随着科学技术的进步,生活水平的提高,健康问题越来越被人们所重视,对无针注射这个新型无痛无传染的注射方式更加看重,而无针注射的驱动控制系统是这一技术的关键,相对于传统的驱动控制方式,利用脉冲电源设计的驱动控制系统则在体积和性能方面更加完善。系统驱动控制性能的好坏直接影响注射器的注射效果,因此,本文针对无针注射器的驱动控制问题,建立与之相适应的驱动控制系统。文章介绍了无针注射器、驱动电源和脉冲电源的研究现状,以及现有的驱动控制方案,并根据无针注射器对脉冲电源性能的要求,设计一种Buck和推挽电路的级联、全桥整流和全桥逆变电路的多级级联电压控制电路,以此获得一种频带宽,分辨率高的可调脉冲信号。采用增强型STM32F103ZET6作为系统的核心控制器,对无针注射器的注射量实时监控,实现对驱动控制系统的精确控制和实时反馈。脉冲驱动电源系统主要分为两大部分:一是硬件电路,二是软件程序编程。硬件电路主要包括:Buck斩波电路实现12V直流输入,输出直流0-12V可调;利用推挽电路实现输出直流电压的提升以及原副边之间的隔离,通过提高推挽电路的开关频率和优化推挽变压器的设计来减小驱动系统的整体体积;全桥整流电路及滤波电路,实现交流到直流的转换,使电路输出高压直流电,同时滤波电容进行能量的存储;通过控制全桥逆变电路中四个MOS管的通断,实现从直流输出信号到脉冲输出信号的转换,并实现对脉冲输出信号的频率、占空比和脉冲数等进行调控;电流检测电路,实时监测电路电流情况,保证电路的安全工作;隔离驱动电路,实现控制器与被控对象的电气隔离和放大驱动信号,更有效的驱动MOS管通断;辅助电源电路,给驱动芯片、控制芯片等供电,保证系统能正常稳定运行;采样/保护电路,针对控制对象耦合性和非线性问题,对驱动系统进行闭环反馈调节,使驱动控制系统稳定运行。软件设计主要包括:对增强型STM32F103ZET6基本模块的介绍;PWM驱动控制信号的的设计;ADC模块的主要特征和转换过程;LCD显示。通过AD将采样信号和输入控制信号转换为数字信号给控制器STM32提供一个输入量,从而达到实时控制输出状态,控制器通过输入量的反馈信号改变PWM波的输出频率和占空比。通过控制Buck电路的占空比,实现脉冲电源直流部分输出0~400V直流可调,分辨率为1V;通过控制全桥逆变电路4个MOS管的通断,实现脉冲电源输出频率50Hz~100KHz可调,分辨率为10Hz;输出占空比为0~50%可调,分辨率为1%;输出脉冲信号的脉冲数1~20个可调,分辨率为1个。通过LCD显示屏实时显示输入控制信号机输出信号。针对文章进行理论分析,制作并完成脉冲电源,搭建性能测试实验平台,对系统的各个电路模块进行单独及整体的实验验证,最终实验结果表明各个模块都能正常运行。对系统测试结果表明,脉冲电源能稳定正常运行,基本达到实验的预期目标。