אספקת חשמל של Eurorack Synthesizer: 8 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:13

ברוכים הבאים למדריך שלי כיצד להכין אספקת חשמל DIY עבור סינתיסייזר Eurorack.

שים לב שהידע שלי בעיצוב אספקת חשמל ובסינתסייזר Eurorack אין שני לו. קח את עצותיי בזהירות. לא אהיה אחראי לכך שהמודולים היקרים שלך נהרסים או הגרועים מכל … בכל מקרה אם ברצונך ללמוד עוד על התהליך שבצעתי כדי להגיע למוצר המוגמר, אני מזמין אותך לקרוא עוד את המדריך הזה.

שלב 1: מהו ספק כוח של Eurorack Synthesizer?

ראשית מהו Eurorack Synthesizer? Eurorack היא סוג של מערכת מודולרית המשמשת ליצירת סינתזה מאוד מותאמת אישית. במערכת זו סינתזת הצליל מושגת על ידי חיבור אותות אנלוגיים בין המודולים השונים. Eurorack הוצגה לראשונה על ידי המותג הגרמני Doepfer, כעת היא גדלה מכל מערכות הסינתר המודולריות האחרות.

ה"תיקון "(חיווט aka) של המודולים מאפשר קולות מורכבים מאוד, אפנון קול ורצף.

סוג זה של סינתר מודולרי נמצא בשימוש נרחב במוזיקת אווירה (פסקול האזנה לדברים זרים), במוסיקה אלקטרונית ובאלקטרוניקה גנראטיבית (האזינו קולין בנדרס).

מה לגבי אספקת החשמל?

במערכת Eurorack, תיקון הצליל והאפנון מתבצע על הלוח הקדמי של היחידה באמצעות שקעי 3.5 מ מ או סטריאו. על מנת למנוע ממשק המשתמש להיות עמוס מדי כל אספקת החשמל מתבצעת באמצעות מחבר בחלק האחורי של המודול.

בדרך כלל הכוח מועבר באמצעות אוטובוס המספק כל מודול במקביל ל -12/+12 וולט, 5 וולט וקרקע. האוטובוס נושא גם אותות בקרה המכונים גם קורות חיים (מתח בקרה) אך לעתים רחוקות משתמשים באותם. מודולי Eurorack מבוססים באופן נרחב על אלקטרוניקה אנלוגית ולכן מסילות המתח -12/+12 וולט. אך ככל שמודולי DSP מודרניים הופכים יותר ויותר פופולריים (ראה מכשירים משתנים) הצורך במעקה אספקה טוב של 5V חשוב מאוד.

למה לעשות אספקת חשמל DIY?

קהילת ה- DIY סביב Eurorack Synth היא ענקית. מה שהופך את משאבי העיצוב לזמינים לכל מי שרוצה למצוא אותם.

ראשית, אני חדש לגמרי בסינתור מודולרי ורציתי ללמוד עוד על זה. חשבתי שעיצוב חלק מהסינתיסייזר שלי בעצמי ילמד אותי יותר מגלילת סרטוני יוטיוב במשך שנים, אך עדיין לא הייתי מוכן לקחת את הסיכויים שלי לעצב מודול לעיבוד קול. לכן הלכתי על החלק ה"קל ": ספק הכוח.

שנית רציתי מארז מותאם אישית עם ספק הכוח המשולב בו היטב, וכך גם המארז וגם ה- PSU יבטיחו שאקבל את התוצאה שרציתי (סביר להניח שלא יהיה טוב כמו פתרונות המדפים, אבל לא אכפת לי יותר מדי אני בכל זאת לא מוזיקאי מקצועי). אגיש את התיק ברגע שיהיה לי הזדמנות (חפשו אחר הוראה עתידית).

שלישית יש לי רישיון למעצב אלטיום דרך העבודה שלי והכנתי PCB בעבר. זה לא אמור להיות קשה מדי כדי לגרום ללוח הזה לעבוד.

רביעית ולבסוף, אני בחור זול, והבנתי למה לא לחסוך הרבה על מודולי אספקת החשמל היקרים. עם זאת, אני חושב שזה עשוי להיות יקר יותר מכמה מאספקת החשמל הפופולרית ביותר של יורורק. חבל לי.

שלב 2: דרישות

כפי שראינו בסעיף הקודם אספקת החשמל מורכבת מ -3 מסילות מתח -12/+12V, 5V וכמובן קרקע (או 0V).

ישנן שתי אסטרטגיות פופולריות להשגת אותה תוצאה:

1. עיצוב מבוסס שנאי עם ברז מרכזי כדי להשיג קרקע צפה, שניהם מתוקנים ומוסדרים ליצירת מסילת המתח הכפולה.
2. עיצוב ספק כוח DC המומר לאחר מכן ל- -12/+12 V עם רגולטורים למתג

הפתרון הראשון נהדר מכיוון שהכל מובנה באספקת החשמל. זה לוקח 115/230V AC ככניסה. אבל אתה צריך להיות מוכן להתעסק עם AC הראשי, ותזדקק לשנאי מגושם בתוך מארז Eurorack. או שתצטרך מתאם קיר AC, שאינו זמין באופן נרחב ברגע שאתה רוצה יותר כוח מהמערכת שלך.

הפתרון השני הוא נהדר מכיוון שהוא יכול להשתמש במחשב נייד רב עוצמה כמו לבני כוח. אבל ווסת המיתוג לצערי יהיה קצת יותר רועש ממקבילו הלינארי שניתן להשתמש בו בפתרון הקודם. גם לבנים של ספק כוח OEM יכולים להיות די יקרים.

בכל מקרה אני לא רוצה להתמודד עם רכישת השנאי המתאים וגם לא רוצה להיות מעורב באיחוי מתח החשמל. לפיכך אספקת החשמל שאנו הולכים לייצר תהיה מבוססת מצב מתג. הדרישות:

הספק בסביבות 1A @ -12V, 1A @ +12V ו- 2A @ 5V עבור סכום כולל עצום של בערך 34W בתוספת קצת חום (כנראה שנחסוך בחימום הביתי)

• להיות שרשראי דייזי כך שניתן להשתמש באבן כוח אחת לאספקת חשמל מרובה
• להיות תואם כיחידה מבוססת חזית או להיות מותקן בתוך מארז הסינתיסייזר
• בעל עיצוב מותאם אישית הכולל מעגלים
• מתג הדלק / כבה
• מצב מעקות מתח LED
• מתח פלט רעש נמוך במידת האפשר

שלב 3: תרשימים

על מנת ליצור סכמטי לאספקת חשמל זו עלינו למצוא רגולטורים של מצב מתג המסוגלים לספק +12V ו- -12V מאספקה אחת. אנו יכולים לקבל שני IC שונים (מעגלים משולבים) למעקה המתח החיובי והשלילי, אך אותו הדבר יפשט את העיצוב.

בדרך כלל אני מחפש רכיבים אלקטרוניים באמצעות Digikey או Mouser. שניהם מציעים מערכת סינון רבת עוצמה למציאת חלקים ספציפיים.

הבחירה שלי בווסת עבור ה -12/+12 V היא LM2576S -12 מבית TI.

באופן כללי אם יצרן IC רוצה שתשתמש בחלקו, יהיה לו סכמטי נחמד עם כל מה שאתה צריך כדי לקבל את הסכימה הנכונה. בתרשים של רכיב זה מתואר חיווט אספקה חיובי, חיווט אספקה שלילי ואפילו יישום מסנן פלט.

למסילה 5V נלך עם LM2576-5 מ- TI. זו לא האפשרות החסכונית ביותר אך היא חוסכת זמן במהלך עיצוב הלוח מכיוון שכל הפסיבים זהים לגרסת 12V. כמו כן טביעות הרגליים זהות וחוסכות המון זמן.

ישנם 3 נוריות סטטוס המחוברות כל אחת למסילת מתח על מנת לדווח למשתמש אם הכל עובד או לא.

אנא עיין בתרשים המצורף לפרטים נוספים

שלב 4: פריסה

יצירת הפריסה אינה קלה, אך היא גם לא קשה. זה תמיד תלוי באילוצים.

הניגוד העיקרי שלי הפעם היה לשמור הכל בתוך מלבן של 100 מ"מ על 60 מ"מ. הסיבות לממדים הספציפיים הללו הן כדלקמן:

• אורך של פחות מ -100 מ"מ בגלל מערכת הצעות המחיר לייצור PCB לנפח נמוך המעדיף מאוד עיצובים תת -מ"מ (רוחב או אורך), זכור, אני בחור זול: P
• פחות מ- 60 מ"מ רוחב מכיוון שאני רוצה שהמודול יתאים למארז "סקיף" Eurorack שבדרך כלל יש לו עומק מאוד מוגבל.

רוחב שבראש זה אוכל לאתר את קווי המתאר של ה- PCB שלי, לאכלס אותו ולעשות את כל העקבות הנדרשות.

שימו לב שמדובר בלוח דו צדדי, בעל 4 שכבות יהפוך את תהליך הפריסה לקל יותר אך יעלה יותר. כדי עדיין לקבל אדמה יפה שמרתי את רוב העקבות שלי על השכבה העליונה והנחתי שפיכה טחונה משני הצדדים. שתי המזיגות תפורות עם ויאסות רבות כדי להבטיח הארקה אופטימלית, ובכך למזער את הרעש (בתקווה).

תמיד כדאי לזכור את טביעת הרגל התלת -ממדית של הרכיב שלך מכיוון שכאשר מתמודדים עם ספקי כוח רכיבים אלה בדרך כלל די גדולים.

לאחר סיום הפריסה אנו יכולים כעת להוציא את קבצי הגרבר ולשלוח אותם ליצרן האהוב עלינו. במקרה שלי אני שולח את הקבצים ל- PCBWay (אני לא קשור, אבל תמיד היה לי בהצלחה איתם בעבר). תהליך ההזמנה פשוט מאוד.

גרברס מצורפים לשאול

שלב 5: לוח קדמי

כדי להיות מודול Eurorack תקין, ספק הכוח צריך פאנל קדמי. ומכיוון שאני כבר מזמין PCB למה שלא תעשה שיש לו גם PCB בעצמו … לכן יצרתי פרויקט חדש וסידרתי את היצירות שלי. זה לא מעולה אבל זה יעשה את העבודה.

תוכלו להבחין כאן כי נאלצתי להפסיק את שרשרת החינניות של המערכת שלי בגלל חוסר מקום. כל היצירות נוצרו ב- inkscape ולאחר מכן הוסבו ל- dxf ויובאו לאלטיום. זה עשה את זה מהר.

עבור הלד החלטתי לנסות לגרום להם לזרוח דרך הלוח הקדמי. לשם כך שפכתי לגמרי את השכבה העליונה ויצרתי פתחי עיגול עם מעט יצירות אמנות בפנים. מעולם לא ניסיתי את זה בעבר, יכול להיות שזה לא עבד.

מכיוון שאספקת החשמל הזו מיועדת לכלי נגינה, ניסיתי להעלות נושא מוזיקה קטן. זה אולי צולע, אבל זה היה קל להכין בעזרת גופן של סמל מוזיקה.

ניתן למצוא גרבר ללוח הקדמי להלן

שלב 6: רכיבים

כעת, לאחר שהלוחות שלנו בדרך, עלינו לדאוג לרכישת שאר הרכיבים. ובשביל זה אתה צריך לבחור מפיץ. במקרה שלי ל- Mouser היה את מבחר הרכיבים הטוב ביותר למה שהייתי צריך:

• מתאם מתח (418-TRH100A13502E126)
• מחבר חבית DC בתקווה שתואם את הפריט למעלה (502-721AFMS)
• מתג נדנדה (691-651122-BB-1V)
• Reg LM2576-12 (926-LM2576S-12/NOPB)
• דיודה 1N5822 (511-1N5822)
• משרן (673-PF0382.223NLT)
• קבלים (661-APSG160E222MJ20S)
• קבלים (661-APXG250A101MHA0G)
• משרן (994-MSS1583-683MED)
• קבלים (80-A750MS108M1CAAE13)
• כותרת (517-30316-6002)
• טרמינל (571-624091)
• מחבר כיווץ (571-6409051)
• Reg LM2576-5 (998-LM2576-5.0WU)
• לד (710-155124VS73200A)
• לד (710-155124RS73200A)
• לד (710-155124YS73200A)
• מסוף בורג (534-7689-3)

השאר הם רכיבי שעועית ג'לי:

• נגד 0603 250 אוהם
• נגד 0603 100 אוהם
• נגד 0303 330 אוהם

עיין בקובץ המצורף לפרטים נוספים (התאם את הכמות בהתאם לסכימה)

שלב 7: הרכבה

תהליך ההרכבה עבור זה הלחמה משעממת ישנה.

לא אפרט על כך רבות מאחר ויש כל כך הרבה מדריכים המוקדשים בנושא זה.

כל הרכיבים צריכים להיות מולחמים במקום הנכון והכל צריך לעבוד כמו שצריך.

שלב 8: בוצע

כאן אנחנו רגע האמת! האם היא מתחזקת? אתה צריך לבדוק הכל במולטימטר לפני שאתה מפעיל מודולים כמובן. אני מאוד שמח מהנורית הזורחת דרך מקשי המוסיקה! זה מהמם.

בסך הכל הפרויקט הזה זכה להצלחה גדולה, אך בקרוב אמור להתקבל עדכון על מנת לתקן כמה בעיות שאמורות לשפר את ההתאמה במסילות Eurorack. אך כאספקת חשמל רכובה בצד היא מושלמת.

הנה מנגינה שנעשתה עם הכלי החדש שלי שנבנה. אם אתה תוהה כיצד יכול להישמע סינט מודולרי, הקשיב. הרעיון של מודולרי הוא ליצור מכשיר המותאם עבורך. מה שהופך אותו הוא די ייחודי, ואני אוהב את הרעיון של להחזיק כלי ייחודי.

לא הייתי בטוח בעצמי להיכנס לטרנד המודולרי הזה מכיוון שאין לי ניסיון קודם בסינתיסייזרים. אבל אין לי חרטות. ואם אתה מהסס, הייתי ממליץ לך לנסות את זה. זה די קל למכור מחדש מודולים, ואם אתה בונה את זה בעצמך כמה שיותר, זה לא יקר יותר מכל מכשיר אחר באיכות טובה.

קצת מוזיקה שנעשתה עם סינתיסייזר זה ניתן למצוא כאן:

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

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

soundcloud.com/benjamin-bonnal/unboldechil…

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