医用呼吸机的半导体元件

安森美半导体如何在供应医用呼吸机方面发挥重要作用

当我写这篇文章时，我正在我的家庭办公室工作，就像世界上大多数人一样与世隔绝。我趁着安静的时候写作，因为安静很快成为这个家庭的稀有物。我的妻子凯西和我正在照顾我们的孙子查理，而查理的妈妈是亚利桑那州当地一家医院的重症监护室护士，被认为是必不可少的工作人员。由于我们在这里根据全州范围内的“居家令”开展业务，因此从某种角度来看，照顾我们的孙子可能会显得我们不遵守该命令。好吧，我们不是。目前，她担任 31 名 COVID-19 患者的资源护士，其中 11 名患者依赖医用呼吸机，不幸的是，这种救生技术在此次大流行期间全球短缺。

COVID-19 住院人数的迅速增加给全球呼吸机库存带来了前所未有的压力。安森美半导体及其运营也被视为必不可少和关键的基础设施由美国国土安全部指定为半导体元件供应商，半导体元件是医疗设备制造商供应链的重要组成部分。ON Semiconductor 的产品用于各种医疗设备，包括帮助重症 COVID-19 患者保持呼吸的呼吸机。对于那些不熟悉医用呼吸机的人来说，呼吸机可以在患者无法自行呼吸的情况下将空气移入和移出肺部，并且应用或用例可能非常广泛。通常，机器会用补充氧气将加湿和加热的空气强制送入肺部。设备可以在重症监护病房、急诊室、门诊（指急救人员情况）和家中找到。

在这里，我将解释安森美半导体的医用呼吸机核心解决方案及其对挽救生命的医疗技术的意义。

医用呼吸机系统的组件

复杂性可能有很大差异，但医用呼吸机系统中的常见变量是：

测量呼吸机在吸气（或吸气相）期间输送的氧气

每分钟呼吸率

潮气量，即每次呼吸的体积

灵敏度，即呼吸机需要多少吸气或触发力才能识别患者的吸气尝试。触发器可以防止“机械呼吸”或呼吸机启动的呼吸

峰值流量，或呼吸流量

ON Semiconductor 的医用呼吸机解决方案

ON Semiconductor 的专家团队努力工作，为医用呼吸机提供高级系统架构（图 1）。让我们深入了解组件可以为这些救生设备提供的许多功能。

图 1 ：ON Semiconductor医用呼吸机核心解决方案的高级系统架构。（来源：安森美半导体）

图 1中所示的架构能够控制一个高性能 BLDC 空气泵（或多个相同 BLDC 驱动器），这是每台医用呼吸机的“心脏”。呼吸机中实施的每个阀门驱动模块可以同时驱动多达六个阀门。

对于常用的备用电池，ON Semiconductor 的NCP1871使每个电池都处于充满电状态，以便能够在需要时提供电力。由于许多制造商正在使用多电池设置，ON Semiconductor 的解决方案可以扩展到与制造商通过添加更多电池控制器实施的一样多的热插拔电池。

此外，ON Semiconductor 还提供多种选项，包括低功耗蓝牙?、Wi-Fi 和Sub-GHz无线电，用于连接到外部数据系统和主机。支持语音用户界面 (VUI)，以及带有扩音器支持的重要事件警报系统。

最后，连接解决方案还包括用于连接外部驱动器的多个 USB 端口、语音识别硬件、带显示驱动器的内部显示输出、背光驱动器和可用于将触摸屏投射到外部的 HDMI 输出端口。

许多受支持的设备都符合汽车标准，这一优势在医疗设备制造界越来越受欢迎。这些汽车级设备通常具有更高的耐用性和扩展的工作温度范围，使这些特性和功能对医疗行业以及用于安全的诊断功能和故障保护功能具有吸引力。

结论

ON Semiconductor 与其客户和合作伙伴合作，在提供拯救生命的医疗技术方面发挥着关键作用。一个专家团队开发了 ON Semiconductor 的医用呼吸机核心解决方案，用于重症监护病房、急诊室、门诊服务和家庭保健，以治疗有严重呼吸问题的患者。安森美半导体医用呼吸机核心解决方案具有可同时驱动呼吸机中多达六个阀门的 BLDC 气泵、确保呼吸机能够在需要时提供功率的安森美半导体医用呼吸机框图、多种连接选项、VUI 和带扩音器支持的报警系统，用于提醒医务人员注意紧急事件。

医用呼吸机半导体元件博客由 Steven Dean 撰写，并首次发布在 onsemi.com 上。

Steven Dean 在半导体和医疗设备领域拥有超过 25 年的经验，现在领导 ON Semiconductor 的信号处理、无线和医疗部门的业务营销。过去的任命包括美敦力公司的业务发展总监、德州仪器的营销总监和飞思卡尔半导体的部门营销总监。史蒂文在普渡大学获得电气工程学位，并在商科从事研究生工作。史蒂夫的休闲活动包括与他的妻子凯西和现在三个已成年的孩子共度时光、在热带地区航行、酿造啤酒以及修理他的一辆经典汽车。

审核编辑黄宇