隨著經濟與科技的發展,人們越來越重視身體健康,並利用科技增進個人健康,具備生理資訊監測的穿戴裝置因此大行其道,加上近兩年的COVID-19疫情,更刺激相關需求水漲船高,已與Maxim Integrated達成合併協議的ADI,近期也發表生命體徵類比前端(AFE)與單電感多輸出(SIMO)電源管理IC(PMIC)解決方案,深耕智慧健康穿戴商機。
ADI宣布推出MAX86178三系統生命體徵類比前端,該系列產品原為Maxim Integrated業務,一單晶片即可測量四項生命體徵訊號,簡化可穿戴遠端病人監測(RPM)設備的設計。該單晶片AFE整合三種測量系統,包括光學、ECG和生物阻抗,可獲取四項常見生命體徵:心電圖(ECG或EKG)、心率(ECG或光學PPG)、血氧飽和度(SpO2)和呼吸率(採用BioZ)。MAX86178支援光學PPG和ECG同步定時,幫助測量衍生健康指標。
醫療設備設計者希望用尺寸更小、功耗更低、方便在家中或辦公室持續穿戴的無線設備代替基於辦公室的健康監護系統,以降低每年與健康相關的支出。Maxim Integrated(現已併入Analog Devices)工業與醫療健康事業部醫療健康產品線總經理Andrew Baker表示,在單晶片IC中整合三種臨床級子系統,MAX86178三系統AFE包括測量心率和SpO2的光學PPG子系統、單導聯ECG子系統以及測量呼吸率的生物電勢和生物阻抗(BioZ)子系統,以取代以往的分離式設計。元件將多種功能整合到2.6mm x 2.8mm的封裝內,進而支援小體積的生命體徵測量設備。
此外,下一代可穿戴PRM需要工作在較低功耗,以支援使用更小的電池或延長電池壽命,滿足更方便的充電要求。Baker提到,為支援超低功耗特性,MAX86178為每個子系統提供可配置的選項,以優化具體應用場景下的電池壽命。
Baker進一步說明,此款AFE為慢性病管理、傳染病診斷和遠端監測提供了新的可能,MAX86178支援更小的體戴式設備,降低病患入院需求,進而提升醫療服務及降低成本。
MAX86178 三系統生命體徵AFE主要特性及優勢為小尺寸與簡化設計,與傳統分離式方案相比,Baker解釋,該元件尺寸縮小30%;利用穿戴式設備代替醫療設施級監護系統;另外,其高整合度可簡化設計並支援更複雜的衍生生命體徵監測。
另外,ADI也宣布推出MAX77659單電感多輸出電源管理IC,整合開關模式升/降壓充電器,為可穿戴、耳戴式和物聯網設備充電,比當前市場中的其他PMIC更快、體積更小。MAX77659 SIMO PMIC只需充電10分鐘即可提供超過4小時的續航時間,元件採用單電感為多個電源軌供電,將材料清單(BOM)減少60%,總方案尺寸減小50%。
Maxim Integrated(現已併入Analog Devices)電池電源配置事業部執行總監Karthi Gopalan表示,MAX77659 SIMO PMIC整合開關模式升/降壓充電器,提供三個獨立可程式設計升/降壓調節器,共用同一個電感,大幅縮小方案總尺寸。調節器在中、高負載條件下的效率高達91%,輕載條件下的靜態電流僅為5µA,可有效延長電池壽命。MAX77659 SIMO PMIC支援自主裕量控制,大幅降低壓降以減少熱損耗,同時為調節充電電流提供足夠裕量。
Gopalan強調,MAX77659可大幅減少充電時間並延長裝置續航時間,將行動可攜生活方式提升至新的水準。MAX77659 PMIC釋放板內空間,以提供更多附加功能,例如儲存、位置追蹤以及可攜式和醫療設備消費者需要的生命體徵感測。
MAX77659 SIMO PMIC主要特性及優勢為快速充電與小尺寸,Gopalan說,MAX77659整合開關模式升/降壓充電器,將可穿戴和耳戴式設備充電的速度提高4倍。只需充電10分鐘即可提供超過4小時續航時間,而傳統方案在充電後只能提供1.5小時續航時間;MAX77659採用微小尺寸30焊球晶圓級封裝(WLP),尺寸為2.55 mm x 2.37mm。單電感的採用和整合式充電器將材料清單減少60%,方案總尺寸僅為22mm2,足以滿足最緊湊的可穿戴和耳戴式應用。