微流控装置的驱动电路、驱动方法及微流控装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种微流控装置的驱动电路、驱动方法及微流控装置，驱动电路包括：总电压信号端，提供总电压信号；升压单元，与总电压信号端电连接，对总电压信号进行升压得到高电压信号；降压单元，与总电压信号端电连接，对总电压信号进行降压得到低电压信号；控制芯片，与降压单元电连接；开关单元，分别与升压单元、降压单元和控制芯片电连接；连接器，与开关单元的输出端电连接，本发明专利技术在控制芯片与开关单元之间还包括光电隔离器件，光电隔离器件分别与控制芯片和开关单元电连接，控制芯片输出的第一信号经过光电隔离器件输入至开关单元，光电隔离器件的设置能够隔离升压单元中的高电压，以免高电压对控制芯片造成损伤。以免高电压对控制芯片造成损伤。以免高电压对控制芯片造成损伤。

【技术实现步骤摘要】
微流控装置的驱动电路、驱动方法及微流控装置


[0001]本专利技术涉及微流控领域，更具体地，涉及一种微流控装置的驱动电路、驱动方法及微流控装置。

技术介绍

[0002]微流控(Micro Fluidics)技术是一门涉及化学、流体物理、微电子、新材料、生物学和生物医学工程的新兴交叉学科，能够精确操控液滴移动，实现液滴的融合、分离等操作，完成各种生物化学反应，是一种以在微米尺度空间对流体进行操控为主要特征的技术。近年来，微流控芯片凭借其体积小、功耗低、成本低，所需样品及试剂量少，可实现液滴单独、精准操控，检测时间短，灵敏度高，易于和其他器件集成等优势，而被广泛应用于生物、化学、医学等领域。
[0003]微流控装置一般包括驱动电路和驱动电极，驱动电路用于给驱动电极提供电压，使得相邻驱动电极之间形成电场，液滴在电场的驱动作用下移动，驱动电路中具有控制芯片以及升压电路，现有技术中的驱动电路存在升压电路的高电压损伤控制芯片的问题。
[0004]因此，亟需提供一种能够防止高电压损伤控制芯片的微流控装置的驱动电路、驱动方法及微流控装置。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种微流控装置的驱动电路、驱动方法及微流控装置，用以防止升压电路的高电压损伤控制芯片。
[0006]一方面，本专利技术提供了一种微流控装置的驱动电路，包括：
[0007]总电压信号端，提供总电压信号；
[0008]升压单元，与所述总电压信号端电连接，对所述总电压信号进行升压得到高电压信号；<br/>[0009]降压单元，与所述总电压信号端电连接，对所述总电压信号进行降压得到低电压信号；
[0010]控制芯片，与所述降压单元电连接；
[0011]开关单元，分别与所述升压单元、降压单元和所述控制芯片电连接；
[0012]连接器，与所述开关单元的输出端电连接；
[0013]在所述控制芯片与所述开关单元之间还包括光电隔离器件，所述光电隔离器件分别与所述控制芯片和所述开关单元电连接，用以隔离所述升压单元中的高电压对所述控制芯片造成损伤，所述控制芯片输出的第一信号经过所述光电隔离器件输入至所述开关单元。
[0014]另一方面，本专利技术还提供了一种微流控装置驱动电路的驱动方法，所述驱动电路包括：总电压信号端，提供总电压信号；
[0015]升压单元，与所述总电压信号端电连接，对所述总电压信号进行升压得到高电压
信号；
[0016]降压单元，与所述总电压信号端电连接，对所述总电压信号进行降压得到低电压信号；
[0017]控制芯片，与所述降压单元电连接；
[0018]开关单元，分别与所述升压单元、降压单元和所述控制芯片电连接；
[0019]连接器，与所述开关单元的输出端电连接；
[0020]在所述控制芯片与所述开关单元之间还包括光电隔离器件，所述光电隔离器件分别与所述控制芯片和所述开关单元电连接，用以隔离所述升压单元中的高电压对所述控制芯片造成损伤，所述控制芯片输出的第一信号经过所述光电隔离器件输入至所述开关单元；
[0021]所述开关单元包括多个第一开关单元，所述第一开关单元包括第一模块、第二模块和第三模块，
[0022]所述第一模块的第一端电连接所述升压单元的第一输出端，所述第一模块的第二端电连接所述第三模块的第一端、以及第一信号输出端，所述第一模块的第三端电连接所述第二模块的第一端；
[0023]所述第二模块的第二端与所述光电隔离器件电连接，所述第二模块的第三端接地；
[0024]所述第三模块的第二端与第一信号输出端电连接，所述第三模块包括第一二极管和第一电阻，所述第一二极管的第一极分别与所述第一模块的第二端、以及所述降压单元的输出端电连接，所述第一二极管的第二极与所述降压单元的输出端电连接；所述第一电阻的第一端与所述第一信号输出端电连接，所述第一电阻的第二端接地
[0025]所述驱动方法包括：
[0026]初始阶段，所述控制芯片提供第一电压，所述第一电压经过所述光电隔离器件后为第二电压，所述第二电压等于第一电压，且所述第二电压与所述第一电压均为低电平，所述第二模块关断，第一模块关断，所述第一二极管导通，所述降压单元的输出端输出的信号传输至所述第一信号输出端，继而传输至所述连接器；
[0027]高电位输出阶段，所述控制芯片提供第三电压，所述第三电压经过所述光电隔离器件后为第四电压，所述第三电压等于第四电压，且所述第三电压与所述第四电压均为高电平；所述第二模块导通，第一模块导通，所述第一二极管截止，所述升压单元的第一输出端提供的电压传输至所述第一信号输出端，继而传输至所述连接器；
[0028]低电位输出阶段，所述控制芯片提供第一电压，所述第一电压经过所述光电隔离器件后为第二电压，所述第二电压等于第一电压，且所述第二电压与所述第一电压均为低电平，所述第二模块关断，所述第一模块关断，所述第三电压经过所述第一电阻逐步放电至小于所述降压单元的输出端输出的信号，所述第一二极管导通，所述第一信号输出端的输出电压等于所述降压单元的输出端输出的信号。
[0029]另一方面，本专利技术还提供了一种微流控装置驱动电路的驱动方法，所述驱动电路包括：
[0030]总电压信号端，提供总电压信号；
[0031]升压单元，与所述总电压信号端电连接，对所述总电压信号进行升压得到高电压
信号；
[0032]降压单元，与所述总电压信号端电连接，对所述总电压信号进行降压得到低电压信号；
[0033]控制芯片，与所述降压单元电连接；
[0034]开关单元，分别与所述升压单元、降压单元和所述控制芯片电连接；
[0035]连接器，与所述开关单元的输出端电连接；
[0036]在所述控制芯片与所述开关单元之间还包括光电隔离器件，所述光电隔离器件分别与所述控制芯片和所述开关单元电连接，用以隔离所述升压单元中的高电压对所述控制芯片造成损伤，所述控制芯片输出的第一信号经过所述光电隔离器件输入至所述开关单元；
[0037]所述开关单元包括多个第二开关单元，所述第二开关单元包括第四模块、第五模块和第六模块，
[0038]所述第四模块的第一端电连接所述升压单元的第二输出端，所述第四模块的第二端电连接所述第六模块的第一端和第二信号输出端，所述第四模块的第三端电连接所述第五模块的第一端；
[0039]所述第五模块的第二端与所述光电隔离器件电连接，所述第五模块的第三端接地；
[0040]所述第六模块包括第六电阻，所述第六电阻的第一端与所述第二信号输出端电连接，所述第六电阻的第二端接地；
[0041]所述驱动方法还包括：
[0042]初始阶段，所述控制芯片提供第五电压，所述第五电压经过所述光电隔离器件后为第六电压，所述第六电压等于第五电压，且所述第六电压与所述第五电压均为低电平，所述第五模块关断，所述第四模块关断，所述第二信号输出端的输出电压为0V本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微流控装置的驱动电路，其特征在于，包括：总电压信号端，提供总电压信号；升压单元，与所述总电压信号端电连接，对所述总电压信号进行升压得到高电压信号；降压单元，与所述总电压信号端电连接，对所述总电压信号进行降压得到低电压信号；控制芯片，与所述降压单元电连接；开关单元，分别与所述升压单元、降压单元和所述控制芯片电连接；连接器，与所述开关单元的输出端电连接；在所述控制芯片与所述开关单元之间还包括光电隔离器件，所述光电隔离器件分别与所述控制芯片和所述开关单元电连接，用以隔离所述升压单元中的高电压对所述控制芯片造成损伤，所述控制芯片输出的第一信号经过所述光电隔离器件输入至所述开关单元。2.根据权利要求1所述的微流控装置的驱动电路，其特征在于，在所述降压单元与所述控制芯片之间还包括稳压单元，所述稳压单元分别与所述降压单元和所述控制芯片电连接。3.根据权利要求1所述的微流控装置的驱动电路，其特征在于，所述开关单元包括多个第一开关单元，所述第一开关单元包括第一模块、第二模块和第三模块，所述第一模块的第一端电连接所述升压单元的第一输出端，所述第一模块的第二端电连接所述第三模块的第一端、以及第一信号输出端，所述第一模块的第三端电连接所述第二模块的第一端；所述第二模块的第二端与所述光电隔离器件电连接，所述第二模块的第三端接地；所述第三模块的第二端与第一信号输出端电连接，所述第三模块包括第一二极管和第一电阻，所述第一二极管的第一极分别与所述第一模块的第二端、以及所述降压单元的输出端电连接，所述第一二极管的第二极与所述降压单元的输出端电连接；所述第一电阻的第一端与所述第一信号输出端电连接，所述第一电阻的第二端接地。4.根据权利要求3所述的微流控装置的驱动电路，其特征在于，所述第一模块包括第二电阻、第三电阻和第一晶体管，其中，所述第二电阻的第一端电连接所述升压单元的第一输出端，所述第二电阻的第二端分别电连接所述第三电阻的第一端和所述第一晶体管的源极；所述第三电阻的第二端电连接所述第二模块和所述第一晶体管的栅极；所述第一晶体管的漏极电连接所述第一信号输出端；所述第二模块包括第四电阻、第五电阻和第二晶体管，其中，所述第四电阻的第一端与所述第一晶体管的栅极电连接，所述第四电阻的第二端与所述第二晶体管的漏极电连接；所述第二晶体管的源极与所述光电隔离器件的输出端、以及所述第五电阻的第一端电连接，所述第二晶体管的源极与所述第五电阻的第二端电连接，所述第二晶体管的源极接地。5.根据权利要求1所述的微流控装置的驱动电路，其特征在于，所述开关单元包括n个第一开关单元，1个第一开关单元串行到1个第一并行逻辑转换器上，每个所述第一并行逻辑转换器输出n/b个信号，所述第一并行逻辑转换器的数量为b。6.根据权利要求1或3所述的微流控装置的驱动电路，其特征在于，
所述开关单元包括多个第二开关单元，所述第二开关单元包括第四模块、第五模块和第六模块，所述第四模块的第一端电连接所述升压单元的第二输出端，所述第四模块的第二端电连接所述第六模块的第一端和第二信号输出端，所述第四模块的第三端电连接所述第五模块的第一端；所述第五模块的第二端与所述光电隔离器件电连接，所述第五模块的第三端接地；所述第六模块包括第六电阻，所述第六电阻的第一端与所述第二信号输出端电连接，所述第六电阻的第二端接地。7.根据权利要求6所述的微流控装置的驱动电路，其特征在于，所述第四模块包括第七电阻、第八电阻和第三晶体管，其中，所述第七电阻的第一端电连接所述升压单元的第二输出端，所述第七电阻的第二端分别电连接所述第八电阻的第一端和所述第三晶体管的源极；所述第八电阻的第二端电连接所述第五模块和所述第三晶体管的栅极；所述第三晶体管的漏极电连接所述第二信号输出端；所述第五模块包括第九电阻、第十电阻和第四晶体管，其中，所述第九电阻的第一端与所述第三晶体管的栅极电连接，所述第九电阻的第二端与所述第四晶体管的漏极电连接；所述第四晶体管的源极与所述光电隔离器件的输出端、以及所述第十电阻的第一端电连接，所述第四晶体管的源极与所述第十电阻的第二端电连接，所述第四晶体管的源极接地。8.根据权利要求1所述的微流控装置的驱动电路，其特征在于，所述开关单元还包括a个第二开关单元，1个第二开关单元分串行到1个第二并行逻辑转换器上，每个所述第二并行逻辑转换器输出m/a个信号，所述第二并行逻辑转换器的数量为a。9.根据权利要求6所述的微流控装置的驱动电路，其特征在于，所述升压单元包括第一升压单元和第二升压单元，所述第一升压单元的输出端为第一输出端，所述第二升压单元的输出端为第二输出端。10.根据权利要求1所述的微流控装置的驱动电路，其特征在于，所述降压单元包括第一降压单元和第二降压单元，所述第一降压单元的输出端与所述控制芯片电连接，所述第二降压单元的输出端与所述开关单元电连接。11.根据权利要求1所述的微流控装置的驱动电路，其特征在于，还包括通信模块，与所述控制芯片电连接。12.根据权利要求11所述的微流控装置的驱动电路，其特征在于，所述通信模块包括蓝牙模块、WiFi模块和/或2.G模块中的至少一种。13.一种微流控装置驱动电路的驱动方法，其特征在于，所述驱动电路包括：总电压信号端，提供总电压信号；升压单元，与所述总电压信号端电连接，对所述总电压信号进行升压得到高电压信号；降压单元，与所述总电压信号端电连接，对所述总电压信号进行降压得到低电压信号；控制芯片，与所述降压单元电连接；开关单元，分别与所述升压单元、降压单元和所述控制芯片电连接；
连接器，与所述开关单元的输出端电连接；在所述控制芯片与所述开关单元之间还包括光电隔离器件，所述光电隔离器件分别与所述控制芯片和所述开关单元电连接，用以隔离所述升压单元中的高电压对所述控制芯片造成损伤，所述控制芯片输出的第一信号经过所述光电隔离器件输入至所述开关单元；所述开关单元包括多个第一开关单元，所述第一开关单元包括第一模块、第二模块和第三模块，所述第一模块的第一端电连接所述升压单元的第一输出端，所述第一模块的第二端电连接所述第三模块的第一端、以及第一信号输出端，所述第一模块的第三端电连接所述第二模块的第一端；所述第二模块的第二端与所述光电隔离器件电连接，所述第二模块的第三端接地；所述第三模块的第二端与第一信号输出端电连接，所述第三模块包括第一二极管和第一电阻，所述第一二极管的第一极分别与所述第一模块的第二端、以及所述降压单元的输出端电连接，所述第一二极管的第二极与所述降压单元的输出端电连接；所述第一电阻的第一端与所述第一信号输出端电连接，所述第一电阻的第二端接地所述驱动方法包括：初始阶段，所述控制芯片提供第一电压，所述第一电压经过所述光电隔离器件后为第二电压，所述第二电压等于第一电压，且所述第二电压与所述第一电压均为低电平，所述第二模块关断，第一模块关断，所述第一二极管导通，所述降压单元的输出端输出的信号传输至所述第一信号输出端，继而传输至所述连接器；高电位输出阶段，所述控制芯片提供第三电压，所述第三电压经过所述光电隔离器件后为第四电压，所述第三电压等于第四电压，且所述第三电压与所述第四电压均为高电平；所述第二模块导通，第一模块导通，所述第一二极管截止，所述升压单元的第一输出端提供的电压传输至所述第一信号输出端，继而传输至所述连接器；低电位输出阶段，所述控制芯片...

【专利技术属性】
技术研发人员：粟平，章凯迪，席克瑞，陈潇，林柏全，许凡，李伟，
申请(专利权)人：成都天马微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：