医用精密电泳电源单片机开发

医用精密电泳电源-POWER SUPPLIES

一．概述：
    电泳电源广泛用于DNA,RNA,蛋白电泳和印迹转移用途，由我公司研制的医用精密电泳电源有以下特点。

    采用双MCU结构，并采用光耦隔离器件耦合，保证高压输出电压与人工接触界面的完全隔离，高分辨率的ADC和DAC结构，保证电源足够的稳压和恒流精度，电压稳压精度为1%,恒流精度为0.3%，可任意设置需要的电压，电流和功率，高达10x10组可编程设置，并有断电记忆功能，LCD点阵显示屏显示。可选择稳压，恒流或恒定功率输出，定时或连续运行，定时器可设置长达99小时60分钟，控制程序功能强大，具有多重保护功能，可以连接多组输出端，实现多组凝胶电泳。

二．主要参数：
    ☆ 电压范围：5-300V(精度±1V)
    ☆ 步进电压：1V
    ☆ 电流范围：10-3000mA(精度±10mA)
    ☆ 步进电流：10mA
    ☆ 功率范围：5-300W(精度±1W)
    ☆ 步进功率：1W
    ☆ 定时器设置：0-99:60(小时/分)
    ☆ 编程功能：10个文件编程，每个文件可存储10个程序
    ☆ 显示方式：2.4" LCD点阵显示屏
    ☆ 输入电压：110V/60Hz或220V(230V)/50/60Hz
    ☆ 工作模式：PWM开关电源
    ☆ 工作频率：30kHz
    ☆ 保护功能：超压，过流，超温，短路，无负载，漏电和故障保护

三．电路框图：

上图为控制电路功能框图。

整个电路分为输入共模滤波网络，整流，PFC电路（考虑到出口需要，一些国家是需强制具备PFC电路组件），PWM驱动电路，推挽输出部分，主隔离转换变压器，输出整流部分，控制MCU，双路ADC采样电路，双路DAC输出部分，比较器，光耦隔离和完善的保护电路。主MCU部分有显示驱动，键盘输入，控制输出，设置记忆和保护电路。

下图为开关电源板外观图

    这款开关电源使用全电压设计,工作电压范围设计为90-265V(AC),50-60Hz,实际测试工作电压范围可达65-265V(AC),效率超过87%,因为使用有源PFC电路，功率因素大于99.8%，输出电压0-300V,±1V,最大输出电流达3000mA,±10mA，完全可以满足医用和生物实验电泳电源要求.

    出于欧美市场的需要，电路设计时完全按照UL,CE等安全认证和EMC（电磁兼容认证）要求进行设计，并通过了相应认证，同时符合ROHS环保要求。

    考虑到到医用和生物实验的特殊使用场合，电路的设计以可靠和稳定为前提，并考虑到电源可能长时间工作，而且通常是无人值守的情况下使用，除了电路的科学设计之外，完善的保护功能是必不可少的.用户只要需要设置相应的参数（电压，电流，功率，可编程电泳步骤及工作时间），按下开始键，剩下的工作完全由机器的程序自行管理。

    由于电路中加上了完善的保护电路,过流保护,过压和空载保护,温度控制等等,整个电路工作在长时间无人职守都是安全和可靠的,经过了批量生产和长时间的应用证实,这个设计是成功和科学的.当然这个电路也可以推广到其他需要电压,电流和功率调整的产品.总的设计原则是一样的.