基于ADI方案的心脏自动体外除颤器设计 - UDC 模拟前端AFE部分

 

 

心脏自动体外除颤器（automated external defibrillator：AED）设计中电源系统极其重要。电路中如果存在交流供电，50Hz或60Hz交流电造成的漏电流如果流经人体，可能会致人死亡。即使电流可能非常小，但仍然具有致命危险。安全标准允许的60 Hz漏电流为10 A。由此AED设计中要优先考虑患者或操作员的安全，确保不存在能产生流经患者的电流超过10 A rms的路径，确保流经患者电路的直流及低频隔离达到交流主电源的10次谐波及以上，确保患者与接地之间至少5000 V的隔离。

 

另外对于便携式AED，如同更高更快更强的口号，一个永恒主题就是更轻更薄更小。ADI公司最新推出的高集成度电源管理芯片ADP5034采用小型LFCSP（引脚架构芯片级）封装，仅占用69mm2的电路板面积，满足日益缩小的电路板要求。内部集成两个降压调节器和两个 LDO（低压差）调节器，输出电压可在工厂编程设置也可以通过外部设置调节，提供极大的设计灵活性。由此可以考虑用单片ADP5034来实现AED系统的电源电路。ADP5034的典型应用框图如下：

 

 

在AED系统中，除了确保交流电路的隔离，采用分立元件的典型直流电源电路设计链路如下：

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ADP5034应用于AED电路设计后不仅可以大幅降低电源链的设计复杂度，减少外围元器件数目，同时也可以降低成本。