Een extra stuk van hardware vereist voor elektroforese & gel beeldvorming is de elektroforese voeding. Deze voeding hoogspanning verbindt een elektroforese tank tot oprichting van een elektrisch veld tussen de twee elektroden. DNA-monsters in een agarose gel geladen de gel naar de anode (+ ve) doorlopen met de agarose gel matrix de molecules van DNA scheiden door grootte (zie stap 5 voor een voorbeeld). Elektroforese voedingen hebben meestal een variabele uitgangsspanning, waardoor de gebruiker kan het instellen van de uitgangsspanning voor verschillende grootte gel tanks en wijzig spanning voor optimale resultaten en gemak.
In dit Instructable beschrijven we hoe maak je een variabele elektroforese-macht leveren geschikt voor mini-gels. Het ontwerp is gebaseerd op de Maxim hoogrenderende MAX1771 step-up DC-DC-controller en verhoogt een 15V ingang, van de voeding van een externe muur-wrat, naar een verstelbare 25-100V-uitvoer. De voeding maakt gebruik van een switch-mode ontwerp in een topologie step-up (boost) - zoals weergegeven in figuur 2 van Maxim's "An Introduction to switch-mode power supplies". Een belangrijke bron van inspiratie voor dit ontwerp was de opensource 150-220V Nixie buis voeding ontworpen door Nick de Smith.
Een schematische voorstelling van het ontwerp van de levering macht wordt weergegeven in de bovenstaande foto's. De fundamentele onderdelen van het ontwerp zijn de MAX1771 DC-DC-controller (U1), een MOSFET schakelaar (T1), een spoel (L1), een diode (D1) en een output condensator (C5). In het ontwerp regelt de controller de uitgangsspanning via een Pulse-frequentie gemoduleerd (PFM) signaal naar de gate van de MOSFET toegepast. Wanneer dit signaal hoog is de MOSFET-switch is ingeschakeld en wanneer dit signaal slinkt de MOSFET is uitgeschakeld. De controller past de polsslag van het PFM-signaal, gebaseerd op feedback van de output, teneinde een constante output-spanning. Het PFM-signaal verdeelt de exploitatiecyclus van de voeding in laden en ontladen van de fasen. Tijdens het opladen fase, de MOSFET is ingeschakeld en energie wordt opgeslagen in de spoel, de diode wordt via reverse bevooroordeeld voorkomen van stroom, en de belasting wordt ondersteund door de energie opgeslagen in de uitvoer condensator. Tijdens de afgevoerd fase die de MOSFET is uitgeschakeld, de diode is vooruit bevooroordeeld en energie wordt overgebracht van de spoel aan de belasting en de uitvoer condensator.
De omvang van de uitgangsspanning van de voeding wordt ingesteld met behulp van een scheidingslijn van de spanning op de feedback van de output op de DC-DC-controller. In het schema bestaat deze spanning divider van weerstanden R1, R3 en RV1. Met behulp van de waarden van deze weerstanden die de uitgangsspanning van de levering kan worden bepaald via de formule Vout = Vref (R2 /(R3 + RV1) + 1) waar Vref heeft een waarde van 1,5 V. Voor dit ontwerp gebruiken we vaste weerstanden voor R2 en R3 met waarden van 1M ohm en 15 k ohm respectievelijk. Wij hebben gekozen voor RV1 een variabele weerstand met 0-50 k ohm bereik. Inpluggen van deze waarden in de bovenstaande formule geeft een theoretische uitvoerbereik van ongeveer 25-100 V.
Bij het bepalen van de vereiste spanning output, volgden we de aanbevolen richtsnoeren van 5 V/cm, waarbij cm verwijst naar de afstand tussen de twee elektroden. Voor onze mini gel systeem is elektrode afstand 17 cm, dus een ideale lopen we moet de gel op 85 V.
Open bron hardware - dit is een open source hardware project gelicentieerd onder de Creative Commons Attribution 3.0 License. De ontwerp-bestanden kunnen worden gevonden op Bitbucket hier https://bitbucket.org/iorodeo/hv_switching_psu en hier https://bitbucket.org/iorodeo/hv_switching_psu_enclosure.
Dit Instructable is geschreven in samenwerking met willrodeo.