Catu Daya Sintesis Eurorack: 8 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:55

Selamat datang di Instruksi saya tentang cara membuat catu daya DIY untuk synthesizer Eurorack.

Perlu diketahui bahwa pengetahuan saya tentang desain catu daya dan synthesizer Eurorack tidak ada duanya. Ikuti saran saya dengan hati-hati. Saya tidak akan bertanggung jawab atas modul mahal Anda yang rusak atau terburuk… Bagaimanapun Jika ingin mempelajari lebih lanjut tentang proses yang saya ikuti untuk mendapatkan produk jadi, saya mengundang Anda untuk membaca Instruksi ini lebih lanjut.

Langkah 1: Apa itu Power Supply Eurorack Synthesizer?

Pertama apa itu Eurorack Synthesizer ?Eurorack adalah jenis sistem modular yang digunakan untuk membuat Synthesizer yang sangat personal. Dalam sistem ini, sintesis suara dicapai dengan menghubungkan sinyal analog antara modul yang berbeda. Eurorack pertama kali diperkenalkan oleh merek Jerman Doepfer, sekarang telah melampaui semua sistem synth modular lainnya.

The "patching" (alias kabel) dari modul memungkinkan untuk voicing yang sangat kompleks, modulasi suara dan sequencing.

Jenis synth modular ini banyak digunakan dalam musik suasana (soundtrack Listen Stranger Things), dalam musik elektronik dan elektronik generatif (Listen Colin Benders).

Bagaimana dengan catu daya?

Dalam sistem Eurorack, penambalan suara dan modulasi dilakukan pada panel depan unit menggunakan jack mono atau stereo 3.5mm. Agar antarmuka pengguna tidak terlalu berantakan, semua pengiriman daya dilakukan melalui konektor di bagian belakang modul.

Biasanya daya dikirim melalui bus yang memasok setiap modul secara paralel dengan -12/+12 V, 5V, dan ground. Bus juga membawa sinyal kontrol juga dikenal sebagai CV (tegangan kontrol) tetapi sinyal tersebut jarang digunakan. Modul Eurorack secara luas didasarkan pada elektronik analog sehingga rel tegangan -12/+12 V. Tetapi karena modul DSP modern semakin populer (Lihat Instrumen yang Dapat Diubah), kebutuhan akan rel suplai 5V yang baik sangat penting.

Mengapa membuat catu daya DIY?

Komunitas DIY di sekitar Eurorack Synth sangat besar. Yang membuat sumber daya perancangan tersedia bagi siapa saja yang ingin menemukannya.

Pertama saya seorang pemula yang lengkap dalam synth modular dan saya ingin mempelajari lebih lanjut tentang itu. Saya pikir merancang sepotong synthesizer saya sendiri akan mengajari saya lebih dari sekadar menggulir video Youtube selama berabad-abad, tetapi saya belum siap untuk mengambil kesempatan merancang modul pemrosesan suara. Itu sebabnya saya memilih bagian "mudah": catu daya.

Kedua saya menginginkan kasing khusus dengan catu daya terintegrasi dengan baik di dalamnya, sehingga membuat kasing dan PSU akan memastikan saya akan mendapatkan hasil yang saya inginkan (kemungkinan besar tidak sebagus solusi rak, tapi saya tidak peduli terlalu banyak saya bukan musisi profesional sih). Saya akan membuat kasus segera setelah saya mendapat kesempatan (mencari instruksi di masa depan).

Ketiga saya memiliki lisensi untuk desainer Altium melalui pekerjaan saya dan saya telah membuat PCB di masa lalu. Ini seharusnya tidak terlalu sulit untuk membuat papan ini berfungsi.

Keempat dan terakhir, saya orang yang murahan, dan saya pikir mengapa tidak menghemat banyak modul catu daya yang mahal. Yang sedang berkata saya pikir itu mungkin berakhir menjadi lebih mahal daripada beberapa catu daya Eurorack paling populer. Terlalu buruk bagi saya.

Langkah 2: Persyaratan

Seperti yang kita lihat di bagian sebelumnya catu daya terdiri dari 3 rel tegangan -12/+12V, 5V dan tentu saja ground (atau 0V).

Ada dua strategi yang populer untuk mencapai hasil yang sama:

1. desain berbasis transformator dengan keran tengah untuk mendapatkan tanah terapung, kedua sekunder diperbaiki dan diatur untuk membuat rel tegangan ganda
2. desain catu daya DC yang kemudian diubah menjadi -12/+12 V dengan regulator mode sakelar

Solusi pertama sangat bagus karena semuanya dibangun ke dalam catu daya. Dibutuhkan 115/230V AC sebagai input. Tetapi Anda harus bersedia dipusingkan dengan AC utama, dan Anda akan membutuhkan trafo besar di dalam kasing Eurorack. Atau Anda akan memerlukan adaptor dinding AC, yang tidak tersedia secara luas segera setelah Anda menginginkan lebih banyak daya keluar dari sistem Anda.

Solusi kedua sangat bagus karena dapat menggunakan laptop yang kuat seperti power brick. Tetapi regulator switching sayangnya akan sedikit lebih berisik daripada rekan liniernya yang dapat digunakan dalam solusi sebelumnya. Juga batu bata catu daya OEM bisa sangat mahal.

Bagaimanapun saya tidak ingin berurusan dengan sumber transformator yang tepat, saya juga tidak ingin terlibat dalam sekering tegangan listrik. Dengan demikian power supply yang akan kita buat akan berbasis switch-mode. Persyaratannya:

output sekitar 1A @ -12V, 1A @ +12V dan 2A @ 5V untuk total besar sekitar 34W ditambah sedikit panas (kami mungkin akan menghemat pemanas rumah tangga)

• menjadi daisy chainable sehingga satu bata daya dapat digunakan untuk beberapa catu daya
• kompatibel sebagai unit berbasis depan atau dipasang di dalam wadah synthesizer
• memiliki desain yang dipersonalisasi semuanya terbuat dari papan sirkuit
• sakelar hidup-mati
• Status rel tegangan LED
• tegangan keluaran kebisingan rendah jika memungkinkan

Langkah 3: Skema

Untuk membuat skema catu daya ini, kita perlu menemukan regulator mode sakelar yang mampu memberikan +12V dan -12V dari satu catu daya. Kita dapat memiliki dua IC (sirkuit terpadu) yang berbeda untuk rel tegangan positif dan negatif tetapi memiliki yang sama akan menyederhanakan desain.

Saya biasanya mencari komponen elektronik menggunakan Digikey atau Mouser. Keduanya menawarkan sistem penyaringan yang sangat kuat untuk menemukan bagian-bagian tertentu.

Regulator pilihan saya untuk -12/+12 V adalah LM2576S-12 dari TI.

Secara umum jika produsen IC ingin Anda menggunakan bagian mereka, mereka akan memiliki skema yang bagus dengan semua yang Anda butuhkan untuk mendapatkan skema yang benar. Dalam skema untuk komponen ini dijelaskan pengkabelan suplai positif, pengkabelan suplai negatif dan bahkan implementasi filter keluaran.

Untuk rel 5V kita akan menggunakan LM2576-5 dari TI. Ini bukan pilihan yang paling ekonomis tetapi menghemat waktu selama desain papan karena semua pasifnya sama seperti untuk versi 12V. Juga jejak kaki yang sama yang menghemat banyak waktu.

Ada 3 LED status yang masing-masing terhubung ke rel tegangan untuk melaporkan kepada pengguna apakah semuanya berfungsi atau tidak.

Silakan lihat skema terlampir untuk lebih jelasnya

Langkah 4: Tata Letak

Membuat layout tidak mudah, tetapi juga tidak sulit. Itu selalu tergantung pada kendala.

Kendala utama saya kali ini adalah untuk menjaga segala sesuatu di dalam persegi panjang 100mm kali 60mm. Alasan untuk dimensi khusus ini adalah sebagai berikut:

• panjang kurang dari 100mm karena sistem kutipan manufaktur PCB untuk volume rendah yang sangat menyukai desain sub 100mm (lebar atau panjang), ingat, saya orang murahan:P
• lebarnya kurang dari 60mm karena saya ingin modul ini muat di dalam kotak Eurorack "perahu" yang biasanya memiliki kedalaman yang sangat terbatas.

Dengan pemikiran itu saya bisa melacak garis besar PCB saya, mengisinya dan membuat semua jejak yang diperlukan.

Perhatikan bahwa ini adalah papan dua sisi, memiliki 4 lapisan akan membuat proses tata letak lebih mudah tetapi akan lebih mahal. Agar tetap mendapatkan tanah yang bagus, saya menyimpan sebagian besar jejak saya di lapisan atas dan meletakkan tuang tanah di kedua sisi. Kedua tuas dijahit dengan banyak vias untuk memastikan grounding yang optimal, sehingga meminimalkan kebisingan (semoga).

Itu selalu berguna untuk mengingat jejak 3D komponen Anda karena ketika berhadapan dengan catu daya, komponen tersebut biasanya cukup besar.

Setelah tata letak selesai, kami sekarang dapat menampilkan file gerber dan mengirimkannya ke pabrikan favorit kami. Dalam kasus saya, saya mengirim file ke PCBWay (saya tidak berafiliasi, tetapi saya selalu beruntung dengan mereka di masa lalu). Proses pemesanan sangat sederhana.

Gerber terlampir di bawah

Langkah 5: Panel Depan

Untuk menjadi modul Eurorack yang tepat, catu daya membutuhkan panel depan. Dan karena saya sudah memesan PCB mengapa tidak membuatnya memiliki PCB itu sendiri juga … Jadi saya membuat proyek baru dan meletakkan karya seni saya. Itu tidak super hebat tetapi itu akan berhasil.

Anda akan melihat di sini bahwa saya harus menghentikan daisy-chainability dari sistem saya karena kurangnya ruang. Semua karya seni dibuat dalam inkscape kemudian dikonversi ke dxf dan diimpor ke altium. Ini membuat pekerjaan cepat itu.

Untuk led saya memutuskan untuk mencoba membuatnya bersinar melalui panel depan. Untuk melakukannya saya menuangkan seluruh lapisan atas dan membuat bukaan lingkaran dengan sedikit karya seni di dalamnya. Saya belum pernah mencoba ini sebelumnya, mungkin tidak berhasil.

Karena catu daya ini untuk alat musik, saya mencoba untuk membuat sedikit tema musik. Mungkin lumpuh, tapi mudah dibuat dengan font simbol musik.

Gerber untuk panel depan dapat ditemukan di bawah

Langkah 6: Komponen

Sekarang setelah papan kami dalam perjalanan, kami perlu khawatir tentang pembelian komponen yang tersisa. Dan untuk itu Anda perlu memilih distributor. Dalam kasus saya, Mouser memiliki pilihan komponen terbaik untuk apa yang saya butuhkan:

• Adaptor AC (418-TRH100A13502E126)
• Konektor barel DC semoga kompatibel dengan item di atas (502-721AFMS)
• Saklar rocker (691-651122-BB-1V)
• Reg LM2576-12 (926-LM2576S-12/NOPB)
• Dioda 1N5822 (511-1N5822)
• Induktor (673-PF0382.223NLT)
• Kapasitor (661-APSG160E222MJ20S)
• Kapasitor (661-APXG250A101MHA0G)
• Induktor (994-MSS1583-683MED)
• Kapasitor (80-A750MS108M1CAAE13)
• Tajuk (517-30316-6002)
• Terminal (571-624091)
• Konektor crimp (571-6409051)
• Reg LM2576-5 (998-LM2576-5.0WU)
• Dipimpin (710-155124VS73200A)
• Dipimpin (710-155124RS73200A)
• Dipimpin (710-155124YS73200A)
• Terminal sekrup (534-7689-3)

Sisanya adalah komponen jelly bean:

• 250 Ohm 0603 resistor
• 100 Ohm 0603 resistor
• 330 Ohm 0603 resistor

Lihat pdf terlampir untuk lebih jelasnya (sesuaikan kuantitas sesuai dengan skema)

Langkah 7: Perakitan

Proses perakitan untuk ini adalah penyolderan biasa yang membosankan.

Saya tidak akan membahas banyak detail tentang ini karena ada begitu banyak instruksi yang didedikasikan untuk topik ini.

Semua komponen harus disolder di tempat yang tepat dan semuanya harus berfungsi dengan baik.

Langkah 8: Selesai

Inilah saatnya kebenaran !Apakah itu menyala ?Anda harus memeriksa semuanya dengan multimeter sebelum menyalakan modul apa pun dengan jelas. Saya sangat senang dengan LED yang bersinar melalui tombol musik! Ini sangat indah.

Secara keseluruhan proyek ini sukses besar, tetapi pembaruan akan segera hadir untuk memperbaiki beberapa masalah yang akan meningkatkan kesesuaian pada rel Eurorack. Tetapi sebagai catu daya yang dipasang di samping, itu sempurna.

Ini adalah lagu yang dibuat dengan instrumen saya yang baru dibuat. Jika Anda bertanya-tanya seperti apa suara synth modular, dengarkan. Konsep modular adalah membuat instrumen yang disesuaikan untuk Anda. Yang membuatnya cukup unik, dan saya menyukai gagasan memiliki instrumen yang terdengar unik.

Saya tidak terlalu percaya diri masuk ke tren modular ini karena saya tidak memiliki pengalaman sebelumnya dalam synthesizer. Tapi saya tidak menyesal. Dan jika Anda ragu-ragu, saya akan mendorong Anda untuk mencobanya. Sangat mudah untuk menjual kembali modul, dan jika Anda membangunnya sendiri sebanyak mungkin, itu tidak lebih mahal daripada instrumen berkualitas baik lainnya.

Beberapa musik yang dibuat dengan synthesizer ini dapat ditemukan di sini:

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

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

soundcloud.com/benjamin-bonnal/unboldechil…

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