Eurorack Synthesizer Power Supply: 8 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:12

Maligayang pagdating sa aking Nagtuturo sa kung paano gumawa ng isang power supply ng DIY para sa isang Eurorack synthesizer.

Mangyaring magkaroon ng kamalayan na ang aking kaalaman sa disenyo ng supply ng kuryente at Eurorack synthesizer ay pangalawa sa wala. Maingat mong kunin ang aking mga payo. Hindi ako mananagot para sa iyong mamahaling mga modyul na nawasak o pinakapintas … Gayunpaman Kung nais mong matuto nang higit pa tungkol sa proseso na sinundan ko upang makarating sa natapos na produkto, inaanyayahan kita na basahin pa ang Instructable na ito.

Hakbang 1: Ano ang isang Eurorack Synthesizer Power Supply?

Una ano ang isang Eurorack Synthesizer? Ang Eurorack ay isang uri ng modular system na ginamit upang lumikha ng napaka-personalize na Synthesizer. Sa sistemang ito ang tunog synthesis ay nakakamit sa pamamagitan ng magkakaugnay na mga analog signal sa pagitan ng iba't ibang mga module. Ang Eurorack ay unang ipinakilala ng tatak na Aleman na Doepfer, nalampasan nito ngayon ang lahat ng iba pang mga modular synth system.

Ang "patching" (a.k.a mga kable) ng mga module ay nagbibigay-daan para sa napaka-kumplikadong pagbigkas, tunog ng modulasyon at pagsunud-sunod.

Ang ganitong uri ng modular synth ay malawakang ginagamit sa ambiance music (Makinig ng Stranger Things soundtrack), sa elektronikong musika at sa generative electronic (Makinig sa Colin Benders).

Kumusta naman ang supply ng kuryente?

Sa Eurorack system ang tunog at modulate patch ay ginagawa sa harap na panel ng yunit gamit ang mono o stereo 3.5mm jacks. Upang mapanatili ang interface ng gumagamit mula sa pagiging masyadong kalat lahat ng paghahatid ng kuryente ay ginagawa sa pamamagitan ng isang konektor sa likod ng module.

Karaniwan ang kapangyarihan ay naihatid sa pamamagitan ng isang bus na nagbibigay ng bawat module na kahanay ng -12 / + 12 V, 5V at ground. Nagdadala rin ang bus ng mga signal ng pagkontrol na kilala rin bilang CV (control voltages) ngunit ang signal na iyon ay bihirang ginagamit. Ang mga module ng Eurorack ay malawak na nakabatay sa mga analog electronics kaya't ang -12 / + 12 V voltage riles. Ngunit dahil ang mga modernong modyul ng DSP ay nagiging mas popular (Tingnan ang Mga Mutable Instrumento) ang pangangailangan para sa isang mahusay na 5V supply rail ay napakahalaga.

Bakit gumawa ng isang power supply ng DIY?

Ang pamayanan ng DIY sa paligid ng Eurorack Synth ay malaki. Na ginagawang magagamit ang mga mapagkukunan sa pagdidisenyo para sa sinumang nais na makahanap ng mga ito.

Una ako ay isang kumpletong newbie sa modular synth at nais kong malaman ang tungkol dito. Naisip ko ang pagdidisenyo ng isang piraso ng aking synthesizer mismo na magtuturo sa akin nang higit pa sa pag-scroll ng mga video sa Youtube sa edad ngunit hindi pa ako handa na kunin ang aking mga pagkakataon sa pagdisenyo ng isang module ng pagpoproseso ng tunog. Iyon ang dahilan kung bakit nagpunta ako para sa "madaling" bahagi: ang power supply.

Pangalawa ginusto ko ang isang pasadyang kaso na may mahusay na pagsasama sa suplay ng kuryente, kaya't ginagawa ang parehong kaso at matiyak ng PSU na makukuha ko ang resulta na gusto ko (malamang na hindi kasing ganda ng mga solusyon sa mga istante, ngunit wala akong pakialam masyadong marami hindi ako isang propesyonal na musikero pa rin). Gagawin ko ang kaso sa lalong madaling makakuha ako ng isang pagkakataon (maghanap para sa isang itinuro sa hinaharap).

Pangatlo mayroon akong lisensya para sa taga-disenyo ng Altium sa pamamagitan ng aking trabaho at gumawa ako ng mga PCB sa nakaraan. Hindi ito dapat masyadong mahirap upang gumana ang board na ito.

Pang-apat at sa wakas, ako ay isang murang tao, at naisip ko kung bakit hindi makatipid ng isang bungkos sa mamahaling mga module ng supply ng kuryente. Sinasabi na sa palagay ko maaari itong magwakas na mas mahal kaysa sa ilan sa pinakatanyag na supply ng kuryente na Eurorack. Sayang para sa akin.

Hakbang 2: Mga Kinakailangan

Tulad ng nakita natin sa nakaraang seksyon ang supply ng kuryente ay binubuo ng 3 boltahe na riles -12 / + 12V, 5V at syempre ground (o 0V).

Mayroong dalawang mga diskarte na popular upang makamit ang parehong resulta:

1. isang disenyo batay sa transpormer na may gitnang tapikin upang makakuha ng isang lumulutang na lupa, parehong pang-pangalawa na naitama at kinokontrol upang lumikha ng dalawahang boltahe na riles
2. isang disenyo ng suplay ng kuryente ng DC na pagkatapos ay na-convert sa -12 / + 12 V na may mga switch-mode regulator

Ang unang solusyon ay mahusay dahil ang lahat ay nabuo sa supply ng kuryente. Tumatagal ng 115 / 230V AC bilang isang input. Ngunit kailangan mong maging handa na gulo sa paligid ng pangunahing AC, at kakailanganin mo ng isang malaking transpormer sa loob ng Eurorack case. O kakailanganin mo ang isang AC wall adapter, na kung saan ay hindi malawak na magagamit sa lalong madaling nais mo ng mas maraming kapangyarihan sa labas ng iyong system.

Ang pangalawang solusyon ay mahusay dahil maaari itong gumamit ng malakas na laptop tulad ng power brick. Ngunit ang switching regulator ay sa kasamaang palad ay magiging mas maingay kaysa sa kanyang linear counterpart na maaaring magamit sa nakaraang solusyon. Gayundin ang OEM power supply brick ay maaaring maging medyo mahal.

Sa anumang kaso ayokong makitungo sa pagkukuha ng wastong transpormer o nais kong maging kasangkot sa pag-fuse ng volt ng mains. Sa gayon ang supply ng kuryente na gagawin namin ay magiging isang switch-mode based. Ang mga kinakailangan:

output sa paligid ng 1A @ -12V, 1A @ + 12V at 2A @ 5V para sa isang napakalaki na kabuuan na humigit-kumulang na 34W kasama ang ilang init (malamang na makatipid tayo sa pagpainit ng sambahayan)

• maging daisy chainable upang ang isang solong power brick ay maaaring magamit para sa maraming power supply
• maging katugma bilang isang front based unit o naka-mount sa loob ng kaso ng synthesizer
• magkaroon ng isang isinapersonal na disenyo lahat ng gawa sa mga circuit board
• on-off switch
• Status ng LED voltage rails
• mababang boltahe ng output ng ingay kung maaari

Hakbang 3: Mga Skematika

Upang likhain ang eskematiko para sa power supply na ito kailangan namin upang makahanap ng mga switch-mode regulator na may kakayahang maghatid ng + 12V at -12V mula sa isang solong supply. Maaari kaming magkaroon ng dalawang magkakaibang IC (integrated circuit) para sa positibo at negatibong boltahe na riles ngunit ang pagkakaroon ng pareho ay magpapadali sa disenyo.

Karaniwan akong naghahanap ng mga elektronikong sangkap gamit ang alinman sa Digikey o Mouser. Parehong nag-aalok ang tunay na makapangyarihang sistema ng pag-filter upang makahanap ng mga tukoy na bahagi.

Ang aking pinili ng regulator para sa -12 / + 12 V ay ang LM2576S-12 mula sa TI.

Karaniwan sa pagsasalita kung nais ng isang tagagawa ng IC na gamitin mo ang kanilang bahagi ay magkakaroon sila ng magandang iskema sa lahat ng kailangan mo upang makuha ang tama ng eskematiko. Sa eskematiko para sa sangkap na ito ay inilarawan ang isang positibong mga kable ng supply, isang negatibong mga kable ng supply at kahit na isang pagpapatupad ng filter ng output.

Para sa 5V rail pupunta kami sa LM2576-5 mula sa TI. Hindi ito ang pinaka-magastos na pagpipilian ngunit nakakatipid ito ng oras sa panahon ng disenyo ng board dahil lahat ng mga passive ay pareho sa bersyon ng 12V. Gayundin ang mga bakas ng paa ay pareho na nakakatipid ng maraming oras.

Mayroong 3 status LED na bawat isa ay konektado sa isang voltage rail upang maiulat sa gumagamit na basa ang lahat ay gumagana o hindi.

Mangyaring tingnan ang eskematiko na nakakabit para sa higit pang mga detalye

Hakbang 4: Layout

Ang paglikha ng layout ay hindi madali, ngunit hindi rin ito mahirap. Palagi itong nakasalalay sa mga hadlang.

Ang aking pangunahing laban sa oras na ito ay upang mapanatili ang lahat sa loob ng isang rektanggulo na 100mm ng 60mm. Ang mga dahilan para sa tukoy na mga sukat na ito ay ang mga sumusunod:

• mas mababa sa 100mm haba dahil sa sistema ng panipi ng pagmamanupaktura ng PCB para sa mababang dami na mas pinipili ang mga disenyo ng sub 100mm (lapad o haba), tandaan, ako ay isang murang tao: P
• mas mababa sa 60mm ang lapad dahil gusto ko ang module na magkasya sa loob ng isang "skiff" na Eurorack case na karaniwang may napaka-limitadong lalim.

Lapad na sa isip maaari kong subaybayan ang balangkas ng aking PCB, i-populate ito at gawin ang lahat ng kinakailangang mga bakas.

Pansinin na ito ay isang dalawahang panig na board, ang pagkakaroon ng 4 na layer ay gagawing mas madali ang proseso ng layout ngunit mas malaki ang gastos. Upang makakuha pa rin ng isang magandang lupa Iningatan ko ang karamihan sa aking mga bakas sa tuktok na layer at inilatag ang isang lupa ibuhos sa magkabilang panig. Ang parehong pagbuhos ay na-stitched ng maraming mga vias upang matiyak ang pinakamainam na saligan, kaya pinapaliit ang ingay (sana).

Palaging kapaki-pakinabang na tandaan ang 3D na bakas ng paa ng iyong bahagi mula noong kapag nakikipag-usap sa mga supply ng kuryente ang mga sangkap na iyon ay kadalasang medyo malaki.

Kapag tapos na ang layout ay maaari na nating mai-output ang mga gerber file at ipadala ang mga iyon sa aming paboritong tagagawa. Sa aking kaso ipinapadala ko ang mga file sa PCBWay (hindi ako kaanib, ngunit palagi akong may good luck sa kanila sa nakaraan). Ang proseso ng pag-order ay patay na simple.

Ang mga gerbers ay nakakabit sa ibaba

Hakbang 5: Front Panel

Upang maging isang tamang module ng Eurorack, ang power supply ay nangangailangan ng front panel. At dahil nag-order na ako ng isang PCB bakit hindi gawin itong mayroon ding PCB din … Sa gayon nilikha ko ang isang bagong proyekto na inilatag ang aking likhang-sining. Hindi ito napakahusay ngunit gagawin nito ang trabaho.

Mapapansin mo rito na kailangan kong ibagsak ang daisy-chainability ng aking system dahil sa kawalan ng puwang. Ang lahat ng mga likhang sining ay nilikha sa inkscape pagkatapos ay nai-convert sa dxf at na-import sa altium. Ginawang mabilis ito.

Para sa nanguna ay nagpasya akong subukang gawin silang lumiwanag sa harap ng panel. Upang magawa ito ay ibuhos ko nang buo ang tuktok na layer at gumawa ng mga openings ng bilog na may maliit na likhang sining sa loob. Hindi ko pa ito nasubukan, baka hindi ito gumana.

Dahil ang power supply na ito ay para sa isang instrumentong pangmusika, sinubukan kong magkaroon ng kaunting tema ng musika na pupunta. Maaaring ito ay pilay, ngunit madaling gawin gamit ang isang font ng simbolo ng musika.

Ang gerber para sa front panel ay matatagpuan sa ibaba

Hakbang 6: Mga Bahagi

Ngayon na nasa daan na namin ang aming mga board kailangan naming mag-alala tungkol sa pagbili ng mga natitirang bahagi. At para doon kailangan mong pumili ng isang namamahagi. Sa aking kaso si Mouser ay mayroong pinakamahusay na pagpipilian ng bahagi para sa kung ano ang kailangan ko:

• AC adapter (418-TRH100A13502E126)
• Inaasahan ng DC bar na konektor na katugma sa item sa itaas (502-721AFMS)
• Rocker switch (691-651122-BB-1V)
• Reg LM2576-12 (926-LM2576S-12 / NOPB)
• Diode 1N5822 (511-1N5822)
• Inductor (673-PF0382.223NLT)
• Kapasitor (661-APSG160E222MJ20S)
• Kapasitor (661-APXG250A101MHA0G)
• Inductor (994-MSS1583-683MED)
• Kapasitor (80-A750MS108M1CAAE13)
• Header (517-30316-6002)
• Terminal (571-624091)
• Konektor ng Crimp (571-6409051)
• Reg LM2576-5 (998-LM2576-5.0WU)
• Led (710-155124VS73200A)
• Led (710-155124RS73200A)
• Led (710-155124YS73200A)
• Screw terminal (534-7689-3)

Ang natitira ay mga sangkap ng jelly bean:

• 250 Ohm 0603 risistor
• 100 Ohm 0603 risistor
• 330 Ohm 0603 risistor

Tingnan ang naka-attach na pdf para sa higit pang mga detalye (ayusin ang dami ayon sa eskematiko)

Hakbang 7: Assembly

Ang proseso ng pagpupulong ito ay simpleng lumang pagbubutas ng paghihinang.

Hindi ko na bibigyan ang detalye tungkol dito dahil maraming mga itinuturo na nakatuon sa paksang ito.

Ang lahat ng mga bahagi ay dapat na solder sa tamang lugar at ang lahat ay dapat na gumana nang maayos.

Hakbang 8: Tapos Na

Narito kami ang sandali ng katotohanan! Nagpapagana ba ito? Dapat mong suriin ang lahat sa isang multimeter bago malinaw ang pag-power ng anumang mga module. Masayang-masaya ako sa LED na sumisikat sa mga susi ng musika! Ito ay napakarilag.

Sa pangkalahatan ang proyektong ito ay isang mahusay na tagumpay, ngunit ang isang pag-update ay dapat na darating sa lalong madaling panahon upang maitama ang ilang mga isyu na dapat mapabuti ang akma sa riles ng Eurorack. Ngunit bilang isang panig na naka-mount na supply ng kuryente perpekto ito.

Narito ang isang tune na ginawa gamit ang aking bagong built na instrumento. Kung nagtataka ka kung ano ang maaaring tunog ng isang modular synth, makinig. Ang konsepto ng modular ay upang lumikha ng isang instrumento na angkop para sa iyo. Alin ang gumagawa ay medyo kakaiba, at gusto ko ang ideya ng pagkakaroon ng isang natatanging instrumento ng tunog.

Hindi ako masyadong tiwala sa pagpunta sa modular trend na ito dahil wala akong dating karanasan sa mga synthesizer. Ngunit wala akong pinagsisisihan. At kung nag-aalangan ka, hinihikayat ko kang subukan ito. Napakadali na ibenta muli ang mga module, at kung itatayo mo ito sa iyong sarili hangga't maaari, hindi ito mas mahal ng anumang iba pang mahusay na instrumento sa kalidad.

Ang ilang musika na ginawa gamit ang synthesizer na ito ay matatagpuan dito:

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

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

soundcloud.com/benjamin-bonnal/unboldechil…

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