一种用于血细胞分析仪的低成本SiPM温度补充电路制造技术

本实用新型专利技术涉及血液细胞分析技术领域，具体涉及一种用于血细胞分析仪的低成本SiPM温度补充电路，包括SiPM单元、DCDC升压单元和温度补偿单元，提供了一种低成本的SiPM温度补偿方式，解决微弱荧光信号检测中硅光电倍增器(SiPM)随温度变化导致其过电压变化而引起的系统增益偏差，从而导致细胞群分群图像质量差的问题；降低了温度漂移对SiPM元器件探测效率、暗电流等指标的影响，促使整个系统更加稳定。定。定。

【技术实现步骤摘要】
一种用于血细胞分析仪的低成本SiPM温度补充电路


[0001]本技术涉及血液细胞分析
，尤其涉及一种用于血细胞分析仪的低成本SiPM温度补充电路。

技术介绍

[0002]在血液细胞激光分析系统中，鞘流会使得细胞悬液聚拢，按次序依次通过鞘流器，设计上一次仅允许一个细胞通过，激光束照射透明鞘流器中的血细胞，采用三个检测器来检测细胞的前向光、侧向散射光，以及采用染液进行细胞染色处理后激发出的特定波长的荧光。技术上可根据此三个维度光的强度分布来区分不同的细胞群并进行细胞分类，最终采用散点图形式呈现分类结果。
[0003]由于单个细胞激发的荧光光强极弱，一般设计上会采用光电倍增管将将光信号转变为电子信，光电倍增管优点众多，但其缺点也很明显——体积大，需要一个数百伏的高压电源电路，系统设计较复杂。为解决小型化的问题，目前行业上逐渐转用硅光电二极管(SiPM)来实现，其由工作在盖革模式下的雪崩二极管(Avalanche Photodiode,APD)阵列组成。SiPM是整个探测器的第一级最原始数据采集器，它具有增益高、功耗低、体积小、工作电压低、对磁场不敏感等诸多优点，其缺点则是对环境温度变化非常敏感，环境温度的变化会引起SIPM增益发生漂移，导致探测数据偏离真实数据，当温度升高时，晶体内部的点阵振动加剧，在加速的载流子能量变到足够大之前，增加了载流子撞击晶体的可能性，并且使离子化很难发生，所以，SiPM的击穿电压会随温度的变化而变化。因过电压＝工作电压
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击穿电压，若维持SiPM的工作电压不变，则当环境温度变化时，施加给SiPM上的过电压就会相应地发生变化。而过电压的变化，会导致SiPM的增益、探测效率、暗计数等性能的波动。增益、探测效率的变化对于细胞群的分类应用将会产生较大影响，在散点图界面上的表现是细胞群偏离了其本该所处的区域。
[0004]为了得到稳定的输出，降低温度带来的影响是很有必要的。目前业界主要有两种处理方式，一种是直接在密闭的光学系统空间内采用恒温控制，以保持温度的恒定，这种方案需要加热装置和功率电路，系统设计复杂；二是根据温度，改变SiPM的反向偏压，即改变高压电源模块的输出电压。
[0005]改变反向偏压采用带电压补偿功能的SiPM专用的高压电源模块，这种方案主要是成本居高不下，且不利于产品方案与电源供应商之间的解耦，应用不灵活。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于提供一种用于血细胞分析仪的低成本SiPM温度补充电路，旨在解决现有技术中改变反向偏压的成本较高，不利于产品方案与电源供应商之间的解耦，应用不灵活的技术问题。
[0007]为实现上述目的，本技术提供了一种用于血细胞分析仪的低成本SiPM温度补充电路，包括SiPM单元、DCDC升压单元和温度补偿单元，所述SiPM单元与所述DCDC升压单元
电性连接，所述DCDC升压单元与所述温度补偿单元电性连接；
[0008]所述温度补偿单元包括电压源V1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电容C2、第一晶体管Q1和第二晶体管Q2，所述电阻R1的一端与所述电压源V1电性连接，所述电阻R1的另一端分别与所述第一晶体管Q1和所述第一晶体管Q2的发射极电性连接，所述第一晶体管Q2的基极分别与所述电阻R2和所述电阻R3电性连接，所述第一晶体管Q2的集电极分别与所述电阻R4和所述电容C2电性连接，所述第一晶体管Q1的基极分别与所述电阻R7和所述电阻R6电性连接，所述第一晶体管Q1的集电极与所述电阻R5电性连接。
[0009]其中，所述SiPM单元中SiPM元件的采用S14420系列MPPC。
[0010]其中，所述DCDC升压单元采用固定频率脉宽调制升压型DC
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DC转换器，型号为MAX15059。
[0011]其中，所述用于血细胞分析仪的低成本SiPM温度补充电路还包括I/V单元，所述I/V单元与所述SiPM单元电性连接。
[0012]其中，所述用于血细胞分析仪的低成本SiPM温度补充电路还包括参考电压V2，所述参考电压V2与所述电阻R7电性连接。
[0013]本技术的一种用于血细胞分析仪的低成本SiPM温度补充电路，提供一种低成本的SiPM温度补偿方式，解决微弱荧光信号检测中硅光电倍增器(SiPM)随温度变化导致其过电压变化而引起的系统增益偏差，从而导致细胞群分群图像质量差的问题；降低了温度漂移对SiPM元器件探测效率、暗电流等指标的影响，促使整个系统更加稳定。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1是本技术提供的一种用于血细胞分析仪的低成本SiPM温度补充电路的系统框架图。
[0016]图2是本技术提供的控制电压与电阻R1温度的变化关系图。
[0017]图3是本技术提供的控制电压与电阻R3温度的变化关系图。
[0018]图4是本技术提供的电阻R7连接到参考电压后的系统框架图。
[0019]图5是本技术提供的一种用于血细胞分析仪的低成本SiPM温度补充电路的电路原理图。
[0020]图6是本技术提供的温度和偏置电压的关系变化图。
具体实施方式
[0021]下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。此外，在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0022]请参阅图1至图6，本技术提供一种用于血细胞分析仪的低成本SiPM温度补充电路，包括SiPM单元、DCDC升压单元和温度补偿单元，所述SiPM单元与所述DCDC升压单元电性连接，所述DCDC升压单元与所述温度补偿单元电性连接；
[0023]所述温度补偿单元包括电压源V1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电容C2、第一晶体管Q1和第二晶体管Q2，所述电阻R1的一端与所述电压源V1电性连接，所述电阻R1的另一端分别与所述第一晶体管Q1和所述第一晶体管Q2的发射极电性连接，所述第一晶体管Q2的基极分别与所述电阻R2和所述电阻R3电性连接，所述第一晶体管Q2的集电极分别与所述电阻R4和所述电容C2电性连接，所述第一晶体管Q1的基极分别与所述电阻R7和所述电阻R6电性连接，所述第一晶体管Q1的集电极与所述电阻R5电性连接。
[0024]在本实施方式中，图1为硬件系统框架，本系统包括SiPM单元，其用于光学探测；DC本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于血细胞分析仪的低成本SiPM温度补充电路，其特征在于，包括SiPM单元、DCDC升压单元和温度补偿单元，所述SiPM单元与所述DCDC升压单元电性连接，所述DCDC升压单元与所述温度补偿单元电性连接；所述温度补偿单元包括电压源V1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电容C2、第一晶体管Q1和第二晶体管Q2，所述电阻R1的一端与所述电压源V1电性连接，所述电阻R1的另一端分别与所述第一晶体管Q1和所述第一晶体管Q2的发射极电性连接，所述第一晶体管Q2的基极分别与所述电阻R2和所述电阻R3电性连接，所述第一晶体管Q2的集电极分别与所述电阻R4和所述电容C2电性连接，所述第一晶体管Q1的基极分别与所述电阻R7和所述电阻R6电性连接，所述第一晶体管Q1的集电极与所述电阻R5电性连接。2.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：李陈珑，杨龙，
申请(专利权)人：桂林优利特医疗电子有限公司，
类型：新型
国别省市：