Una pieza adicional de hardware requeridos para electroforesis y proyección de imagen de gel es la fuente de alimentación de electroforesis. Esta fuente de alimentación de alta tensión se conecta a una electroforesis tanque establecer un campo eléctrico entre dos electrodos. Muestras de ADN en un gel de agarosa se mueven a través del gel hacia el ánodo (+ ve) con la matriz de gel de agarosa separa las moléculas de ADN por tamaño (vea el paso 5 para un ejemplo). Fuentes de alimentación de electroforesis suelen tienen un voltaje variable de salida que permite al usuario ajustar la tensión de salida para los tanques de gel de diferentes tamaños y voltaje para obtener los mejores resultados y la conveniencia de modificar.
En este Instructable describimos cómo hacer una potencia variable electroforesis suministro adecuado para mini-geles. El diseño se basa en el controlador de DC-DC elevador de máxima eficacia alta MAX1771 y eleva un 15V entrada, desde una fuente externa-fuente, a una salida ajustable 25-100V. La fuente de alimentación utiliza un diseño de interruptor de modo en una topología de elevador (boost) - tal como se muestra en la figura 2 de Maxim "Una introducción a las fuentes de alimentación conmutada". Una importante fuente de inspiración para este diseño era el código abierto de la fuente de alimentación de tubo Nixie 150-220V diseñado por Nick de Smith.
En las imágenes de arriba se muestra un esquema del diseño de fuente de energía. Los componentes fundamentales del diseño son el controlador de MAX1771 DC-DC (U1), un interruptor MOSFET (T1), un inductor (L1), un diodo (D1) y un capacitor de salida (C5). En el diseño del controlador regula el voltaje de salida a través de una señal Modulada de frecuencia de pulso (PFM) aplicado a la compuerta de lo MOSFET. Cuando esta señal es alta el interruptor MOSFET se enciende y cuando esta señal es baja el MOSFET está apagado. El controlador ajusta la frecuencia del pulso de la señal de la PFM, basada en la retroalimentación de la salida, con el fin de mantener una tensión de salida constante. La señal PFM divide el ciclo de funcionamiento de la fuente de alimentación en carga y descarga de las fases. Durante la fase de carga, el MOSFET se enciende y energía se almacena en el inductor, el diodo es reverse parcial prevención de flujo de corriente y la carga es apoyada por la energía almacenada en el condensador de salida. Durante la fase de descarga que el MOSFET está apagado, el diodo está sesgado hacia adelante y energía es transferida desde el inductor a la carga y el condensador de salida.
La magnitud del voltaje de la salida de la fuente de alimentación se establece mediante un divisor de tensión en la regeneración de la salida para el controlador de DC-DC. En el esquema de este divisor de tensión consiste en resistores R1, R3 y RV1. Utilizando los valores de estas resistencias el voltaje de salida de la fuente puede ser determinado mediante la fórmula Vout = Vref (R2 /(R3 + RV1) + 1) donde Vref tiene un valor de 1.5 V. Para este diseño usamos Resistores fijos para R2 y R3 con valores de 1M ohm y 15 k ohmios respectivamente. Seleccionamos un resistor variable con rango de 0-50 k ohmios para RV1. Conectar estos valores en la fórmula anterior da un rango de salida teórica de aproximadamente 25-100 V.
Al determinar la salida de voltaje requerido, hemos seguido las pautas de 5 V/cm, donde cm se refiere a la distancia entre los dos electrodos. Para nuestro sistema de mini-gel, electrodo distancia es 17 cm, idealmente que debemos correr el gel a 85 V.
Abra el hardware de la fuente - este es un proyecto de hardware open source licenciado bajo la Creative Commons Attribution 3.0 License. Los ficheros de diseño se pueden encontrar en Bitbucket aquí https://bitbucket.org/iorodeo/hv_switching_psu y aquí https://bitbucket.org/iorodeo/hv_switching_psu_enclosure.
Este Instructable es escrito en colaboración con willrodeo.
