人口老齡化正成為世界性難題，中國(guó)的老齡化數(shù)據(jù)并不樂(lè)觀。以上海為例，作為國(guó)內(nèi)最早進(jìn)入人口老齡化且老齡化程度最高的城市，目前其戶籍人口中超過(guò)三分之一為老年人，到2049年這個(gè)比例將可能成為全國(guó)的老齡化數(shù)據(jù)。而隨著社會(huì)老齡化的發(fā)展，家居健康管理的需求變得越來(lái)越強(qiáng)烈，因此近年來(lái)家庭便攜醫(yī)療設(shè)備成為一個(gè)新興的市場(chǎng)。

由于此類設(shè)備對(duì)便攜性的天然訴求，高效率的電池管理成為產(chǎn)品公司首要解決的難題。如何在兼顧產(chǎn)品體積、可靠性和舒適度的前提下通過(guò)醫(yī)療電源得到優(yōu)良的運(yùn)行續(xù)航？作為多年來(lái)最為重視的市場(chǎng)之一，ADI在醫(yī)療健康領(lǐng)域擁有一系列創(chuàng)新產(chǎn)品和解決方案，其提供的高效醫(yī)療電源管理服務(wù)幫助便攜醫(yī)療設(shè)備快速發(fā)展。

便攜式醫(yī)療設(shè)備：醫(yī)療電源是關(guān)鍵

“家居健康管理的需求發(fā)展變得越來(lái)越強(qiáng)烈，開(kāi)始向院外擴(kuò)展，院外監(jiān)護(hù)市場(chǎng)是一個(gè)新興的市場(chǎng)。”ADI中國(guó)區(qū)醫(yī)療行業(yè)市場(chǎng)總監(jiān)彭智峰此前接受媒體采訪時(shí)指出，“而這一市場(chǎng)對(duì)元器件的主要需求是超低功耗、高集成度和小尺寸等。因此，產(chǎn)品制造商須確保它們能夠依靠多種電源實(shí)現(xiàn)無(wú)縫運(yùn)行，在對(duì)從患者身上收集數(shù)據(jù)的過(guò)程中提供高可靠性，意味著電源管理架構(gòu)需要擁有堅(jiān)固、靈活、緊湊和高效的特點(diǎn)。”

ADI公司出品的ADP2140正是一款高度集成的降壓開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器，配合線性穩(wěn)壓器使用，該電源管理單元可在便攜醫(yī)療領(lǐng)域可節(jié)省空間和成本。

上圖展示了基于ADI器件的便攜醫(yī)療電源架構(gòu)，保證了電池永久放電保持在最低水平。該電源架構(gòu)可確保電路的某些部分可以通過(guò)負(fù)載開(kāi)關(guān)關(guān)閉（如ADP190），而為實(shí)時(shí)時(shí)鐘（RTC）供電的其他電路（如ADP160 ）始終開(kāi)啟。開(kāi)啟時(shí)，ADP190具有低于2 μA的接地電流，而ADP160在空載時(shí)僅消耗大約560 nA的電源電流。

針對(duì)鋰離子電池充電，ADI旗下還擁有更高級(jí)電池充電解決方案——ADP5065 。該器件是一款極為高效的開(kāi)關(guān)模式充電器，由于具有許多錯(cuò)誤檢測(cè)和安全功能因此特別適合醫(yī)療應(yīng)用。該解決方案完全符合USB 2.0、USB 3.0和USB電池充電規(guī)格1.1，這意味著可通過(guò)mini-USB VBUS引腳從墻壁充電器、車載充電器或USB主機(jī)端口進(jìn)行充電，其帶給醫(yī)療設(shè)備的便攜性不言而喻。

為了適應(yīng)不同便攜式醫(yī)療的需求，ADI針對(duì)某些短期使用的、采用不可充電堿性電池的低成本便攜式醫(yī)療設(shè)備提供了量身打造的方案。單堿性電池系統(tǒng)面臨的難題是電池電壓范圍僅為0.8 V至1.5 V。而為了對(duì)便攜醫(yī)療電子設(shè)備供電，需要能以高能效轉(zhuǎn)換此類低輸入電壓的升壓穩(wěn)壓器，此時(shí)如果采用ADP1607作為首個(gè)電源轉(zhuǎn)換步驟的應(yīng)用，該電路能產(chǎn)生3.3 V電壓，可滿足大部分醫(yī)療系統(tǒng)的要求。

深挖市場(chǎng)，從便攜式到非便攜式的跨越

不僅是在便攜式醫(yī)療設(shè)備電源領(lǐng)域有所建樹，事實(shí)上ADI在整個(gè)醫(yī)療健康領(lǐng)域數(shù)年的耕耘完成了從單個(gè)產(chǎn)品（MEMS傳感器、光學(xué)傳感器、控制器等）到解決方案的完整布局，針對(duì)非便攜式醫(yī)療設(shè)備ADI同樣擁有諸多出色的電源管理方案。

儀器儀表、監(jiān)護(hù)市場(chǎng)是非便攜醫(yī)療設(shè)備應(yīng)用較多的領(lǐng)域，如血液分析儀、心電圖（ECG）、脈搏血氧儀、數(shù)字X射線、 MRI（磁共振成像）和PET（正電子發(fā)射斷層掃描）等。以血液分析儀為例，這類通常不用擔(dān)心電源效率而更重視低噪聲性能，需要開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器和線性穩(wěn)壓器具有極低的噪聲，才能保證極高精度的測(cè)量。

基于ADP5050而設(shè)計(jì)的微型PMU（電源管理單元）就良好的契合了醫(yī)療儀器儀表的需求。該P(yáng)MU集成四個(gè)開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器以及一個(gè)線性穩(wěn)壓器，ADP5050采用來(lái)自AC-DC電源的12 V電軌供電，因而實(shí)現(xiàn)了諸多符合醫(yī)療設(shè)備的功能：?jiǎn)蝹€(gè)降壓穩(wěn)壓器的開(kāi)關(guān)頻率進(jìn)行同步和相移，以便最大程度地降低輸入線路上的噪聲；一個(gè)獨(dú)特的特性是兩個(gè)開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器能以另外兩個(gè)穩(wěn)壓器開(kāi)關(guān)頻率的一半運(yùn)行，能夠保持可預(yù)測(cè)的低EMI曲線；允許低功率電軌以較高的開(kāi)關(guān)頻率工作，并在高功率電軌上使用較低的開(kāi)關(guān)頻率以獲得最高效率。

而在病人監(jiān)護(hù)方面，以心電圖（ECG）為代表的設(shè)備電源管理通常采用線路供電，因此側(cè)重點(diǎn)在于處理散熱問(wèn)題，以及可靠性、出于安全目的的電流隔離和低噪聲。其中，隔離需要執(zhí)行嚴(yán)格的IEC 60601-1醫(yī)療安全標(biāo)準(zhǔn)，而采用ADI iCouplers?技術(shù)的數(shù)字隔離器使隔離完整性不受影響。上圖展示了集成iCoupler 功能的典型isoPower?器件，isoPower不僅能通過(guò)隔離柵耦合信號(hào)，還能進(jìn)行電源耦合。此外，ADuM540x系列隔離器可提供最高達(dá)500 mW的總功率，該系列芯片還能集成最多四個(gè)數(shù)據(jù)耦合通道。

“結(jié)合自身的優(yōu)勢(shì)以及醫(yī)療的行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，ADI芯片已經(jīng)廣泛應(yīng)用在了預(yù)防、診斷、治療、慢病管理各個(gè)環(huán)節(jié)。”根據(jù)彭智峰透露的信息，ADI的芯片涵蓋了大多數(shù)需要電源管理、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和信號(hào)處理的醫(yī)療器械產(chǎn)品。

本文小結(jié)

以數(shù)字和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心的數(shù)字化遠(yuǎn)程診療將成為新的熱點(diǎn)，并深入社區(qū)醫(yī)院和家庭醫(yī)療領(lǐng)域，成為醫(yī)療市場(chǎng)發(fā)展的新熱點(diǎn)和趨勢(shì)。這些創(chuàng)新的防治模式的前提是基于準(zhǔn)確的檢測(cè)，以及高電源效率。ADI電源管理芯片結(jié)合自身的優(yōu)勢(shì)和醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，在預(yù)防、診斷、治療和慢性病管理等方面得到了廣泛的應(yīng)用，推動(dòng)醫(yī)療健康產(chǎn)業(yè)積極發(fā)展。
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