Modulárny napájací zdroj syntetizátora: 10 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:56

Ak staviate modulárny syntetizátor, jedna vec, ktorú budete určite potrebovať, je napájací zdroj. Väčšina modulárnych syntetizátorov vyžaduje systém s dvoma koľajnicami (0V, +12V a -12V je typický) a môže byť tiež užitočné mať 5V zbernicu, ak plánujete používať logické čipy alebo procesory, ako sú dosky Arduino.

Existuje niekoľko možností:

• Kúpte si pripravený modulárny syntetický napájací zdroj - tie môžu byť poriadne drahé.
• Kúpte si stolný napájací zdroj - opäť to môže byť dosť drahé a väčšina lacnejších produktov má iba jednu koľajnicu (+12V).
• Vytvorte si vlastné - lacnejšie, ale budete pracovať priamo so sieťovým napätím, takže si musíte byť istí, že viete, čo robíte.
• Vytvorte si vlastné pomocou bežných sieťových adaptérov-najlacnejšia a najľahšia metóda, ktorú tu použijeme.

Krok 1: Teória

Pravdepodobne viete, že ak umiestnite dve batérie do série, získate dvojnásobné napätie. Schéma zobrazuje dve 1,5 V batérie, ktoré poskytujú celkom 3V.

Všimnite si samozrejme, že musíte pripojiť kladné póly prvej batérie k zápornému pólu druhej, aby sa ich napätie spojilo. Ak by ste zmerali napätie v bode B, zistili by ste, že je to polovica z celkového počtu, teda 1,5 voltu.

V skutočnosti, ako ukazuje pravá strana diagramu, sa môžeme slobodne rozhodnúť, čo definujeme ako bod 0V, takže s dvoma batériami môžeme zaobchádzať ako s napájaním +/- 1,5 V, ak chceme. Napätie je relatívne, takže ako nulu si môžeme vybrať bod, ktorý sa nám páči.

Ak máme dva sieťové adaptéry 12V DC, podobné tým nižšie, platí presne to isté:

! (/img/projects/modular-synth/power-supply/dual-rail.png)

Aj keď sú oba adaptéry zapojené do rovnakej zásuvky, výstup každého adaptéra je izolovaný (pretože medzi hlavným napájaním a výstupom 12V je transformátor). To znamená, že s každým výstupom môžeme zaobchádzať trochu ako s batériou 12V. Ak spojíme +ve jedného k -ve druhého a nazveme to 0V, dostaneme napájanie +/- 12V:

Krok 2: Výber napájacích adaptérov

Budete potrebovať 2 sieťové adaptéry, každý s výstupom 12V DC pri 1A (alebo 2A bude stačiť). Niektoré už môžete mať z nejakého dávno zabudnutého zariadenia, ktoré ste pred rokmi vyhodili. Alebo ich kúpite celkom lacno.

Krok 3: Zásuvky

Dva sieťové adaptéry vykonávajú všetku ťažkú prácu pri premene sieťového napätia AC na 12 V DC. Stále však musíme zaistiť konektory, aby sme k zdroju napájania mohli pripojiť viacero zariadení - napríklad niekoľko malých stojanov a nepájivú dosku, na ktorej možno pracujeme. Pamätajte si, že napájací zdroj bude dodávať iba 1A (alebo možno 2A v závislosti od zvolených adaptérov) - ak bude vaše nastavenie príliš veľké, budete potrebovať viac ako jeden napájací zdroj!

Náš zdroj napájania je v zásade prázdny box, do ktorého namontujeme vstupné zásuvky, niekoľko výstupných zásuviek a niektoré diódy LED, ktoré ukazujú, že je napájanie zapnuté.

Rozhodol som sa použiť banánové sviečky na napájanie z niekoľkých dôvodov:

• Sú pekné a robustné, takže môžu ľahko zvládnuť niekoľko zosilňovačov pri napätí 12V.
• Prichádzajú v rôznych farbách.
• Každá napájacia lišta má svoj vlastný kábel, takže ak zariadenie nepotrebuje -12 V, jednoducho ho nemôžete zapojiť.
• Nebudete si ich mýliť s prepojovacími káblami a omylom zapojíte svoje najlepšie slúchadlá do napájania 12 V!

To znamená, že banánové zástrčky sa niekedy používajú ako vstupy zosilňovača, takže ak máte takýto zosilňovač, dávajte pozor, aby ste sa vyhli pripojeniu napájacieho zdroja na jeho vstup!

K dispozícii sú dva typy zásuviek. Menšia je iba zásuvka, väčšia je zásuvka a skrutkovacia svorka kombinované, takže k nej môžete pripojiť aj holé vodiče (napríklad na napájanie vývojovej dosky). Išiel som s väčšími, v cene je veľmi malý rozdiel a sú univerzálnejšie. Tiež dostanete pozlátené banánové konektory - slúžia na vysokokvalitný zvuk a úprimne sa vám neoplatí za ne priplatiť, ak ich používate iba ako napájacie káble.

Tu zobrazený zdroj napájania má ďalšie zásuvky pre napájanie 5V, ale v skutočnosti som ho ešte nepridal, takže svorky 5V (zelené) sú v súčasnej dobe nepoužívané. Jednoducho by ste museli pridať 5V regulátor na napájanie +12V.

Krok 4: Komponenty

Tu sú komponenty, ktoré budete potrebovať:

• Plastový projektový box (asi 200 x 120 x 60 mm).
• Dva adaptéry 12 V 1 A DC. * Dve 6 mm valcové zásuvky (alebo čokoľvek, čo vyžadujú vaše DC adaptéry).
• 16 4 mm banánových zásuviek (po 4 zo 4 rôznych farieb).
• 3 LED - použil som červenú, žltú a zelenú, aby zodpovedali farbám, ktoré som použil pre banánové zásuvky pre vedenia 12V, -12V a 5V.
• 3 1K odpory pre LED diódy.
• Pol metra drôtu, použite niečo hrubšie ako bežný drôt elektroniky - ideálne je lanko 16 AWG.

Krok 5: Schéma

Obvod je veľmi jednoduchý. Napájanie je dodávané do dvoch zásuviek. Spojíme pozitíva jedného s negatívom druhého a to sa stane naším 0V. Ostatné dve strany valcových zásuviek sú napájané 12 V a -12 V.

Tri napájacie koľajnice sú zapojené priamo do zodpovedajúcich výstupných banánových zásuviek.

Rezistor LED a 1K je v sérii od lišty 12V do 0V a ďalší LED a odpor od -12V do 0V. Všimnite si, že druhá LED dióda je obrátená (jeho plusový kolík je pripojený k 0V).

To je všetko, čo k tomu patrí!

Krok 6: Variácie

Tento projekt môžete obmeniť niekoľkými spôsobmi:

• Rozdielny počet konektorov - projekt má 4 zásuvky pre každú napájaciu lištu. Môžete mať menej, ak si myslíte, že ich nebudete potrebovať. Dobre si to však premyslite, zásuvky sú dosť lacné a bola by škoda zmestiť iba 2 alebo 3 sady a neskôr zistiť, že potrebujete ďalšiu. Rovnako môžete pridať viac ako 4 konektory na koľajnicu, ale dávajte pozor, aby ste neprekročili limit napájania napájacích adaptérov. 4 mi pripadalo ako šťastné médium.
• LED diódy nie sú úplne nevyhnutné a môžu byť vypnuté. Mám ich rád, pretože vidím, že všetky koľajnice sú napájané (tj. Nezabudol som zapojiť jeden z adaptérov), ale je to na vás.
• Použite iný prípad. Veľkosť puzdra nie je rozhodujúca, ak máte k dispozícii náhradné puzdro, použite ho. Príliš by som to nezmenšil, pretože ak máte veľmi malý kufrík, v ktorom je zapojených veľa vecí, bude mať tendenciu rozdávať svoje drôty, a nie sedieť na lavičke. To môže viesť k veľkému namáhaniu káblov a nakoniec môže dôjsť k zlyhaniu konektorov.
• Ak si myslíte, že ho nikdy nebudete potrebovať, nechajte 5V lištu.

Krok 7: Vŕtanie puzdra

Prvým krokom v stavbe je vyvŕtanie otvorov. Väčšina z nich je na vrchu puzdra.

16 otvorov pre banánové jamky je na mriežke 4 x 4. Pokúste sa ich ponechať najmenej 2 cm od seba, aby ste káble ľahko zapojili. Zistil som, že otvory 4,5 mm sú ideálne, ale môžu sa líšiť v závislosti od typu vašich zásuviek.

3 otvory pre LED diódy som umiestnil na vrch radov zásuviek 12V, 5V a -12V. Zistil som, že 6 mm otvory sú perfektné - LED diódy tesne zatlačili na miesto.

Dve hlavňové zásuvky pre napájanie z adaptérov sú najlepšie umiestnené v zadnej časti škatule, mimo cesty. Otvory nie sú okrúhle, sú obdĺžnikové s polkruhom na jednom konci. Musíte vyvŕtať a potom zapracovať otvory do tvaru.

Krok 8: Umiestnenie komponentov

Zásuvky sú držané na mieste maticami pod panelom.

Dôležité, ak používate väčšie skrutkové svorky, je nevyhnutné, aby ste použili obe dodané matice. Prvú maticu urobte dostatočne pevnú, potom k nej dotiahnite druhú maticu, aby sa nemohla uvoľniť. Ak matice nie sú tesné, po otočení skrutkových svoriek na pripevnenie vodičov zistíte, že zásuvka sa nakoniec uvoľní a začne sa otáčať.

LED diódy zasúvajú do 6 mm otvorov, mali by byť celkom vhodné, ale oplatí sa použiť trochu lepidla na ich zaistenie.

Hlaveňové zásuvky môžu byť zaistené malými skrutkami alebo nalepené na mieste.

Krok 9: Zapojenie

Spájkujte každú z čiernych (0 V) zásuviek spolu so 16 lankovým lankom AWG a pomocou izolovaného drôtu ich spojte so spoločnou svorkou valcových zásuviek (opäť 16 AWG - na obrázku biele, pretože som nemal žiadnu čiernu).

Opakujte pre červené (12V) zásuvky. Červený vodič prechádza na kladný pól zásuviek.

Opakujte znova pre žlté (-12 V) zásuvky. Žltý vodič prechádza do záporného konektora valcových zásuviek.

Rezistory 1K je možné spájkovať priamo s nohami LED diód, ktoré je potom možné vodičom pripojiť k napájacej lište (+12V pre červenú LED, -12V pre žltú LED) a uzemnenie.

Krok 10: Testovanie

Na otestovanie jednotky zapojte dva napájacie adaptéry do zásuviek a potom do hlavných zásuviek.

Rozsvietiť by sa mali obe LED diódy.

Ak máte voltmetr, pomocou neho skontrolujte, či je medzi každým párom červených a čiernych svoriek okolo 12 V a medzi každým párom žltých a čiernych svoriek –12 V.

Ak vás to zaujalo, mohla by sa vám páčiť aj moja webová stránka syntetizátora.