人口老齡化正成為世界性難題，我國的老齡化數(shù)據(jù)并不樂觀。以上海為例，作為國內(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三分之一為老年人，到2049年這個比例將可能成為全國的老齡化數(shù)據(jù)。而隨著社會老齡化的發(fā)展，家居健康管理的需求變得越來越強(qiáng)烈，因此近年來家庭便攜醫(yī)療設(shè)備成為一個新興的市場。

由于此類設(shè)備對便攜性的天然訴求，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醫(yī)療電源得到優(yōu)良的運行續(xù)航？作為多年來最為重視的市場之一，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，其供應(yīng)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)展變得越來越強(qiáng)烈，開始向院外擴(kuò)展，院外監(jiān)護(hù)市場是一個新興的市場?！盇DI我國區(qū)醫(yī)療行業(yè)市場總監(jiān)彭智峰此前接受媒體采訪時指出，“而這一市場對元器件的重要需求是超低功耗、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現(xiàn)無縫運行，在對從患者身上收集數(shù)據(jù)的過程中供應(yīng)高可靠性，意味著電源管理架構(gòu)要擁有堅固、靈活、緊湊和高效的特點?！?/p>

ADI公司出品的ADp2140正是一款高度集成的降壓開關(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負(fù)載開關(guān)關(guān)閉（如ADp190），而為實時時鐘（RTC）供電的其他電路（如ADp160）始終開啟。開啟時，ADp190具有低于2μA的接地電流，而ADp160在空載時僅消耗大約560nA的電源電流。

針對鋰離子電池充電，ADI旗下還擁有更高級電池充電解決方案——ADp5065。該器件是一款極為高效的開關(guān)模式充電器，由于具有許多錯誤檢測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USB2.0、USB3.0和USB電池充電規(guī)格1.1，這意味著可通過mini-USBVBUS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針對某些短時間使用的、采用不可充電堿性電池的低成本便攜式醫(yī)療設(shè)備供應(yīng)了量身打造的方案。單堿性電池系統(tǒng)面對的難題是電池電壓范圍僅為0.8V至1.5V。而為了對便攜醫(yī)療電子設(shè)備供電，要能以高能效轉(zhuǎn)換此類低輸入電壓的升壓穩(wěn)壓器，此時假如采用ADp1607作為首個電源轉(zhuǎn)換步驟的應(yīng)用，該電路能產(chǎn)生3.3V電壓，可滿足大部分醫(yī)療系統(tǒng)的要求。

深挖市場，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，事實上ADI在整個醫(yī)療健康領(lǐng)域數(shù)年的耕耘完成了從單個產(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，要開關(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量。

基于ADp5050而設(shè)計的微型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pMU集成四個開關(guān)穩(wěn)壓器以及一個線性穩(wěn)壓器，ADp5050采用來自AC-DC電源的12V電軌供電，因而實現(xiàn)了諸多符合醫(yī)療設(shè)備的功能：單個降壓穩(wěn)壓器的開關(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；一個獨特的特性是兩個開關(guān)穩(wěn)壓器能以另外兩個穩(wěn)壓器開關(guān)頻率的一半運行，能夠保持可預(yù)測的低EMI曲線；允許低功率電軌以較高的開關(guān)頻率工作，并在高功率電軌上使用較低的開關(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)重點在于處理散熱問題，以及可靠性、出于安全目的的電流隔離和低噪聲。其中，隔離要執(zhí)行嚴(yán)格的IEC60601-1醫(yī)療安全標(biāo)準(zhǔn)，而采用ADIiCouplers?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不僅能通過隔離柵耦合信號，還能進(jìn)行電源耦合。此外，ADuM540x系列隔離器可供應(yīng)最高達(dá)500mW的總功率，該系列芯片還能集成最多四個數(shù)據(jù)耦合通道。

“結(jié)合自身的優(yōu)勢以及醫(yī)療的行業(yè)發(fā)展趨勢，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)要電源管理、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和信號處理的醫(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，并深入社區(qū)醫(yī)院和家庭醫(yī)療領(lǐng)域，成為醫(yī)療市場發(fā)展的新熱點和趨勢。這些創(chuàng)新的防治模式的前提是基于準(zhǔn)確的檢測，以及高電源效率。ADI電源管理芯片結(jié)合自身的優(yōu)勢和醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展趨勢，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，推動醫(yī)療健康產(chǎn)業(yè)積極發(fā)展。