美敦力PB 560呼吸机设计方案（包含原理图+PCB+BOM表+CAD）

前言：随着新冠疫情在全球持续扩散，全世界都出现了呼吸机紧缺情况。美敦力公司分享其旗下Puritan Bennett 560（PB 560）呼吸机的设计规范，帮助行业参与者快速评估呼吸机制造方案，应对全球内的新冠肺炎疫情。

 

近日，美国的医疗器械龙头企业美敦力响应FDA的号召，宣布公开分享其旗下Puritan Bennett 560（PB 560）呼吸机的设计规范，帮助行业参与者快速评估呼吸机制造方案，应对全球内的新冠肺炎疫情。据了解，本次所公布设计规范的 PB560 是美敦力在2010年推出的呼吸机产品，也是其最受欢迎的呼吸机产品之一，目前已经在全球35个国家进行了销售。

 

一、呼吸机的作用

由于病毒会攻击身体健康细胞，导致肺部充满液体或者发生高度炎症 ，正常呼吸产生的负压就不足以扩张肺部，并且会导致氧气和二氧化碳交换不足。因此，我们就必须使用呼吸机将空气‘推’进肺部，在口腔产生正压力，其可以大到每次呼吸都能将足够的新鲜空气推进推出。

 

即病人无法主动呼吸，需要外部器械被动呼吸，而呼吸机正是这个关键外部被动呼吸器械。

 

二、呼吸机的架构

 

 （上图源自网友@逸珺）

呼吸机实现的基本功能为：

• 基本的辅助病人呼吸的功能，包括气路压力控制、压力监控、潮气监控等等需求功能；
• 复杂的故障诊断功能：包括高/低压报警、窒息报警、潮气过高/过低报警，流速监控报警、基本管路报警、供电系统报警（电源丢失、电压异常等）、电池系统故障报警、通讯报警等等故障自诊断功能；
• HMI人机交互需求：操作者需要实现配置参数、显示使用状态、显示历史事件记录信息；
• 呼吸机标定需求：主要标定气流量、各传感器准度校验；
• USB通讯需求：主要实现呼吸机与U盘通讯，实现历史记录导出等功能，因此呼吸机从软件层面需实现USB HOST；

基于上述对于呼吸机的功能需求，其原理架构如下：

 

从上图中可以知道：PB560呼吸机采用的主控芯片为ST10F276Z5T3（意法半导体公司），同时还有两组PIC18系列（MicroChip公司）单片机控制电池与供电电路（医疗器件的可靠性要求很高）。PB560呼吸机的主电源由外部交流AC提供，同时提供两路电池供电备用方案。详细的系统架构如下图：

 

（上图源自网友@逸珺）

 

三、PB560呼吸机完整设计方案

 

（1）整体原理较为复杂，原理图包含6部分（.sch格式）

 

 

 

 （2）6份PCB文件（.pcb格式和.brd格式）

（3）CAD结构图（包含cad格式和solidworks格式）

 

 四、开源许可证与备注

有限期限：该权限许可证自您下载设计材料和软件之日起生效，直至（i）WHO PHEIC（国际公共卫生紧急事件）生效的最后一天或（ii）2024年10月1日（“期限”）中的较早者。

设计资料许可：美敦力（Medtronic）特此向您提供非专有，免版税的全球设计资料许可，以使用，制造，制造，制造，制造，销售和出售呼吸机（“您的呼吸机”），以应对 COVID-19大流行（“目的”）。您可以自由使用，共享，分发，提供给他人，公开显示，复制，修改和使用该目的设计材料。

备注：据一些业内人士透露，呼吸机的生产不像口罩，光涉及的元器件就有上千个之多，很多配件也涉及专利问题。一个环节得不到其他供应商的供应或分享专利，生产链就会被打断。不像口罩，无论什么企业只要引进了生产线马上就能开动马力批量生产。从零起步的跨界企业至少要花费18个月才能实现量产。因此即使美敦力分享了自己的设计图纸，欢迎其他行业同仁“抄作业”。但没有成熟的供应链和生产线，也不可能凭空复制。拿着这些图纸，世界上能够“抄作业”生产类似产品的企业也是数的出来，对整个行业来说鼓励的意义大于实际的意义。

原创文章，PB560呼吸机设计方案下载见：http://www.allchipdata.com/archives/803