用于光闸或生化试剂精确取样电磁阀的多用途驱动电路的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于光闸或生化试剂精确取样电磁阀的多用途驱动电路，包括依次相接的光电隔离器、振荡器、混频器以及放大/驱动电路。放大及驱动电路与光闸或生化试剂精确取样电磁阀相接；在放大及驱动电路上还分别接有信息采样及反馈电路以及电源转换电路；在信息采样及反馈电路上还接有信号处理与通讯模块。本发明用于光闸或电磁开关，采用峰值电压启动，低值电压保持，维持已有工作状态。既提高了电磁电路启动速度，又减少了开启后保持状态的电损耗及产生的热量。仪器或设备更稳定可靠。
【专利说明】用于光闸或生化试剂精确取样电磁阀的多用途驱动电路
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种驱动电路，具体的说是用于高质量荧光显微图像获取激发光光闸或生化试剂精确取样电磁阀的多通路驱动电路。
【背景技术】
[0002]基因测序主要是通过472、532、570和635nm波段激发光激发FITC、CY3、TXR及CY5荧光，通过显微光路模块放大，由CCD获取荧光图像。获取的图像由计算机分析获取DNA序列。
[0003]荧光显微镜一般采用卤素灯、汞灯、氙灯或激光照射荧光物质产生荧光，通过高速、高稳定的光闸控制曝光量，做到精确曝光。
[0004]如今DNA测序领域激发光源主要采用氙灯或激光；氙灯光束直径较大一般采用直径为35mm或45mm的大光闸，而激光光闸目前主要采用透光孔径小于5mm的小光闸，光闸孔径差异对光闸驱动电路驱动电压的要求有明显的差异，孔径大于35_的光闸，要求光闸驱动电路峰值电压65-70V才能保证稳定快速打开光闸。
[0005]类似的，在整个仪器中还有很多需要不同电压驱动或控制，但同样要求精确控制开/闭状态及工作状态的器/部件。最典型的的例子就是精确控制试剂供应量的试剂管路电磁阀。
[0006]光闸或液体控制阀门，传统的方法是采用大于光闸或液体阀门启动电压加在线包的两端，光闸或液体气体阀门打开。还是用这个电压保持，线包出现发热现象，影响线包的使用寿命，过高的电能转化成热能和电磁能，对周围设备或环境产生影响或干扰。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种可以进行高电压大电流启动，低电压小电流保持且工作电压和电流调节范围很宽的多通路精确控制驱动电路。
[0008]为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为一种用于光闸或生化试剂精确取样电磁阀的多通路驱动电路，包括依次相接的光电隔离器、振荡器、混频器以及放大及驱动电路，放大及驱动电路与光闸或生化试剂精确取样电磁阀相接；在放大及驱动电路上还分别接有信息采样及反馈电路以及电源转换电路，在信息采样及反馈电路上还接有信号处理与通讯模块。
[0009]所述光电隔离器上还通信接有信号或控制脉冲输入模块，所述信号处理与通讯模块和信号或控制脉冲输入模块通信连接。
[0010]所述信息采样及反馈电路包括光信号采样电路、电流信号采样电路以及电压信号采样电路。
[0011]所述电源中，控制与驱动电路有24V电源，5V电源为单片机供电，1V电源为小口径激光光闸保持电压；65V大口径氣灯光源光闸峰值电压，5V大口径氣灯光源光闸保持电压，其中24V及65V峰值脉宽可以调整。
[0012]所述光电隔离器，物理隔离光闸和滤波电感感性元件产生的负脉冲对其它设备的干扰。
[0013]所述振荡器、混频器和放大及驱动电路组成峰值保持电路；其峰值电压变化范围为24V-70V，峰值脉冲宽度变化范围为lms-30ms，保持电压为3.3-10V，驱动电流为300-1000mA，保持电压脉宽为 2ms_2.0xl09ms。
[0014]所述信号处理与通讯模块具有485、232接口及CAN通讯模块。
[0015]本发明主要通过在开启较高压脉冲后面连接一个低压保持电路，迅速打开光闸或电磁开关，打开开关后采用低压脉冲信号保持，这样能保证电磁线圈功耗最小，电磁线圈不会发热，可长时间稳定工作。
[0016]有益效果:本发明用于光闸或电磁开关，采用峰值电压启动，低压电路保持，来维持现有工作状态，提高电磁电路启动速度，减少开启后保持启动状态的电损耗及产生的热量，仪器或设备更稳定可靠；采用调整占空比的方法设置高压脉冲启动及低压保持电压，转换效率高，达到85%，转换范围宽，启动电压从24V到70V，保持电压从3.3V到15V，工作电流从0.1A-2A。适用于激光光闸驱动，大口径氙灯光闸驱动，多用于生物工程精确控制的阀的控制。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是发明结构框图；
[0018]图2是混频与驱动电路电原理图；
[0019]图3是开启光闸或电磁开关电脉冲参数图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
[0021]如图1和2所示，一种用于光闸或生化试剂精确取样电磁阀的多用途驱动电路，包括依次相接的光电隔离器、振荡器、混频器以及放大及驱动电路，放大及驱动电路与光闸或生化试剂精确取样电磁阀相接；在放大及驱动电路上还分别接有信息采样及反馈电路以及电源电路，在光电隔离器上还通信接有信号或控制脉冲输入模块，信息采样及反馈电路上还通信接有信号处理与通讯模块，信号处理与通讯模块和信号或控制脉冲输入模块通信连接。
[0022]其中信息采样及反馈电路包括光信号采样电路、电流信号采样电路以及电压信号采样电路。振荡器、混频器和放大及驱动电路组成峰值保持电路；其峰值电压变化范围为24V-70V;峰值脉冲宽度变化范围为lms-30ms，保持电压为3.3-10V;驱动电流为300-1000mA，保持电压脉宽为 2ms_2.0xl09ms。
[0023]在电源转换电路中，控制与驱动电路有5V电源为单片机供电，24V电源为小口径激光关闸峰值电压，1V电源为小口径激光光闸保持电压；65V电源为大口径氙灯光源光闸峰值电压，5V电源为大口径氙灯光源光闸保持电压，其中24V及65V峰值脉宽可以调整。
[0024]光电隔离器可以物理隔离光闸和滤波电感感性元件产生的负脉冲对其它设备的干扰；信号处理与通讯模块具有485、232接口及CAN通讯模块。
[0025]工作原理:由工控机通过电源驱动板驱动光闸或电磁开关，电源驱动板包括上述信号处理与通讯模块、信号或控制脉冲输入模块、光电隔离器、振荡器、混频器、放大及驱动电路。信号作用以后，通过信息采样与反馈电路将工作电流及电压信号作为反馈信息送到信号处理与通讯模块，该模块将反馈信息通过信号处理与通讯模块将信号送到工控机。产生的带峰值的脉冲信号驱动光闸或电磁开关工作，再通过信息采样与反馈电路校准光闸或电磁开关输出光脉宽。也可以由光电隔离器直接接收外电路给出脉冲信号，产生的带峰值的脉冲信号驱动光闸或电磁开关工作，再通过信息米样与反馈电路校准光闸的输出光脉宽或电磁开关输出光脉宽，精确控制生化反应试剂取样。
[0026]如图3所示:
[0027]开启光闸或电磁开关电脉冲参数:脉宽:T1 ;电压:V1。
[0028]保持光闸或电磁开关打开的电脉冲参数:脉宽:T2 ;电压:V2。
[0029]采用PID控制模式设置及控制光闸或电磁开关开启电压及保持工作电压。
[0030]电脉冲系统产生2mS到2.0xl09mso的电脉冲及连续工作模式，能驱动不同种类氙灯、激光光闸及电磁开关需求。
【权利要求】
1.一种用于光闸或生化试剂精确取样电磁阀的多用途驱动电路，其特征在于:包括依次相接的光电隔离器、振荡器、混频器以及放大及驱动电路，放大及驱动电路与光闸或生化试剂精确取样电磁阀相接。
2.根据权利要求1，放大及驱动电路上还分别接有信息采样及反馈电路以及电源电路，在信息采样及反馈电路上还接有信号处理与通讯模块。
3.根据权利要求1所述一种用于光闸或生化试剂精确取样电磁阀的多用途驱动电路，其特征在于:所述光电隔离器上接入通信信号或控制脉冲输入模块，所述信号处理与通讯模块和信号或控制脉冲输入模块通信连接。
4.根据权利要求2所述一种用于光闸或生化试剂精确取样电磁阀的多用途驱动电路，其特征在于:所述信息采样及反馈电路包括光信号采样电路、电流信号采样电路以及电压信号米样电路。
5.根据权利要求1所述一种用于光闸或生化试剂精确取样电磁阀的多用途驱动电路，其特征在于:所述电源电路中，控制与驱动电路有5V电源为单片机供电，24V电源小口径激光光闸峰值电压，1V电源小口径激光光闸保持电压；65V电源大口径氙灯光源光闸峰值电压，5V电源大口径氙灯光源光闸保持电压，其中24V及65V峰值脉宽可以调整。
6.根据权利要求1所述一种用于光闸或生化试剂精确取样电磁阀的多用途驱动电路，其特征在于:所述光电隔离器用于光闸和滤波电感感性元件产生的负脉冲对其它设备的干扰予以物理隔离。
7.根据权利要求1所述一种用于光闸或生化试剂精确取样电磁阀的多用途驱动电路，其特征在于:所述振荡器、混频器和放大及驱动电路组成峰值保持电路；其峰值电压变化范围为24V-70V，峰值脉冲宽度变化范围为lms-30ms，保持电压为3.3-10V，驱动电流为300-1000mA，保持电压脉宽为 2ms_2.0xl09ms。
8.根据权利要求1所述一种用于光闸或生化试剂精确取样电磁阀的多用途驱动电路，其特征在于:所述信号处理与通讯模块具有485、232通讯接口及CAN通讯模块。
【文档编号】F16K31/02GK104214395SQ201410456415
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年9月9日 优先权日:2014年9月9日
【发明者】李清华, 陆祖宏 申请人:南京普东兴生物科技有限公司