微流体电渗泵数字高压直流电源

2011-07-21杨大勇

仪表技术与传感器 2011年12期

李鸣，李辉，杨大勇

(南昌大学环境与化学工程学院，江西南昌 330031)

0 引言

随着Manz等[1]提出了全分析系统(Micrototal analysis system，μTAS)的概念以来，基于MEMS技术的μTAS越来越引起人们的重视，其最主要分支之一微流控芯片(Microfluidic Chip，MFC)在物理、化学和生物分析、病理诊断和环境监控等领域中有广阔的应用前景[2]。而基于微流控芯片的微流体驱动与控制技术复杂、多样，不仅可能出现不同于宏观流动的规律，而且许多在宏观流动中被忽略的因素，将成为主要影响因素[3]。目前，微流体的驱动和控制技术种类很多，电渗驱动就是其方法之一，电渗驱动在微流体驱动与控制中操作方便，无脉动、容易实现，是微流控分析系统中使用最为广泛的驱动和控制技术，其主要特点就是施加高电压，施加电场强度通常在50～5000 V/cm，电流一般在1 mA以下[4－5]。而应于实验研究中的高精密数字高压直流电源价格昂贵，而现有的大部分高压直流电源都是输出电压可调范围有限并且控制方式以模拟为主，使得在微流体驱动与控制实验研究中电压控制、响应速度等不太便利。文中进行的是基于DSP控制的数字高压直流电源系统的研究，主要包括2部分的设计:主电路拓扑结构的设计和控制电路的软硬件设计。