オープンソース リファレンス ボード、医療用人工呼吸器の迅速開発を加速
多くの医療機器は低速で精密な組み込みモーション制御を必要とします。COVID-19パンデミック中、人工呼吸器は患者ケアに不可欠となりました。
人工呼吸器設計を加速するため、Trinamic Motion Control（Maxim Integrated子会社）は、Trinamic Open-Source Ventilator（TOSV）イニシアチブの一環としてオープンソース リファレンス ボードを発表しました。TMC4671+TMC6100-TOSV-REFボードは、TMC4671サーボ コントローラとTMC6100 BLDCドライバーをコンパクトなモジュールに統合。12-36V動作と最大6A RMSをサポートし、医療用人工呼吸器と呼吸器システムの電力ニーズを満たします。
ボードにはRaspberry PiスタイルのSBCコネクタと圧力センサー アドオン用スペースを備え、設計サイクルを加速します。
人工呼吸器は圧力、流量、体積、呼吸数を監視する必要があります。リファレンス設計にはホールセンサー インターフェースとオプションの圧力センサー アドオン用コネクタが含まれます。リアルタイム データは、Trinamicの無料オープンソース ファームウェアを搭載したタッチスクリーン付きRaspberry Piで可視化できます。
Trinamicの目標は、人工呼吸器が入手しやすいコンポーネントから構築できることを実証し、パンデミック中のサプライチェーン遅延を回避することです。同社は人工呼吸器自体を製造しないことを明確にしていますが、医療機器メーカーがデバイスを迅速に大量生産するための高品質な基盤を提供します。
創業者のMichael Randt氏は次のように説明しています：「当初から、BLDC設計ベースの高RPMタービン モーターを選択しました。圧力と体積流量センサーと組み合わせ、動的に制御されたモーターにより、圧力制御と流量制御の両方の換気モードを実現できます。」
CPAPタービン制御の経験を活かし、Trinamicは低誘導BLDCモーターの高速動的制御の課題を特定しました。高スイッチング周波数と電流リップルのバランス、およびその結果生じるスイッチング損失と固定子損失が重要です。組み込みTMC4671サーボ コントローラは、マイクロコントローラとは独立した100 kHz PWMと電流制御クロックを生成します。これにより、25 kHz周波数と比較してシステム電流消費を最大15%削減し、性能低下なしで実現します。
I²Cとアナログセンサー用のアドオン ボードは、複数メーカーの圧力センサーをサポートします。TMC4671+TMC6100-TOSV-REFは、シングルボード コンピューターに接続してユーザー インターフェースとハイレベル制御機能にアクセスできます。TOSVプロジェクトでは、タッチスクリーン ディスプレイ付きRaspberry Piが使用されました。
2020年7月中旬にリリースされた完全オープンソースのリファレンス ボードには、ハードウェア回路図、ファームウェア、ソフトウェアが含まれ、すべてMITライセンスでライセンスされています。
埋め込み
- アイロン台の製造：設計、素材、生産プロセス
- Trinamic、エンドオブアームツーリング開発時間を半減するオープンソース設計を発表
- 医療機器イノベーションのための主要ラピッドプロトタイピング手法5選
- バッテリー駆動医療機器向け信頼性の高い電源投入ソリューション
- Future Electronics、Arduino互換の熱画像・IRセンシングプラットフォームで迅速開発を実現
- Blaize、AIワークロード向けGraph Streaming Processor（GSP）を発表
- 医療機器技術の進歩を追跡：市場予測と主要トレンド
- LatticeとEtron、エッジAIワークロード向けコンパクト低消費電力メモリコントローラを発表
- オープンソース・スマートファーミングシステムの構築──手頃で相互運用可能なIoTで農家をエンパワー
- ルネサス PMICリファレンス デザイン、Xilinx FPGA向け電源管理を効率化
- ECM3532：Eta Compute初の統合超低消費電力AIセンサーボード、エッジ開発を加速