WO2002037095A1 - Power supply for simple electrophoresis apparatus - Google Patents

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WO2002037095A1
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power supply
electrophoresis
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Inventor
Hiromu Ishibashi
Original Assignee
Kabushiki Kaisya Advance
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/416Systems
    • G01N27/447Systems using electrophoresis
    • G01N27/44704Details; Accessories
    • G01N27/44713Particularly adapted electric power supply

Definitions

  • the present invention relates to a power supply device of a simple electrophoresis apparatus that can constantly output a constant electric power even when input voltage fluctuates.
  • Electrophoretic devices that can separate substances in the body according to their molecular weight and visually confirm the separated substances are used all over the world because of their usefulness.Especially, those that are simple and easy to use Are preferred and have become essential laboratory equipment in the art.
  • the present invention provides a voltage conversion device for converting an input voltage to a target voltage output, wherein the voltage output by the voltage conversion device is higher or lower than the target voltage.
  • the electrophoresis that can always obtain a constant electrophoresis output without being affected by the input voltage by combining it with a feedback adjustment device that adjusts the output voltage by feeding that information back to the voltage converter The power supply for the device has been realized.
  • the voltage conversion device and the feedback adjustment device convert, for example, an input DC voltage to a target DC voltage by adjusting a pulse duty, and include a self-excited oscillator such as a multipibrator.
  • V_F converter for converting the voltage for adjustment to frequency
  • switching element such as FET, transistor, coil for obtaining target voltage
  • inductor such as transformer, diode, and target voltage pulse
  • a DC-DC converter, a switching regulator, and the like having a combination configuration of a capacitor that accumulates and converts DC into DC are exemplified.
  • the input voltage is supplied to a DC-DC converter capable of adjusting the output voltage, and is converted into a constant DC voltage.
  • the DC voltage is monitored and the value is monitored. It is possible to form a constant DC output voltage by adjusting the pulse duty by feed-packing the fluctuation of the output.
  • the monitoring may be performed by a digital control element such as a microcomputer, but since a power supply and peripheral elements are required for the monitoring, the monitoring becomes complicated, so that the above-described analog-to-analog method is used. A good configuration is preferred.
  • a feedback type DC-DC converter by using a feedback type DC-DC converter, a constant electrophoretic output can always be obtained, but by further changing this, an electrophoretic output suitable for the purpose can be obtained. In some cases, an additional electrophoretic output adjustment device may be added.
  • the electrophoresis output adjusting device may, for example, take the DC voltage formed by the voltage converter as a maximum output voltage, further input the DC voltage into a DC-DC converter, and perform step-down adjustment so that a desired output voltage is obtained. Is what you do.
  • the output voltage can be adjusted by changing the pulse duty in the pulse oscillator of the DC-DC converter.
  • This DC_DC converter may be the same as that of the voltage converter, or may be dedicated to step-down. In some cases, a series regulator may be used.
  • an overcurrent or an overvoltage may be generated with respect to the fluctuation of the impedance of the gel, the sample, or the like in the electrophoresis tank. Therefore, a protection device may be added to protect the apparatus and the user.
  • the protection device a current monitoring circuit and a voltage monitoring circuit are mainly used, and a device capable of shutting off a circuit against occurrence of overcurrent or overvoltage is used.
  • the present invention employs a switching regulator. Since the target DC voltage is formed using a self-excited pulse oscillator, the electrophoretic output can be stopped simply by stopping the oscillation operation of the pulse oscillator. A protective device that does not require any means and is easy to handle can be formed.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the first exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a circuit diagram showing a first part of the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a circuit diagram showing a second part of the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a circuit diagram showing a third part of the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a power supply device of a simple electrophoresis apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • 1 is a rectifier circuit, and an existing rectifier circuit consisting of a diode, a diode bridge, and a capacitor is used. If the power supply is DC, the rectifier circuit 1 becomes unnecessary.
  • Reference numeral 2 denotes a DC-DC conversion circuit
  • reference numeral 3 denotes a constant voltage control circuit.
  • a self-excited or separately-excited switching regulator composed of a combination of a pulse oscillator, a step-up transformer, and a diode capacitor is used.
  • This switching regulator has a DC-DC converter, a pulse oscillator, and a V_F converter that varies the pulse width and pulse interval of the oscillation pulse from this pulse oscillator based on the output of the DC-DC converter. Circuit.
  • the output voltage is monitored, and the output pulse width or pulse interval of the pulse oscillator is adjusted according to the magnitude of the output voltage.
  • the voltage can be maintained at a constant value.
  • the constant voltage control circuit 3 includes, for example, an AD converter, a one-chip It is also possible to configure by a combination of a microcomputer and the like. In this case, the pulse output from the on-chip microcomputer may be replaced with the oscillation pulse of the self-excited oscillator of the DC-DC conversion circuit.
  • Reference numeral 4 denotes a protection circuit, which is a circuit that detects an output voltage and an output current and outputs a signal at a predetermined value or more. May be stopped or the electrical connection of the migration output may be temporarily cut off.
  • Reference numeral 5 denotes a migration output adjusting circuit for further adjusting the output of the constant voltage control circuit 3 by stepping down a user to obtain a voltage necessary for a user's experiment.
  • This DC is supplied to an inductor component such as a transformer or a coil based on the oscillation pulse of a self-excited oscillator by a DC-DC converter circuit 2 to drive the DC intermittently.
  • a new direct current is obtained by rectifying and storing the electromotive force generated based on the current flowing through the element.
  • the DC-DC conversion circuit 2 and the constant voltage control circuit 3 can be configured by a switching regulator circuit.
  • the output voltage is controlled by the pulse width and pulse width of the oscillation pulse of the oscillator.
  • the output voltage is determined by the interval ratio (duty) or in the input voltage. In this embodiment, the output voltage is varied by adjusting the pulse duty.
  • the switching regulator when the output voltage of the DC-DC converter 2 fluctuates, the amount of the fluctuation is fed back to the DC-DC converter 2 to change the pulse duty of the self-excited oscillator.
  • This change is, for example, when the fluctuations are high When the voltage is adjusted to increase or decrease the pulse width and the fluctuation is low, the opposite is true. As a result, even if the input voltage fluctuates, a predetermined constant voltage that is intended is always stably obtained.
  • the DC voltage corrected to the target voltage as described above is input to the protection circuit 4 and output from the output terminal OUT.
  • the protection circuit 4 stops the output, for example, when an overcurrent or an overvoltage occurs.
  • Stopping this output not only directly cuts off the electrical connection, but also operates to stop the oscillation of the oscillator of the DC-DC conversion circuit 2.
  • a constant electrophoretic electric output is obtained as the output of the constant voltage control circuit 3.
  • an electrophoretic output adjusting circuit 5 may be added.
  • the voltage can be adjusted by adjusting the pulse width and interval of the pulse oscillator as in the case of a combination of a control element such as an on-chip microcomputer and a switching regulator, and the connection with the protection circuit 4 is good.
  • a series regulator may be used when the variable range is narrow.
  • the protection circuit 4 may stop the oscillation of the self-excited oscillator constituting the switching regulator.
  • FIGS. 2 to 4 are originally one drawing, but are divided for convenience of description. Therefore In each of the drawings, terminals denoted by the same reference numerals are connected to each other.
  • reference numeral 10 denotes a rectifier circuit, which includes a diode bridge, a capacitor, and a transformer, and converts an AC voltage into a DC voltage.
  • Reference numeral 11 denotes a DC-DC conversion circuit, which has a transformer 110 composed of a combination of four coils (111, 111, 111, 114). If the coil 111 is the primary side, the others 112, 113, 114 form the secondary side.
  • the DC-DC converter circuit 11 further includes an oscillator circuit 115, which has a switching element 115b and an oscillation section 115a that changes the oscillation mode according to the input voltage of the input terminal L1.
  • the excitation current flowing in the primary coil 1 1 of 0 is switched on and off, and the electromotive force obtained by switching is stored and converted to DC.
  • Secondary coil 1 13, Diode 1 16, Capacitor 1 1 7 Contains.
  • To change the oscillation mode of the oscillation unit means to change the pulse width, the pulse interval, or the duty thereof.
  • an existing chip chip device HIP166, manufactured by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
  • HIP166 manufactured by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
  • 12 A and 12 B constitute a feedback control signal forming section, and include a voltage dividing resistor 1 19, a photodiode 1 118, a transistor 1 22, a constant voltage diode 1 2 3 and 2 Secondary coil 1 1 2, Diode 1 16 a, Capacitor 1 1 7 a, Transistor 1 2 0, Capacitor 1 2 1, Phototransistor 1 1 8 b, Constant voltage diode 1 2 4, Other It is composed of a combination of these elements.
  • the photo diode 118a and the phototransistor 118b form a photobra.
  • Photo bra 1 1 8 In this configuration, the phototransistor 118b is turned on and off depending on whether light is emitted from the gate 118a.
  • the DC-DC conversion circuit 11 and the feedback control signal forming sections 12 A and 12 B constitute the DC-DC conversion circuit 2 and the constant voltage control circuit 3 shown in FIG. 1, and the terminals A 1 and A 2 A constant voltage is obtained.
  • Reference numeral 13 denotes a power supply for the control circuit, which receives the voltage across the capacitor 11 b in the feedback control signal forming section 12 B and converts this voltage into a smoothing circuit having a choke coil. It is processed and output to the control circuit 15. Terminals Bl and B2 are output terminals.
  • Reference numeral 15 shown in FIG. 3 indicates a control circuit, which includes an integrated type or a plurality of packaged parts such as a microcomputer, a memory, and other output driver chips, and peripheral elements thereof.
  • the output voltages B 1 and B 2 from the control circuit power supply 13 are supplied to the control circuit 15, and control signals necessary for driving the swimming output adjustment circuit and the protection circuit are formed.
  • the control circuit 15 is also provided with a voltage selection button so that a user can select a desired voltage.
  • the control circuit 15 is provided with a terminal C 2 to which a signal output when a voltage or a current output from the protection circuit to the electrophoresis apparatus becomes a certain value or more is provided.
  • the control circuit 15 cuts off the output to the terminal C1 and turns off the swimming output adjustment circuit 14 shown in FIG.
  • the control circuit 15 includes terminals C3 to C6 for outputting a signal voltage necessary for driving a current and voltage control unit described later.
  • CS is a control signal generated by the user's voltage selection, and a corresponding voltage is output from the terminal C 1 to the migration output adjustment circuit 14 in accordance with the control signal, and the output voltage is adjusted. .
  • reference numeral 14 denotes an electrophoresis output adjustment circuit. It consists of a combination of a transistor 201, a switching FET 202, a diode, a capacitor 204, and a choke coil to form a so-called step-down switching regulator.
  • Reference numeral 161 denotes a current control unit that detects the occurrence of an overcurrent and stops the operation of the voltage adjustment unit according to the content of the overcurrent.
  • Reference numeral 162 denotes a voltage control unit that detects the occurrence of overvoltage and stops the operation of the voltage adjustment unit according to the content of the detection.
  • reference numeral 205 denotes a transistor
  • reference numeral 206 denotes a photopower blur composed of a combination of a photodiode and a phototransistor.
  • reference numeral 207 denotes a photodiode
  • reference numeral 208 denotes a phototransistor.
  • a photopower blur is formed by a combination of these.
  • 209 is a transistor.
  • the photodiode 300 and the phototransistor 301 form a photocoupler
  • the photodiode 302 and the phototransistor 303 form a photodiode
  • the photodiode 304 The phototransistor 305 and the phototransistor 305 form a photoforce blur.
  • AC in Fig. 2 is a commercial power supply connection terminal
  • V in Fig. 4 is a DC voltage supply terminal, which is mainly connected to the output terminal B1.
  • o 1 and o 2 are electrophoresis output terminals, which are connected to the electrodes in the electrophoresis tank.
  • a rectifier circuit 10 composed of a combination of a surge absorber, a transformer, a diode bridge with full-wave rectified output, and a capacitor.
  • This voltage is applied to the primary coil 1 1 1 of the transformer 110, the oscillation circuit 1 Supplied to 15 to drive the oscillation circuit 1 15 to oscillate.
  • the oscillating circuit 115 starts oscillating, intermittently energizes the exciting current flowing to the primary coil 111, and generates induced electromotive force in the secondary coils 112, 113, 114.
  • the voltage induced in each of the secondary coils is: Diode 1 16, Other Diodes 1 16a, 1 16 b, Capacitor 1 17 and Other Capacitors 1 17 a, 1 17 b And a DC voltage is formed.
  • the furnace pressure accumulated in the capacitor 117 turns the transistor 122 on and off based on the level of the divided voltage of the voltage dividing resistor 119 based on the constant voltage diode 123.
  • the oscillation circuit 115 changes the oscillation duty (for example, to increase the pulse interval) based on this voltage, further changes the excitation current flowing through the primary coil 111, and changes the secondary current.
  • the voltage obtained by the coil 113 and the voltage between the terminals of the capacitor 117 storing the voltage are reduced.
  • the transistor 122 is turned off by stopping the base current, and the current flowing through the photodiode 1 18a is reduced. It turns off, and the phototransistor 118b also turns off.
  • the voltage between the terminals of the capacitor 117 is kept constant.
  • the input terminal L1 of the oscillator circuit 115 drops with time after the voltage is held by the capacitor 121.
  • the voltage at the input terminal L1 drops, and the oscillation duty of the oscillator circuit 115 is adjusted.
  • the voltage value stored in the capacitor 117 is increased.
  • the potential of the input terminal L 1 is induced through the secondary coil 1 1 2 via the capacitor 1 2 1 based on the voltage induced in the secondary coil 1 1 2.
  • the oscillation duty of the oscillator circuit 115 is adjusted, the voltage between the terminals of the capacitor 117 is reduced, and based on the relationship between the voltage dividing ratio of the voltage dividing resistor 119 and the constant voltage diode 123. To keep the constant voltage value.
  • the voltage supplied to the primary coil 111 decreases, so that the voltage between the terminals of the capacitor 117 also decreases.
  • Adjustment of the oscillating circuit 1 15 oscillation caused by the discharge of the capacitor 1 2 1 causes the voltage between the terminals stored in the capacitor 1 17 to increase, and the voltage ratio between the terminal and the voltage dividing resistor 1 19 becomes constant.
  • the voltage exceeds the constant voltage based on the relationship with the voltage diode 123, the transistor 122 turns on, and the phototransistor 118b also turns on.
  • the constant voltage diode 124 is turned on, the transistor 120 is turned on, and the input terminal L 1 of the oscillator circuit 115 is turned on. Perform protective operation such as reducing the input voltage and stopping the oscillator circuit 115.
  • the induced voltage generated in the secondary coil 114 is converted to direct current and supplied to the subsequent control circuit and the like.
  • the constant voltages (terminals A 1 and A 2) obtained via the feedback voltage control unit 12 are connected to the electrophoresis output adjustment circuit color 14 by the electrophoresis electrical output based on the control of the control circuit 15 at terminals o 1 and o 1. o Form into 2.
  • the migration output adjustment circuit 14 switches the transistor FET 201 with a pulse output from the control circuit and switches the switching FET 202 to reduce the voltage based on the pulse duty.
  • the obtained voltage is stored in the capacitor 204 and supplied as a migration output.
  • 203 is a terminal connected to a heat sink for releasing heat from the switching transistor.
  • the control circuit 15 outputs a signal having a magnitude corresponding to the voltage value set by the user from the terminal C1 and introduces the signal into the migration output control circuit 14.
  • the circuit 14 outputs a voltage set by the user.
  • the maximum voltage output from the terminals A 1 and A 2 is set to 200 V, the user can set it to 120 V, 100 V., 80 V Etc. can be selected.
  • 16 1 is a current limiting circuit, and when the impedance of the electrophoresis gel connected to the output terminals o 1 and 0 2 decreases and excessive current flows, the transistor 205 turns on and the photo 0 6 turns on.
  • the voltage control circuit 162 is driven.
  • C 6 is selected from the output terminals C 4 of the control circuit corresponding to the voltage specified in advance, and one of them, for example, C 4 is connected.
  • the phototransistor 301 is turned on, where the resistor 21 connected via the phototransistor 301 is connected to the resistor 2 at the base of the transistor 209. 1 2 sets the partial pressure ratio.
  • the phototransistor 303 When the photodiode 302 is turned on, the phototransistor 303 is turned on, where the resistance 2 11 b connected through the phototransistor 303 is at the base of the S transistor 209.
  • the voltage division ratio is set by the resistor 2 1 2.
  • the allowable values of the voltages at the output terminals 0 1 and o 2 of the voltage limiting circuit 16 2 are set by the combination of ON and OFF of the output terminals C 4 to C 6 of the control circuit 15.
  • the use of the self-regulating constant voltage means prevents the fluctuation of the electrophoretic electric output due to the fluctuation of the input voltage, thereby forming a stable electrophoretic electric output, and the overcurrent. This has made it possible to realize a power supply device for an electrophoresis apparatus that can sufficiently protect against overvoltage.

Abstract

A power supply for a simple electrophoresis apparatus, comprising a voltage converter for converting the input voltage to an object voltage output and a feedback adjuster for correcting the fluctuation of the object voltage outputted from the voltage converter by adjusting the voltage in a feedback way, whereby a constant electrophoresis output is always produced even if the input voltage fluctuates.

Description

明 細 書 簡易電気泳動装置の電源装置 技術分野  Description Power supply for simple electrophoresis equipment Technical field
本発明は、 入力電圧の変動に対しても常に一定の電気出力を行え る簡易電気泳動装'置の電源装置に関する。 従来技術  The present invention relates to a power supply device of a simple electrophoresis apparatus that can constantly output a constant electric power even when input voltage fluctuates. Conventional technology
生体内物質等を分子量に応じ分離し、 その分離状体を目視によつ て確認できる電気泳動装置は、 その有用性から世界中で利用されて おり、 特に、 簡易で手軽に使用されるものが好まれ、 当該技術分野 に於いては必須の実験器具となっている。  Electrophoretic devices that can separate substances in the body according to their molecular weight and visually confirm the separated substances are used all over the world because of their usefulness.Especially, those that are simple and easy to use Are preferred and have become essential laboratory equipment in the art.
ところで世界中の電力事情は、 千差万別であり、 商用電源、 家庭 用電源についても、 8 0 V〜 2 0 0 V前後と広範囲の電圧が使用さ れている。  By the way, the power situation in the world varies widely, and a wide range of voltages of about 80 V to 200 V is used for commercial power and home power.
また、 国、 地域によって常に安定した電力の供給が得られるとは 限らない。  In addition, stable power supply is not always available in some countries and regions.
この様な状況に於いては、 各国で、 それぞれ異なる仕様の装置を 入手しなければならず、 結果として電気泳動能力も異なり、 統一さ れた実験を行うためには極めて困難なケースが生じる場合がある。 一方で、 インターネッ トなどの普及によ り、 世界中の情報を瞬時 に入手できる情勢に於いては、 研究発表などの情報も即時的に入手 可能であり、 研究開発競争が一段と激化する一方であって、 時と場 所にと らわれず、 常に同様の実験研究が行えるものが希求されてい る。 発明の概要 In such a situation, it is necessary to obtain equipment with different specifications in each country, resulting in different electrophoresis abilities, which makes it extremely difficult to perform unified experiments There is. On the other hand, in a situation where information from around the world can be obtained instantaneously due to the spread of the Internet and other sources, information such as research announcements can also be obtained immediately, and research and development competition will intensify. Therefore, there is a need for something that can always carry out the same experimental research regardless of time and place. Summary of the Invention
上記に鑑み本発明は、 入力される電圧を目的とする電圧出力へ変 換する電圧変換装置、 前記電圧変換装置が出力した電圧が、 目的と する電圧よ り高い電圧又は低い電圧である場合は、 その情報を電圧 変換装置へ帰還させて出力電圧を調整するための帰還調整装置との 組み合わせ構成により、 入力される電圧に影響されることなく、 常 に一定の電気泳動出力が得られる電気泳動装置の電源装置を実現し た。  In view of the above, the present invention provides a voltage conversion device for converting an input voltage to a target voltage output, wherein the voltage output by the voltage conversion device is higher or lower than the target voltage. The electrophoresis that can always obtain a constant electrophoresis output without being affected by the input voltage by combining it with a feedback adjustment device that adjusts the output voltage by feeding that information back to the voltage converter The power supply for the device has been realized.
このことによ り、 電源の種類にかかわらず常に一定の条件下で、 電気泳動操作が実現できるようになる。  This makes it possible to perform electrophoresis operations under constant conditions regardless of the type of power supply.
本発明に於ける電圧変換装置および帰還調整装置は、 例えば、 入 力される直流電圧を、 パルスデューティによる調整で目的の直流電 圧へ変換するものであって、 マルチパイブレータ等の自励型発振器 The voltage conversion device and the feedback adjustment device according to the present invention convert, for example, an input DC voltage to a target DC voltage by adjusting a pulse duty, and include a self-excited oscillator such as a multipibrator.
、 調整用の電圧を周波数に変換する V _ F変換器、 F E T、 トラン ジスタ等のスイ ッチング素子、 目的の電圧を得る為のコイル、 トラ ンス等のインダクタ、 ダイオー ド、 及び目的とする電圧パルスを蓄 積し直流に変換するコンデンサの組み合わせ構成よりなる D C— D C変換器、 スイ ッチングレギユレータ等が例示される。 , V_F converter for converting the voltage for adjustment to frequency, switching element such as FET, transistor, coil for obtaining target voltage, inductor such as transformer, diode, and target voltage pulse A DC-DC converter, a switching regulator, and the like having a combination configuration of a capacitor that accumulates and converts DC into DC are exemplified.
この様な組み.合わせ構成によれば、 入力電圧を、 出力電圧が調整 できる D C— D C変換装置に供給して一定の直流電圧に変換し、 そ の際、 この直流電圧を監視し、 その値の変動をフィー ドパック して 、 パルスデューティを調整し、 常に一定の直流出力電圧を形成する こ とができる。  According to such a combination configuration, the input voltage is supplied to a DC-DC converter capable of adjusting the output voltage, and is converted into a constant DC voltage. At this time, the DC voltage is monitored and the value is monitored. It is possible to form a constant DC output voltage by adjusting the pulse duty by feed-packing the fluctuation of the output.
この場合、 監視をマイクロコンピュータ等のデジタル制御素子で 行っても良いが、 その為の電源や周辺的な素子が必要となることか ら、 煩雑なものとなるので上述のよ うなアナ口グ的な構成が好まし い„ 本発明は、 上述のように、 帰還型の D C— D C変換装置を用いる ことで、 常に一定の電気泳動出力が得られるが、 これを更に変化さ せて、 目的にあった泳動出力を得るために更に泳動出力調整装置を 付加させる場合がある。 In this case, the monitoring may be performed by a digital control element such as a microcomputer, but since a power supply and peripheral elements are required for the monitoring, the monitoring becomes complicated, so that the above-described analog-to-analog method is used. A good configuration is preferred. According to the present invention, as described above, by using a feedback type DC-DC converter, a constant electrophoretic output can always be obtained, but by further changing this, an electrophoretic output suitable for the purpose can be obtained. In some cases, an additional electrophoretic output adjustment device may be added.
泳動出力調整装置は、 例えば、 前記電圧変換装置で形成される直 流電圧を最大出力電圧として、 これを更に D C— D C変換部に入力 して降圧調整し、 所望の出力電圧が得られるようにするものである 。 出力電圧の調整は、 D C— D C変換装置のパルス発振器において パルスデューティを変化させることによって実施可能である。  The electrophoresis output adjusting device may, for example, take the DC voltage formed by the voltage converter as a maximum output voltage, further input the DC voltage into a DC-DC converter, and perform step-down adjustment so that a desired output voltage is obtained. Is what you do. The output voltage can be adjusted by changing the pulse duty in the pulse oscillator of the DC-DC converter.
この D C _ D C変換装置は、 電圧変換装置のそれと同一のもので あっても良く、 または降圧専用のものであっても良い。 又、 場合に よってはシリーズレギユレ一タを用いても良い。  This DC_DC converter may be the same as that of the voltage converter, or may be dedicated to step-down. In some cases, a series regulator may be used.
更に本発明は、 泳動槽内のゲル、 試料等のイ ンピーダンス変動に 対し、 過電流、 過電圧の発生があり得ることから、 機器及びユーザ の保護のために、 保護装置を付加しても良い。  Further, according to the present invention, an overcurrent or an overvoltage may be generated with respect to the fluctuation of the impedance of the gel, the sample, or the like in the electrophoresis tank. Therefore, a protection device may be added to protect the apparatus and the user.
保護装置は、 主に、 電流監視回路と電圧監視回路が用いられ、 過 電流、 過電圧の発生に対し、 回路の遮断が行えるものが用いられる その中で本発明は、 スイ ッチングレギユレータによる自励パルス 発振器を用いて、 目的とする直流電圧を形成していることから、 当 該パルス発振器の発振動作を停止させるだけで、 泳動電気出力の停 止が可能であるので、 電力素子の使用等が必要でなく取り扱いが簡 単な保護装置を形成することができる。 図面の簡単な説明  As the protection device, a current monitoring circuit and a voltage monitoring circuit are mainly used, and a device capable of shutting off a circuit against occurrence of overcurrent or overvoltage is used. Among them, the present invention employs a switching regulator. Since the target DC voltage is formed using a self-excited pulse oscillator, the electrophoretic output can be stopped simply by stopping the oscillation operation of the pulse oscillator. A protective device that does not require any means and is easy to handle can be formed. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
図 1は、 本発明の第 1の実施例の構成を示すプロック図である。 図 2は、 本発明の第 2の実施例の第 1の部分を示す回路図である 図 3は、 本発明の第 2の実施例の第 2の部分を示す回路図である 図 4は、 本発明の第 2の実施例の第 3の部分を示す回路図である FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the first exemplary embodiment of the present invention. FIG. 2 is a circuit diagram showing a first part of the second embodiment of the present invention. FIG. 3 is a circuit diagram showing a second part of the second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a circuit diagram showing a third part of the second embodiment of the present invention.
実施例 Example
図 1は、 本発明の第 1の実施例にかかる簡易電気泳動装置の電源 装置の構成を示すプロ ック図である。  FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a power supply device of a simple electrophoresis apparatus according to a first embodiment of the present invention.
図において 1 は、 整流回路であり、 ダイオード、 ダイオー ドプリ ッジ及びコンデンサによ り構成される既存の整流回路が使用される 尚、 電源が直流である場合は、 整流回路 1 は、 不要になる場合が あ Q In the figure, 1 is a rectifier circuit, and an existing rectifier circuit consisting of a diode, a diode bridge, and a capacitor is used.If the power supply is DC, the rectifier circuit 1 becomes unnecessary. Q
2は D C— D C変換回路であり、 さらに 3は定電圧制御回路を示 す。 D C _ D C変換回路 2および定電圧制御回路 3は、 例えばパル ス発振器、 昇圧ト ランス、 ダイオードコ ンデンサの組み合わせから なる自励型或いは他励型のスイ ッチングレギユレータが使用される 。 このスイ ッチングレギユ レータでは、 D C— D C変換回路と、 パ ルス発振器と、 このパルス発振器からの発振パルスのパルス幅、 パ ルス間隔を、 D C— D C変換回路出力に基づいて可変させる V _ F 変換的な回路を含んでいる。  Reference numeral 2 denotes a DC-DC conversion circuit, and reference numeral 3 denotes a constant voltage control circuit. For the DC_DC conversion circuit 2 and the constant voltage control circuit 3, for example, a self-excited or separately-excited switching regulator composed of a combination of a pulse oscillator, a step-up transformer, and a diode capacitor is used. This switching regulator has a DC-DC converter, a pulse oscillator, and a V_F converter that varies the pulse width and pulse interval of the oscillation pulse from this pulse oscillator based on the output of the DC-DC converter. Circuit.
従って、 このよ うなスイ ッチングレギユレータでは、 出力電圧を 監視し、 その大小によ りパルス発振器の出力パルス幅あるいはパル ス間隔を調整することによ り、 入力電圧が変動しても出力電圧を一 定値に保持することができる。  Therefore, in such a switching regulator, the output voltage is monitored, and the output pulse width or pulse interval of the pulse oscillator is adjusted according to the magnitude of the output voltage. The voltage can be maintained at a constant value.
なお、 定電圧制御回路 3は、 例えば、 A Dコンバータ、 ワンチッ プマイコン等の組み合わせによって構成することも可能であって、 この場合ヮンチップマイコンが出力するパルスを、 D C— D C変換 回路の自励発振器の発振パルスに置き換えたものであってもよい。 The constant voltage control circuit 3 includes, for example, an AD converter, a one-chip It is also possible to configure by a combination of a microcomputer and the like. In this case, the pulse output from the on-chip microcomputer may be replaced with the oscillation pulse of the self-excited oscillator of the DC-DC conversion circuit.
4は、 保護回路であり、 出力電圧、 出力電流を検出し、 所定値以 上で信号を出力する回路が用いられ、 この信号によ り、 前記 D C— D C変換回路の自励発振器の発振動作を停止させたり、 泳動出力の 電気的接続を一時的に遮断させたりするものであってもよい。  Reference numeral 4 denotes a protection circuit, which is a circuit that detects an output voltage and an output current and outputs a signal at a predetermined value or more. May be stopped or the electrical connection of the migration output may be temporarily cut off.
5は、 泳動出力調整回路であって、 定電圧制御回路 3の出力をュ 一ザ設定によってさ らに降圧調整し、 ユーザの実験に必要な電圧を 得るための回路である。  Reference numeral 5 denotes a migration output adjusting circuit for further adjusting the output of the constant voltage control circuit 3 by stepping down a user to obtain a voltage necessary for a user's experiment.
次に図 1に示す装置の動作を説明する。  Next, the operation of the apparatus shown in FIG. 1 will be described.
入力端 A Cに入力される電源が、 交流の場合、 これを整流回路 1 によ り整流して、 実質的な直流 D Cに変換する。  When the power input to the input terminal AC is AC, it is rectified by the rectifier circuit 1 and converted to a substantial DC DC.
この直流は、 D C— D C変換回路 2で、 自励型の発振器の発振パ ルスに基づいて、 前記直流をト ランス、 コイル等のインダクタ成分 に流してこれを断続的に駆動し、 その際インダクタ素子に流れた電 流に基づいて発生する起電力を整流蓄積して新たな直流を得る。  This DC is supplied to an inductor component such as a transformer or a coil based on the oscillation pulse of a self-excited oscillator by a DC-DC converter circuit 2 to drive the DC intermittently. A new direct current is obtained by rectifying and storing the electromotive force generated based on the current flowing through the element.
D C一 D C変換回路 2および定電圧制御回路 3は、 上述したよう に、 スイ ッチングレギユレータ回路で構成することが可能であり、 その場合、 出力電圧を発振器の発振パルスのパルス幅、 パルス間隔 の比率 (デューティ) により決定する場合や、 入力電圧によ り決定 する場合があるが、 本実施例では、 パルスデューティ の調整により 出力電圧を可変する構成を示す。  As described above, the DC-DC conversion circuit 2 and the constant voltage control circuit 3 can be configured by a switching regulator circuit. In this case, the output voltage is controlled by the pulse width and pulse width of the oscillation pulse of the oscillator. In some cases, the output voltage is determined by the interval ratio (duty) or in the input voltage. In this embodiment, the output voltage is varied by adjusting the pulse duty.
スイ ッチングレギユレータでは、 D C— D C変換手段 2の出力電 圧が変動した場合、 その変動量を D C— D C変換手段 2に帰還させ て、 自励型発振器のパルスデューティを変化させる。  In the switching regulator, when the output voltage of the DC-DC converter 2 fluctuates, the amount of the fluctuation is fed back to the DC-DC converter 2 to change the pulse duty of the self-excited oscillator.
この変化は、 例えば変動が、 高い電圧値の場合は、 パルス間隔を 長くするか又は、 パルス幅を短くする調整がされ、 変動が低い電圧 値の場合は、 この逆となる。 これによつて、 入力電圧が変動した場 合でも、 目的とする予め決められた一定の電圧が常に安定して得ら れる。 This change is, for example, when the fluctuations are high When the voltage is adjusted to increase or decrease the pulse width and the fluctuation is low, the opposite is true. As a result, even if the input voltage fluctuates, a predetermined constant voltage that is intended is always stably obtained.
以上のよ うにして目的とする電圧に補正された直流電圧は、 保護 回路 4に入力され、 出力端 O U Tよ り出力される。  The DC voltage corrected to the target voltage as described above is input to the protection circuit 4 and output from the output terminal OUT.
保護回路 4は、 更に過電流、 過電圧の発生に際し、 例えば出力を 停止させる。  The protection circuit 4 stops the output, for example, when an overcurrent or an overvoltage occurs.
この出力の停止は、 直接電気的接続の切断を図る他、 D C— D C変 換回路 2の発振器の発振を停止させるような動作をする。 Stopping this output not only directly cuts off the electrical connection, but also operates to stop the oscillation of the oscillator of the DC-DC conversion circuit 2.
本装置では、 定電圧制御回路 3の出力として、 一定の泳動電気出 力が得られるものであるが、 これを更に可変使用する場合は、 泳動 出力調整回路 5が付加されても良い。 この場合の構成としては、 ヮ ンチップマイクロコンピュータ等の制御素子とスィツチングレギュ レータの組み合わせのようにパルス発振器のパルス幅、 間隔の調整 で電圧が調整でき且つ保護回路 4 との接続が良好なものが好ましい が、 可変範囲が狭い場合などはシリーズレギュレータを用いても良 い場合もある。  In this apparatus, a constant electrophoretic electric output is obtained as the output of the constant voltage control circuit 3. However, when this is further variably used, an electrophoretic output adjusting circuit 5 may be added. In this case, the voltage can be adjusted by adjusting the pulse width and interval of the pulse oscillator as in the case of a combination of a control element such as an on-chip microcomputer and a switching regulator, and the connection with the protection circuit 4 is good. However, a series regulator may be used when the variable range is narrow.
保護回路 4は、 この泳動出力調整回路 5がスイ ッチングレギユ レ ータを使用するなら、 これを構成する自励型の発振器の発振を止め るものであっても良い。  If the migration output adjusting circuit 5 uses a switching regulator, the protection circuit 4 may stop the oscillation of the self-excited oscillator constituting the switching regulator.
図 2から図 4は、 本発明の第 2の実施例を示す。  2 to 4 show a second embodiment of the present invention.
尚、 本回路中の参照番号の付記は回路動作の説明に不可欠なもの を選んで付したもので、 その他の素子の構成および動作は当業者に とって明らかである。 また、 図示した回路素子以外であっても、 本 装置が構成できることは明らかである。 また、 図 2から 4は、 本来 は一個の図面であるが、 記載の都合上分割したものである。 従って 、 各図面において、 同じ参照符号の付された端子は互いに接続され ているものである。 Note that the reference numerals in the circuit are those that are indispensable for the explanation of the circuit operation, and the configuration and operation of the other elements are apparent to those skilled in the art. Also, it is clear that the present device can be configured with circuit elements other than the illustrated circuit elements. Also, FIGS. 2 to 4 are originally one drawing, but are divided for convenience of description. Therefore In each of the drawings, terminals denoted by the same reference numerals are connected to each other.
図 2において、 1 0は、 整流回路を構成するものであり、 ダイォ ー ドブリ ッジ及び、 コンデンサ、 変成器を具備して、 交流電圧を直 流電圧に変換している。 '  In FIG. 2, reference numeral 10 denotes a rectifier circuit, which includes a diode bridge, a capacitor, and a transformer, and converts an AC voltage into a DC voltage. '
1 1 は、 D C— D C変換回路を構成するものであり、 4卷のコィ ル ( 1 1 1, 1 1 2, 1 1 3, 1 1 4 ) の組み合わせからなる トラ ンス 1 1 0を有する。 コイル 1 1 1を 1次側とするとその他 1 1 2 , 1 1 3 , 1 1 4は 2次側を形成する。  Reference numeral 11 denotes a DC-DC conversion circuit, which has a transformer 110 composed of a combination of four coils (111, 111, 111, 114). If the coil 111 is the primary side, the others 112, 113, 114 form the secondary side.
D C— D C変換回路 1 1 はさらに、 スイ ッチング素子 1 1 5 b と 入力端 L 1 の入力電圧によ り発振形態を変化させる発振部 1 1 5 a を持つ発振回路 1 1 5、 トランス 1 1 0の 1次側コイル 1 1 1 に流 れる励磁電流をスイ ッチングにより断続して得られる起電 を蓄積 し直流に変換する 2次側コイル 1 1 3、 ダイォード 1 1 6, コンデ ンサ 1 1 7を含んでいる。  The DC-DC converter circuit 11 further includes an oscillator circuit 115, which has a switching element 115b and an oscillation section 115a that changes the oscillation mode according to the input voltage of the input terminal L1. The excitation current flowing in the primary coil 1 1 of 0 is switched on and off, and the electromotive force obtained by switching is stored and converted to DC. Secondary coil 1 13, Diode 1 16, Capacitor 1 1 7 Contains.
発振部の発振形態を変化をさせるとは、 パルス幅、 パルス間隔又 はこれらのデューティを変化させることを意味するものである。 発 振回路 1 1 5は、 例えば既成のヮンチップ素子 (H I P · 1 6 6、 松下電器産業社製) が好適に用いられる。  To change the oscillation mode of the oscillation unit means to change the pulse width, the pulse interval, or the duty thereof. For the oscillation circuit 115, for example, an existing chip chip device (HIP166, manufactured by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.) is suitably used.
1 2 Aおよび 1 2 Bは、 帰還制御信号形成部を構成するものであ り、 分圧抵抗 1 1 9、 フォ トダイオー ド 1 1 8、 トランジスタ 1 2 2、 定電圧ダイォー ド 1 2 3、 2次側コイル 1 1 2、 ダイォー ド 1 1 6 a、 コンデンサ 1 1 7 a、 トランジスタ 1 2 0、 コンデンサ 1 2 1、 フォ ト トランジスタ 1 1 8 b、 定電圧ダイォ一 ド 1 2 4、 そ の他の素子の組み合わせによ り構成される。  12 A and 12 B constitute a feedback control signal forming section, and include a voltage dividing resistor 1 19, a photodiode 1 118, a transistor 1 22, a constant voltage diode 1 2 3 and 2 Secondary coil 1 1 2, Diode 1 16 a, Capacitor 1 1 7 a, Transistor 1 2 0, Capacitor 1 2 1, Phototransistor 1 1 8 b, Constant voltage diode 1 2 4, Other It is composed of a combination of these elements.
フォ トダイオー ド 1 1 8 a と、 フォ ト トランジスタ 1 1 8 b は、 フォ ト力ブラを形成する。 フォ ト力ブラ 1 1 8は、 フォ トダイォー ド 1 1 8 aの発光の有無によ り フォ ト トランジスタ 1 1 8 bがオン オフする構成を有する。 The photo diode 118a and the phototransistor 118b form a photobra. Photo bra 1 1 8 In this configuration, the phototransistor 118b is turned on and off depending on whether light is emitted from the gate 118a.
なお、 D C— D C変換回路 1 1および帰還制御信号形成部 1 2 A 、 1 2 Bによって、 図 1の D C— D C変換回路 2および定電圧制御 回路 3が構成され、 端子 A l 、 A 2において一定電圧が得られる。  The DC-DC conversion circuit 11 and the feedback control signal forming sections 12 A and 12 B constitute the DC-DC conversion circuit 2 and the constant voltage control circuit 3 shown in FIG. 1, and the terminals A 1 and A 2 A constant voltage is obtained.
1 3は、 制御回路用電源を構成するものであり、 帰還制御信号形 成部 1 2 Bにおけるコンデンサ 1 1 7 bの両端の電圧を入力し、 こ の電圧を、 チョークコイルを有する平滑回路で処理して制御回路 1 5に出力している。 端子 B l 、 B 2は、 出力端子である。  Reference numeral 13 denotes a power supply for the control circuit, which receives the voltage across the capacitor 11 b in the feedback control signal forming section 12 B and converts this voltage into a smoothing circuit having a choke coil. It is processed and output to the control circuit 15. Terminals Bl and B2 are output terminals.
図 3に示す参照番号 1 5は、 制御回路を示し、 マイク ロコンピュ ータ、 メモリ 、 その他出力 ドライバチップ等の一体型或いは複数個 のパッケージ化された部品その周辺素子からなる。 制御回路 1 5に は、 制御回路用電源 1 3からの出力電圧 B 1 、 B 2が供給され、 泳 動出力調整回路および保護回路の駆動に必要な制御信号が形成され る。 制御回路 1 5にはまた、 電圧選択用のポタンが設けられており 、 ユーザが所望の電圧を選択できるようになっている。  Reference numeral 15 shown in FIG. 3 indicates a control circuit, which includes an integrated type or a plurality of packaged parts such as a microcomputer, a memory, and other output driver chips, and peripheral elements thereof. The output voltages B 1 and B 2 from the control circuit power supply 13 are supplied to the control circuit 15, and control signals necessary for driving the swimming output adjustment circuit and the protection circuit are formed. The control circuit 15 is also provided with a voltage selection button so that a user can select a desired voltage.
制御回路 1 5は、 保護回路より電気泳動装置に出力される電圧ま たは電流が一定値以上となった場合に出力される信号が入力される 端子 C 2が設けられ、 該端子 C 2への入力が例えばローレベルとな ると、 制御回路 1 5は端子 C 1への出力をカッ ト し、 図 4に示す泳 動出力調整回路 1 4をオフとする。 さ らに制御回路 1 5は、 後述す る電流および電圧制御部の駆動に必要な信号電圧を出力するための 端子 C 3から C 6を備えている。 なお、 C Sは、 ユーザの電圧選択 によって発生する制御信号であり、 該制御信号に応じて端子 C 1 よ り対応する電圧が泳動出力調整回路 1 4に出力され、 出力電圧の調 整がなされる。  The control circuit 15 is provided with a terminal C 2 to which a signal output when a voltage or a current output from the protection circuit to the electrophoresis apparatus becomes a certain value or more is provided. When the input becomes low level, for example, the control circuit 15 cuts off the output to the terminal C1 and turns off the swimming output adjustment circuit 14 shown in FIG. Further, the control circuit 15 includes terminals C3 to C6 for outputting a signal voltage necessary for driving a current and voltage control unit described later. CS is a control signal generated by the user's voltage selection, and a corresponding voltage is output from the terminal C 1 to the migration output adjustment circuit 14 in accordance with the control signal, and the output voltage is adjusted. .
図 4において、 1 4は、 泳動出力調整回路を構成するものであり 、 トランジスタ 2 0 1、 スイ ッチング F E T 2 0 2、 ダイオー ド、 コンデンサ 2 0 4、 チョークコイルの組み合わせ構成よ りなり、 い わゆる降圧型のスィツチングレギユレータを形成する。 In FIG. 4, reference numeral 14 denotes an electrophoresis output adjustment circuit. It consists of a combination of a transistor 201, a switching FET 202, a diode, a capacitor 204, and a choke coil to form a so-called step-down switching regulator.
1 6 1は、 電流制御部を構成するものであり、 過電流の発生を検 知し、 その内容により、 前記電圧調整部の動作を停止させる為のも のである。  Reference numeral 161 denotes a current control unit that detects the occurrence of an overcurrent and stops the operation of the voltage adjustment unit according to the content of the overcurrent.
1 6 2は、 電圧制御部であり、 過電圧の発生を検知し、 その内容 によ り、 前記電圧調整部の動作を停止させる為のものである。  Reference numeral 162 denotes a voltage control unit that detects the occurrence of overvoltage and stops the operation of the voltage adjustment unit according to the content of the detection.
電流制御部 1 6 1において、 2 0 5は、 トランジスタであり、 2 0 6は、 フォ トダイオー ド、 フォ ト トランジスタの組み合わせ構成 よりなるフォ ト力ブラである。  In the current controller 161, reference numeral 205 denotes a transistor, and reference numeral 206 denotes a photopower blur composed of a combination of a photodiode and a phototransistor.
電圧調整部 1 6 2において、 2 0 7は、 フォ トダイオード、 2 0 8は、 フォ ト トランジスタであり、 これらの組み合わせ構成によ り 、 フォ ト力ブラを形成する。 2 0 9は、 トランジスタである。  In the voltage adjuster 162, reference numeral 207 denotes a photodiode, and reference numeral 208 denotes a phototransistor. A photopower blur is formed by a combination of these. 209 is a transistor.
同じく フォ トダイオー ド 3 0 0 とフォ ト トランジスタ 3 0 1 は、 フォ トカブラを形成し、 フォ トダイオー ド 3 0 2 とフォ ト トランジ スタ 3 0 3は、 フォ トカブラを形成し、 フォ トダイオード 3 0 4 と フォ ト トランジスタ 3 0 5は、 フォ ト力ブラを形成する。  Similarly, the photodiode 300 and the phototransistor 301 form a photocoupler, the photodiode 302 and the phototransistor 303 form a photodiode, and the photodiode 304 The phototransistor 305 and the phototransistor 305 form a photoforce blur.
その他、 図 2の A Cは、 商用電源接続端、 図 4の Vは、 直流電圧 供給端子であり、 主に出力端 B 1 と接続するものである。  In addition, AC in Fig. 2 is a commercial power supply connection terminal, and V in Fig. 4 is a DC voltage supply terminal, which is mainly connected to the output terminal B1.
o 1 , o 2は、 電気泳動出力端であり、 泳動槽内の電極に接続す る。  o 1 and o 2 are electrophoresis output terminals, which are connected to the electrodes in the electrophoresis tank.
以下に、 図 2から 4に示す装置の動作を詳細に説明する。  Hereinafter, the operation of the apparatus shown in FIGS. 2 to 4 will be described in detail.
商用的な交流電源は、 図 2の A Cから入力され、 サージァブソー パ、 変成器、 全波整流出力のダイオードブリ ッジ及びコンデンサの 組み合わせ構成よりなる整流回路 1 0にて直流電圧に変換される。  Commercial AC power is input from AC in Fig. 2 and is converted to DC voltage by a rectifier circuit 10 composed of a combination of a surge absorber, a transformer, a diode bridge with full-wave rectified output, and a capacitor.
この電圧は、 トランス 1 1 0の 1次側コイル 1 1 1、 発振回路 1 1 5に供給され発振回路 1 1 5を発振駆動させる。 発振回路 1 1 5 は、 発振を始め、 1次側コイル 1 1 1へ流れる励磁電流を断続して 2次側コイル 1 1 2、 1 1 3、 1 1 4に誘導起電力を発生させる。 This voltage is applied to the primary coil 1 1 1 of the transformer 110, the oscillation circuit 1 Supplied to 15 to drive the oscillation circuit 1 15 to oscillate. The oscillating circuit 115 starts oscillating, intermittently energizes the exciting current flowing to the primary coil 111, and generates induced electromotive force in the secondary coils 112, 113, 114.
2次側コイルのそれぞれに誘導された電圧は、 ダイォード 1 1 6 、 その他のダイオード 1 1 6 a、 1 1 6 bを介してコンデンサ 1 1 7並びにその他のコンデンサ 1 1 7 a、 1 1 7 bに供給され、 直流 電圧が形成される。  The voltage induced in each of the secondary coils is: Diode 1 16, Other Diodes 1 16a, 1 16 b, Capacitor 1 17 and Other Capacitors 1 17 a, 1 17 b And a DC voltage is formed.
コンデンサ 1 1 7に蓄積された竃圧は、 定電圧ダイオード 1 2 3 に基づいた、 分圧抵抗 1 1 9の分圧電圧の高低により トランジスタ 1 2 2をオンオフさせる。  The furnace pressure accumulated in the capacitor 117 turns the transistor 122 on and off based on the level of the divided voltage of the voltage dividing resistor 119 based on the constant voltage diode 123.
トランジスタ 1 2 2がオンするとフォ トダイオード 1 1 8 aに電 流が流れ、 フォ ト トランジスタ 1 1 8 bをオンさせる。  When the transistor 122 is turned on, current flows to the photodiode 118a, and the phototransistor 118b is turned on.
フォ ト トランジスタ 1 1 8 bがオンする と、 コンデンサ 1 1 7 a に蓄積して得られた直流電圧が、 コンデンサ 1 2 1 を介して、 発振 回路 1 1 5の入力端 L 1 の電圧を上昇させ、 発振回路 1 1 5は、 こ の電圧に基づき発振デューティを変化させ (例えばパルス間隔を長 くするような) 、 更に 1次側コイル 1 1 1 に流れる励磁電流を変化 させ、 2次側のコイル 1 1 3で得られる電圧、 及びこれを蓄積する コンデンサ 1 1 7の端子間電圧を低くする。  When the phototransistor 1 18b turns on, the DC voltage accumulated in the capacitor 1 17a raises the voltage at the input terminal L 1 of the oscillation circuit 1 15 via the capacitor 1 21 The oscillation circuit 115 changes the oscillation duty (for example, to increase the pulse interval) based on this voltage, further changes the excitation current flowing through the primary coil 111, and changes the secondary current. The voltage obtained by the coil 113 and the voltage between the terminals of the capacitor 117 storing the voltage are reduced.
電圧分圧抵抗 1 1 9 と、 定電圧ダイオー ド 1 2 3 との電圧関係に 基づいて、 ベーズ電流が流れなくなることでトランジスタ 1 2 2を オフさせ、 フォ トダイオー ド 1 1 8 aに流れる電流がオフし、 フォ ト トランジスタ 1 1 8 bもオフする。  Based on the voltage relationship between the voltage dividing resistor 1 19 and the constant voltage diode 1 23, the transistor 122 is turned off by stopping the base current, and the current flowing through the photodiode 1 18a is reduced. It turns off, and the phototransistor 118b also turns off.
この状態で、 コンデンサ 1 1 7の端子間電圧は一定に保たれる。 発振回路 1 1 5の入力端 L 1は、 コンデンサ 1 2 1 により電圧が 保持された後、 時間と共に放電低下する。 低下すると入力端 L 1の 電圧が低下して、 発振回路 1 1 5の発振デューティが調整され、 コ ンデンサ 1 1 7に蓄積される電圧値を上昇させる。 In this state, the voltage between the terminals of the capacitor 117 is kept constant. The input terminal L1 of the oscillator circuit 115 drops with time after the voltage is held by the capacitor 121. When the voltage drops, the voltage at the input terminal L1 drops, and the oscillation duty of the oscillator circuit 115 is adjusted. The voltage value stored in the capacitor 117 is increased.
コンデンサ 1 1 7の端子間電圧が分圧抵抗 1 1 9の分圧比と、 定 電圧ダイオード 1 2 3の定電圧値よ り高くなるとオンし、 フォ ト ト ランジスタ 1 1 8 bをオンさせ、 発振回路 1 1 5の入力端 L 1の電 圧値を再び高く し、 発振回路 1 1 5の発振デューティを調整してコ ンデンサ 1 1 7の端子間電圧を低下させる。  Turns on when the voltage between the terminals of the capacitor 1 17 becomes higher than the voltage dividing ratio of the voltage dividing resistor 1 19 and the constant voltage value of the constant voltage diode 1 23, turns on the photo transistor 1 18 b, and oscillates. Increase the voltage value of the input terminal L1 of the circuit 115 again, and adjust the oscillation duty of the oscillation circuit 115 to reduce the voltage between the terminals of the capacitor 117.
この様に、 2次側コイル 1 1 3を介してコンデンサ 1 1 7の端子 間電圧を一定に保つように帰還制御される。  In this way, feedback control is performed via the secondary coil 113 to keep the voltage between the terminals of the capacitor 117 constant.
経時的に入力電圧が高くなると、 1次側コイル 1 1 1 に供給され る電圧が上昇することによ り、 コンデンサ 1 1 7の端子間電圧も高 くなり、 上述の通り、 トランジスタ 1 2 2は、 オンし、 フォ ト トラ ンジスタ 1 1 8 bに電流が流れる。  When the input voltage increases over time, the voltage supplied to the primary coil 111 increases, and the voltage across the capacitor 117 also increases, as described above. Turns on, and a current flows through the phototransistor 118b.
フォ ト トランジスタ 1 1 8 bのオンによ り、 2次側コイル 1 1 2 に誘導され、 コンデンサ 1 1 7 aに蓄積された電圧に基づきコンデ ンサ 1 2 1 を介して入力端 L 1 の電位が上昇し、 発振回路 1 1 5の 発振デューティが調整され、 コンデンサ 1 1 7の端子間電圧を低下 させ、 分圧抵抗 1 1 9の分圧比と定電圧ダイォー ド 1 2 3 との関係 に基づいた定電圧値を保持しよ う とする。  When the phototransistor 1 18b is turned on, the potential of the input terminal L 1 is induced through the secondary coil 1 1 2 via the capacitor 1 2 1 based on the voltage induced in the secondary coil 1 1 2. Rises, the oscillation duty of the oscillator circuit 115 is adjusted, the voltage between the terminals of the capacitor 117 is reduced, and based on the relationship between the voltage dividing ratio of the voltage dividing resistor 119 and the constant voltage diode 123. To keep the constant voltage value.
よ り具体的には、 入力電圧が低く なると、 1次側コイル 1 1 1 に 供給される電圧が低下することによ り、 コンデンサ 1 1 7の端子間 電圧も低下する。  More specifically, when the input voltage decreases, the voltage supplied to the primary coil 111 decreases, so that the voltage between the terminals of the capacitor 117 also decreases.
コンデンサ 1 2 1 の放電に伴う発振回路 1 1 5の発振動作の調整 によ り、 コンデンサ 1 1 7に蓄積される端子間電圧が上昇していき 、 分圧抵抗 1 1 9の分圧比と定電圧ダイォー ド 1 2 3 との関係に基 づいた定電圧値を越えると、 トランジスタ 1 2 2はオンし、 フォ ト トランジスタ 1 1 8 bもオンする。  Adjustment of the oscillating circuit 1 15 oscillation caused by the discharge of the capacitor 1 2 1 causes the voltage between the terminals stored in the capacitor 1 17 to increase, and the voltage ratio between the terminal and the voltage dividing resistor 1 19 becomes constant. When the voltage exceeds the constant voltage based on the relationship with the voltage diode 123, the transistor 122 turns on, and the phototransistor 118b also turns on.
フォ ト トランジスタ 1 1 8 bがオンする と、 2次,コイル 1 1 2 の誘導起電力を蓄積したコンデンサ 1 1 7 aの蓄積電圧がコンデン サ 1 2 1 を介して、 発振回路 1 1 5の入力端 L 1に供給され、 この 電圧に基づいた発振出力を発振回路 1 1 5は行い、 コンデンサ 1 1 7の端子間電圧は、 一定に保たれる。 When the phototransistor 1 18 b turns on, the secondary coil 1 1 2 The accumulated voltage of the capacitor 1 17a, which has accumulated the induced electromotive force, is supplied to the input terminal L1 of the oscillation circuit 115 through the capacitor 121, and the oscillation output based on this voltage is output to the oscillation circuit 1. Step 15 is performed, and the voltage between the terminals of the capacitor 117 is kept constant.
又、 よ り過剰な電圧が各 2次側コイルに発生した場合は、 定電圧 ダイオー ド 1 2 4をオンさせ、 トランジスタ 1 2 0をオンさせ、 発 振回路 1 1 5の入力端 L 1の入力電圧を低下させ発振回路 1 1 5を 停止させる様な保護的動作を行う。  If an excessive voltage is generated in each secondary coil, the constant voltage diode 124 is turned on, the transistor 120 is turned on, and the input terminal L 1 of the oscillator circuit 115 is turned on. Perform protective operation such as reducing the input voltage and stopping the oscillator circuit 115.
2次側コイル 1 1 4で発生した誘導電圧は、 直流に変換され、 後 段の制御回路等に供給される。  The induced voltage generated in the secondary coil 114 is converted to direct current and supplied to the subsequent control circuit and the like.
帰還電圧制御部 1 2を介して得られた定電圧 (端子 A 1および A 2 ) は、 泳動出力調整回路色 1 4において、 制御回路 1 5の制御に 基づいた泳動電気出力を端子 o 1, o 2に形成する。  The constant voltages (terminals A 1 and A 2) obtained via the feedback voltage control unit 12 are connected to the electrophoresis output adjustment circuit color 14 by the electrophoresis electrical output based on the control of the control circuit 15 at terminals o 1 and o 1. o Form into 2.
この場合の、 泳動出力調整回路 1 4は、 トランジスタ 2 0 1が制 御回路よ り出力されるパルスによりスィ ツチングを行う と共に、 ス ィ ツチング F E T 2 0 2をスィ ツチングさせ、 パルスデューティに 基づき降圧された電圧をコンデンサ 2 0 4に蓄積し、 泳動出力と し て供給する。  In this case, the migration output adjustment circuit 14 switches the transistor FET 201 with a pulse output from the control circuit and switches the switching FET 202 to reduce the voltage based on the pulse duty. The obtained voltage is stored in the capacitor 204 and supplied as a migration output.
2 0 3は、 スイッチングトランジスタの発熱を放出させるための 放熱板へ接続する端子である。  203 is a terminal connected to a heat sink for releasing heat from the switching transistor.
なお、 制御回路 1 5は、 ユーザによって設定された電圧値に相当 する大きさの信号を端子 C 1から出力して泳動出力制御回路 1 4に 導入する。 これによつて、 該回路 1 4はユーザ設定による電圧を出 力する。 一例を示すと、 端子 A l、 A 2から出力される最大電圧が 2 0 0 Vであるように設定されている場合、 ユーザ設定によって、 1 2 0 V、 1 0 0 V.、 8 0 V等が選択可能となる。  The control circuit 15 outputs a signal having a magnitude corresponding to the voltage value set by the user from the terminal C1 and introduces the signal into the migration output control circuit 14. As a result, the circuit 14 outputs a voltage set by the user. As an example, if the maximum voltage output from the terminals A 1 and A 2 is set to 200 V, the user can set it to 120 V, 100 V., 80 V Etc. can be selected.
これによ り、 世界で使用されている種々の商用電源に対して、 電 気泳動装置を適用させることが可能となる。 This allows power to be supplied to various commercial power sources used worldwide. It becomes possible to apply a gas migration device.
1 6 1 は、 電流制限回路であり、 出力端 o 1、 0 2に接続された 泳動ゲルのイ ンピーダンスが低下し、 過度な電流が流れると、 トラ ンジスタ 2 0 5がオンすると共にフォ トカブラ 2 0 6がオンする。  16 1 is a current limiting circuit, and when the impedance of the electrophoresis gel connected to the output terminals o 1 and 0 2 decreases and excessive current flows, the transistor 205 turns on and the photo 0 6 turns on.
トランジスタ 4 0 0に制御回路 1 5の端子 C 3からハイ レベルの 電圧が供給されていて該トランジスタがオン状態である場合、 即ち 予め電流制限回路が動作可能にセッ トされている状態で、 過度な電 流が流れ上記のごとく フォ ト力ブラ 2 0 6がオンすると、 端子 C 2 の電位は口一レベルに変化する。 このよ うにして制御回路 1 5の端 子 C 2の電位が低下するこ とで、 制御回路 1 5は端子 C 1への出力 の供給を停止し、 泳動出力調整回路 1 4の トランジスタ 2 0 2をォ フとして該回路のスィ ツチング動作を停止させる。  When a high-level voltage is supplied to the transistor 400 from the terminal C3 of the control circuit 15 and the transistor is on, that is, when the current limiting circuit is set to be operable beforehand, When the photovoltaic brush 206 is turned on as described above, the potential at the terminal C 2 changes to a single level. In this manner, when the potential of the terminal C2 of the control circuit 15 decreases, the control circuit 15 stops supplying the output to the terminal C1 and the transistor 20 of the migration output adjustment circuit 14 Setting 2 to off stops the switching operation of the circuit.
次に、 所望の出力電圧が動作している状態で、 過度な電圧が供給 された場合、 電圧制御回路 1 6 2が駆動する。  Next, when an excessive voltage is supplied while the desired output voltage is operating, the voltage control circuit 162 is driven.
即ち、 予め指定された電圧に対応した、 制御回路の出力端 C 4か ら C 6が選ばれ、 この内の一つ、 例えば C 4が接続状態となる。 フォ トダイオー ド 3 0 0がオンする と、 フォ ト トランジスタ 3 0 1 がオンし、 ここで、 フォ ト トランジスタ 3 0 1 を介して接続され た抵抗 2 1 l aカ トランジスタ 2 0 9のベースにおける抵抗 2 1 2 によ り分圧比が設定される。  That is, C 6 is selected from the output terminals C 4 of the control circuit corresponding to the voltage specified in advance, and one of them, for example, C 4 is connected. When the photodiode 300 is turned on, the phototransistor 301 is turned on, where the resistor 21 connected via the phototransistor 301 is connected to the resistor 2 at the base of the transistor 209. 1 2 sets the partial pressure ratio.
フォ トダイオー ド 3 0 2がオンする と、 フォ ト トランジスタ 3 0 3がオンし、 ここで、 フォ ト トランジスタ 3 0 3 を介して接続され た抵抗 2 1 1 b力 S トランジスタ 2 0 9のベースにおける抵抗 2 1 2 により分圧比が設定される。  When the photodiode 302 is turned on, the phototransistor 303 is turned on, where the resistance 2 11 b connected through the phototransistor 303 is at the base of the S transistor 209. The voltage division ratio is set by the resistor 2 1 2.
フォ トダイオー ド 3 0 4がオンする と、 フォ ト トランジスタ 3 0 5がオンし、 ここで、 フォ ト トランジスタ 3 0 5 を介して接続され た抵抗 2 1 1 cカ トランジスタ 2 0 9 のベースにおける抵抗 2 1 2 により分圧比が設定される。 When the photo diode 304 is turned on, the photo transistor 305 is turned on, where the resistance connected via the photo transistor 305 is the resistance at the base of the transistor 209. 2 1 2 Sets the partial pressure ratio.
定電圧ダイオー ド 2 1 0に接続された トランジスタ 2 0 9のエミ ッタ電圧に対し、 トランジスタ 2 0 9のベース電圧が上回った時、 オンし、 フォ トダイオード 2 0 7がオンし、 フォ ト トランジスタ 2 0 8がオンして、 制御回路の入力端 C 2の電圧レベルをローレベル にする。 この結果、 制御回路 1 5は端子 C 1への出力をカッ トし、 ' トランジスタ 2 0 1へのパルスの供給を停止させ、 泳動出力調整回 路色 1 4の動作を停止させる。  Turns on when the base voltage of transistor 209 exceeds the emitter voltage of transistor 209 connected to constant voltage diode 210, turns on photodiode 207 and turns on the photodiode. The transistor 208 is turned on, and the voltage level of the input terminal C2 of the control circuit goes low. As a result, the control circuit 15 cuts off the output to the terminal C 1, stops the supply of the pulse to the transistor 201, and stops the operation of the migration output adjustment circuit color 14.
なお、 制御回路 1 5の出力端子 C 4から C 6は、 そのオン、 オフ の組み合わせによって、 電圧制限回路 1 6 2の出力端 0 1, o 2に おける電圧の許容値が設定される。 発明の効果  The allowable values of the voltages at the output terminals 0 1 and o 2 of the voltage limiting circuit 16 2 are set by the combination of ON and OFF of the output terminals C 4 to C 6 of the control circuit 15. The invention's effect
以上のよ うに、 本発明では、 自己調整型の定電圧手段を用いるこ とで、 入力電圧の変動による泳動電気出力の変動を防止して安定し た泳動電気出力が形成されると共に、 過電流、 過電圧に対する保護 を充分に行い得る電気泳動装置の電源装置を実現可能と したのであ る。  As described above, in the present invention, the use of the self-regulating constant voltage means prevents the fluctuation of the electrophoretic electric output due to the fluctuation of the input voltage, thereby forming a stable electrophoretic electric output, and the overcurrent. This has made it possible to realize a power supply device for an electrophoresis apparatus that can sufficiently protect against overvoltage.

Claims

請 求 の 範 囲 The scope of the claims
1 . 入力される電圧を目的とする電圧出力へ変換する電圧変換装 置と、 前記電圧変換装置が出力した目的とする電圧が変動した場合 、 帰還的に調整し変動を補正する帰還調整装置とを有する、 簡易電 気泳動装置の電源装置。 ,1. A voltage conversion device that converts an input voltage to a target voltage output, and a feedback adjustment device that adjusts in a feedback manner to correct the change when the target voltage output by the voltage converter fluctuates. A power supply device for a simple electrophoresis apparatus, comprising: ,
2 . 前記電圧変換装置および前記帰還調整装置は、 スイ ッチング レギュレータで構成されている、 請求項 1に記載の簡易電気泳動装 置の電源装置。 2. The power supply device for a simple electrophoresis device according to claim 1, wherein the voltage conversion device and the feedback adjustment device are configured by a switching regulator.
3 . 前記帰還的に調整された電圧変換装置出力をさらに調整して 所望の電気泳動出力電圧を形成する泳動出力調整装置を更に有する 、 請求項 1 に記載の簡易電気泳動装置の電源装置。  3. The power supply device for a simple electrophoresis device according to claim 1, further comprising a migration output adjustment device that further adjusts the feedback-adjusted voltage conversion device output to form a desired electrophoresis output voltage.
4 . 前記泳動出力調整装置出力が所定の値を超えた場合、 前記電 圧変換装置の作動を停止させる保護回路をさらに備える、 請求項 1 に記載の簡易電気泳動装置の電源装置。  4. The power supply device for a simple electrophoresis device according to claim 1, further comprising a protection circuit for stopping the operation of the voltage conversion device when the output of the migration output adjustment device exceeds a predetermined value.
5 . 前記泳動出力調整装置出力が所定の値を超えた場合、 該泳動 出力調整装置の作動を停止させる保護回路をさ らに備える、 請求項 3に記載の簡易電気泳動装置の電源装置。  5. The power supply device for a simple electrophoretic device according to claim 3, further comprising a protection circuit for stopping the operation of the electrophoretic output adjusting device when the output of the electrophoretic output adjusting device exceeds a predetermined value.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006084363A (en) * 2004-09-17 2006-03-30 Norio Okuyama Electrophoresis system
US7324354B2 (en) * 2005-07-08 2008-01-29 Bio-Rad Laboratories, Inc. Power supply with a digital feedback loop
JPWO2007007901A1 (en) * 2005-07-12 2009-01-29 株式会社アドバンス Power supply and simple electrophoresis device
JP4735431B2 (en) * 2006-06-14 2011-07-27 株式会社島津製作所 Electrophoresis device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4979597A (en) * 1972-11-11 1974-08-01
JPS5477287A (en) * 1977-11-21 1979-06-20 Tomohito Nakamura Electric power switch apparatus for electrophoresis apparatus
JPS5637055A (en) * 1979-05-17 1981-04-10 Crane Co Preservation of salt in regeneration of ion exchange resin

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4979597A (en) * 1972-11-11 1974-08-01
JPS5477287A (en) * 1977-11-21 1979-06-20 Tomohito Nakamura Electric power switch apparatus for electrophoresis apparatus
JPS5637055A (en) * 1979-05-17 1981-04-10 Crane Co Preservation of salt in regeneration of ion exchange resin

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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"Jitsuyou denshi kairo hanbook (1)", 1 March 1979, XP002955598 *

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