一種毛細管電泳芯片的高壓電源裝置制造方法

一種毛細管電泳芯片的高壓電源裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種毛細管電泳芯片的高壓電源裝置，其包括繼電器陣列裝置，以及順序設置的高壓裝置、放大濾波電路、模數轉換器、微處理器；所述高壓裝置連接所述繼電器陣列裝置；所述微處理器設置輸入單元以及輸出端口。采用上述方案，本實用新型對現有的高壓電源裝置進行了改進，提供了適用于毛細管電泳芯片的高壓電源裝置，能夠進一步減小體積，提高電壓輸出的穩定性，具有很高的應用價值。
【專利說明】一種毛細管電泳芯片的高壓電源裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及，尤其涉及的是，一種毛細管電泳芯片的高壓電源裝置。

【背景技術】
[0002]毛細管電泳(Capillary Electrophoresis, CE)芯片是微流控系統(Microfluidic System)的一個重要組成部分,具有成本低、樣品消耗量少、分析速度快、靈敏度高等優點。它以微型毛細管為分離通道，以直流高壓電源為動力，在分離通道兩端施加電壓，根據被測樣品的特性不同來實現分離，例如，特性包括電荷、質量、極性、親和力大小等。由于毛細管電泳芯片檢測分析系統微型化、集成化的需要，迫切需要體積小、功能穩定的高壓直流電源系統。
[0003]部分專利公開了毛細管電泳芯片采用直流高壓電源進行供電的方法，例如，毛細管電泳芯片的高壓電源裝置CN100498272C公開了一種能自動進行液體更換的微流控芯片毛細管電泳分析裝置及其使用方法，該裝置由帶有一體化探針的微流控毛細管電泳芯片、試樣管陣列自動液體更換系統、高壓電源和檢測系統四部分組成。在分析過程中，一體化探針和電極通過試樣管缺口浸入試樣管內溶液中一定時間，在高電壓驅動下，試樣管中的溶液經過一體化探針進入芯片微通道內，完成電泳進樣、分離和檢測操作。
[0004]又如，毛細管電泳芯片的高壓電源裝置CN100427944C公開了一塊含有多個毛細管電泳分離單元的三維毛細管陣列電泳微芯片，一個用微型真空泵作為負壓源的負壓進樣和分離的裝置，一個高壓直流電源和一個激光熒光檢測系統。僅用一個微流控芯片負壓進樣和分離的裝置和一個高壓直流電源就能完成陣列芯片毛細管電泳分析系統多重平行的分析測定。
[0005]但是這些專利基本上都是使用現成的高壓電源裝置，缺乏根據CE芯片特點進行設計、調整。
實用新型內容
[0006]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種新的毛細管電泳芯片的高壓電源裝置。
[0007]本實用新型的技術方案如下:一種毛細管電泳芯片的高壓電源裝置，包括電源裝置保護外殼，設置在保護外殼內的繼電器陣列裝置，以及通過導線連接的儲能電源模塊、高壓裝置、放大濾波電路、模數轉換器、微處理器、電源裝置、充電模塊、直流升壓供電模塊、報警模塊、系統保護模塊、串聯的第一碳化硅MOSFET管和第二碳化硅MOSFET管，第一碳化硅MOSFET管的源極與第二碳化硅MOSFET管的漏極相連，第二碳化硅MOSFET管的源極接地；電源裝置，其高壓端與第一碳化硅MOSFET管的漏極相連，低壓端接地；一儲能電容，其一端與電源裝置的高壓端相連，另一端接地；變壓器，其初級線圈的一端連接至第一碳化硅MOSFET管的源極和第二碳化硅MOSFET管的漏極之間，另一端接地，其次級線圈的兩端構成輸出端；第一光電I禹合器，其受光器經過第一門驅動器與第一碳化娃MOSFET管的門極相連；和第二光電耦合器，其受光器經過第二門驅動器與第二碳化硅MOSFET管的門極相連；所述高壓裝置連接所述繼電器陣列裝置；所述微處理器設置輸入單元以及輸出端口。
[0008]優選方案，所述的高壓電源裝置，所述高壓裝置之前還設置一緩沖器。
[0009]優選方案，還設置與所述微處理器連接的顯示裝置。
[0010]優選方案，還設置與所述微處理器連接的數模轉換器。
[0011]優選方案，所述的高壓電源裝置，所述微處理器采用ARM微處理器。
[0012]優選方案，所述的高壓電源裝置，所述模數轉換器集成設置于所述微處理器中。
[0013]優選方案，所述的高壓電源裝置，所述儲能電源模塊包含儲能電容單元、快速固體開關單元、換熱系統組成。
[0014]優選方案，所述的高壓電源裝置，所述電源裝置共分為三路，分別與電源裝置充電模塊、直流升壓供電模塊、電源裝置檢測模塊通過單向串行口連接。
[0015]優選方案，所述的高壓電源裝置，所述繼電器陣列裝置設置GRL2412高壓干簧繼電器。
[0016]優選方案，所述的高壓電源裝置，所述繼電器陣列裝置設置達林頓管。
[0017]采用上述方案，本實用新型對現有的高壓電源裝置進行了改進，提供了適用于毛細管電泳芯片的高壓電源裝置，能夠進一步減小體積，提高電壓輸出的穩定性，具有很高的應用價值。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型的一個實施例的示意圖；
[0019]圖2為本實用新型的另一實施例的示意圖；
[0020]圖3、圖4分別為本實用新型的一個實施例的繼電器陣列電路結構示意圖。

【具體實施方式】
[0021]為了便于理解本實用新型，下面結合附圖和具體實施例，對本實用新型進行更詳細的說明。本說明書及其附圖中給出了本實用新型的較佳的實施例，但是，本實用新型可以以許多不同的形式來實現，并不限于本說明書所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本實用新型的公開內容的理解更加透徹全面。
[0022]需要說明的是，當某一元件固定于另一個元件，包括將該元件直接固定于該另一個元件,或者將該元件通過至少一個居中的其它元件固定于該另一個元件。當一個元件連接另一個元件，包括將該元件直接連接到該另一個元件，或者將該元件通過至少一個居中的其它元件連接到該另一個元件。
[0023]本實用新型基于便攜性、可靠性和安全性等考慮，設計采用集成高壓裝置的用于毛細管電泳芯片的高壓電源裝置，如圖1所示，一種毛細管電泳芯片的高壓電源裝置，包括電源裝置保護外殼，設置在保護外殼內的繼電器陣列裝置，以及通過導線連接的儲能電源模塊、高壓裝置、放大濾波電路、模數轉換器、微處理器、電源裝置、充電模塊、直流升壓供電模塊、報警模塊、系統保護模塊、串聯的第一碳化硅MOSFET管和第二碳化硅MOSFET管，第一碳化硅MOSFET管的源極與第二碳化硅MOSFET管的漏極相連，第二碳化硅MOSFET管的源極接地；電源裝置，其高壓端與第一碳化硅MOSFET管的漏極相連，低壓端接地；一儲能電容，其一端與電源裝置的高壓端相連，另一端接地；變壓器，其初級線圈的一端連接至第一碳化硅MOSFET管的源極和第二碳化硅MOSFET管的漏極之間，另一端接地，其次級線圈的兩端構成輸出端；第一光電I禹合器，其受光器經過第一門驅動器與第一碳化娃MOSFET管的門極相連；和第二光電耦合器，其受光器經過第二門驅動器與第二碳化硅MOSFET管的門極相連；所述高壓裝置連接所述繼電器陣列裝置；所述微處理器設置輸入單元以及輸出端口。
[0024]優選方案，所述的高壓電源裝置，所述高壓裝置之前還設置一緩沖器。
[0025]優選方案，還設置與所述微處理器連接的顯示裝置。
[0026]優選方案，還設置與所述微處理器連接的數模轉換器。
[0027]優選方案，所述的高壓電源裝置，所述微處理器采用ARM微處理器。
[0028]優選方案，所述的高壓電源裝置，所述模數轉換器集成設置于所述微處理器中。
[0029]優選方案，所述的高壓電源裝置，所述儲能電源模塊包含儲能電容單元、快速固體開關單元、換熱系統組成。
[0030]優選方案，所述的高壓電源裝置，所述電源裝置共分為三路，分別與電源裝置充電模塊、直流升壓供電模塊、電源裝置檢測模塊通過單向串行口連接。
[0031]優選方案，所述的高壓電源裝置，所述繼電器陣列裝置設置GRL2412高壓干簧繼電器。
[0032]優選方案，所述的高壓電源裝置，所述繼電器陣列裝置設置達林頓管本實用新型的一個實施例是，一種毛細管電泳芯片的高壓電源裝置，其包括繼電器陣列裝置，以及順序設置的高壓裝置、放大濾波電路、模數轉換器、微處理器，即高壓裝置連接放大濾波電路，放大濾波電路連接模數轉換器，模數轉換器連接微處理器；所述高壓裝置連接所述繼電器陣列裝置；所述微處理器設置輸入單元以及輸出端口。其中，所述高壓裝置，即高壓電源裝置，由24V直流電源供電，輸出電壓范圍為(T5000V，輸出電流為(T0.25mA。優選的，設置電壓監測端與高壓輸出端比例關系為1:1000，調節端的輸出電壓范圍為(T5V，且為線性對應關系；即由低壓調節端輸出的(T5V電壓控制(T5000V的高壓輸出，且為電壓控制與高壓輸出為線性對應關系。優選的，所述高壓裝置設置指示裝置，用于指示所述線性對應關系以及當前輸出電壓。優選的，所述指示裝置設置一 LCD顯示器及其控制電路。優選的，所述LCD顯示器集成設置于所述高壓裝置的表面上。優選的，所述高壓裝置設置外殼體，其中設置空置區，所述空置區設置兩條平行的滑動槽，所述LCD顯示器滑動安裝于所述空置區的滑動槽中，并通過一卡扣部卡扣固定，這樣，易于安裝和拆卸。
[0033]其中，所述繼電器陣列裝置連接外部的毛細管電泳芯片，優選的，所述高壓電源裝置還包括所述毛細管電泳芯片。優選的，所述系統中，所述繼電器陣列裝置設置GRL2412高壓干簧繼電器。優選的，所述繼電器陣列裝置設置達林頓管。在進行毛細管電泳芯片分析時，進樣通道兩端的儲液池間需要施加一定的電壓，同時為了防止樣品溶液向分離通道兩端擴散，還要在分離通道兩端的儲液池間施加一定的電壓。當進樣過程完成以后，分離通道兩端需要施加較高的電壓以使樣品分離，同時進樣通道的兩端還需要保持一定的電壓以限制樣品的進樣量。因此，快速、準確的電壓切換是保證樣品進樣量的關鍵，本實用新型為了提高電壓切換的速度和自動化程度，采用繼電器陣列實現電極的切換。由于高壓電源裝置的輸出電壓最高為5000V，最大輸出電流為0.25mA,為安全起見，選用的參數要保留一定的余量。因此，優選的，所述繼電器陣列采用GRL2412型高壓干簧繼電器。其額定電壓為24V，吸合上限和下限電壓分別為18V、4V，高壓輸出端的最大電流為10A，崩潰電壓為15kV。例如，微處理器采用STM32系列的MCU ;但是，由于STM32系列MCU的GP1 口的Voh = 3.3V，所以不能驅動GRL2412的正常吸合，因此，本實用新型相關實施例采用達林頓管作為驅動，例如達林頓管采用ULN2803作為驅動芯片以增強MCU的GP1驅動能力。
[0034]其中，所述繼電器陣列裝置設置繼電器陣列電路，優選的，每一繼電器并聯一保護二極管，以避免繼電器線圈斷開時，電感線圈產生很大的反向電動勢損害觸點和擊穿達林頓管的集電結。例如，所述繼電器陣列電路結構如圖3所示，其采用了 ULN2803晶體管，其引腳I至引腳6依次連接繼電器I至繼電器6，引腳7、引腳8、引腳11與引腳12空置，引腳9接地，引腳10接24V直流電源，引腳13至引腳18分別連接各繼電器(RELAYl和Kl是連在一起的)。如圖3所示，所述繼電器陣列電路中只用到6個高壓繼電器，所以只需要6個GP1 口即可通過ULN2803控制高壓繼電器的通斷。每個ULN2803有8路輸出，因此只需要一片ULN2803芯片即可。其中二極管為保護二極管IN5819，以避免繼電器線圈斷開時，電感線圈產生很大的反向電動勢損害觸點和擊穿達林頓管的集電結，并聯的電解電容為24V的電源濾波。如圖3所示，高壓電源裝置共有三個高壓電源裝置HV1、HV2與HV3，為了減少繼電器的使用，使用6個高壓繼電器完成整個進樣和分離過程的電極切換。如圖4所示，HV_1,HV_2和HV_3分別表示三個高壓裝置。Relay_l，…，Relay_6分別表示6個繼電器。①、②、③和④分別表示插在毛細管電泳芯片的4個儲液池中的4個電極。當開始進樣時，Relay_l和Relay_3導通，同時為了遏制樣品溶液向分離溝道兩端擴散，Relay_4和Relay_5也導通，其它的繼電器截止。進樣過程完成之后，Relay_3和Relay_5截止，Relay_4和Relay_6導通,為使進樣溝道兩端仍然施加一定的電壓，Relay_2導通,樣品溶液開始進行分離；其中，AGND為模擬信號地線。
[0035]優選的，所述高壓電源裝置還設置與所述微處理器連接的顯示裝置。例如，所述微處理器設置視頻輸出端，所述顯示裝置連接所述視頻輸出端；優選的，所述顯示裝置為一LCD顯示屏；優選的，所述LCD顯示屏從所述高壓裝置獲得供電；優選的，所述LCD顯示屏的對角線長度小于7寸。優選的，所述微處理器設置視頻輸出端，輸出到移動終端進行顯示。優選的，所述視頻輸出端為USB輸出端，其連接到手機；優選的，還包括所述手機。在毛細管電泳芯片檢測系統中，以直流高壓電源為動力，進樣和分離通道兩端分別施加一定的電壓產生電滲流。由于樣品溶液中各組分所帶電荷及質量的不同，其移動速度也不同，因此它們到達檢測器的時間也不同，從而實現樣品中各組分的分離。
[0036]例如，“十”字形的通道毛細管電泳芯片的進樣、分離過程說明如下。進樣階段，左儲液池1、上儲液池3、下儲液池4分別施加不同的電壓，右儲液池2接地。左儲液池1、上儲液池3、下儲液池4處的左電勢&、上電勢％、下電勢大于“十字”通道處的電勢&，而Uj高于右儲液池2處的右電勢％。由于通道內各處電勢大小不同，電滲流的方向為左、上、下均流向右。樣品溶液在“十字”通道交叉處被擠壓變細，最后流入儲液池2。進入分離階段，由于電極的切換，使得U3大于I^UpU2小于Uj,而Uj大于U4,此時通道中電滲流的方向為上流向左、下、右。位于“十字”通道交叉口處的樣品被推入分離通道，同時將殘存在進樣通道的溶液擠向左儲液池I和右儲液池2，避免緩沖液再次流入分離通道造成背景噪聲。因此，電泳進樣和分離過程中各儲液池的電壓值及其切換速度是整個毛細管電泳芯片分析、檢測中的關鍵因素，采用該直流高壓電源，能夠確保各儲液池的電壓值及其切換速度符合電泳進樣和分離過程中的要求。
[0037]又如，“十字”通道毛細管電泳芯片進樣過程中，既要保證樣品充滿整個進樣通道，還要求樣品不能擴散到分離通道，所有這些都要依靠調整各儲液池的電壓配比來實現。分離過程中，首先要求各儲液池電壓值快速改變，保證僅僅使交叉口處的樣品進入分離通道，而進樣通道的樣品迅速退回到對應的儲液池內，不產生拖尾現象。由此可見，精確的電壓輸出、合適的電壓配比及快速的電壓值切換是毛細管電泳芯片實現精確分析的關鍵。優選的，設置“十字”通道在不同電壓配比下進樣，確定與之對應的分離過程效果，例如，夾樣合適時的電壓配比為:進樣時，U1=U4=^QN, U2=ON, U3=AOON ;分離時，U1=U2=^QN, U3=800N,
u4=m。
[0038]優選的，所述高壓裝置之前還設置一緩沖器，用于濾波緩沖，避免瞬間電流過大損毀所述高壓電源裝置。例如，緩沖器包括一運算放大器LM358，用于對監測端的電壓信號進行放大濾波。優選的，所述緩沖器還設置由電容、電感和電阻組成的濾波電路，以及與所述濾波電路連接的保險絲。所述保險絲一端連接所述濾波電路，另一端連接所述高壓裝置。優選的，還設置一保護罩，其中設置兩個容置腔，其一容置所述緩沖器，另一容置所述高壓裝置，所述保護罩上設置顯示燈及其控制電路，用于在所述保險絲斷開時，所述顯示燈點亮，指示所述保險絲熔斷，提醒用戶。
[0039]優選的，如圖2所示，本實用新型的又一個實施例是，一種毛細管電泳芯片的高壓電源裝置，其包括繼電器陣列裝置，以及順序設置的緩沖器、高壓裝置、放大濾波電路、模數轉換器、微處理器；所述高壓裝置連接所述繼電器陣列裝置；所述微處理器設置輸入單元以及輸出端口，所述微處理器分別連接所述顯示裝置、所述數模轉換器。其中，微處理器是整個所述高壓電源裝置的核心，優選的，緩沖器、高壓裝置、放大濾波電路、模數轉換器、微處理器與數模轉換器順序連接，組成一個閉環系統，本實用新型及其各實施例通過閉環系統對高壓裝置進行控制。放大濾波電路對高壓裝置監測端的信號進行處理后將電壓信號送到ADC (Analog-to-Digital Converter,模數轉換器),微處理器根據預設的電壓值與輸入ADC的電壓進行比較,處理后由DAC (Digital-to-Analog Converter,數模轉換器)通過緩沖器控制高壓裝置的輸出電壓。例如，所述數模轉換器連接所述緩沖器，通過緩沖器控制高壓裝置的輸出電壓。DAC用于控制高壓裝置的輸出電壓，通過DAC產生的0-5V的模擬輸出電壓控制高壓裝置調節端，從而產生0-5000V的高壓輸出。
[0040]由于高壓裝置是高頻開關電源，而從監測端輸出的電壓是通過內部的采樣電阻得到的，因此不可避免的在電壓中混雜有高頻的紋波，進而影響到監測端的電壓輸出。利用放大濾波電路不但可以濾除高頻紋波，還可以實現電平范圍變換的功能，滿足ADC在滿量程范圍內正常工作，保證ADC采樣的精確度。優選的，基于實用性和復雜性兩方面的考慮，所述放大濾波電路采用二階巴特沃斯低通濾波電路，例如，濾波電路的前一級是由運放LM358組成的緩沖器，監測端電壓信號經放大濾波后送入微處理器內部的ADC。電路的截止頻率為IKHz，通帶電壓增益為OdB。
[0041]優選的，數模轉換器中采用數模轉換電路用于控制高壓裝置的輸出電壓。通過數模轉換電路產生(T5V的模擬輸出電壓來控制高壓裝置的調節端，進而產生(T5000V線性的高壓輸出。優選的，數模轉換電路的ADC采用Texas Instruments公司生產的TLC5618A。它是一款可編程的帶緩沖基準輸入的雙路12位CMOS電壓輸出的D/A轉換器。優選的，由于TLC5618A的輸出電壓與輸入基準電壓有直接的關系，Vref的微小波動就可能造成TLC5618A輸出的不穩定，進而使高壓電源的輸出產生大的波動。因此采用高精度、低噪聲、低溫漂的集成基準電壓源MC1403作為TLC5618A的輸入基準電壓。優選的，為降低系統噪聲對轉換精度的影響，集成基準電壓源MC1403的Fmt引腳除了連接TLC5618A的引腳之外，還通過0.1//F的鉭電容接地。優選的，MC1403的Fto引腳除了連接VCC輸入之外，還通過一0.\μν的旁路電容接地,用于濾除電源和地之間的高頻干擾；和/或，TLC5618A的VDD引腳除了連接VCC輸入之外，還通過一 0.\μν的旁路電容接地，用于濾除電源和地之間的高頻干擾。
[0042]優選的，所述高壓電源裝置中，所述微處理器采用ARM微處理器。優選的，所述高壓電源裝置中，所述模數轉換器集成設置于所述微處理器中。優選的，所述高壓電源裝置還設置與所述微處理器連接的數模轉換器。優選的，所述數模轉換器集成設置于所述微處理器中。優選的，所述高壓電源裝置還設置DMA (Direct Memory Access,直接內存訪問)裝置，其采用不經過微處理器而直接從內存存取數據的數據交換模式。在DMA模式下，微處理器只須向DMA裝置下達指令，讓DMA裝置來處理數據的傳送，數據傳送完畢再把信息反饋給微處理器，這樣就很大程度上減輕了微處理器的資源占有率，可以大大節省系統資源。優選的，所述DMA裝置集成設置于所述微處理器中；優選的，所述微處理器為STM32F103 ;和/或，所述模數轉換器為TLC5618A。
[0043]例如，采用STM32F103微處理器作為整個系統的核心，STM32F系列屬于32位中等容量增強型、基于ARM核心的帶64K或者128K字節閃存的微處理器。它是意法半導體(ST)公司STM32系列中的一款MCU，其內部擁有一個嵌入式的ARM Cortex?-M3內核，與所有的ARM開發工具及軟件兼容。其外圍配置電路主要包括電源管理、啟動配置、時鐘產生、JTAG硬件調試和硬件復位電路等。STM32F103中內置ADC
[0044]微處理器正常的工作電壓是3.3V，通常外接的電源電壓是5V，因此設計采用AMSl 117電壓轉換芯片將5V (VCC)轉換為3.3V (VDD)。另外，STM32F103具有兩個時鐘產生電路:一個8MHz的晶振作為MCU的時鐘源；另一個32KHz的晶振作為RTC的時鐘源。通過JTAG調試電路不僅可以將代碼燒寫至芯片的FLASH中，還可以為程序的進一步調試創造條件。
[0045]采用IAR開發平臺軟件進行所述高壓電源裝置的實驗設計，結合STM32的固件庫，實現了 D/A轉換、A/D轉換、鍵盤掃描、系統顯示、繼電器陣列切換、穩壓和串口通信等一系列功能，軟件系統由C語言編寫，在PC機上進行編譯、連接，經過ARM的仿真器調試無誤后，下載至微處理器的Flash中運行。測試過程中，分別對三路高壓輸出進行多次反復的測試。設定值為從鍵盤輸入的值，調節值為D/A轉換器經濾波后輸出的電壓值，輸出值為實際的高壓輸出值。三者的理論比較關系為1000:1:1000。三路電壓輸出的設定值與輸出電壓偏差值之間均符合預期，最大偏差值為6V。以此，所述高壓電源裝置的制造實際產品。
[0046]時漂特性是指電壓輸出隨時間的變化關系，它是衡量電源性能的一個重要參數。為避免高壓輸出隨時間的推移而造成進樣和分離電壓的偏離，從而導致檢測結果的不準確，在電泳實驗需要的進樣和分離電壓范圍內對每一路高壓進行了 10次時漂特性測試，然后取平均值，每次測試的時間為一個小時；本實用新型設計的高壓電源裝置時漂小于IV，精度< 0.1%/h，具有良好的穩定性，完全能夠滿足實驗的要求。
[0047]優選的，所述高壓電源裝置還設置與所述微處理器連接的接口電路，例如USB接口電路或RS-232接口電路等。例如，采用RS-232接口，用于建立ARM與PC機的數據和信息交換。這樣，可以達到兩個作用:一是將PC機上通過IAR Embedded Workbench調試好的程序下載到ARM的Flash中，另一方面是將MCU的RAM中保存的數據通過串口發送到PC機，便于繪圖和分析。這樣，基于ARM9嵌入式平臺開發客戶端，設計出微處理器外圍配置接口電路，在Visual C++開發環境下，借助圖形繪制功能，實現了對系統參數的分析，然后試制成品，對系統的主要性能指標及應用進行了測試，實驗結果表明，系統完全能滿足毛細管電泳芯片分析測試的需要。
[0048]進一步地，本實用新型的實施例還包括，上述各實施例的各技術特征，相互組合形成的毛細管電泳芯片的高壓電源裝置。為進一步減小體積和提高電壓輸出的穩定性，采用閉環系統控制高壓裝置輸出；利用ARM微處理器豐富的I/O端口和內置ADC等資源對穩壓算法進行處理，更加及時地對高壓裝置進行調整，使高壓輸出更加穩定；使用繼電器陣列實現電極的自動切換，并在LCD上顯示當前所處的工作階段和電壓值，便于對檢測過程進行實時監督。
[0049]高壓電源裝置還設置無線電源獲取裝置，包括取能單元、能量管理電路和儲能電池；所述取能單元包括取能部和調節部；所述取能部包括主取能線圈、保護電路、整流穩壓電路、儲能電容；主取能線圈的輸出端連接保護電路的輸入端，保護電路的輸出端連接整流穩壓電路的輸入端；整流穩壓電路的輸出端與前述能量管理電路的輸入端連接，且兩者之間并聯儲能電容；所述調節部包括狀態調節線圈、主回路能量監測電路、可控補償負載；所述狀態調節線圈以相反方向與主取能線圈繞制在同一個磁芯，主回路能量監測電路的輸入端連接前述取能部的儲能電容的輸出端，主回路能量監測電路的輸出端連接可控補償負載的輸入端，可控補償負載的輸出端連接狀態調節線圈的輸入端；所述能量管理電路的輸出端分別連接儲能電池的輸入端和外設的負載。
[0050]需要說明的是，上述各技術特征繼續相互組合，形成未在上面列舉的各種實施例，均視為本實用新型說明書記載的范圍；并且，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本實用新型所附權利要求的保護范圍。
【權利要求】
1.一種毛細管電泳芯片的高壓電源裝置，其特征在于，包括電源裝置保護外殼，設置在保護外殼內的繼電器陣列裝置，以及通過絕緣導線連接的儲能電源模塊、高壓裝置、放大濾波電路、模數轉換器、微處理器、電源裝置、充電模塊、直流升壓供電模塊、報警模塊、系統保護模塊、串聯的第一碳化硅MOSFET管和第二碳化硅MOSFET管，第一碳化硅MOSFET管的源極與第二碳化硅MOSFET管的漏極相連，第二碳化硅MOSFET管的源極接地；電源裝置，其高壓端與第一碳化硅MOSFET管的漏極相連，低壓端接地；一儲能電容，其一端與電源裝置的高壓端相連，另一端接地；變壓器，其初級線圈的一端連接至第一碳化硅MOSFET管的源極和第二碳化硅MOSFET管的漏極之間，另一端接地，其次級線圈的兩端構成輸出端；第一光電耦合器，其受光器經過第一門驅動器與第一碳化硅MOSFET管的門極相連；和第二光電耦合器，其受光器經過第二門驅動器與第二碳化硅MOSFET管的門極相連；所述高壓裝置連接所述繼電器陣列裝置；所述微處理器設置輸入單元以及輸出端口。
2.根據權利要求1所述高壓電源裝置，其特征在于，所述高壓裝置之前還設置一緩沖器。
3.根據權利要求2所述高壓電源裝置，其特征在于，還設置與所述微處理器連接的顯示裝置。
4.根據權利要求3所述高壓電源裝置，其特征在于，還設置與所述微處理器連接的數模轉換器。
5.根據權利要求4所述高壓電源裝置，其特征在于，所述微處理器采用ARM微處理器。
6.根據權利要求5所述高壓電源裝置，其特征在于，所述模數轉換器集成設置于所述微處理器中。
7.根據權利要求1所述高壓電源裝置，其特征在于，所述儲能電源模塊包含儲能電容單元、快速固體開關單元、換熱系統組成。
8.根據權利要求6所述高壓電源裝置，其特征在于，所述電源裝置共分為三路，分別與電源裝置充電模塊、直流升壓供電模塊、電源裝置檢測模塊通過單向串行口連接。
9.根據權利要求1至8任一所述高壓電源裝置，其特征在于，所述繼電器陣列裝置設置GRL2412高壓干簧繼電器。
10.根據權利要求9所述高壓電源裝置，其特征在于，所述繼電器陣列裝置設置達林頓管。
【文檔編號】H02M3/20GK204089598SQ201420674955
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年11月12日 優先權日:2014年11月12日
【發明者】楊飛, 楊曉博, 李耀輝, 蔡子亮, 白政民 申請人:許昌學院