrónicos
  • Amplio rango de entrada de funcionamiento de 1.8 V a 5.5 V para admitir todas las entradas de tipo de batería
  • Selección de rango programable para corriente LED (de 100 mA a 1.5 A)
  • Compatible con los EVM de la serie AFE44xx (probado con EVM AFE4403) para accionar LED
  • Probado con MSP430G2553 LaunchPad™ y dos LED integrados (verde y rojo)
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Se desarrolló una placa completamente integrada únicamente para pruebas y validación de rendimiento y no está disponible para la venta.

Archivos de diseño y productos

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Descargue archivos de sistema listos para usar para acelerar su proceso de diseño.

download Guía de diseño — TIDA-010043
TIDUEK8.PDF (6575 KB)

Descripción general del diseño de referencia y datos de las pruebas de rendimiento verificadas

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

Descripción detallada del diseño para la instalación de componentes

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

Lista completa de componentes de diseño, designadores de referencia y números de fabricantes/piezas

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

Archivos para modelos 3D o dibujos 2D de componentes de IC

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

Fichero de diseño que contiene información sobre la capa física de la PCB de diseño

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

Archivo de trazado de capas de PCB para generar el trazado del diseño de PCB

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

Diagrama esquemático detallado del diseño y los componentes

Productos

Incluye productos de TI en el diseño y posibles alternativas.

MOSFET

CSD13306W — MOSFET de potencia NexFET™ de 12 V y canal N, WLP simple de 1 mm x 1,5 mm, 10,2 mOhm

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Amplificadores operacionales de alta velocidad (GBW ≥ 50 MHz)

OPA365 — Amplificador operacional de 5 V de precisión, 50 MHz y alta CMRR de carril a carril

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Comparadores

TLV7021 — Comparador pequeño de baja potencia con salida de drenaje abierto

Hoja de datos: PDF | HTML
Amplificadores operacionales de precisión (Vos < 1 mV)

OPA333 — Amplificador operacional de precisión CMOS de micropotencia, 1.8 V, 17 µA y deriva cero

Hoja de datos: PDF | HTML
MOSFET

CSD13202Q2 — MOSFET de potencia NexFET™ de 12 V y canal N, SON simple de 2 mm x 2 mm, 9,3 mOhm

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Interruptores y multiplexores analógicos y de precisión

TMUX1119 — Multiplexor de precisión de un canal, 5 V y 2:1 (SPDT) con corriente de fuga en estado ON de 3 pA

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Convertidores de CA/CC y CC/CC (FET integrado)

TPS63802 — Convertidor buck-boost de 2 A, alta eficiencia y 11 µA de corriente inactiva en encapsulado QFN/DFN

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Fusibles electrónicos (intercambios en caliente integrados)

TPS2595 — eFuse de 0.5 4 A, 2.7 V a 18 V, 34 mΩ, con protección contra sobretensión en un paquete WSON pequ

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Software

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Fecha de publicación: 7/03/2019
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Fecha de publicación: 8/03/2019
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Tipo Título Descargar la versión más reciente en inglés Fecha
* Guía de diseño Efficient, high current, linear LED driver reference design for SpO2 8/03/2019

Recursos de diseño

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Kit de desarrollo
MSP-EXP430G2ET — Kit de desarrollo MSP430™ LaunchPad™ para MCU, línea económica
Placa de evaluación
AFE4403EVM — AFE integrado AFE4403 para módulo de evaluación de monitores de frecuencia cardiaca y pulsioxímetros

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Diseño de referencia
TIDA-010029 — Diseño de referencia de monitor portátil de frecuencia cardiaca (HRM) y SpO2 de varios sensores de 1

Soporte y capacitación

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