金属錯体結晶生成用定電流定電圧電源の開発

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現在の金属錯体結晶生成における「この溶液とこの溶液を組み合わせれば結晶ができる」とする所謂「Cooking Chemistry」からの脱却を図り、かつ新規の組成や特徴を有する結晶生成の可能性を探求するため、電極間に一定の電流を流す定電流方式と電極間に一定の電圧を印加する定電圧方式を融合した定電流定電圧電源の開発を行った。定電流定電圧電源回路の開発に際して、電源は当初は現行と同じ±12Vを採用していたが電子回路シミュレーションによって12V単一電源で駆動できる定電流回路を見出した。そこで、回路構成がシンプルなDC-DCコンバータ回路を新規に開発した。このDC-DCコンバータ回路は市販のニッケル水素電池を直並列接続することで駆動し、抵抗値の組み合わせによって出力電圧を調整することが出来る。消費電流は1mA以下であり、結晶生成でしばしば問題になる落雷などによる停電やAC電源ノイズから結晶生成を解放し、バッテリー駆動を可能にする性能である。続いてこのDC-DCコンバータ回路を基に、定電流定電圧電源回路の基礎であり、結晶生成例が多い定電流回路基板を製作した。定電流回路以外の回路も見直し、マイコンなどディジタル回路で制御しやすい5Vでの出力切り替え制御を実現しつつ、消費電流は現行の約2.2%となる最大700μAへと大幅に低減した。今後は定電圧回路との融合、AD/DA計測とマイコン制御を導入したい。