Napajanje Eurorack sintetizatorja: 8 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:04

Dobrodošli v mojem Instructable o tem, kako narediti DIY napajalnik za sintetizator Eurorack.

Zavedajte se, da je moje znanje o oblikovanju napajalnika in sintetizatorju Eurorack brez primere. Previdno vzemite moje nasvete. Ne bom odgovarjal za to, da so vaši dragi moduli uničeni ali najslabši … Kakor koli že, če želite izvedeti več o postopku, ki sem mu sledil, da sem prišel do končnega izdelka, vas vabim, da še naprej preberete ta navodila.

1. korak: Kaj je napajalnik Eurorack Synthesizer?

Kaj je Eurorack Synthesizer? Eurorack je vrsta modularnega sistema, ki se uporablja za ustvarjanje zelo prilagojenega sintetizatorja. V tem sistemu se sinteza zvoka doseže z medsebojnim povezovanjem analognih signalov med različnimi moduli. Eurorack je prvič predstavila nemška blagovna znamka Doepfer, zdaj pa je prerasel vse ostale modularne sintetične sisteme.

"Popravljanje" (znano tudi kot ožičenje) modulov omogoča zelo zapleteno izražanje zvoka, modulacijo zvoka in zaporedje.

Ta vrsta modularnega sintetizatorja se pogosto uporablja v ambientalni glasbi (Poslušajte Stranger Things soundtrack), v elektronski glasbi in v generativni elektroniki (Poslušajte Colin Benders).

Kaj pa napajalnik?

V sistemu Eurorack se zvok in modulacija popravljata na sprednji plošči enote z uporabo mono ali stereo 3,5 mm priključkov. Da bi preprečili, da bi bil uporabniški vmesnik preveč obremenjen, se vse napajanje izvede prek priključka na zadnji strani modula.

Običajno se napajanje dovaja prek vodila, ki napaja vsak modul vzporedno z -12/+12 V, 5V in maso. Vodilo nosi tudi krmilne signale, znane tudi kot CV (krmilne napetosti), vendar se ti signali redko uporabljajo. Ker pa so sodobni moduli DSP vse bolj priljubljeni (glej spremenljive instrumente), je potreba po dobri 5V napajalni tirnici zelo pomembna.

Zakaj narediti napajalnik DIY?

Skupnost DIY okoli Eurorack Synth je velika. Zaradi česar so viri za oblikovanje na voljo vsem, ki jih želijo najti.

Najprej sem popoln novinec v modularnem sintetizatorju in želel sem izvedeti več o tem. Ugotovil sem, da bi me oblikovanje kosa mojega sintetizatorja naučilo več kot drsenje videoposnetkov Youtube že več let, vendar še nisem bil pripravljen izkoristiti priložnosti pri oblikovanju modula za obdelavo zvoka. Zato sem se odločil za "lahek" del: napajanje.

Drugič, želel sem ohišje po meri z lepo vgrajenim napajalnikom, s čimer bi tako ohišje kot tudi napajalnik zagotovil, da bom dosegel želeni rezultat (najverjetneje ne tako dober kot rešitve na policah, vendar mi je vseeno preveč vseeno nisem poklicni glasbenik). O tem bom govoril takoj, ko bom imel priložnost (iskanje prihodnjih navodil).

Tretjič, z delom imam licenco za oblikovalca Altium in sem v preteklosti izdeloval PCB. Da bi ta plošča delovala, to ne bi smelo biti preveč težko.

Četrtič, končno sem poceni fant in ugotovil sem, zakaj ne bi prihranil kup dragih modulov za napajanje. Ob tem mislim, da bi lahko bil na koncu dražji od nekaterih najbolj priljubljenih napajalnikov Eurorack. Škoda zame.

2. korak: Zahteve

Kot smo videli v prejšnjem razdelku, je napajanje sestavljeno iz treh napetostnih tirnic -12/+12V, 5V in seveda ozemljitve (ali 0V).

Za dosego istega rezultata sta priljubljeni dve strategiji:

1. zasnova na osnovi transformatorja z osrednjo pipo, da dobimo plavajočo podlago, tako sekundarno popravimo in reguliramo, da ustvarimo dvonapetostno tirnico
2. zasnovo napajanja z enosmernim tokom, ki se nato z regulatorji preklopnega načina pretvori v -12/+12 V

Prva rešitev je odlična, saj je vse vgrajeno v napajalnik. Za vhod potrebuje 115/230V AC. Vendar se morate biti pripravljeni zapletati z glavnim izmeničnim tokom in v ohišju Eurorack boste potrebovali obsežen transformator. Ali pa bi potrebovali stenski adapter za izmenični tok, ki ni na voljo takoj, ko iz sistema želite več energije.

Druga rešitev je odlična, saj lahko uporablja zmogljiv prenosni računalnik, kot je električna opeka. Toda preklopni regulator bo na žalost nekoliko bolj hrupen kot njegov linearni kolega, ki ga je mogoče uporabiti v prejšnji rešitvi. Tudi OEM napajalna opeka je lahko precej draga.

V nobenem primeru se ne želim ukvarjati z nabavo ustreznega transformatorja niti ne želim sodelovati pri varovanju omrežne napetosti. Tako bo napajalnik, ki ga bomo izdelali, zasnovan na preklopnem načinu.

moč okoli 1A @ -12V, 1A @ +12V in 2A @ 5V za ogromno skupaj okoli 34 W plus nekaj toplote (verjetno bomo prihranili pri ogrevanju gospodinjstva)

• biti vezana z marjeticami, tako da je mogoče eno samo električno opeko uporabiti za več napajanja
• biti združljiv kot sprednja enota ali nameščen v ohišju sintetizatorja
• imajo prilagojen dizajn, vse iz vezja
• stikalo za vklop-izklop
• Status napetostnih tirnic LED
• nizka izhodna napetost hrupa, če je mogoče

3. korak: Sheme

Za izdelavo sheme za to napajanje moramo poiskati stikalne regulatorje, ki lahko oddajajo +12V in -12V iz enega napajanja. Lahko imamo dva različna IC (integrirana vezja) za pozitivno in negativno napetostno tirnico, vendar bi njihovo poenostavitev zasnovala.

Običajno iščem elektronske komponente z uporabo Digikeyja ali Mouserja. Oba ponujata resnično zmogljiv filtrirni sistem za iskanje določenih delov.

Moja izbira regulatorja za -12/+12 V je LM2576S -12 iz TI.

Na splošno velja, da če proizvajalec IC želi, da uporabite njegov del, bodo imeli lepo shemo z vsem, kar potrebujete za pravilno shemo. V shemi za to komponento je opisano pozitivno napajalno ožičenje, negativno napajalno ožičenje in celo izvedba izhodnega filtra.

Za tir 5V bomo šli z LM2576-5 iz TI. To ni najbolj ekonomična možnost, vendar prihrani čas pri oblikovanju plošče, saj so vsi pasivi enaki kot pri različici 12V. Tudi odtisi so enaki, kar prihrani kup časa.

Obstajajo 3 statusne LED, ki so priključene na napetostno tirnico, da uporabniku sporočijo, ali vse deluje ali ne.

Za več podrobnosti si oglejte priloženo shemo

4. korak: Postavitev

Ustvarjanje postavitve ni enostavno, ni pa tudi težko. Vedno je odvisno od omejitev.

Moja glavna kontrast tokrat je bila, da je vse v pravokotniku 100 mm do 60 mm. Razlogi za te posebne razsežnosti so naslednji:

• dolžine manj kot 100 mm zaradi kotacijskega sistema za izdelavo tiskanih vezij za majhne količine, ki daje prednost pod 100 mm (širini ali dolžini) modelom, ne pozabite, jaz sem poceni fant: P
• širine manj kot 60 mm, saj želim, da se modul prilega notranjosti ohišja Eurorack "skiff", ki ima običajno zelo omejeno globino.

Če upoštevam širino, bi lahko sledil orisu svojega tiskanega vezja, ga naselil in naredil vse potrebne sledi.

Upoštevajte, da gre za dvostransko ploščo, ki bi s 4 plastmi olajšala postopek postavitve, vendar bi stala več. Da bi še vedno dobili lepo podlago, sem večino sledi obdržal na zgornji plasti in na obeh straneh položil nanos zemlje. Obe vložki sta prepleteni z mnogimi vijaki, da zagotovita optimalno ozemljitev in tako zmanjšata hrup (upajmo).

Vedno je koristno upoštevati 3D odtis vaše komponente, saj so pri delu z napajalniki te komponente običajno precej velike.

Ko je postavitev končana, lahko zdaj izstavimo datoteke gerber in jih pošljemo našemu najljubšemu proizvajalcu. V mojem primeru pošiljam datoteke na PCBWay (nisem povezan, vendar sem v preteklosti z njimi vedno imel srečo). Postopek naročanja je zelo preprost.

Gerberi so pritrjeni spodaj

5. korak: Sprednja plošča

Za pravilen modul Eurorack potrebuje napajalnik sprednjo ploščo. In ker že naročam tiskano vezje, zakaj ne bi naredil tudi tiskanega vezja samega … Tako sem ustvaril nov projekt in postavil svoje umetnine. Ni super, vendar bo delo opravilo.

Tukaj boste opazili, da sem moral zaradi pomanjkanja prostora opustiti verižno vezanost svojega sistema. Vsa umetniška dela so bila ustvarjena v inkscapeu, nato pretvorjena v dxf in uvožena v altium. S tem je bilo delo hitro opravljeno.

Za LED sem se odločil, da jih poskušam osvetliti skozi sprednjo ploščo. V ta namen sem v celoti prelil zgornjo plast in naredil krožne odprtine z malo umetnin v notranjosti. Tega še nikoli nisem poskusil, morda ne bo uspelo.

Ker je to napajanje za glasbeni inštrument, sem poskušal ustvariti malo glasbene teme. Morda je šepavo, vendar je bilo to enostavno narediti s pisavo glasbenega simbola.

Gerber za sprednjo ploščo najdete spodaj

6. korak: Komponente

Zdaj, ko imamo na voljo naše plošče, moramo skrbeti za nakup preostalih komponent. In za to morate izbrati distributerja. V mojem primeru je imel Mouser najboljšo izbiro komponent za tisto, kar sem potreboval:

• Napajalnik (418-TRH100A13502E126)
• Konektor enosmernega toka upajmo, da je združljiv z zgornjim izdelkom (502-721AFMS)
• Krmilno stikalo (691-651122-BB-1V)
• Reg LM2576-12 (926-LM2576S-12/NOPB)
• Dioda 1N5822 (511-1N5822)
• Induktor (673-PF0382.223NLT)
• Kondenzator (661-APSG160E222MJ20S)
• Kondenzator (661-APXG250A101MHA0G)
• Induktor (994-MSS1583-683MED)
• Kondenzator (80-A750MS108M1CAAE13)
• Glava (517-30316-6002)
• Terminal (571-624091)
• Konektor za stiskanje (571-6409051)
• Reg LM2576-5 (998-LM2576-5.0WU)
• Led (710-155124VS73200A)
• Led (710-155124RS73200A)
• Led (710-155124YS73200A)
• Vijačni priključek (534-7689-3)

Ostalo so sestavine želeja:

• 250 Ohm 0603 upor
• 100 Ohm 0603 upor
• 330 Ohm 0603 upor

Za več podrobnosti glejte priloženi pdf (količino prilagodite glede na shemo)

7. korak: Montaža

Postopek montaže za to je navadno staro dolgočasno spajkanje.

O tem se ne bom preveč spuščal, saj je na to temo posvečenih toliko navodil.

Vse komponente je treba spajkati na pravem mestu in vse mora delovati v redu.

8. korak: Končano

Tukaj smo trenutek resnice! Ali se vklopi? Preden očitno vklopite module, morate vse preveriti z multimetrom. Zelo sem zadovoljen z LED, ki sveti skozi glasbene tipke! Čudovito je.

Na splošno je bil ta projekt zelo uspešen, vendar bi morala biti kmalu posodobljena, da bi odpravili nekatera vprašanja, ki bi morala izboljšati prileganje na tirnice Eurorack. Kot stranski napajalnik pa je kot nalašč.

Tukaj je melodija z mojim sveže zgrajenim inštrumentom. Če se sprašujete, kako lahko zveni modularni sintetizator, poslušajte. Koncept modularnega je ustvariti instrument, ki je prilagojen vam. Kar naredi, je precej edinstveno in všeč mi je ideja o edinstveno zvenečem glasbilu.

Nisem bil samozavesten pri tem modularnem trendu, saj nimam predhodnih izkušenj s sintetizatorji. Ampak mi ni nič žal. In če oklevate, vas spodbujam, da preizkusite. Module je precej enostavno preprodati in če ga čim bolj zgradite sami, ni dražji od katerega koli drugega kakovostnega instrumenta.

Nekaj glasbe s tem sintetizatorjem najdete tukaj:

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

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

soundcloud.com/benjamin-bonnal/unboldechil…

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