在(zai)醫(yi)師(shi)辦(ban)公(gong)室(shi)或(huo)醫(yi)院(yuan)內(nei)外(wai)診(zhen)斷(duan)健(jian)康(kang)問(wen)題(ti)的(de)便(bian)攜(xie)式(shi)醫(yi)療(liao)設(she)備(bei)迅(xun)速(su)增(zeng)多(duo)。在(zai)將(jiang)病(bing)人(ren)送(song)往(wang)醫(yi)院(yuan)之(zhi)前(qian)，便(bian)攜(xie)式(shi)醫(yi)療(liao)保(bao)健(jian)設(she)備(bei)可(ke)幫(bang)助(zhu)醫(yi)療(liao)專(zhuan)業(ye)人(ren)士(shi)監(jian)控(kong)生(sheng)命(ming)體(ti)征(zheng)

、恢複心髒跳動、利用超聲檢查體內狀況。便攜式醫療的目標是提供易於使用、可(ke)互(hu)操(cao)作(zuo)並(bing)具(ju)有(you)診(zhen)斷(duan)價(jia)值(zhi)的(de)家(jia)庭(ting)醫(yi)療(liao)保(bao)健(jian)設(she)備(bei)，以(yi)便(bian)將(jiang)相(xiang)關(guan)費(fei)用(yong)納(na)入(ru)醫(yi)療(liao)保(bao)險(xian)範(fan)圍(wei)。這(zhe)樣(yang)就(jiu)避(bi)免(mian)了(le)醫(yi)院(yuan)出(chu)診(zhen)，降(jiang)低(di)了(le)醫(yi)療(liao)成(cheng)本(ben)。病(bing)人(ren)在(zai)家(jia)也(ye)可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)便(bian)攜(xie)式(shi)醫(yi)療(liao)設(she)備(bei)來(lai)監(jian)控(kong)血(xue)壓(ya)、肺活量、血糖水平，以及記錄心髒事件。許多此類便攜式醫療設備都帶有USB 或無線數據連接
，允許醫療專業人員在醫院和在家不間斷地監控病人狀況。同時
，Continua Alliance正在製定基於USB
、Zigbee和藍牙標準的互通協議，這將加速上述通信接口的采用。對於采用電池供電的便攜式醫療設備，提高計算能力、減小尺寸和延長運行時間的要求使得電源係統設計極具挑戰性。電源係統對電池大小

、運行時間、待機時間、物料（BOM）成本和可靠性均有影響。
　　
便攜式醫療係統所涵蓋的應用極其廣泛
，包括血壓監控
、血糖儀、脈mai搏bo血xue氧yang儀yi和he超chao聲sheng應ying用yong等deng。一yi些xie應ying用yong要yao求qiu硬ying件jian長chang時shi間jian工gong作zuo，而er另ling一yi些xie應ying用yong則ze要yao求qiu較jiao短duan的de工gong作zuo時shi間jian和he較jiao長chang的de待dai機ji時shi間jian。雖sui然ran終zhong端duan應ying用yong千qian差cha萬wan別bie，但dan大da多duo數shu便bian攜xie式shi係xi統tong都dou可ke以yi簡jian化hua為wei一yi係xi列lie核he心xin功gong能neng：傳感器采集數據，微處理器（帶專用軟件）分析數據，存儲器存儲軟件和數據，以及數據連接用於訪問結果。圖1顯示了一個帶鍵盤和顯示器的典型手持式便攜係統。當連接市電時，便攜式係統必須能夠發揮最大處理能力

，同時不會產生過多熱量；當(dang)保(bao)持(chi)便(bian)攜(xie)狀(zhuang)態(tai)時(shi)，電(dian)池(chi)使(shi)用(yong)時(shi)間(jian)必(bi)須(xu)最(zui)大(da)化(hua)。電(dian)池(chi)最(zui)長(chang)使(shi)用(yong)時(shi)間(jian)
，即(ji)便(bian)攜(xie)式(shi)設(she)備(bei)在(zai)需(xu)要(yao)充(chong)電(dian)或(huo)更(geng)換(huan)電(dian)池(chi)前(qian)所(suo)能(neng)工(gong)作(zuo)的(de)時(shi)間(jian)，取(qu)決(jue)於(yu)電(dian)源(yuan)係(xi)統(tong)因(yin)素(su)，如(ru)電(dian)池(chi)容(rong)量(liang)、電源係統效率和電源管理軟件。隻有充分利用所有這些因素降低電池消耗，才能使電池壽命達到最長。大多數高性能便攜式係統采用3.6V標稱輸出的鋰離子充電電池供電。

圖1：典型手持醫療係統　　

便攜式係統包含多個集成電路
，各集成電路都有自己的優化半導體工藝和工作電壓要求。便攜式應用的IC采用比電池更低的工作電壓
，因此需要使用降壓調節器。當今最常用的調節器是低壓差（LDO）和降壓型開關調節器
，如圖2所示。LDO由基準電壓源、誤差放大器、分壓器和傳輸管（pass transistor）組成。低壓差調節器隻需使用兩個外部電容就能用較高直流電壓產生較低直流電壓
，十分簡便。不過，當Vin遠高於Vout時，LDO 效率低下
，這是因為未輸送到負載的功率會以熱量形式損失。LDO效率約為（Vo/Vin）×100%。

　　
圖2：LDO和降壓轉換器的功能框圖

LDO 無法儲存大量未使用的能量，因此未輸送到負載的功率以熱量形式在LDO內部耗散。例如，連接到3.6V電池的2.6V LDO的效率為72%。此外，當要求LDO最大程度地省電時
，必須檢查其靜態電流和使能功能。當係統處於正常工作模式與休眠模式之間的空閑模式時，低靜態電流（Iq）可以減少係統的功耗，從而提高係統的自主性。使能輸入引腳允許LDO關斷，使休眠模式下的功耗不到1μA
，從而延長電池使用時間。例如，ADP150就是一款出色的低靜態電流LDO。
　　
當電源電壓比工作電壓高得多時，開關DC/DC轉(zhuan)換(huan)器(qi)是(shi)更(geng)好(hao)的(de)選(xuan)擇(ze)，它(ta)能(neng)夠(gou)實(shi)現(xian)更(geng)高(gao)的(de)效(xiao)率(lv)，因(yin)為(wei)在(zai)將(jiang)一(yi)個(ge)直(zhi)流(liu)電(dian)壓(ya)轉(zhuan)換(huan)為(wei)另(ling)一(yi)個(ge)直(zhi)流(liu)電(dian)壓(ya)時(shi)
，它(ta)能(neng)夠(gou)將(jiang)能(neng)量(liang)臨(lin)時(shi)儲(chu)存(cun)在(zai)電(dian)感(gan)的(de)磁(ci)場(chang)中(zhong)

，然(ran)後(hou)釋(shi)放(fang)給(gei)負(fu)載(zai)。便(bian)攜(xie)式(shi)開(kai)關(guan)調(tiao)節(jie)器(qi)以(yi)500kHz～3MHz的頻率工作。DC/DCkaiguanzhuanhuanqiyouduozhongtuopujiegou。neizhikaiguanyuanjiandetongbujiangyaxingtiaojieqiyongyushuchudianyayuandiyushurudianyadechanghe
，zaibianxieshixitongzhongzuiweichangyong。yongjiangyatiaojieqitihuanLDO可以提高係統效率。例如
，當利用LDO將係統電壓從3.6V降至1.2V，為負載電流為300 mA的微處理器內核供電時，LDO效率約為1.2V/3.6V×100%=33%，67%的輸入功率以熱量形式損失。為了提高效率並降低工作溫度
，應當用 ADP2108等降壓轉換器取代LDO。降壓轉換器能將能量儲存在電感的磁場中，因而效率更高。使用ADIsimPowerTM可知，在相同條件下 ADP2108的效率為80%

，比LDO提高47%。設計工程師會發現，ADP2108尺寸較小，僅使用兩個去耦電容和一個1μH芯片電感
，幾乎可以直接取代LDO。選擇降壓轉換器時需要考慮的其他省電特性包括：低靜態電流、使能功能以及負載電流較小情況下的省電模式。
　　
為(wei)使(shi)電(dian)池(chi)使(shi)用(yong)時(shi)間(jian)達(da)到(dao)最(zui)長(chang)，除(chu)了(le)優(you)化(hua)便(bian)攜(xie)式(shi)係(xi)統(tong)硬(ying)件(jian)效(xiao)率(lv)以(yi)外(wai)，還(hai)必(bi)須(xu)優(you)化(hua)電(dian)源(yuan)管(guan)理(li)軟(ruan)件(jian)。運(yun)行(xing)複(fu)雜(za)的(de)專(zhuan)用(yong)軟(ruan)件(jian)對(dui)計(ji)算(suan)能(neng)力(li)提(ti)出(chu)了(le)更(geng)高(gao)要(yao)求(qiu)，需(xu)要(yao)使(shi)用(yong)高(gao)耗(hao)電(dian)量(liang)的(de)高(gao)速(su)微(wei)處(chu)理(li)器(qi)。降(jiang)低(di)處(chu)理(li)器(qi)速(su)度(du)可(ke)以(yi)降(jiang)低(di)功(gong)耗(hao)，延(yan)長(chang)電(dian)池(chi)運(yun)行(xing)時(shi)間(jian)，但(dan)軟(ruan)件(jian)性(xing)能(neng)會(hui)下(xia)降(jiang)。係(xi)統(tong)架(jia)構(gou)師(shi)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)選(xuan)擇(ze)最(zui)適(shi)合(he)應(ying)用(yong)的(de)處(chu)理(li)器(qi)速(su)度(du)來(lai)提(ti)高(gao)係(xi)統(tong)效(xiao)率(lv)。便(bian)攜(xie)式(shi)係(xi)統(tong)的(de)另(ling)一(yi)種(zhong)省(sheng)電(dian)方(fang)法(fa)是(shi)關(guan)斷(duan)不(bu)用(yong)的(de)子(zi)係(xi)統(tong)，如(ru)微(wei)處(chu)理(li)器(qi)、顯示器背光、數據端口和處於測量間隙的傳感器，使用調節器的使能輸入或ADP190/ADP195等負載開關來隔離電池，如圖1所示。