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概要：
新冠肺炎大流行在全球造成了严重破坏，越来越多的人住进了医院。患者对呼吸机的需求量非常大，因此医生正在努力制作简易呼吸机来满足需求。许多公司通过各种方式为这项事业做出了巨大贡献，包括开放他们的知识产权。瑞萨电子也通过提供呼吸机组装电路板的参考设计，为这项全球事业提供帮助。
这是一个呼吸机系统参考设计，可以提供在走廊或非 ICU 病房使用的便携式呼吸机。本机可在辅助控制和压力控制两种模式下为患者提供高压氧气。辅助控制模式为病人每次吸气提供一定的气量。流量传感器 (FS1023) 可以监测吸气管处的气体流量，而潮气量则由 MCU 使用流速对时间的积分进行计算。氧气阀由 MCU 控制，控制氧气比。压力控制模式为患者每次吸气提供一定的压力。面罩上连接了一个近端空气压力传感器，可以监测吸气压力，并将这一信息发送给 RX23W MCU。用于提供压力及将空气鼓入系统的鼓风机由 RX23T MCU 控制的电机控制板驱动。RX23T和RX23W通过I2C进行通信。同时，在系统中增加了一个加湿器，用于为患者提供温润的空气。
该系统使用了两个 MCU，以提高安全性，因为这些设备可以相互监测和重置。
系统优势
- 安全系统使用两个 MCU，可以相互监测
- 系统支持辅助控制模式和压力控制模式
- 硬件能够提供低潮气量、峰值压力、断开连接和呼吸暂停警报
- FS1023 可以监测气量和流速
- MCU 控制的阀门可以控制氧气比，流量传感器可监测氧气比
- 呼气压力由 MCU 通过呼气阀控制
- 氧气传感器用于检测 FiO2（吸入氧浓度）
- 鼓风机由压力/流量传感器反馈控制
- LCD 亮度由监测环境光的光传感器控制
- 采用电池平衡监测器以延长电池寿命
系统框图
推荐产品
该方案下所有手册已上传至附件中，可以免费下载。
| 产品 | 描述 | 相关文档 |
|---|---|---|
| 微控制器 | ||
| RX23W | 32 位 MCU，带 Bluetooth® 5 ，用于物联网终端设备、系统控制和在单个芯片上实现的无线通信 | 数据手册 |
| RX23T | 内置浮点运算单元 (FPU) 的微控制器，最适合控制单个逆变器 | 数据手册 |
| LDO | ||
| ISL9007 | 低 IQ 和高 PSRR 的高电流 LDO | 数据手册 |
| ISL80410 | 40V、低静态电流、150mA 线性稳压器 | 数据手册 |
| 降压稳压器 | ||
| ISL85410 | 宽 VIN 1A ，1A 同步降压稳压器 | 数据手册 |
| 电池组监控器 IC | ||
| ISL94202 | 独立式 3 至 8 芯锂离子电池组监控器 | 数据手册 |
| 升降压控制器 | ||
| ISL81601 | 60V 双向四开关同步升降压控制器 | 数据手册 |
| 传感器 | ||
| FS1023 | 气体和液体流量传感器模块 | 数据手册 |
| ISL29034 | 集成式数字光传感器 | 数据手册 |
| 半桥驱动器 | ||
| HIP2103 | 60V、1A/2A 峰值、半桥驱动器（带 4V UVLO） | 数据手册 |
| 运算放大器 | ||
| ISL28148 | 4.5 MHz，带超低输入偏置电流的单路精密轨对轨输入-输出 (RRIO) 运算放大器 | 数据手册 |
| ISL28191 | 单路电源超低噪声，超低失真，轨到轨输出运算放大器 | 数据手册 |
备注：该方案下所有手册已上传至附件中，可以免费下载。
成功产品组合
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此方案为瑞萨电子官方出品。
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