Abigail Sun
高级应用工程师

随着高度传染性疾病在世界范围内的迅速传播,非接触式温度计现已成为医疗必需品。精确的体温测量对初步判断病毒或细菌感染有指导意义,且在非接触式测温帮助下,医务人员可以防止疾病在医疗保健系统内传播。根据Research and Markets的报告显示,从2018至2024年,全球非接触式温度计业务前景预计将以超过11%的复合年增长率增长。

非接触式温度计的增长主要集中在北美及亚太地区,但预计其他地区都将有不同程度增长。增长的原因主要是因为老龄化人口,也正是在医疗机构或接受长期护理时的易感人群。随着人们对交叉感染和继发感染的意识不断增强,这些非接触式解决方案正在迅速取代入耳式和腋下体温计。推动这些解决方案发展的其他应用是兽医和家庭护理。在这两种情况下,最好使用易于使用,紧凑小巧且测量精确的非接触式解决方案,当然,最好还有较长的电池寿命。

图1中的IR非接触式温度计框图是非接触式温度计应用的典型示例。该解决方案的核心是瑞萨电子RL78/H1D微控制器(MCU)。它包括高精度模拟功能,例如24位Delta-Sigma A/D转换器、SAR A/D转换器、可编程增益放大器、运算放大器和8位/ 12位D/A转换器。它还具有内置LCD控制器/驱动器,这使得RL78/H1D非常适合医疗保健设备。较低的功耗和在单片MCU中的高度集成使系统具有更长的电池寿命和更小的解决方案尺寸。此外,RL78/H1D具有2.7V至5.5V的宽电压输入范围,这使得RL78/H1D更适合电池应用。 RL78还提供64引脚4x4mm TFBGA封装的选项,可实现极为紧凑的电路板设计。

为了管理整个系统的电源,我们使用ISL9021A——瑞萨电子低IQ,低噪声和高PSRR LDO系列产品,最适合电池应用。它的输入电压范围在1.5V至5.5V之间,输出电压具有许多固定电压选项,在过热,线路和负载范围内的输出精度为±1.8%。ISL9021A在10kHz时的典型PSRR为75dB,在1MHz时的典型PSRR为50dB,这使得系统中的LCD能够获得低噪声和稳定的功率。它还采用4焊球0.975mmx1.155mm WLCSP和1.6mmx1.6mm 6 Ld µTDFN封装提供。这使其非常适合电池供电的手持设备中的小尺寸电路板开发。

为了管理设计中的电池充电部分,我们使用了完整的单节锂离子/聚合物电池充电IC,ISL9205D。当交流适配器为电压源时,该系列设备可用作线性充电器。电池以标准锂离子充电曲线充电,先进行恒定电流充电,然后是恒定电压充电(CC/CV)。当适配器输出为限流电压源且电流限制小于IC的编程恒流时,它们将用作脉冲充电器,其中恒流阶段时,充电电流由交流适配器的电流限制确定。在两种适配器情况下,ISL9205D在恒定电压阶段均以线性模式工作。它还采用小型3x3mm QFN或DFN封装,使其足够小以适合相关医疗解决方案。

通过使用高度集成的MCU,低IQ稳压器,锂离子电池充电IC(均采用超小型封装),我们提供了紧凑、经济高效的低功耗非接触式温度计设计方案。

图1 – 红外非接触式温度计框图:

您还可通过瑞萨电子官方网页“成功产品组合”查看更多解决方案,这些解决方案可帮助我们的客户加快设计速度,更快地将产品推向市场。

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