今天與各位同好分享一下前天提到的 Opendrop的數(shù)字微流控電浸潤(rùn)方案的分析,有些地方還是不太看得懂,也歡迎看懂的同好私信講一下看不懂部分的原理。
首先還是介紹一下電浸潤(rùn)的概念,簡(jiǎn)而言之就是 用電壓去改變接觸角,使液滴發(fā)生形變,位移 。下圖來(lái)自百度百科:
然后在Opendrop的官網(wǎng),我看到了proto版本的電路板,理解起來(lái)就非常簡(jiǎn)單容易了,下圖是原理圖:
G1~G6連接到Arduino的管腳做為控制MOS的導(dǎo)通和截止 (MOS管用的是耐高壓的NMOS,型號(hào)是 BSP19 ,隨便查了一家安世的,耐壓350V ), G7連接到GND,HV4是作為高壓輸入,這個(gè)proto版本的HV4是235V直流電,應(yīng)該直接是一個(gè)電壓源提供的。還有6個(gè)LED燈作為MOS導(dǎo)通指示。
整體實(shí)現(xiàn)如下動(dòng)圖,液滴并不是直接滴到電路板的, 中間隔了一層疏水的介質(zhì) (看他說的用保鮮膜和Rain-X防雨鍍膜劑也可以)。從動(dòng)圖上可以看出液滴會(huì)移動(dòng)到低壓的部分 (LED燈亮代表MOS開通,那么對(duì)應(yīng)的電極應(yīng)該趨向于0V)。
然后我們就直接看V4版本的主板原理圖吧,整體分為3個(gè)PCB,第一個(gè)是主控板,第二個(gè)是驅(qū)動(dòng)板,還有一個(gè)電極板,可能會(huì)有些糊。
主控板
驅(qū)動(dòng)板
電極板
V4版本選擇了用一個(gè)Boost升壓芯片 MAX1771作為高壓供電部分 ,可以將提供200多V高壓的直流電壓輸出。其中MCP41050是一個(gè)數(shù)字電位器,用作動(dòng)態(tài)調(diào)整輸出電壓 ,如下圖:
電極驅(qū)動(dòng)部分不再用MOS管了,而是用了 兩片64通道的高壓推挽輸出的芯片HV507(最大輸出300V高壓) 作為電極的控制部分, 可以控制128個(gè)電極:
下圖是電極的PCB部分,128個(gè)電極,HV507的一個(gè)通道控制一個(gè)電極:
然后還有兩個(gè)部分 沒看懂 ,第一個(gè)是直流轉(zhuǎn)交流部分,這一塊看的不是很明白,歡迎看懂的朋友私信:
第二個(gè)沒看懂的地方是反饋部分,還沒想明白反饋的是什么,V_GND是在反饋什么。如果您知道,歡迎私信!
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