CPAP呼吸機的器件選擇及設計方案

　　CPAP或持續氣道正壓通氣是一種呼吸道通氣方法，主要用于在家治療睡眠呼吸暫停癥。壓力傳感器、微處理器等器件在呼吸設備中扮演著(zhù)重要角色。本文將探討該呼吸機系統的器件選型和相關(guān)設計方案。

　　CPAP或持續氣道正壓通氣是一種呼吸道通氣方法，主要用于在家治療睡眠呼吸暫停癥。在睡眠時(shí)，肌肉通常會(huì )自然放松，從而致使上呼吸道變窄。這會(huì )降低血液中的氧含量從而造成從睡眠中醒來(lái)。

　　壓力傳感器在呼吸設備中扮演著(zhù)重要角色，它負責將物理值(例如氣道壓力和流量)轉換成差動(dòng)信號?？諝夂脱鯕饬髁總鞲衅魃傻男盘柲軒椭⑻幚砥髡{節電機，從而調整或維持病人吸氣和呼氣所需的氣壓。通常情況下，這些極具成本效益的非線(xiàn)性傳感器具有大偏移和失調漂移，導致信號超出或低于按比例進(jìn)行的溫度變化。具有低偏移電壓和較小的時(shí)間和溫度漂移的放大器是信號調節的理想選擇。

　　通過(guò)對三個(gè)電流相位中的至少兩個(gè)相位和為電機驅動(dòng)橋供電的直流總線(xiàn)電壓進(jìn)行監控，可以實(shí)際控制直流電機。對相電流來(lái)說(shuō)，有兩種方法可以使用：高側或低側。直接相位測量或高側方法需要高速差動(dòng)放大器或電流并聯(lián)監視器，這種方法通常更為精確。低側方法測量接近于半橋接地并使用更為簡(jiǎn)單的放大器，雖然成本更低，但是精度也更低。直流電機由離散FET驅動(dòng)。強烈推薦您使用TI的DRV系列，它提供了具有散熱保護功能的集成驅動(dòng)器和橋接器，并且體積更小具有更高的精度和效率。

　　微處理器負責執行多個(gè)操作，其中包括對壓力信號進(jìn)行采樣和計算所需的氣道壓力及流量，以便與電機進(jìn)行通信。要高效實(shí)時(shí)地完成這些操作，需要高速、低功耗、高度集成的微處理器。高質(zhì)量DSP可被用于此類(lèi)應用，同時(shí)也能為病患提供極度安靜的環(huán)境。

系統方框圖