一种过温保护电路以及PCR扩增仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种过温保护电路以及PCR扩增仪，涉及基于聚合酶链式反应技术设备制造技术领域，包括温度采集子电路、温度阈值检测子电路和电源控制子电路；所述温度采集子电路用于采集控温片的温度，所述温度阈值检测子电路检测所述温度采集子电路采集的温度是否超过温度阈值，包括高温阈值和低温阈值，所述电源控制子电路根据所述温度阈值检测子电路的检测结果控制所述电源。本实用新型专利技术可完成多点检测，通过一个电路实现温度上限和温度下限的检测及相应动作。限的检测及相应动作。限的检测及相应动作。

【技术实现步骤摘要】
一种过温保护电路以及PCR扩增仪


[0001]本技术涉及基于聚合酶链式反应技术设备制造
，具体涉及一种过温保护电路以及PCR扩增仪。

技术介绍

[0002]PCR(Polymerase Chain Reaction，聚合酶链式反应)为一种用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学技术，其利用DNA在95℃左右时会发生变性，由双链DNA分解为两个单链DNA；分解为单链的DNA在下降至60℃左右时，单链DNA会与引物结合；与引物结合的DNA在DNA聚合酶的作用下，按照碱基互补配对原则进行半保留复制，复制完成后即可获得两倍的DNA。经过温度多次在95℃和60℃的循环，实现对DNA进行大量的扩增。基于PCR原理的PCR技术作为当今最为重要的分子生物学检测手段，可以快速识别细菌、病毒、真菌等微生物类型与耐药性突变，分析灵敏度远远超过其他检测手段；仅需要三四十分钟的短时间，便可以准确检测不同微生物种群数量，因此在食品检测、临床检验、疾病控制、检验检疫、科研实验室、食品安全、化妆品检测、环境卫生等几乎所有的生命科学领域都有重要应用前景。
[0003]可见，在进行扩增时，温度需要不断地在95℃和60℃进行循环。而为使扩增准确，所采集的生物学样本需要在试剂盒的两个不同位置完成95℃和60℃的循环，即所采集的样本在提取池中被加热到60℃后进入离心管被加热至95℃。由于离心管的加热需要对温度、加热时间进行精确控制，因此，对离心管的加热多采用TEC控温片实现快速精确地控温。然而，TEC控温片在升降降温时，可能会存在TEC控制电路失控或TEC控温片、NTC温度传感器出问题导致一直加热或一直制冷的情况，造成严重的系统故障，导致设备出现安全隐患。TEC过温保护电路具有低温检测和高温检测两种功能。现有技术中，过温检测多数只能检测单点，如果需要进行多点检测，则需要后级逻辑转换为分立器件搭建电源控制，并采用继电器的方式。这种方式存在电路体积大、继电器寿命有限、制造成本偏高的问题。

技术实现思路

[0004]为解决前述问题，本技术提供了一种TEC过温保护电路，可完成多点检测，通过一个电路实现温度上限和温度下限的检测及相应动作。
[0005]为了达到上述目的，本技术采用如下技术方案：
[0006]一种过温保护电路，连接于控温片和电源之间，包括温度采集子电路、温度阈值检测子电路和电源控制子电路；
[0007]所述温度采集子电路用于采集控温片的温度，并具有第一输出端，所述第一输出端连接所述温度阈值检测子电路；
[0008]所述温度阈值检测子电路检测所述温度采集子电路采集的温度是否超过温度阈值，包括高温阈值和低温阈值，并具有第二输出端，所述第二输出端连接所述电源控制子电路；
[0009]所述电源控制子电路根据所述温度阈值检测子电路的检测结果控制所述电源。
[0010]可选的，温度采集子电路包括NTC温度传感器、电阻R109、电阻R113、电容C111、电容C115和电容C119，所述NTC温度传感器一端接地，另一端通过电阻R109连接基准电平；电容C119一端连接于NTC温度传感器和电阻R109之间，另一端接地；电阻R113一端连接NTC温度传感器，另一端作为所述第一输出端连接所述温度阈值检测子电路；电容C115一端连接电阻R113，另一端接地；电容C111一端接地，另一端连基准电平。
[0011]可选的，所述温度阈值检测子电路包括第一运放、第二运放和异或门，所述第一运放的同相输入端通过电阻连接所述第一输出端，反相输入端通过电阻连接基准电平，输出端连接所述异或门的第一输入端，所述第二运放的同相输入端通过电阻接地，反相输入端通过电阻连接所述第一输出端，输出端连接所述异或门的第二输入端，所述异或门的输出端作为所述第二输出端；所述第一运放的反相输入端和所述第二运放的同相输入端通过电阻串联，所述第一运放的输出端和所述第二运放的输出端分别通过电阻连接供电电源。
[0012]可选的，所述第一运放、第二运放和异或门的电源输入端通过电容接地。
[0013]可选的，所述电源控制子电路包括开关管Q12、开关管Q2、开关管Q1和电压监控芯片，所述第二输出端通过电阻连接所述开关管Q12的控制端，所述开关管Q12的控制端同时通过电阻接地，所述开关管Q12被控的一端通过电阻连接电源，同时连接所述开关管Q2的控制端，所述开关管Q12被控的另一端接地，所述开关管Q2被控的一端通过两个电阻连接电源，另一端接地，所述电压监控芯片的VDD引脚连接于开关管Q2被控端和电源之间的两个电阻之间，VSS引脚接地，OUT引脚通过电阻连接开关管Q1的控制端，开关管Q1被控的一端连接电源，另一端连接控温片，同时，开关管Q1连接电源的一端与控制端通过电阻连接。
[0014]可选的，所述开关管Q1被控的两端连接有二极管，所述二极管的阴极连接开关管Q1连接电源的一端，阳极连接控温片。
[0015]可选的，开关管Q12和开关管Q2为NPN三极管，开关管Q1为PMOS管
[0016]可选的，所述控温片通过并联的两个电解电容接地。
[0017]本技术具有如下有益效果：
[0018]本技术所提供的过温保护电路，将现有技术中的单点检测，即两条检测线分别检测高温低温，整合为一条检测线同时检测高温低温。使电路得到了简化，进而节约了电路板的空间，从而使PCR扩增仪的内部布局更加灵活。同时，本技术采用MOS管实现电源控制，替代了现有技术所采用的继电器，进一步缩小了电路体积，不仅降低了成本，电路的寿命也得到了保证。当高温阈值或低温阈值需要调整时，只需要在电源端调整基准电压即能实现温度阈值的改变，使PCR扩增仪的适应性得到增强。
[0019]此外，本技术还提供了一种PCR扩增仪，所述PCR扩增仪包括TEC控温片、TEC电源以及上述任意一项所述的过温保护电路，所述过温保护电路连接于所述TEC控温片和所述TEC电源之间，用于在PCR扩增反应时对PCR扩增反应场所进行制冷或加热。
[0020]本技术所提供的PCR扩增仪，其有益效果与前述过温保护电路的有益效果推理过程相类似，在此不再赘述。
[0021]本技术的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式以及附图中进行详细的揭露。本技术最佳的实施方式或手段将结合附图来详尽表现，但并非是对本技术技术方案的限制。另外，在每个下文和附图中出现的这些特征、要素和组件是具有多个，并且为了表示方便而标记了不同的符号或数字，但均表示相同或相似构造或功能的部件。
附图说明
[0022]下面结合附图对本技术作进一步说明：
[0023]图1为本技术实施例的过温保护电路的整体示意图；
[0024]图2为本技术实施例的过温保护电路中采集子电路的电路图；
[0025]图3为本技术实施例的过温保护电路中温度阈值检测子电路的电路图；
[0026]图4为本技术实施例的过温保护电路中TEC电源控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种过温保护电路，连接于控温片和电源之间，其特征在于，所述过温保护电路包括温度采集子电路、温度阈值检测子电路和电源控制子电路；所述温度采集子电路用于采集控温片的温度，并具有第一输出端，所述第一输出端连接所述温度阈值检测子电路；所述温度阈值检测子电路检测所述温度采集子电路采集的温度是否超过温度阈值，包括高温阈值和低温阈值，并具有第二输出端，所述第二输出端连接所述电源控制子电路；所述电源控制子电路根据所述温度阈值检测子电路的检测结果控制所述电源。2.根据权利要求1所述的过温保护电路，其特征在于，温度采集子电路包括NTC温度传感器、电阻R109、电阻R113、电容C111、电容C115和电容C119，所述NTC温度传感器一端接地，另一端通过电阻R109连接基准电平；电容C119一端连接于NTC温度传感器和电阻R109之间，另一端接地；电阻R113一端连接NTC温度传感器，另一端作为所述第一输出端连接所述温度阈值检测子电路；电容C115一端连接电阻R113，另一端接地；电容C111一端接地，另一端连基准电平。3.根据权利要求1所述的过温保护电路，其特征在于，所述温度阈值检测子电路包括第一运放、第二运放和异或门，所述第一运放的同相输入端通过电阻连接所述第一输出端，反相输入端通过电阻连接基准电平，输出端连接所述异或门的第一输入端，所述第二运放的同相输入端通过电阻接地，反相输入端通过电阻连接所述第一输出端，输出端连接所述异或门的第二输入端，所述异或门的输出端作为所述第二输出端；所述第一运放的反相输入端和所述第二运放的同相输入端通过电阻串联，所述第一运放的输出端和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛建军，张景如，陈思，
申请(专利权)人：杭州准芯生物技术有限公司，
类型：新型
国别省市：