便携式胰岛素泵设计方案

胰岛素泵是一种便携式医疗设备，图1中设备，胰岛素泵还必须包含全面的自检和故障显示功能，从而需要额外电路以及使用具有自检功能的器件。

便携性

胰岛素泵是可佩戴的设备，因此，必须非常小而轻(工字电感器图2)。其体积通常约2×3×0.75英寸(5.7×7.6×1.9厘米)，重量为2和4盎司(57克和113克)。这些外形要求，使设计师在选择器件时，会优先考虑其大小和功耗。

图1：胰岛素泵系统功能框图；美信可提供蓝色部分的解决方案。

为节省空间，系统设计师需要高度集成的方案和非常小的封装，如：芯片级封装(如美信的UCSP封装)和晶圆级封装(WLP)。为使电池体积尽可能小，设计师必须尽可能降低能耗、提高效率。如果可能的话，关闭那些在任何特定时间内不使用的电路，工作时再给其供电。

该系统的核心是一款高度集成的低待机功耗微控制器——如美信的MAXQ2010、或其它制造商的类似微控制器。16位微控制器MAXQ2010 ，当工作在1MHz和2.7V时，功耗仅为1mA，停机模式的功耗仅为370nA。这种低功耗特性对延长胰岛素泵内电池的工作寿命至关重要。与大多数微控制器一样，MAX2010包括USART、定时器、64kB基于闪存的程序存储器、2kBRAM、一些通用I/O引脚、带参考电压的312.5k采样/秒12位逐次逼近ADC、160段LCD控制器及其它资源。它还可快速从睡眠和停止模式唤醒，使胰岛素泵能更好、更快地服务用户需求。


图2：典型的电池供电的胰岛素泵。

胰岛素泵子系统

胰岛素以“单位”计量，每cc(也即mL，毫升)有100个单位(假定采用标准U-100浓度方法)。这意味着，一个单位是10μL(微升)。基础代谢率的数量级在单位/小时水平，每3到10分钟要对其进行管控调适，而单次剂量是几个单位。典型的装载胰岛素容器的容量为200至300个单位。

由电感器厂家于其超低流速，驱动齿轮泵的电机是减速型的，通常采用一个丝杆来非常缓慢地推动容器活塞，为此电机要转动很多转。因此，只需对电机进行大致的角测量。大多数主要的胰岛素泵制造商使用光学编码器和直流马达，虽然步进马达也可用。其它可能的方法包括采用基于MEMS的泵以使系统体积尽可能小，或采用压力泵以拿掉电机和去掉基于活塞的储液槽。

压力传感器用来确保正常运行及检测堵塞。基于硅应变计，这些传感器可提供毫伏级信号，而不是绑定线应变计提供的微伏级信号。应变计采用典型的桥配置，在大约电源电压一半的共模电压下，提供差分信号。

设计将采用带差分可编程增益放大器(PGA)输入的ADC，或集成临安电感厂在微控制器内带用于信号调制的外部差分或仪表放大器模压电感器的ADC。因为压力读数仅用于显示正常运行状况、并不用于计算给药，所以不需要精密压力测量。

子系统供电

胰岛素泵通常使用升压稳压器将单节碱性电池的较低电压(标称1.5V)升高至2V或更高。为达到最长电池寿命，这些升压稳压器应尽可能工作在允许的最低输入电压。美信和其它厂家的稳压器的工作电压可低至0.6V，启动电压最低可达0.7V，从而最大限度地延长了电池寿命。

MAX1947就是这样一款升压型DC-DC转换器，其输入电压范围为0.7V至3.6V。其2MHz的开关频率及采用的电流模式控制方式减小了元件尺寸、可达到94％以上的效率、并具有快速瞬态响应。它集成了所有必需的开关(电源开关、同步整流器、反向电流阻断器)以尽量减少方案的尺寸。在关机期间，True Shutdown?电路允许将负一体成型电感器载与电池隔断以最大限度地延长电池寿命。

对需要对供电电压进行严格稳压的器件来说，有可能需要对以上讨论过的升压后的电压进行降压。对超低功耗应用来说，线性稳压器可能效率更高，因为它们没有开关电源的开关损耗。带有跳周期模式(skip mode)的降压稳压器具有良好的轻载效率；但低压差线性稳压器(LDO)方案的体积更小，对胰岛素泵来说，这是非常重要的。LDO的效率非常接近于VOUT/VIN之比，所以，若输入电压是略高于LDO压差规范的固定电压，其效率可以很高。 平面变压器厂家 | 平面电感厂家

NCP1601型功率因数校正控制器的原理及应用摘要：NCP1601型功率因数校正控制器可工作在不连续信号模式（DCM）和临界传导模式（CRM）二种工作模式下。文中介绍NCP1601的结构和特点，详细叙述其工作原理并给出一种典型应用电路。关键词：功

[充电器]揭密效率最高的移动电源方案大家好，本人将在这里揭密一个世界上效率最高的移动电源方案，充电效率97%（2A非线性），放电效率95%（1A）97%（0.5A）。 如果您不信，那就关注吧，到底你就信了，首先让我们来看看传统的方案吧。 现在市场上的移动电源其实全是一个方案：升压IC（3.7V-5.3V） + 锂电充电管理IC + 锂电保护IC + 单片机。 传统技术的工作原理充电：用线性的锂离子电池充电IC，将

成本优化的太阳能供电公共服务基础设施进行能量转向更加环保的解决方案是当前的一种趋势，与这种趋势一致的是自助维持运行的太阳能供电基础设施开始在全世界采用。为了改进客户服务、便利性和安全性，具有夜间照明和无线通信能力的公共服务站数量日益增多。有照明

 1/3    1 2 3 下一页 尾页