今天与各位同好分享一下前天提到的 Opendrop的数字微流控电浸润方案的分析,有些地方还是不太看得懂,也欢迎看懂的同好私信讲一下看不懂部分的原理。
首先还是介绍一下电浸润的概念,简而言之就是 用电压去改变接触角,使液滴发生形变,位移 。下图来自百度百科:
然后在Opendrop的官网,我看到了proto版本的电路板,理解起来就非常简单容易了,下图是原理图:
G1~G6连接到Arduino的管脚做为控制MOS的导通和截止 (MOS管用的是耐高压的NMOS,型号是 BSP19 ,随便查了一家安世的,耐压350V ), G7连接到GND,HV4是作为高压输入,这个proto版本的HV4是235V直流电,应该直接是一个电压源提供的。还有6个LED灯作为MOS导通指示。
整体实现如下动图,液滴并不是直接滴到电路板的, 中间隔了一层疏水的介质 (看他说的用保鲜膜和Rain-X防雨镀膜剂也可以)。从动图上可以看出液滴会移动到低压的部分 (LED灯亮代表MOS开通,那么对应的电极应该趋向于0V)。
然后我们就直接看V4版本的主板原理图吧,整体分为3个PCB,第一个是主控板,第二个是驱动板,还有一个电极板,可能会有些糊。
主控板
驱动板
电极板
V4版本选择了用一个Boost升压芯片 MAX1771作为高压供电部分 ,可以将提供200多V高压的直流电压输出。其中MCP41050是一个数字电位器,用作动态调整输出电压 ,如下图:
电极驱动部分不再用MOS管了,而是用了 两片64通道的高压推挽输出的芯片HV507(最大输出300V高压) 作为电极的控制部分, 可以控制128个电极:
下图是电极的PCB部分,128个电极,HV507的一个通道控制一个电极:
然后还有两个部分 没看懂 ,第一个是直流转交流部分,这一块看的不是很明白,欢迎看懂的朋友私信:
第二个没看懂的地方是反馈部分,还没想明白反馈的是什么,V_GND是在反馈什么。如果您知道,欢迎私信!
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