Il progetto di riferimento del sistema di ventilazione di Renesas è un ventilatore portatile da utilizzare in corridoio o in casi di utilizzo non in terapia intensiva.
La pandemia di COVID-19 ha creato il caos a livello globale, comportando il ricovero ospedaliero di un numero sempre crescente di persone. La richiesta di ventilatori è così alta che i medici stanno creando ventilatori improvvisati per soddisfare la domanda. Molte aziende stanno contribuendo alla causa in vari modi, inclusa l'apertura dei propri IP. Renesas sta contribuendo a questa causa globale anche progettando schede elettroniche pronte da montare per i ventilatori.
Questa macchina può fornire ossigeno ad alta pressione ai pazienti nelle modalità di controllo assistito e controllo della pressione. La modalità di controllo assistito fornisce al paziente un determinato volume corrente di gas ad ogni inspirazione. Il sensore di flusso (FS1023) monitora la portata del gas nel tubo di inalazione e il volume corrente viene calcolato dall'MCU utilizzando la velocità integrata nel tempo. La valvola dell'ossigeno è controllata dall'MCU e gestisce la concentrazione di ossigeno. La modalità di controllo della pressione fornisce al paziente una determinata pressione ad ogni inspirazione. C'è un sensore di pressione dell'aria prossimale collegato alla maschera per monitorare la pressione di inalazione e inviare tale informazione all'MCU RX23W. La soffiante, che fornisce pressione e soffia aria nel sistema, è azionata da una scheda di controllo motore che è controllata dall'MCU RX23T. Utilizza la comunicazione I2C con RX23W. Un umidificatore viene aggiunto al sistema per somministrare al paziente gas umido. Il sistema utilizza due MCU per una maggiore sicurezza, in modo tale che questi dispositivi possano monitorarsi e ripristinarsi a vicenda.
Caratteristiche
- Sistema sicuro che utilizza due MCU che possono monitorarsi a vicenda
- Sistema disponibile per la modalità di controllo assistito e la modalità di controllo della pressione
- L'hardware è in grado di fornire allarmi per basso volume corrente, pressione di picco, disconnessione e apnea
- Sia il volume che la portata del gas sono monitorati da FS1023
- La concentrazione dell'ossigeno è controllata dalla valvola che a sua volta è controllata dall'MCU e monitorata dal sensore di flusso
- La pressione di espirazione è controllata dall'MCU attraverso la valvola di espirazione
- Il sensore di ossigeno viene utilizzato per testare la frazione di ossigeno inspirato (FiO2)
- La soffiante è controllata tramite la retroazione del sensore di pressione/flusso
- La luminosità dell'LCD è controllata dal sensore di luce che monitora la luce ambientale
- Monitoraggio del bilanciamento della batteria per prolungare la durata della batteria
- MCU RX23W
- Microcontroller a 32 bit con Bluetooth® 5 per dispositivi endpoint IoT, controllo del sistema e comunicazione wireless
- MCU RX23T
- Microcontroller che incorpora un'unità a virgola mobile (FPU) più adatta per il controllo di un singolo inverter
- LDO ISL9007
- Bassa caduta di tensione (LDO) ad alte prestazioni 300 mA
- Bassa corrente di quiescenza: 50 µA
- Basso rumore in uscita
- LDO ISL85410
- Regolatore buck sincrono ad ampio ingresso di tensione
- Regolatori buck ISL80410
- Regolatore lineare a 150 mA, bassa corrente di quiescenza, 40 V
- CI di monitoraggio di gruppi batteria ISL94202
- Monitor batterie Li-Ion da 3 a 8 celle autonomo
- Controller buck/boost sincroni ISL81601
- Controller buck/boost a quattro commutatori bidirezionale da 60 V con rilevamento della corrente e monitoraggio di ingresso/uscita
- Sensori FS1023
- Modulo a sensore di flusso di liquido/gas
- Sensori ISL29034
- Sensore di luce digitale integrato
- Driver a semiponte HIP2103
- Driver a semiponte a 60 V 1 A/2 A di picco con blocco di sottotensione 4 V (UVLO)
- Amplificatori operazionali ISL28148
- Amplificatore operazionale con ingresso-uscita rail-to-rail (RRIO) di precisione da 4,5 MHz, con corrente di polarizzazione in ingresso molto bassa
- Amplificatori operazionali ISL28191
- Amplificatore operazionale con uscita rail-to-rail (RRO) a bassa distorsione e bassissimo rumore ad alimentazione singola
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Il progetto di riferimento del sistema di ventilazione di Renesas è un ventilatore portatile da utilizzare in corridoio o in casi di utilizzo non in terapia intensiva.
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