[發明專利]一種數字微流控驅動系統及方法

在審

• 申請號: 202211519313.9
• 申請日: 2022-11-30
• 公開（公告）號: CN115888860A
• 公開（公告）日: 2023-04-04
• 發明（設計）人: 岳偉偉;程康寧
• 申請（專利權）人: 山東師范大學
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 王雪

1.一種數字微流控驅動系統，其特征是，包括主控單元、高壓輸出單元、直流轉交流單元和電極開關陣列控制單元；

所述高壓輸出單元用于輸出直流高壓，所述直流轉交流單元用于將直流電壓轉換為交流電壓，所述電極開關陣列控制單元用于輸出高壓通斷信號以控制數字微流控芯片上電極的高壓通斷；

所述主控單元用于控制所述高壓輸出單元、所述直流轉交流單元和所述電極開關陣列控制單元的輸出。

2.如權利要求1所述的數字微流控驅動系統，其特征是，還包括光耦隔離單元，所述光耦隔離單元用于對主控單元的低壓和電極開關陣列控制單元的高壓之間進行隔離。

3.如權利要求1所述的數字微流控驅動系統，其特征是，所述高壓輸出單元包括高壓模塊和控制高壓模塊輸出電壓大小的數字電位器，所述主控單元與所述數字電位器通信連接，所述數字電位器的輸出端與所述高壓模塊的輸入端連接。

4.如權利要求1所述的數字微流控驅動系統，其特征是，所述直流轉交流單元包括反相器和高速光耦，所述反相器用于獲取交流電壓的頻率，所述高速光耦用于獲取直流電壓并根據交流電壓的頻率將直流電壓轉換為交流電壓。

5.如權利要求1所述的數字微流控驅動系統，其特征是，所述電極開關陣列控制單元包括移位寄存器，所述移位寄存器用于獲取交流高壓和高壓通斷信號并輸出高壓通斷信號以控制數字微流控芯片上電極的高壓通斷。

6.如權利要求1所述的數字微流控驅動系統，其特征是，所述主控單元為STM32芯片。

7.基于權利要求1-6任一項所述的數字微流控驅動系統的數字微流控驅動方法，其特征是，包括：

主控單元根據數字微流控芯片驅動液滴的電壓需求對高壓輸出單元發出控制指令以控制高壓輸出單元根據電壓需求輸出直流高壓；

高壓輸出單元將直流高壓輸出至直流轉交流單元，主控單元對直流轉交流單元發出控制指令以控制直流轉交流單元將直流高壓根據交流電壓的頻率轉換為交流高壓；

直流轉交流單元將交流高壓輸出至電極開關陣列控制單元，主控單元對電極開關陣列控制單元發出控制指令以根據液滴運動路徑需求調整電極開關陣列控制單元的高壓通斷信號，電壓開關陣列控制單元根據高壓通斷信號輸出高壓以控制數字微流控芯片上電極電壓的通斷。

8.如權利要求7所述的數字微流控驅動方法，其特征是，主控單元根據數字微流控芯片驅動液滴的電壓需求，發出控制指令至數字電位器以調節數字電位器的電阻；

高壓模塊根據數字電位器的電阻大小調整輸出高壓的大小。

9.如權利要求7所述的數字微流控驅動方法，其特征是，主控單元發出控制指令至反相器以控制交流高壓的頻率，反相器將交流高壓的頻率輸出至高速光耦；

高速光耦獲取高壓輸出單元輸出的直流高壓，根據交流高壓的頻率，將直流高壓轉換為交流高壓。

10.如權利要求7所述的數字微流控驅動方法，其特征是，主控單元對移位寄存器發出控制指令以根據液滴運動路徑需求調整移位寄存器的高壓通斷信號，移位寄存器根據高壓通斷信號輸出高壓以控制數字微流控芯片上電極電壓的通斷。