基于 MAX30001 的 ECG 远程患者生命体征监护仪的电源子系统

作者：马克·史密斯
摘要：本应用笔记是该系列的一部分，为读者提供指导，帮助读者实现和验证经过验证的开关模式电源电路，该电路用于使用Maxim Biosensing模拟前端（AFE）的远程生命体征监测设备。本文档重点介绍使用MAX30001 ECG AFE的生命体征监护仪。在本应用笔记中，读者可以找到参考原理图和布局（流行的EDA和PDF格式）、验证检查列表和故障排除指南。

下图显示了一个框图，其中MAX30001AFE器件需要两个电源通道来为数字电源、模拟电源和OVDD（逻辑接口电压）电源供电。

本子系统通过IEC60601 201.12.4.4.106系统噪声测试规定的性能限制标准。

设计限制

输入 （V蝙蝠)	输出 （V挖/ 5安娜)	噪声、反照率
V艾敏	V艾美克斯	V奥明
3.0V^1^	4.2V^1^	1.6V
1.0V^2^	3.4V^2^	1.6V

1：二次电池（锂聚合物）
2：原电池：a）锂电池2.0V-3.4V，b）锌空气电池1.3V-1.7V，c）银氧化物电池1.2V-1.6V

基于MAX30001的ECG远程患者生命体征监护仪。

设计配置	电池实施	主板区域布局注意事项
离散	初级（硬币和纽扣电池）次要（锂和锂聚合物）	* 实现独立的分立电路
综合	中学（锂和锂聚合物）	* 使用单个集成电路，满足最小的电路板面积要求* 仅支持二次电池

分立式电源子系统

请使用下表和相关链接快速访问感兴趣的离散电源子系统。

输出电压	输入功率	电池类型	开关电路	链接到清单
1.8V	2.0-4.2V 电池	锂离子（原代细胞） 锂聚合物（二次细胞）	最大38640A	2.0V – 4.2V 电池的分立式设计说明
1.8V	1.0-1.7V 电池	锌空气（原代电池）氧化银（原代电池）	MAX17220	1.0V – 1.7V 电池的分立式设计说明

• 2.0V – 4.2V 电池的分立式设计说明
• 1.0V – 1.7V 电池的分立式设计说明
• 集成设计说明

2.0V – 4.2V 电池的分立式设计说明

这种DC-DC转换器设计用于调节两个输出电源轨，以用于远程患者生命体征监护仪子系统。该电路由可充电锂聚合物电池或原电池锂电池供电，可提供适当的线路和负载调节，同时保持生物传感SNR性能所需的低输出噪声水平。

ECG子系统采用分立式MAX38640A PS器件。

关键组件

指示器	元件	描述
U1	直流-直流转换器	电源转换器器件（MAX38640A）
L1	2.2μH 电感	低 ESR 电感器（能量）存储元件^1^
C1	22μF 电容	低 ESR 电容器（能量）存储元件^1^

注意：
1） L1 & C1 是专门选择的无源元件，对 DC-DC 转换器（也称为开关模式电源）的性能至关重要。

采用MAX38640A器件的1.8V SMPS电路

以下MAX38640A电路给出了远程患者生命体征监护仪应用中正常工作的开关模式电源（SMPS）器件的典型输入和输出电源电平。如下图所示，数字万用表（DMM）可用于探测输入和输出端口，以验证电源电压电平。请注意，电源输出电平可能因各种因素而异，例如：

• 电池放电
• 更改负载（即设备模式更改、设备从睡眠模式唤醒等）

1.8VDC MAX38640A SMPS电路，用于可穿戴/医疗保健应用。

MAX38640A参考设计文件

单击以下链接访问MAX38640A电路参考设计页面，获取焊盘图案、各种格式的原理图和CAD数据：

快板 CAD 格式：MAX38640A 参考设计
鹰 CAD 格式：MAX38640A 基准Design_Eagle
焊盘 CAD 格式：MAX38640A 基准Design_Pads

单击以下链接访问MAX38640A验证数据报告：分立式SMPS电路的验证数据报告。

1.8V SMPS 电路验证检查表

单击以下链接以访问电路验证清单。

1.8V SMPS 电路故障排除指南

单击以下链接以访问电路故障排除指南。