一种实验室超声波生物处理系统的电路结构技术方案

一种实验室超声波生物处理系统的电路结构，它是由处理槽声强检测反馈电路、处理槽光强检测反馈电路、超声波功率源输出电流、电压检测反馈电路、超声波功率源输出周期检测反馈电路、超声波生物处理系统的工作电源电路、系统的调功和模式设置电路、系统的PWM驱动和逆变电路、系统的功率匹配和频带切换电路和系统的主控和人机交互电路构成。其中系统的PWM驱动和逆变电路分别为以IR2110型逆变桥左臂驱动芯片、逆变桥右臂驱动芯片为核心的PWM驱动电路和以增强型MOSFET逆变桥左臂驱动高端MOSFET开关、逆变桥左臂驱动低端MOSFET开关、逆变桥右臂驱动高端MOSFET开关和逆变桥右臂驱动低端MOSFET开关为核心的逆变电路。

【技术实现步骤摘要】
一种实验室超声波生物处理系统的电路结构
本专利技术涉及一种实验室用超声波生物处理工艺、方法、系统及其电路。
技术介绍
超声波生物处理的实验室装置及工艺、方法目前仍然是单频处理、分组对照、归纳效果的模式。目前超声波生物处理的实验室方法是：通过事先设定或选择超声波发生设备的某一工作频率，然后以该频率的超声波作用于处理对象。但超声波对对象的处理速率与超声波频率高度相关，超声波频率不同，处理效率大不相同；而且，处理对象的生物细胞种类更与超声波频率高度相关，不同的生物细胞，对不同频率超声波的敏感性大不相同。这就造成了现有超声波生物处理方法的初次超声波频率确定的盲目性，进而，对额外进行超声波频率分析、确定形成依赖性。实际工作过程是：利用某生物细胞在不同频率下的处理情况，进行分频带对照、分析确定，得到有关数据；在以后的工作中，沿用该特定对象的数据，经验地确定适合的超声波频率。这已是习惯做法。本质上，这样的方法并不能保证所工作的超声波频率就是对对象高效的最佳频率，也不能对不同的对象进行精确的精细频率调整，积累的经验也就不是最佳工艺的；加之，该方法不仅在初期大量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实验室超声波生物处理系统的电路结构，由处理槽声强检测反馈电路、处理槽光强检测反馈电路、超声波功率源输出电流、电压检测反馈电路、超声波功率源输出周期检测反馈电路、超声波生物处理系统的工作电源电路、系统的调功和模式设置电路、系统的PWM驱动和逆变电路、系统的功率匹配和频带切换电路和系统的主控和人机交互电路构成；其特征是：/n系统的PWM驱动和逆变电路分别为以IR2110型逆变桥左臂驱动芯片Dr

【技术特征摘要】
1.一种实验室超声波生物处理系统的电路结构，由处理槽声强检测反馈电路、处理槽光强检测反馈电路、超声波功率源输出电流、电压检测反馈电路、超声波功率源输出周期检测反馈电路、超声波生物处理系统的工作电源电路、系统的调功和模式设置电路、系统的PWM驱动和逆变电路、系统的功率匹配和频带切换电路和系统的主控和人机交互电路构成；其特征是：
系统的PWM驱动和逆变电路分别为以IR2110型逆变桥左臂驱动芯片DrA、逆变桥右臂驱动芯片DrB为核心的PWM驱动电路和以增强型MOSFET逆变桥左臂驱动高端MOSFET开关QHA、逆变桥左臂驱动低端MOSFET开关QLA、逆变桥右臂驱动高端MOSFET开关QHB和逆变桥右臂驱动低端MOSFET开关QLB为核心的逆变电路；
逆变桥左臂驱动逻辑低端输入信号隔离光耦LCLA的输出端正极A、逆变桥左臂驱动逻辑高端输入信号隔离光耦LCHA的输出端正极、逆变桥右臂驱动逻辑低端输入信号隔离光耦LCLB的输出端正极和逆变桥右臂驱动逻辑高端输入信号隔离光耦LCHB的输出端正极均连接到信号处理电源正极接线端E1；逆变桥左臂驱动逻辑低端输入信号隔离光耦LCLA的输出端负极通过逆变桥左臂驱动逻辑低端输入信号端TLA连接到逆变桥左臂驱动芯片DrA的LIN引脚；逆变桥左臂驱动逻辑高端输入信号隔离光耦LCHA的输出端负极通过逆变桥左臂驱动逻辑高端输入信号端THA连接到逆变桥左臂驱动芯片DrA的HIN引脚；逆变桥右臂驱动逻辑低端输入信号隔离光耦LCLB的输出端负极通过逆变桥右臂驱动逻辑低端输入信号端TLB连接到逆变桥右臂驱动芯片DrB的LIN引脚；逆变桥右臂驱动逻辑高端输入信号隔离光耦LCHB的输出端负极通过逆变桥右臂驱动逻辑高端输入信号端THB连接到逆变桥右臂驱动芯片DrB的HIN引脚；
逆变桥左臂驱动芯片DrA的VCC引脚和逆变桥右臂驱动芯片DrB的VCC引脚均连接到信号处理电源正极接线端E1；逆变桥左臂驱动芯片DrA的Com引脚和逆变桥右臂驱动芯片DrB的Com引脚均通过逆变桥驱动芯片公共端TCO接地；逆变桥左臂驱动芯片DrA的Vb引脚和逆变桥右臂驱动芯片DrB的Vb引脚分别与逆变桥左臂驱动自举二极管DVbA的负极和逆变桥右臂驱动自举二极管DrB的负极连接；逆变桥左臂驱动自举二极管DVbA的正极和逆变桥右臂驱动自举二极管DrB的在极均连接到信号处理电源正极接线端E1；逆变桥左臂驱动芯片DrA的VS引脚通过逆变桥左臂驱动自举平波电容CVA1和逆变桥左臂驱动自举电容CVA2的并联支路与逆变桥左臂驱动芯片DrA的Vb引脚连接；逆变桥左臂驱动自举电容CVA2的正极与逆变桥左臂驱动芯片DrA的Vb引脚连接，负极与逆变桥左臂驱动芯片DrA的VS引脚连接；逆变桥右臂驱动芯片DrB的VS引脚通过逆变桥右臂驱动自举平波电容CVB1和逆变桥左臂驱动自举电容CVB2的并联支路与逆变桥右臂驱动芯片DrB的Vb引脚连接；逆变桥右臂驱动自举电容CVB1的正极与逆变桥右臂驱动芯片DrB的Vb引脚连接，负极与逆变桥右臂驱动芯片DrB的VS引脚连接；
逆变桥左臂驱动芯片DrA的HO引脚通过逆变桥左臂驱动高端耦合电阻RHA连接到逆变桥左臂驱动高端MOSFET开关QHA的栅极；逆变桥左臂驱动芯片DrA的LO引脚通过逆变桥左臂驱动低端耦合电阻RLA连接到逆变桥左臂驱动低端MOSFET开关QLA的栅极；逆变桥右臂驱动芯片DrB的HO引脚通过逆变桥右臂驱动高端耦合电阻RHB连接到逆变桥右臂驱动高端MOSFET开关QHB的栅极；逆变桥右臂驱动芯片DrB的LO引脚通过逆变桥右臂驱动低端耦合电阻RLB连接到逆变桥右臂驱动低端MOSFET开关QLB的栅极；
逆变桥左臂驱动高端MOSFET开关QHA的漏极和逆变桥左臂驱动低端MOSFET开关QLA的漏极均连接到PWM逆变母线电源正极接线端EP；逆变桥左臂驱动高端MOSFET开关QHA的源极和逆变桥右臂驱动高端MOSFET开关QHB的源极分别与逆变桥左臂驱动低端MOSFET开关QLA的漏极和逆变桥右臂驱动低端MOSFET开关QLB的漏极连接；逆变桥左臂驱动低端MOSFET开关QLB的源极和逆变桥右臂驱动低端MOSFET开关QLB的源极通过逆变桥驱动芯片公共端TCO接地；逆变桥母线滤波电容CPWM的正极连接到PWM逆变母线电源正极接线端EP，负极通过逆变桥驱动芯片公共端TCO接地；逆变桥左臂驱动高端MOSFET开关QHA的源极与逆变桥左臂驱动低端MOSFET开关QLA的连接点连接到功率匹配输出电压上端子Tv；逆变桥右臂驱动高端MOSFET开关QHB的源极与逆变桥右臂驱动低端MOSFET开关QLB的连接点连接到功率匹配输出电压下端子Tv0。


2.根据权利要求1所述的实验室超声波生物处理系统的电路结构，其特征是：处理槽声强检测反馈电路为以声强传感器Ss为核心器件的声强检测反馈电路；声强信号偏流电阻Rs1的一端连接到控制电路工作电源正极接线端E，另一端连接到测声部14.8的声强传感器Ss的声强信号s输出端；声强传感器Ss的接地端接地；声强传感器Ss的声强信号s输出端通过声强信号耦合电阻Rs2连接到的声强信号运放As反相输入端；声强信号运放As同相输入端接地；声强放大反馈电阻Rsf跨界在声强信号运放As反相输入端与输出端之间；声强信号运放As的电源正极端连接到控制电路工作电源正极接线端E，负极端接地；声强信号运放As的输出端作为声强信号输出端子FS，连接到控制器芯片模拟输入引脚1，即UC.PA1。


3.根据权利要求1所述的实验室超声波生物处理系统的电路结构，其特征是：处理槽光强检测反馈电路为以UVM-30型紫外线传感器SD为核心器件的声强检测反馈电路；投光部14.6中的投光LEDLED的负极端通过其中的投光LED限流电阻RLED接地；投光LEDLED的正极端连接到控制电路工作电源正极接线端E；测光部14.7的紫外线传感器SD的电源正极端连接到控制电路工作电源正极接线端E，接地端接地；紫外线传感器SD的信号输出端作为紫外线强度信号y接线端，连接到紫外线强度信号运放AD的反向输入端；紫外线强度信号运放AD的同向输入端接地；紫外线强度信号耦合电阻RD跨接在控制电路工作电源正极接线端E与紫外线强度信号运放AD的反向输入端之间；紫外线强度信号放大反馈电阻RDf跨接在紫外线强度信号运放AD的反向输入端与紫外线强度信号运放AD的信号输出端之间；紫外线强度信号运放AD的同向输入端接地；紫外线强度信号运放AD的电源正极端连接到控制电路工作电源正极接线端E，负极端接地；紫外线强度信号运放AD的信号输出端作为处理槽效率信号输出端子FD，连接到控制器芯片模拟输入引脚2，即UC.PA2。


4.根据权利要求1或权利要求2所述的实验室超声波生物处理系统的电路结构，其特征是：超声波功率源输出电流、电压检测反馈电路为以输出电压信号运放AV和输出电流信号运放AI为核心器件的电流、电压检测反馈电路；超声波生物处理系统的功率匹配部e通过功率匹配输出电压上端子Tv与超声波生物处理系统的频带匹配部g连接；输出电压半周平衡二极管Dv与输出电压信号整流-隔离光耦LCv的输入端反向并联；输出电压信号整流-隔离光耦LCv的正极输入端通过输出电压检测分压电阻Rv0连接到功率匹配输出电压上端子Tv；输出电压信号整流-隔离光耦LCv的正极输入端连接到功率匹配输出电压下端子Tv0；输出电压信号整流-隔离光耦LCv的正极输出端通过输出电压信号分压电阻Rv1连接到控制电路工作电源正极接线端E；输出电压信号整流-隔离光耦LCv的负极输出端通过输出电压信号反馈分压电阻Rv2；输出电压信号整流-隔离光耦LCv的负极输出端连接到输出电压信号运放AV的反相输入端；输出电压信号运放AV的同相输入端通过输出电压信号放大接地电阻Rv3接地；输出电压信号运放AV的电源正极端连接到控制电路工作电源正极接线端E，输出电压信号运放AV的电源负极端接地；输出电压信号运放AV的信号输出端作为电压信号输出端子FV，连接到控制器芯片模拟输入引脚3，即UC.PA3；输出电压信号反馈电阻Rvf跨接在到输出电压信号运放AV的反相输入端与输出电压信号运放AV的信号输出端之间；超声波生物处理系统的频带匹配部g中的输出电流检测绕组Wi引出频带匹配输出电流检测同名端Ti和频带匹配输出电流检测异名端Ti0；频带匹配输出电流检测同名端Ti连接到输出电流检测信号整流二极管Di的正极，频带匹配输出电流检测异名端Ti0接地；输出电流检测信号整流二极管Di的负极与输出电流信号运放AI的反相输入端连接；输出电流信号运放AI的同相输入端通过输出电流信号放大接地电阻Ri接地；输出电流信号运放AI的电源正极端连接到控制电路工作电源正极接线端E，输出电流信号运放AI的电源负极端接地；输出电流信号运放AI的信号输出端作为电流信号输出端子FI，连接到控制器芯片模拟输入引脚4，即UC.PA4；输出电压信号反馈电阻Rif跨接在到输出电流信号运放AI的反相输入端与输出电流信号运放...

【专利技术属性】
技术研发人员：屈百达，程宪宝，姜愉，梁家海，胡俐蕊，农国才，
申请(专利权)人：北部湾大学，
类型：发明
国别省市：广西;45