[實用新型]非接觸式超聲裂解系統

有效

• 申請號: 201420478800.X
• 申請日: 2014-08-22
• 公開（公告）號: CN204134714U
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 許宜申;施恩;胡超;顧濟華;陶智
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: B02C19/18
• 分類號: B02C19/18
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 常亮

技術領域

本實用新型涉及超聲細胞粉碎領域，尤其涉及一種非接觸式超聲裂解系統。

背景技術

超聲細胞粉碎技術用途廣泛，常用于細胞的破碎、裂解，細胞內顆粒的釋放等，其除適合制備高效的重組腺病毒外，還可以制備病毒DNA及其終端蛋白化合物，在土壤樣品制備方面也得到大量應用。

現有的超聲細胞粉碎儀，大多采用超聲電源驅動的探頭與樣品直接接觸達到破碎的目的。這樣不僅會產生金屬離子污染，且對多個樣品處理能力差，處理周期長，超聲能量的分布也相應不均勻。

此外，超聲電源一般為開環結構，對于外部負載變化的適應能力差，電源效率低。傳統的超聲電源中逆變電路輸出諧波含量大，動態響應也較慢。同時，開關器件采用MOS管，其具有開關損耗大，通斷速度慢，且工作頻率低，功率小的缺點。而且，傳統的超聲電源多采用他激式電路，使用可調電阻來調節振蕩頻率，沒有頻率自動跟蹤功能。從而，頻率易漂移，實時性較差，易導致系統失諧，匹配電感瞬間產生高溫，性能變壞，換能器功率損耗，效率降低，使設備不能大功率長期運行。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型提供一種非接觸式超聲裂解系統，以克服現有的超聲細胞粉碎儀中存在的缺陷。

為了實現上述目的，本實用新型的非接觸式超聲裂解系統，其用于對細胞進行裂解破碎，其包括：逆變主電路、換能器負載、上位機通訊電路、功率PWM調節電路、DDS逆變驅動電路、按鍵輸入顯示電路、單片機、采樣鑒相電路；

所述逆變主電路連接所述換能器負載，所述換能器負載連接所述采樣鑒相電路，所述采樣鑒相電路連接所述單片機，所述單片機還分別與上位機通訊電路、功率PWM調節電路、DDS逆變驅動電路、按鍵輸入顯示電路相連接。

作為本實用新型的非接觸式超聲裂解系統的改進，所述逆變主電路包括整流濾波電路、升壓/降壓斬波電路、全橋逆變電路以及阻抗匹配電路，所述整流濾波電路連接所述升壓/降壓斬波電路，所述升壓/降壓斬波電路連接所述全橋逆變電路，所述全橋逆變電路連接所述阻抗匹配電路。

作為本實用新型的非接觸式超聲裂解系統的改進，所述升壓/降壓斬波電路包括前級整流濾波輸出端、BUCK/BOOST斬波電路、單片機PWM波信號輸入端以及放大電路，所述單片機PWM波信號輸入端連接所述放大電路，所述放大電路連接所述BUCK/BOOST斬波電路，所述BUCK/BOOST斬波電路連接所述前級整流濾波輸出端。

作為本實用新型的非接觸式超聲裂解系統的改進，所述DDS逆變驅動電路包括單片機方波信號輸入端、反向積分電路、低通濾波電路、DDS正弦信號輸入端以及高速比較器，所述單片機方波信號輸入端連接所述反向積分電路，所述反向積分電路的輸出端連接所述低通濾波電路，所述低通濾波電路和DDS正弦信號輸入端共同連接到所述高速比較器的兩端。

作為本實用新型的非接觸式超聲裂解系統的改進，所述采樣鑒相電路包括相位比較電路、差分放大電路、模數轉換器，其中，所述相位比較電路包括換能器端電流信號輸入端、換能器端電壓信號輸入端、模擬乘法器，所述換能器端電流信號輸入端和換能器端電壓信號輸入端分別連接所述模擬乘法器的兩端，所述模擬乘法器同時連接所述差分放大電路，所述差分放大電路連接所述模數轉換器。

作為本實用新型的非接觸式超聲裂解系統的改進，所述換能器負載包括離心管組、能量釋放槽、諧振底盤。

本實用新型的有益效果是：本實用新型的非接觸式超聲裂解系統對輸入電壓進行逆變、變頻后進行阻抗匹配，接入換能器負載組，超聲波裂解電源驅動換能器負載組，換能器負載組可以以最佳轉換效率作用于待破碎樣品，控制電路工作穩定可靠。

附圖說明

圖1為本實用新型的非接觸式超聲裂解系統的一具體實施方式的結構方框圖；

圖2為圖1中升壓/降壓斬波電路的電路圖；

圖3為圖1中換能器負載的部分結構示意圖；

圖4為圖1中DDS逆變驅動電路的電路圖；

圖5為圖1中采樣鑒相電路的電路圖。

具體實施方式

以下將結合附圖所示的具體實施方式對本實用新型進行詳細描述。但這些實施方式并不限制本實用新型，本領域的普通技術人員根據這些實施方式所做出的結構、方法、或功能上的變換均包含在本實用新型的保護范圍內。