毛細管電泳高壓電源系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、芯片毛細管電泳作為生物組分分析的有效方法，已廣泛應(yīng)用于生物技術(shù)、臨床醫(yī)學(xué)和環(huán)境保護等領(lǐng)域。在芯片毛細管電泳分析中，需要在生物芯片的多個溶液池內(nèi)施加高壓，并通過調(diào)節(jié)它們之間電壓值及其極性，實現(xiàn)樣品的進樣和分離。因此，高壓電源電壓輸出的穩(wěn)定性和電極的切換速度，決定電泳分析精度和準確度。傳統(tǒng)的高壓電源體積龐大，輸出不穩(wěn)定，電泳中需要通過計算機對其進行控制。因此，本文開展基于單片機和高壓模塊的智能化小型毛細管電泳高壓電源系統(tǒng)的研究。 本

2、文以單片機AT89S52為控制核心，以三個集成高壓模塊組成電壓產(chǎn)生主電路，設(shè)計了三路輸出的高壓電源系統(tǒng)。3路輸出電壓分別實現(xiàn)了0～5KV連續(xù)可調(diào)，輸出電流不超過0.25mA，其中第二路電壓輸出的正極可以與公共地端進行切換。單片機AT89S52作為電源系統(tǒng)的控制核心，實現(xiàn)高壓模塊輸出電壓的調(diào)節(jié)、輸出顯示、與光子計數(shù)器及上位機通訊、數(shù)字穩(wěn)壓以及電壓極性的自動切換，其內(nèi)部設(shè)置了過壓、短路保護功能。電極切換電路的設(shè)計采用四個高壓繼電器，以雙刀雙

3、擲開關(guān)方式聯(lián)結(jié)，由單片機通過光耦隔離驅(qū)動，不僅切換速度快，還具有安全可靠的特點。用戶可通過矩陣鍵盤和LCD液晶顯示屏，對毛細管電泳的進樣電壓、分離電壓、進樣時間、分離時間分別進行設(shè)定，系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定值自動完成輸出及與采樣系統(tǒng)的通訊，減少了人為因素的影響，確保了分析的準確性。另外，本文針對不同型號、不同結(jié)構(gòu)的單通道毛細管電泳芯片，設(shè)計了通用樣品實驗架，便于向樣品溶液池中施加電壓。 組建后的電源系統(tǒng)與實驗室原有高壓電源相比，不僅體積大