ספק כוח רשת 5 וולט 6 אמפר עם פרמטרים ספציפיים גבוהים. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

ספק כוח רשת 5 וולט 6 אמפר עם פרמטרים ספציפיים גבוהים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / ספקי כוח

המאמר שהובא לידיעת הקוראים מתאר ממיר דופק להפעלת מכשירים אלקטרוניים במתח של 5 וולט מרשת AC. הממיר אינו מכיל אלמנטים נדירים ויקרים, קל לייצר ולהתאים אותו.

ספק הכוח מצויד בהגנה מפני עליות מתח מוצא ועומס יתר בזרם עם חזרה אוטומטית למצב פעולה לאחר חיסולו.

פרמטרים טכניים עיקריים

type="disc">

מתח כניסה, V .....150...240

תדר מתח כניסה, הרץ...................50...60

תדר המרה, קילו-הרץ ......................... 100

מתח מוצא, V .........5

משרעת של אדוות מתח המוצא, mV, לא יותר מ-............................50

זרם עומס, A................0...6

טמפרטורת הסביבה, °С ..............-10...+50

חוסר יציבות סטטית של מתח המוצא כאשר מתח הכניסה, זרם העומס וטמפרטורת הסביבה משתנים בטווח המלא,%, מהערך הנומינלי, לא יותר מ..........3

מידות, מ"מ ...............60x95x30

על איור. 1 מציג תרשים של המכשיר. יחידת הבקרה מיישמת את עקרון רוחב הדופק של ייצוב מתח המוצא. על האלמנטים DD1.1, DD1.2, יוצר מתנד מאסטר הפועל בתדר של כ-100 קילו-הרץ עם מחזור עבודה קרוב לשניים. פולסים באורך של כ-5 מיקרון דרך הקבל C11 מוזנים לכניסת האלמנט DD1.3, ולאחר מכן מוגברים על ידי הזרם על ידי האלמנטים DD1.4-DD1.6 המחוברים במקביל. כדי לייצב את מתח המוצא של ספק הכוח, משך הפולס מצטמצם במהלך ויסות. טרנזיסטור VT1 "מקצר" את הפולסים. פתיחת כל תקופת פעולה של הגנרטור, היא קובעת בכוח רמה נמוכה בכניסה של אלמנט DD1.3. מצב זה נשמר עד סוף התקופה הבאה על ידי קבל C11 פרוק.

(לחץ להגדלה)

בטרנזיסטורים VT2, VT3, נוצר מגבר זרם חזק, המספק מיתוג מאולץ של טרנזיסטור המיתוג VT4. דיאגרמות מתח על האלמנטים העיקריים של מקור הכוח במהלך ההפעלה שלו מוצגים באיור. 2. כאשר הטרנזיסטור VT4 פתוח, הזרם הזורם דרכו והפיתול I של השנאי T1 גדל באופן ליניארי (איור 2,6). מתח הדופק מחיישן הזרם R11 דרך הנגד R7 מסופק לבסיס הטרנזיסטור VT1. כדי למנוע פתיחה כוזבת של הטרנזיסטור, עליות הזרם מוחלקות על ידי הקבל C12. במשך התקופות הראשונות לאחר ההתחלה, המתח המיידי בבסיס הטרנזיסטור VT1 נשאר נמוך ממתח הפתיחה U6e פתוח * 0,7 V (איור 2, ג). ברגע שהמתח המיידי במהלך התקופה הבאה יגיע לסף של 0,7 וולט, הטרנזיסטור VT1 ייפתח, אשר, בתורו, יוביל לסגירת טרנזיסטור המיתוג VT4. לפיכך, הזרם בפיתול I, ומכאן בעומס, אינו יכול לחרוג מערך מסוים שנקבע מראש על ידי ההתנגדות של הנגד R11. זה מבטיח שספק הכוח מוגן מפני זרם יתר.

השלב של פיתולי השנאי T1 מוגדר כך שבמצב הפתוח של הטרנזיסטור VT4, הדיודות VD7 ו-VD9 סגורות על ידי מתח הפוך. כאשר טרנזיסטור המיתוג נסגר, המתח בכל הפיתולים משנה סימן ועולה עד שהדיודות הללו נפתחות. אז האנרגיה שנצברה במהלך הדופק בשדה המגנטי של השנאי T1 מכוונת לטעינת הקבלים של מסנן המוצא C15-C17 והקבל C9. שימו לב שמכיוון שהשלב של הפיתולים II ו-III חופפים, המתח על פני הקבל C9 במצב ייצוב מתח המוצא מתייצב גם הוא ללא קשר לערך מתח הכניסה של מקור הכוח.

אלמנט הבקרה של ספק הכוח הוא מיקרו-מעגל DA2 KR142EN19A. כאשר המתח בפין הבקרה 1 של המיקרו-מעגל מגיע ל-2,5 V, זרם מתחיל לזרום דרכו ודרך הדיודה הפולטת של המצמד האופטו, אשר עולה עם עליית מתח המוצא. הפוטוטרנזיסטור של המצמד האופטו נפתח, והזרם הזורם דרך הנגדים R5, R7 ו-R11 יוצר מפל מתח על פניהם, שגם עולה עם מתח המוצא. המתח המיידי בבסיס הטרנזיסטור VT1, שווה לסכום מפל המתח על פני הנגד R7 וחיישן הזרם R11, אינו יכול לעלות על 0,7 V. לכן, עם עלייה בזרם הפוטוטרנזיסטור של המצמד האופטו, מתח קבוע על פני הנגד R7 גדל ומשרעת רכיב הפולס על פני הנגד R11 פוחתת, אשר, בתורו, מתרחשת רק עקב ירידה במשך המצב הפתוח של טרנזיסטור המיתוג VT4. אם משך הדופק פוחת, אזי "חלק" האנרגיה הנשאבת על פני כל תקופה על ידי השנאי T1 לעומס מצטמצם גם כן.

ספק כוח רשת 5 וולט 6 אמפר עם פרמטרים ספציפיים גבוהים

לפיכך, אם מתח המוצא של ספק הכוח נמוך מהערך הנומינלי, למשל, במהלך ההפעלה שלו, משך הפולס והאנרגיה המועברים לפלט הם מקסימליים. כאשר מתח המוצא מגיע לרמה הנומינלית, יופיע אות משוב, וכתוצאה מכך יקטן משך הפולס לערך בו מתח המוצא מתייצב. אם מסיבה כלשהי מתח המוצא גדל, למשל, כאשר זרם העומס יורד פתאום, גם אות המשוב גדל, ומשך הפולס יורד עד לאפס ומתח המוצא של ספק הכוח חוזר לערך הנומינלי.

בשבב DA1 נוצר צומת ההפעלה של הממיר. מטרתו היא לחסום את פעולת יחידת הבקרה אם מתח האספקה נמוך מ-7,3 V. מצב זה נובע מכך שהמתג - טרנזיסטור אפקט השדה IRFBE20 - אינו נפתח במלואו כאשר מתח השער נמוך מ-7 V.

צומת ההשקה פועל באופן הבא. כאשר ספק הכוח מופעל, הקבל C9 מתחיל להיטען דרך הנגד R8. בעוד המתח על פני הקבל הוא כמה וולטים, הפלט (פין 3) של שבב DA1 נשמר נמוך ופעולת יחידת הבקרה חסומה. ברגע זה, שבב DA1 בפין 1 צורך זרם של 0,2 mA ומפל המתח על הנגד R1 הוא כ-3 V. לאחר כ-0,15 ... 0,25 שניות, המתח על פני הקבל יגיע ל-10 V, שבו המתח בשבב פין 1 DA1 שווה לערך הסף (7,3 V). רמה גבוהה מופיעה בפלט שלו, המאפשרת את פעולת המתנד הראשי ויחידת הבקרה. הממיר מופעל. בשלב זה, יחידת הבקרה מופעלת על ידי האנרגיה המאוחסנת בקבל C9. המתח במוצא הממיר יתחיל לעלות, מה שאומר שהוא יגדל גם בפיתול II בזמן ההפסקה. כאשר הוא הופך להיות גדול יותר מהמתח על פני הקבל C9, הדיודה VD7 תיפתח והקבל ימשיך להיטען בכל תקופה מפיתול העזר II.

כאן, עם זאת, יש לשים לב לתכונה חשובה של ספק הכוח. זרם הטעינה של הקבל דרך הנגד R8, בהתאם למתח הכניסה של ספק הכוח, הוא 1...1.5 mA, וצריכת יחידת הבקרה במהלך הפעולה היא 10...12 mA. המשמעות היא שבמהלך האתחול, הקבל C9 משוחרר. אם המתח שלו יורד לרמת הסף של המיקרו-מעגל DA1, יחידת הבקרה תכבה, ומכיוון שהיא צורכת לא יותר מ-0,3 mA במצב כבוי, המתח על פני הקבל C9 יגדל עד שיופעל שוב. זה קורה במהלך עומס יתר או עם עומס קיבולי גדול, כאשר למתח המוצא אין זמן לעלות לערך הנומינלי במהלך זמן ההתחלה של 20 ... 30 אלפיות השנייה. במקרה זה, יש צורך להגדיל את הקיבול של הקבל C9. אגב, תכונה זו של פעולת יחידת הבקרה מאפשרת למקור הכוח להיות במצב עומס יתר ללא הגבלת זמן, שכן במקרה זה הוא פועל במצב פועם, וזמן הפעולה (התנעה) הוא 8 ... 10 פעמים פחות מזמן הסרק. גופי המיתוג אפילו לא מתחממים!

תכונה נוספת של ספק הכוח היא הגנה על העומס מפני מתח יתר, המתרחשת, למשל, אם אלמנט כלשהו במעגל המשוב נכשל. במצב הפעלה, המתח על פני הקבל C9 הוא בערך 10 וולט ודיודת הזנר VO1 סגורה. במקרה של מעגל פתוח במעגל המשוב, מתח המוצא עולה מעל הערך הנומינלי. אבל יחד עם זה, המתח על פני הקבל C9 גדל ובערך של כ-13 V, דיודת הזנר VD1 נפתחת. התהליך נמשך 50 ... 500 שניות, שבמהלכו הזרם דרך דיודת הזנר גדל בהדרגה, ועובר שוב ושוב את הערך המרבי שלה. במקביל, הגביש של האלמנט מתחמם ונמס - דיודת הזנר הופכת למעשה למגשר עם התנגדות מיחידות לכמה עשרות אוהם. המתח על פני הקבל C9 מופחת לערכים שאינם מספיקים כדי להפעיל את יחידת הבקרה. מתח המוצא, לאחר שקיבל תוספת של 1,3 ... 1,8 פעמים בהתאם לזרם העומס, יורד לאפס.

מסנן נוסף עשוי על אלמנטי L2C19, אשר מקטין את משרעת אדוות מתח המוצא.

כדי להפחית את חדירת הפרעות בתדר גבוה לרשת, מותקן מסנן C1-C3L1C4-C7 בכניסה, אשר מחליק גם את זרם הפולסים הנצרך במהלך הפעולה בתדר של 100 הרץ.

לתרמיסטור RK1 (TP-10) התנגדות גבוהה יחסית במצב קר, המגבילה את זרם הכניסה של הממיר בעת הפעלתו ומגינה על דיודות המיישרים. במהלך הפעולה, התרמיסטור מתחמם, ההתנגדות שלו יורדת מספר פעמים ולמעשה אינו משפיע על יעילות אספקת החשמל.

כאשר הטרנזיסטור VT4 סגור, מופיעה דופק מתח על פיתול ה-I של השנאי T1 (באיור 2, d הוא מוצג על ידי קו מקווקו בשלוש התקופות הראשונות של המתח UcVT4). שהמשרעת שלו נקבעת על ידי השראות הדליפה. כדי להפחית אותו, מותקן מעגל VD8R9C14 בממיר. זה מבטל את הסיכון להתמוטטות של טרנזיסטור המיתוג ומפחית את הדרישות למתח המרבי על הניקוז שלו, מה שמגביר את האמינות של הממיר בכללותו.

אספקת החשמל עשויה בעיקר על אלמנטים ביתיים ומיובאים סטנדרטיים, למעט מוצרים מפותלים. משרנים L1 ו-L2 מלופפים על טבעות K10x6x4,5 עשויות permalloy MP 140. הליבות המגנטיות מבודדות תחילה בשכבה אחת של בד לכה. כל פיתול מפותל עם חוט PETV 0,35 סיבוב כדי להסתובב בשתי שכבות על חצי הטבעת שלו, וחייב להיות רווח של לפחות 1 מ"מ בין פיתולי המשרן L1. הפיתולים של המשרן L1 מכילים 26 סיבובים כל אחד, והמשרן L2 מכיל שבעה סיבובים, אך לכל אחד יש שמונה מוליכים. חונקי הפצע מוספגים בדבק BF-2 ומייבשים בטמפרטורה של כ-60 מעלות צלזיוס.

השנאי הוא החלק העיקרי והחשוב ביותר באספקת החשמל. איכות הייצור שלו תלויה באמינות וביציבות של הממיר, במאפיינים הדינמיים שלו ובפעולה במצבי סרק ועומס יתר. השנאי עשוי על טבעת K17x10x6,5 עשויה פרמאללוי MP140. לפני סלילה, הליבה המגנטית מבודדת בשתי שכבות של בד לכה. החוט מונח בחוזקה, אך ללא מתח. כל שכבה של הפיתול מצופה בדבק BF-2, ולאחר מכן עטופה בבד לכה.

תחילה מלופפים את פיתול I. הוא מכיל 228 סיבובים של חוט PETV 0,2 ... 0,25, מלופף מעוגל לעגול בשתי שכבות, ביניהן מונחת שכבה אחת של בד לכה. הפיתול מבודד בשתי שכבות של בד לכה. פיתול III הוא הפצע הבא. הוא מכיל שבעה סיבובים של חוט PETV 0,5 בשישה מוליכים המפוזרים באופן שווה סביב היקף הטבעת. שכבה אחת של בד לכה מונחת מעליה. ולבסוף, מתפתל II מתפתל אחרון, מכיל 13 סיבובים של חוט PETV 0,15 ... 0,2 בשני מוליכים, אשר מונח באופן שווה סביב היקף הטבעת עם הפרעות מסוימות כדי להתאים היטב לליפול III. לאחר מכן, השנאי המוגמר עטוף בשתי שכבות של בד לכה, מצופה מבחוץ בדבק BF-2 ומייבש בטמפרטורה של 60 מעלות צלזיוס.

במקום טרנזיסטור VT4, אתה יכול להשתמש באחד אחר עם מתח ניקוז מותר של לפחות 800 וולט וזרם מרבי של 3 ... 5 A, למשל, BUZ80A, KP786A, ובמקום דיודת VD8, כל דיודה במהירות גבוהה עם מתח הפוך מותר של לפחות 800 V וזרם 1...3 A, למשל, FR106.

ספק הכוח עשוי על לוח במידות של 95X50 מ"מ ובעובי של 1,5 מ"מ. יש שישה חורים בפינות הלוח ובאמצע הדפנות הארוכות, דרכם מוברג הלוח לגוף הקירור. בצד אחד של הלוח, טרנזיסטור VT4 ודיודה VD9 מולחמים עם אוגנים כלפי חוץ, ומצד שני, מותקנים החלקים הנותרים. כדי להקטין את גודל הלוח, כל האלמנטים, מלבד הקבלים C8, C9, שבב DD1, הנגד R9, השנאי והמצמד האופטי, מותקנים בצורה אנכית כך שגובהם המרבי מעל הלוח לא יעלה על 20 מ"מ.

גוף הקירור מחובר לנקודה המשותפת של הקבלים C1 ו-C2. במקרה זה, עדיף לחבר את ספק הכוח לשקע מוארק בעל שלושה שיניים. אמצעים אלו יכולים להפחית משמעותית את הרעש שפולט הממיר.

גוף הקירור של הממיר הוא תושבת בצורת U באורך 95 מ"מ, רוחב 60 מ"מ וגובה 30 מ"מ, מכופף מיריעת אלומיניום בעובי של 2 מ"מ לפחות. הממיר מותקן על ה"תחתית" של "שוקת" זו כאשר אוגני המתכת של רכיבי ה-VT4 וה-VD9 מטה ונמשכים עם ברגי M0,05 דרך החורים בלוח. האוגנים מבודדים מראש עם אטמים מוליכים חום, למשל מבית Noma-con, Bergquist, או במקרים קיצוניים עם נציץ בעובי XNUMX מ"מ. לפיכך, מבחינה מבנית, המתמר נמצא, כביכול, במארז מתכת המגן עליו מפני פגיעה מכנית.

כדי להגביר את האמינות, רצוי לכסות את לוח הממיר ב-2-3 שכבות של לכה כדי למנוע אפשרות של התמוטטות בלחות סביבה גבוהה.

אם כל האלמנטים של מקור הכוח נמצאים במצב טוב, מיוצרים כהלכה ומחוברים בהתאם לתרשים, זה לא קשה לקבוע. אוסילוסקופ מחובר במקביל לנגד R10. ספק כוח מעבדה, למשל, B9-5, עם זרם מרבי של לא יותר מ 45 ... 15 mA מחובר לקבל C17 בקוטביות המתאימה, והמתח מתחיל לעלות לאט, החל מאפס. במתח של 9,5 ... 10,5 V, מתח יחידה לוגית נקבע במוצא המיקרו-מעגל DA1, המתנד הראשי נדלק ופולסים מלבניים בתדר של כ-100 קילו-הרץ ומחזור עבודה של כ-2 אמורים להופיע ב- מסך האוסילוסקופ (איור 2, א). יתר על כן, אין להגביר את המתח, כי בערך של 13 וולט, דיודת הזנר VD1 עשויה להיפתח. הזרם הנצרך על ידי יחידת הבקרה לא יעלה על המקסימום שצוין. אם נפחית כעת את מתח האספקה, ב-7,2 ... 7,6 V, הדור ייעלם. משמעות הדבר היא שיחידת בקרת הממיר פועלת כהלכה.

לאחר מכן, עומס עם התנגדות של 4 ... 5 אוהם והספק של 10 ... 15 W מחובר לפלט של הממיר, ומתח מסופק לכניסה מאספקת החשמל של המעבדה השנייה B5-49, וכאשר יחידת הבקרה פועלת, מתח הכניסה מתחיל לעלות. ראשית, הגדר אותו ברמה של 7 ... 10 V ובדקו עם אוסילוסקופ שהפיתולים של השנאי T1 מחוברים בצורה נכונה. בנוסף, הם שולטים בצורת המתח בניקוז הטרנזיסטור VT4 (איור 2,d), ובודקים את המתח במוצא הממיר בעזרת מד מתח. עם מתח כניסה של 150 ... 170 V, מתח המוצא מגיע ל-5 V ומתייצב. לאחר מכן, אספקת החשמל של יחידת הבקרה כבויה וממשיכה לעבוד על קלט אחד. עלייה נוספת במתח הכניסה אמורה להוביל לירידה ברוחב של דופק הבקרה (איור 2, א), שאמור להיות נשלט גם על הנגד R10. יתר על כן, במתח כניסה של 200 וולט, זרם העומס גדל (אך לא יותר מ-7 A) והערך שלו קבוע, שבו מתח המוצא של הממיר מתחיל לרדת. אם לא ניתן לעשות זאת בזרם של עד 7 A, ההתנגדות של הנגד R11 מוגברת. כתוצאה מההתאמה, יש להגדיר את הדירוג שלו כך שבעת עומס של 6,5 ... 7 A ומתח הכניסה המינימלי המותר, מתח המוצא של הממיר מתחיל לרדת. זה משלים את ההתאמה של ספק הכוח.

אם איכות הפיתול של השנאי T1 ירודה, המתח "מזנק" על הטרנזיסטור \L "4 עלייה, מה שעלול לגרום לפעולה לא יציבה של ספק הכוח ואפילו להתמוטטות של טרנזיסטור המיתוג.

אם אתה צריך מקור עם מתח מוצא אחר, עליך לבצע את הפעולות הבאות: לשנות את ההתנגדות של נגדים R13, R14, בהתחשב בכך שמתח הסף של שבב DA2 הוא 2,5 V; שינוי ביחס ישר למספר הסיבובים וביחס הפוך לחתך הרוחב של מוליכים של מתפתל III; בחר את דיודה VD9 ואת הקבלים C15-C17, C19 עבור המתח המתאים; התקן נגד R16 עם התנגדות (באוהם) המחושבת לפי הנוסחה R16=100(UBblx-4).

בעת הגדרה ועבודה עם הממיר, זכור שהאלמנטים שלו נמצאים במתח גבוה, מסכני חיים. היו קשובים וזהירים!

מחבר: א. מירונוב, ליוברטסי, אזור מוסקבה; פרסום: cxem.net

ראה מאמרים אחרים סעיף ספקי כוח.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

הקרנה וגנים במוח 06.10.2015

כשאנשים מדברים על התהליכים המולקולריים המבטיחים את רישום המידע במוח, הם בדרך כלל מתכוונים לכך שפעילותם של גנים מסוימים מוגברת בתאי עצב. ידוע שבמהלך היווצרות הזיכרון נוצרים קשרים חדשים בין נוירונים, מופיעות סינפסות חדשות, שבגללן נוצרות שרשראות עצביות נוספות - הבסיס החומרי של הזיכרון. על מנת שתופיע סינפסה, יש צורך שיופיעו חלבונים מיוחדים, ולכן המסקנה מעידה על עצמה שגם גנים חייבים לעבוד בצורה פעילה יותר - זה מאושר על ידי ניסויים רבים.

עם זאת, זה יכול להיות גם הפוך: חוקרים מהאוניברסיטה הלאומית של סיאול גילו שבהיפוקמפוס העכבר, אחד ממרכזי הזיכרון העיקריים של המוח, הפעילות הגנטית דועכת כאשר הזיכרון נכתב. מדעני מוח פיתחו בבעלי חיים את ההרגל לפחד מסביבות מסוימות: כשעכבר היה בכלוב מיוחד, הוא היה בהלם; ואז, כשהיא שוב נכנסה לכלוב הזה, הפחד "נדלק" מעצמו, ללא כל גירויים - במילים אחרות, מנגנוני השינון והלמידה פעלו.

כדי לברר מה קורה במטבח המולקולרי של המוח, נותחו בעלי חיים לגבי הסט והכמות של RNA בתאי ההיפוקמפוס, ולא רק RNA, אלא דווקא אלה שהיו מעורבים בייצור חלבון, שעליהם מכונות לסינתזה של חלבון. , ריבוזומים, ישב. והמולקולות נותחו כלל לא לאחר שהעכבר זכר ממה לפחד, אלא לאחר 5, 10, 30 דקות וארבע שעות לאחר "מפגשי הפחד" - ניסוי כזה איפשר לראות את הדינמיקה של שינויים מולקולריים.

ניתן להעריך את פעילות הגנים על ידי שני תהליכים, שעתוק ותרגום. בשלב הראשון, בשלב התעתיק, מסירים עותק RNA מה-DNA, בהתאמה, יותר RNA מסונתז על גנים פעילים ופחות על גנים לא פעילים. בשלב השני, שלב התרגום, מולקולות חלבון מסונתזות על RNA: יותר חלבון מסונתז על RNA פעילים, פחות על לא פעילים (כלומר, כאן, בעצם, אנחנו מתכוונים לפעילות RNA). מדענים הצליחו "לתפוס" 104 גנים, שפעילותם בנקודות זמן שונות השתנתה מאוד ברמת התעתיק או התרגום. במהלך 10 הדקות הראשונות, הסינתזה של רנ"א חדשים על הגנים נשארה זהה, הם לא הפכו ליותר או פחות (כלומר, עוצמת התעתיק לא השתנתה), מה שלא ניתן היה לומר על תרגום, כלומר בערך סינתזה של מולקולות חלבון על RNA - כאן השינויים התרחשו מיד. (וזה לא מפתיע: סינתזת חלבון מגיבה מהר יותר מסינתזת RNA לתנאי סביבה משתנים וצרכי התא.) באופן כללי, התמלול הדביק את התרגום 30 דקות לאחר האימון.

ההפתעה העיקרית הייתה ממה בדיוק כללו השינויים: פעילותם של גנים רבים ירדה. כבר חמש דקות לאחר מכן הואט קצב הסינתזה של חלבונים המקודדים על ידי יותר ממחצית מהגנים שהושפעו מהשינויים. לאחר חצי שעה, 31 מתוך 42 סוגי RNA השתתקו, לאחר ארבע שעות, התרגום נעצר ב-48 מתוך 55. העיכוב היה יציב, במובן זה שאותם RNAs שעליהם נפסקה סינתזת חלבון לאחר חצי שעה, המשיכו לשתוק עוד יותר. .

מחברי העבודה מציינים שפעילותם של יותר ממחצית מהגנים הללו הייתה תלויה במולקולה הנקראת הקולטן אלפא אסטרוגן ESR1: ככל שסונתז פחות, כל האחרים היו פחותים. אם רמת ה-ESR1 הועלתה באופן מלאכותי, הייתה לכך השפעה מתאימה הן על הדינמיקה של מולקולות אחרות והן על היכולת של עכברים לזכור ממה הם צריכים לפחד. השפעה דומה נצפתה עם הגן Nrsn1: אם גירוי סינתזת חלבון על ה-RNA של הגן Nrsn1, החיות למדו גרוע יותר. כלומר, החוקרים לא רק מצאו השפעה מולקולרית מוזרה כלשהי, אלא גם קשרו אותה עם שינויים קוגניטיביים.

מדוע יש צורך לכבות את הסינתזה של מספר גדול למדי של חלבונים כדי ליצור זיכרון, עד כה אף אחד לא יודע, אבל העובדה עצמה כל כך מדהימה, שכמובן, ביולוגים יעשו הכל כדי לגלות את הפונקציות של גנים אלה בהקדם האפשרי. לפי גרסה אחת, תפקידם הוא למנוע מהמוח לזכור הכל לחלוטין, במילים אחרות, הם ממלאים את התפקיד של נתיך שמגן עלינו מפני עומס מידע. וכשיש צורך לזכור משהו באמת, צריך לכבות גנים כאלה.

עוד חדשות מעניינות:

▪ נאס"א תשנה את הנוסחה של דלק רקטות

▪ תאים המרפאים אקנה התגלו

▪ גן נוצה אדומה

▪ AMD מציגה מעבד FX-8140 מתומן ליבות עם 95W TDP

▪ חיים חדשים לספינות אוויר

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר מוזיקאי. בחירת מאמרים

▪ מאמר מאבק על הקיום. ביטוי עממי

▪ מאמר מהי אכידנה? תשובה מפורטת

▪ מאמר עוזר מעבדה של מעבדת הדרכים. הוראה סטנדרטית בנושא הגנת העבודה

▪ מאמר הרכבת ערכת תופים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר בקר מהירות מנוע DC מיוצב. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר