[实用新型]一种单细胞分析仪高压开关电源的控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电源控制装置，具体是一种单细胞分析仪用于电动进样的高压开关电源的控制装置。

背景技术

单细胞分析仪是近年来研究发展的热点，在化学，生物和医学等领域有重要的研究价值和应用前景，目前国内的单细胞分析仪还是比较少见。单细胞分析仪采用微流控芯片技术来处理细胞悬液，通过物镜和成像装置观测单个细胞的运动和化学发光等，以达到检验分析的目的。其中单细胞分析仪在细胞分析的电动进样过程中，需要对微流控芯片的多个电极加载不同的电压来完成细胞样品液的电动进样，在对细胞内成分进行分析检验时，需要高压开关电源提供高压脉冲，使微流控芯片上的单个细胞在数千伏特的高压下迅速溶膜，溶膜后细胞中的成分在微流控芯片中得到分离和检测。然而，在给单细胞分析仪提供高压脉冲的高压开关电源一般是传统的恒流控制式，其在控制方式上有很多的不足之处，比如高压脉冲的控制电路的控制精度达不到要求，而且其控制的电压的稳定性也较差的。这些的不足之处会影响单细胞分析仪对细胞样品液的分离和检测。为了能够改善上面的不足之处。本实用新型针对以上问题，结合单细胞分析仪的特点，进行优化和改进。

实用新型内容

本实用新型目的在于针对背景技术中提出的不足，结合单细胞分析仪的特点，提供一种针对单细胞分析仪的高压开关电源的控制装置，使得单细胞分析仪能够在细胞分析的电动进样阶段，高压开关电源能够提供输出稳定的高压脉冲，使其达到系统所要求的稳定性和精度要求。

为了实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种单细胞分析仪高压开关电源的控制装置，包括ARM主控制器、触摸屏显示电路、MicroSD卡电路、高压开关电源的控制电路单元、上位机和上位机通信单元；触摸屏显示电路的输出端与ARM主控制器内部的逻辑控制电路的输入端连接；MicroSD卡电路的输出端经ARM主控制器内部的读写控制器与其逻辑控制电路的输入端连接；上位机通过无线和有线的方式和上位机通信单元连接，上位机通信单元与ARM主控制器内部的接口电路相连；高压开关电源的控制电路单元的输入端直接连接ARM主控制器的GPIO口。

所述高压开关电源的控制电路单元包括由ARM主控制器产生的PWM信号模块、D/A转换模块、高压开关电源模块、A/D采集模块和光耦隔离模块组成的四路闭环反馈电路；每路闭环反馈电路中，首先ARM主控制器经其GPIO口产生的PWM信号作为PWM信号模块，其输出端的信号直接与D/A转换模块的输入端相连，D/A转换模块的输出信号端直接与高压开关电源模块的控制信号输入端相连，在反馈回路中，A/D采集模块采集的输入端与高压开关电源模块的参考控制信号端相连，最后A/D采集模块的输出端经光耦隔离模块与ARM主控制器的逻辑控制电路接口相连。

所述上位机通信单元包括无线Wifi通信模块和有线RS485通信模块。

所述触摸屏为电容式触摸屏或是电阻式触摸屏。

所述ARM主控制器为现有技术，其支持MicroSD卡读写。

本实用新型使用MicroSD卡来存放高压开关电源的模拟控制电压量，从而省去一般的ARM系统硬件结构中的nandflash或ROM芯片，简化了硬件结构，方便仪器的维护和功能升级，且本实用新型的开关电源的控制电路的电压控制量调节精度高，适应性好。

本实用新型在仪器上使用触摸屏进行人机交互操作，提高操作的便捷性。

本实用新型是基于ARM主控制器的单细胞分析仪的新型开关电源的控制电路，具有结构简单，成本低廉，操作便捷，易于实现和维护的特点。

本实用新型使用了有线RS485通信模块和无线Wifi通信模块，可以进行有线和无线通信，增加了可靠性和灵活性。

附图说明

图1是本实用新型单细胞分析仪高压开关电源的控制装置总体框图。

图2是本实用新型的MicroSD卡模块与ARM芯片的连接原理图。

图3是本实用新型触摸屏显示电路连接图。

图4是本实用新型预测模糊自整定PID控制算法框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型内容作进一步的说明，但不是对本实用新型的限定。