Модульный блок питания синтезатора: 10 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:49

Если вы собираете модульный синтезатор, вам обязательно понадобится блок питания. Для большинства модульных синтезаторов требуется система с двумя шинами (обычно 0 В, + 12 В и -12 В), и также может быть удобно иметь шину 5 В, если вы планируете использовать логические микросхемы или процессоры, такие как платы Arduino.

Есть несколько вариантов:

• Купите готовый модульный блок питания для синтезатора - это может быть довольно дорого.
• Купите настольный блок питания - опять же, это может быть довольно дорого, и у большинства более дешевых продуктов есть только одна шина (+12 В).
• Создайте свой собственный - дешевле, но вы будете работать напрямую с сетевым напряжением, поэтому вам нужно быть уверенным, что вы знаете, что делаете.
• Соберите его самостоятельно, используя готовые сетевые адаптеры - самый дешевый и простой способ, который мы здесь воспользуемся.

Шаг 1: теория

Вы, наверное, знаете, что если вы поместите две батареи последовательно, вы получите удвоенное напряжение. На схеме показаны две батареи 1,5 В, которые в сумме дают 3 В.

Обратите внимание, конечно, что вы должны соединить положительный полюс первой батареи с отрицательным полюсом второй, чтобы их напряжения складывались вместе. Если вы измерили напряжение в точке B, вы обнаружите, что оно составляет половину от общего значения, то есть 1,5 вольта.

Фактически, как показывает правая часть диаграммы, мы можем решить, что мы определяем как точку 0 В, поэтому мы можем рассматривать две батареи как источник питания +/- 1,5 В, если захотим. Напряжение является относительным, поэтому мы можем выбрать любую точку, которая нам нравится, как ноль.

Если у нас есть два сетевых адаптера на 12 В постоянного тока, аналогичные приведенному ниже, применимо то же самое:

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

Хотя оба адаптера подключены к одной и той же розетке, выход каждого адаптера изолирован (поскольку между основным источником питания и выходом 12 В находится трансформатор). Это означает, что мы можем относиться к каждому выходу как к батарее на 12 В. Если мы подключим + ve одного к -ve другого и назовем его 0 В, мы получим питание +/- 12 В:

Шаг 2: выбор адаптеров питания

Вам понадобится 2 сетевых адаптера, каждый из которых выдает 12 В постоянного тока при 1 А (или 2 А). Возможно, у вас уже есть кое-что из какого-то давно забытого устройства, которое вы выбросили много лет назад. Или вы можете купить их довольно дешево.

Шаг 3: розетки

Два сетевых адаптера выполняют всю сложную работу по преобразованию сетевого напряжения переменного тока в 12 В постоянного тока. Но нам по-прежнему нужны разъемы, чтобы мы могли подключать к источнику питания несколько устройств - например, пару небольших стоек и макетную плату, над которой мы, возможно, работаем. Помните, что источник питания будет подавать только 1 А (или, может быть, 2 А в зависимости от выбранных вами адаптеров) - если ваша установка станет слишком большой, вам понадобится более одного источника питания!

Наш блок питания - это в основном пустая коробка, в которую мы устанавливаем входные разъемы питания, несколько выходных разъемов и несколько светодиодов, чтобы показать, что питание включено.

Я решил использовать банановые вилки для питания по нескольким причинам:

• Они красивые и массивные, поэтому легко справятся с парой ампер на 12 В.
• Они бывают разных цветов.
• Каждая шина питания имеет свой собственный вывод, поэтому, если устройству не требуется -12 В, вы можете просто не подключать его.
• Вы не будете путать их с патч-кабелями и случайно подключить свои лучшие наушники к источнику питания 12 В!

Тем не менее, банановые вилки иногда используются для входов усилителя, поэтому, если у вас есть такой усилитель, позаботьтесь о том, чтобы не подключать источник питания к его входу!

Доступны два типа розеток. Меньший - это просто розетка, больший - это комбинация розетки и винтовой клеммы, поэтому вы также можете присоединять к ней оголенные провода (например, для питания макетной платы). Я выбрал более крупные, разница в цене очень небольшая, и они более универсальны. Вы также получаете позолоченные банановые разъемы - они предназначены для высококачественного звука, и, честно говоря, не стоит доплачивать за них, если вы просто используете их в качестве проводов питания.

Показанный здесь источник питания имеет дополнительные разъемы для источника питания 5 В, но я еще не добавил их, поэтому клеммы 5 В (зеленые) в настоящее время не используются. Вам просто нужно добавить стабилизатор 5 В к источнику +12 В.

Шаг 4: Компоненты

Вот компоненты, которые вам понадобятся:

• Пластиковая проектная коробка (примерно 200 на 120 на 60 мм).
• Два адаптера постоянного тока 12В 1А. * Две 6-миллиметровые бочкообразные розетки (или все, что требуется для ваших адаптеров постоянного тока).
• 16 банановых розеток 4 мм (по 4 каждого цвета).
• 3 светодиода - я использовал красный, желтый и зеленый, чтобы соответствовать цветам, которые я использовал для банановых розеток для линий 12 В, -12 В и 5 В.
• 3 резистора по 1 кОм для светодиодов.
• Полметра провода, используйте что-нибудь толще, чем обычный провод для электроники - многожильный провод 16 AWG идеально подходит.

Шаг 5: Схема

Схема очень простая. Питание поступает на два гнезда для ствола. Мы подключаем положительный полюс одного к отрицательному полюсу другого, и это становится нашим 0 В. Две другие стороны ствольных розеток выходят на 12В и -12В.

Три шины питания подключены непосредственно к соответствующим выходным разъемам типа «банан».

Есть светодиод и резистор 1K последовательно от шины 12 В до 0 В и еще один светодиод и резистор от -12 В до 0 В. Обратите внимание, что второй светодиод перевернут (его контакт + ve подключен к 0 В).

Вот и все!

Шаг 6: вариации

Вы можете изменить этот проект несколькими способами:

• Разное количество разъемов - в проекте по 4 розетки на каждую шину питания. У вас может быть меньше, если вы думаете, что вам не понадобится столько. Однако подумайте внимательно, розетки довольно дешевые, и было бы жаль, если бы поместили только 2 или 3 набора, а позже обнаружите, что вам нужен дополнительный. Точно так же вы можете добавить более 4 разъемов на каждую шину, но при этом будьте осторожны, чтобы не превысить предел мощности адаптеров питания. 4 казался мне золотой серединой.
• Светодиоды не являются обязательными и могут быть отключены. Мне они нравятся, потому что я вижу, что все шины запитаны (то есть я не забыл подключить один из адаптеров), но это зависит от вас.
• Используйте другой случай. Размер кейса не критичен, если у вас есть запасной кейс, воспользуйтесь им. Я бы не стал делать его намного меньше, потому что, если у вас очень маленький корпус, к которому подключено много вещей, он будет иметь тенденцию отключаться от проводов, а не сидеть на скамейке. Это может привести к сильной деформации кабеля и, в конечном итоге, к выходу из строя разъемов.
• Откажитесь от шины 5 В, если думаете, что она вам никогда не понадобится.

Шаг 7: сверление корпуса

Первый шаг в строительстве - просверлить отверстия. Большинство из них находится в верхней части корпуса.

16 отверстий для банановых розеток расположены на сетке 4 на 4. Старайтесь держать их на расстоянии не менее 2 см друг от друга, чтобы можно было легко подключать кабели. Я обнаружил, что идеально подходят отверстия диаметром 4,5 мм, но они могут варьироваться в зависимости от типа ваших розеток.

Я разместил 3 отверстия для светодиодов в верхней части рядов розеток 12В, 5В и -12В. Я обнаружил, что отверстия диаметром 6 мм были идеальными - светодиоды плотно вставлены на место.

Два цилиндрических гнезда для питания от адаптеров лучше всего размещать в задней части коробки, в стороне. Отверстия не круглые, а прямоугольные с полукругом на одном конце. Вам нужно просверлить отверстия и придать им форму.

Шаг 8: Размещение компонентов

Розетки удерживаются гайками под панелью.

Важно: если вы используете винтовые клеммы большего размера, важно использовать обе прилагаемые гайки. Затяните первую гайку достаточно плотно, затем затяните вторую гайку, чтобы она не ослабла. Если гайки не затянуты, когда вы поворачиваете винтовые клеммы для присоединения проводов, вы обнаружите, что гнездо со временем ослабнет и начнет вращаться.

Светодиоды вставляются в 6-миллиметровые отверстия, они должны хорошо подходить, но нам стоит использовать немного клея, чтобы закрепить их.

Гнезда стволов можно закрепить маленькими болтами или приклеить.

Шаг 9: Подключение

Припаяйте каждую из черных розеток (0 В) вместе многожильным проводом 16 AWG и подключите их к общей клемме гнезда цилиндра с помощью изолированного провода (опять же 16 AWG - на изображении белый, потому что черного у меня не было).

Повторите то же самое для красных розеток (12 В). Красный провод идет к плюсовой клемме гнезда ствола.

Повторите еще раз для желтых (-12 В) розеток. Желтый провод идет к минусовой клемме гнезда ствола.

Резисторы 1 кОм могут быть припаяны непосредственно к ножкам светодиодов, которые затем могут быть подключены проводом к шине питания (+12 В для красного светодиода, -12 В для желтого светодиода) и заземлению.

Шаг 10: тестирование

Чтобы проверить устройство, подключите два адаптера питания к цилиндрическим гнездам, а затем к основным гнездам питания.

Оба светодиода должны загореться.

Если у вас есть вольтметр, используйте его, чтобы проверить, есть ли напряжение около 12 В между каждой парой красных и черных клемм и -12 В между каждой парой желтых и черных клемм.

Если вам это показалось интересным, вам также может понравиться мой сайт о синтезаторах.