Sursa de alimentare a sintetizatorului Eurorack: 8 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:43

Bine ați venit la Instructable despre cum să realizați o sursă de alimentare DIY pentru un sintetizator Eurorack.

Vă rugăm să rețineți că cunoștințele mele despre proiectarea sursei de alimentare și sintetizatorul Eurorack sunt fără egal. Luați sfaturile mele cu atenție. Nu voi fi responsabil pentru faptul că modulele dvs. scumpe vor fi distruse sau cele mai grave … Oricum. Dacă doriți să aflați mai multe despre procesul pe care l-am urmat pentru a ajunge la produsul finit, vă invit să citiți în continuare acest Instructable.

Pasul 1: Ce este o sursă de alimentare pentru sintetizator Eurorack?

Mai întâi ce este un sintetizator Eurorack? Eurorack este un tip de sistem modular utilizat pentru a crea un sintetizator foarte personalizat. În acest sistem, sinteza sunetului se realizează prin interconectarea semnalelor analogice între diferitele module. Eurorack a fost introdus pentru prima dată de marca germană Doepfer, acum a depășit toate celelalte sisteme de sintetizatoare modulare.

„Patch-ul” (cunoscut și sub denumirea de cabluri) a modulelor permite o voce foarte complexă, modularea sunetului și secvențierea.

Acest tip de sintetizator modular este utilizat pe scară largă în muzica de ambianță (coloana sonoră Listen Stranger Things), în muzica electronică și în electronica generativă (Listen Colin Benders).

Dar sursa de alimentare?

În sistemul Eurorack, patch-urile de sunet și modulație se fac pe panoul frontal al unității folosind mufe mono sau stereo de 3,5 mm. Pentru a împiedica interfața cu utilizatorul să fie prea aglomerată, toată alimentarea se face printr-un conector din spatele modulului.

De obicei, puterea este livrată printr-o magistrală care alimentează fiecare modul în paralel cu -12 / + 12 V, 5V și masă. Autobuzul poartă, de asemenea, semnale de control, cunoscute și sub denumirea de CV (tensiuni de control), dar semnalele sunt rareori folosite. Modulele Eurorack se bazează pe larg pe electronică analogică, deci șinele de tensiune de -12 / + 12 V. Dar, pe măsură ce modulele DSP moderne devin din ce în ce mai populare (vezi Instrumente mutabile) este foarte importantă necesitatea unei șine de alimentare de 5V.

De ce să faci o sursă de alimentare DIY?

Comunitatea DIY din jurul Eurorack Synth este imensă. Ceea ce face resursele de proiectare disponibile pentru oricine dorește să le găsească.

Mai întâi sunt un începător complet în sintetizatorul modular și am vrut să aflu mai multe despre asta. M-am gândit că proiectarea unei piese din sintetizatorul meu mă va învăța mai mult decât să derulez videoclipuri Youtube pentru vârste, dar nu eram încă pregătit să-mi risc șansele de a proiecta un modul de procesare a sunetului. De aceea am optat pentru partea „ușoară”: sursa de alimentare.

În al doilea rând, am dorit o carcasă personalizată cu sursa de alimentare bine integrată, făcând astfel atât carcasa, cât și alimentatorul să se asigure că voi obține rezultatul dorit (cel mai probabil nu la fel de bun ca soluțiile de pe rafturi, dar nu-mi pasă prea mult oricum nu sunt muzician profesionist). Voi face cazul de îndată ce voi avea o șansă (căutarea unui viitor instructiv).

În al treilea rând, am o licență pentru designerul Altium prin munca mea și am făcut PCB-uri în trecut. Acest lucru nu ar trebui să fie prea greu pentru ca această placă să funcționeze.

În al patrulea rând și în cele din urmă, sunt un tip ieftin și m-am gândit de ce să nu economisesc o grămadă pe modulele scumpe de alimentare cu energie. Acestea fiind spuse, cred că ar putea ajunge să fie mai scump decât unele dintre cele mai populare surse de energie Eurorack. Pacat de mine.

Pasul 2: Cerințe

După cum am văzut în secțiunea anterioară, sursa de alimentare constă din 3 șine de tensiune -12 / + 12V, 5V și bineînțeles la sol (sau 0V).

Există două strategii care sunt populare pentru a obține același rezultat:

1. un design bazat pe transformator cu o priză centrală pentru a obține un teren plutitor, ambele secundare sunt rectificate și reglementate pentru a crea șina cu tensiune dublă
2. un design de alimentare cu curent continuu care este apoi convertit la -12 / + 12 V cu regulatoare de comutare

Prima soluție este excelentă, deoarece totul este integrat în sursa de alimentare. Este nevoie de 115 / 230V AC ca intrare. Dar trebuie să fiți dispus să vă deranjați cu AC principal și veți avea nevoie de un transformator voluminos în carcasa Eurorack. Sau ați avea nevoie de un adaptor de perete CA, care nu este disponibil pe scară largă de îndată ce doriți mai multă energie din sistemul dvs.

A doua soluție este excelentă, deoarece poate utiliza laptopuri puternice, cum ar fi caramida electrică. Dar regulatorul de comutare va fi din păcate puțin mai zgomotos decât omologul său liniar care poate fi utilizat în soluția anterioară. De asemenea, cărămida de alimentare OEM poate fi destul de scumpă.

În orice caz, nu vreau să mă ocup de aprovizionarea cu transformatorul adecvat și nici nu vreau să fiu implicat în fuziunea tensiunii de rețea. Astfel, sursa de alimentare pe care o vom face va fi una bazată pe comutare.

ieșire în jur de 1A @ -12V, 1A @ + 12V și 2A @ 5V pentru un total mare de aproximativ 34W plus puțină căldură (probabil vom economisi la încălzirea gospodăriei)

• fiți în lanț, astfel încât o singură cărămidă să poată fi utilizată pentru mai multe surse de alimentare
• să fie compatibil ca unitate frontală sau montat în carcasa sintetizatorului
• au un design personalizat, toate din circuite
• comutator pornit-oprit
• Starea șinelor de tensiune LED
• tensiune scăzută de ieșire, dacă este posibil

Pasul 3: Scheme

Pentru a crea schema pentru această sursă de alimentare, trebuie să găsim regulatoare de comutare capabile să livreze + 12V și -12V dintr-o singură sursă. Putem avea două circuite integrate diferite (circuite integrate) pentru șina de tensiune pozitivă și negativă, dar având același lucru ar simplifica proiectarea.

De obicei caut componente electronice folosind Digikey sau Mouser. Ambele oferă un sistem de filtrare puternic pentru a găsi piese specifice.

Alegerea mea de regulator pentru -12 / + 12 V este LM2576S-12 de la TI.

În general, dacă un producător de IC-uri dorește să le folosiți partea, vor avea o schemă frumoasă cu tot ce aveți nevoie pentru a obține corect schema. În schema pentru această componentă este descris un cablaj de alimentare pozitiv, un cablu de alimentare negativ și chiar o implementare a filtrului de ieșire.

Pentru șina de 5V vom merge cu LM2576-5 de la TI. Aceasta nu este cea mai economică opțiune, dar economisește timp în timpul proiectării plăcii, deoarece toate pasivele sunt la fel ca pentru versiunea de 12 V. De asemenea, amprentele sunt aceleași, ceea ce economisește o grămadă de timp.

Există 3 LED-uri de stare care sunt conectate fiecare la o șină de tensiune pentru a raporta utilizatorului dacă totul funcționează sau nu.

Vă rugăm să consultați schema atașată pentru mai multe detalii

Pasul 4: Aspect

Crearea aspectului nu este ușoară, dar nici nu este greu. Depinde întotdeauna de constrângeri.

Contra mea principală de data aceasta a fost să păstrez totul în interiorul unui dreptunghi de 100 mm pe 60 mm. Motivele pentru aceste dimensiuni specifice sunt următoarele:

• mai puțin de 100 mm lungime datorită sistemului de cotare de fabricație a PCB-urilor pentru un volum redus care favorizează foarte mult sub 100 mm (lățime sau lungime), amintiți-vă, sunt un tip ieftin: P
• mai puțin de 60 mm lățime, deoarece vreau ca modulul să se potrivească într-o carcasă Eurorack „skiff” care are de obicei o adâncime foarte limitată.

Lățime pe care am avut-o în vedere, aș putea urmări conturul PCB-ului meu, să-l populez și să fac toate urmele necesare.

Observați că este o placă cu două fețe, având 4 straturi ar face procesul de aspect mai ușor, dar ar costa mai mult. Pentru a obține încă un teren frumos, mi-am păstrat cele mai multe urme pe stratul superior și am așezat un turn de sol pe ambele părți. Ambele turnări sunt cusute cu multe canale pentru a asigura o împământare optimă, reducând astfel zgomotul (sperăm).

Este întotdeauna util să țineți cont de amprenta 3D a componentei dvs., deoarece atunci când vă ocupați de surse de alimentare, aceste componente sunt de obicei destul de mari.

Odată ce aspectul este finalizat, putem scoate acum fișierele gerber și le trimitem producătorului nostru preferat. În cazul meu, trimit fișierele către PCBWay (nu sunt afiliat, dar am avut întotdeauna noroc cu ei în trecut). Procesul de comandă este foarte simplu.

Gerberii sunt atașați mai jos

Pasul 5: Panoul frontal

Pentru a fi un modul Eurorack adecvat, sursa de alimentare are nevoie de un panou frontal. Și din moment ce comand deja un PCB, de ce să nu-l fac să aibă și un PCB în sine? Astfel, am creat un nou proiect și am prezentat lucrările mele de artă. Nu este super grozav, dar va face treaba.

Veți observa aici că a trebuit să renunț la lanțul de margarire al sistemului meu din cauza lipsei de spațiu. Toate lucrările au fost create în inkscape apoi convertite în dxf și importate în altium. Acest lucru a făcut o lucrare rapidă.

Pentru led am decis să încerc să-i fac să strălucească prin panoul frontal. Pentru a face acest lucru, am turnat în întregime stratul superior și am făcut deschideri circulare cu puține lucrări de artă în interior. Nu am mai încercat asta până acum, s-ar putea să nu funcționeze.

Deoarece această sursă de alimentare este destinată unui instrument muzical, am încercat să am o mică temă muzicală. Ar putea fi șchiop, dar a fost ușor de realizat cu un font de simbol muzical.

Gerber pentru panoul frontal poate fi găsit mai jos

Pasul 6: Componente

Acum că avem plăcile pe drum, trebuie să ne facem griji cu privire la achiziționarea componentelor rămase. Și pentru asta trebuie să alegeți un distribuitor. În cazul meu, Mouser a avut cea mai bună selecție de componente pentru ceea ce aveam nevoie:

• Adaptor CA (418-TRH100A13502E126)
• Conector baril DC, sperăm, compatibil cu articolul de mai sus (502-721AFMS)
• Comutator basculant (691-651122-BB-1V)
• Reg LM2576-12 (926-LM2576S-12 / NOPB)
• Dioda 1N5822 (511-1N5822)
• Inductor (673-PF0382.223NLT)
• Condensator (661-APSG160E222MJ20S)
• Condensator (661-APXG250A101MHA0G)
• Inductor (994-MSS1583-683MED)
• Condensator (80-A750MS108M1CAAE13)
• Antet (517-30316-6002)
• Terminal (571-624091)
• Conector de sertizare (571-6409051)
• Reg LM2576-5 (998-LM2576-5.0WU)
• Led (710-155124VS73200A)
• Led (710-155124RS73200A)
• Led (710-155124YS73200A)
• Terminal cu șurub (534-7689-3)

Restul sunt componente din boabe de jeleu:

• Rezistor 250 Ohm 0603
• Rezistor 100 Ohm 0603
• Rezistor 330 Ohm 0603

Consultați pdf-ul atașat pentru mai multe detalii (reglați cantitatea în funcție de schemă)

Pasul 7: Asamblare

Procesul de asamblare pentru aceasta este o lipire plictisitoare.

Nu voi intra în prea multe detalii despre acest lucru, deoarece există atât de multe instrumente dedicate acestui subiect.

Toate componentele ar trebui lipite la locul potrivit și totul ar trebui să funcționeze bine.

Pasul 8: Terminat

Aici suntem momentul adevărului! Se pornește? Ar trebui să verificați totul cu un multimetru înainte de a alimenta evident orice module. Sunt foarte mulțumit de LED-ul care strălucește prin tastele muzicale! Este superb.

În general, acest proiect a avut un mare succes, dar ar trebui să apară în curând o actualizare pentru a corecta unele probleme care ar trebui să îmbunătățească potrivirea pe șinele Eurorack. Dar ca sursă de alimentare montată lateral este perfectă.

Iată o melodie realizată cu instrumentul meu proaspăt construit. Dacă vă întrebați cum ar putea suna un sintetizator modular, ascultați. Conceptul de modular este de a crea un instrument adaptat pentru dvs. Ceea ce face este destul de unic și îmi place ideea de a avea un instrument cu sunet unic.

Nu eram foarte încrezător să intru în această tendință modulară, deoarece nu am o experiență anterioară în sintetizatoare. Dar nu am regrete. Și dacă ezitați, v-aș încuraja să încercați. Este destul de ușor să revindeți module și, dacă îl construiți cât mai mult posibil, nu este mai scump decât orice alt instrument de bună calitate.

Câteva muzici realizate cu acest sintetizator pot fi găsite aici:

soundcloud.com/benjamin-bonnal/the-escape-…

soundcloud.com/benjamin-bonnal/the-lonely-…

soundcloud.com/benjamin-bonnal/unboldechil…

soundcloud.com/benjamin-bonnal/le-parallel…