Alimentatore per sintetizzatore modulare: 10 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:00

Se stai costruendo un sintetizzatore modulare, una cosa di cui avrai sicuramente bisogno è un alimentatore. La maggior parte dei sintetizzatori modulari richiede un sistema a doppio binario (0 V, +12 V e -12 V in genere) e può anche essere utile avere un binario da 5 V se si prevede di utilizzare chip logici o processori come le schede Arduino.

Ci sono diverse opzioni:

• Acquista un alimentatore per sintetizzatore modulare pronto: possono essere piuttosto costosi.
• Acquista un alimentatore da banco - anche in questo caso può essere piuttosto costoso e la maggior parte dei prodotti più economici ha solo un binario (+12 V).
• Costruisci il tuo - più economico, ma lavorerai direttamente con le tensioni di rete, quindi devi essere sicuro di sapere cosa stai facendo.
• Costruisci il tuo utilizzando adattatori di rete disponibili in commercio: il metodo più economico e semplice che utilizzeremo qui.

Fase 1: Teoria

Probabilmente sai che se metti due batterie in serie ottieni il doppio della tensione. Lo schema mostra due batterie da 1,5 V che danno un totale di 3 V.

Nota, ovviamente, che devi collegare il positivo della prima batteria al negativo della seconda in modo che le loro tensioni si sommino. Se misurassi la tensione nel punto B, troverai che è la metà del totale, cioè 1,5 volt.

Infatti, come mostra il lato destro del diagramma, siamo liberi di decidere cosa definire come punto 0V, quindi possiamo trattare le due batterie come un'alimentazione di +/- 1,5V se vogliamo. La tensione è relativa, quindi possiamo scegliere qualsiasi punto che ci piace come zero.

Se disponiamo di due adattatori di rete da 12 V CC, simili a quello qui sotto, vale esattamente lo stesso:

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

Sebbene entrambi gli adattatori siano collegati alla stessa presa di corrente, l'uscita di ciascun adattatore è isolata (perché c'è un trasformatore tra l'alimentazione principale e l'uscita a 12V). Ciò significa che possiamo trattare ogni uscita un po' come una batteria da 12V. Se colleghiamo il +ve di uno al -ve dell'altro, e lo chiamiamo 0V, otteniamo un'alimentazione di +/-12V:

Passaggio 2: scelta degli adattatori di alimentazione

Avrai bisogno di 2 adattatori di rete, ciascuno in uscita da 12 V CC a 1 A (o 2 A lo farà). Potresti già averne in giro da qualche dispositivo dimenticato da tempo che hai buttato via anni fa. Oppure puoi acquistarli abbastanza a buon mercato.

Passaggio 3: le prese

I due adattatori di rete fanno tutto il difficile lavoro di convertire la tensione di rete CA in 12V CC. Ma dobbiamo ancora fornire connettori in modo da poter collegare più dispositivi all'alimentatore, ad esempio un paio di piccoli rack e una breadboard su cui potremmo lavorare. Ricorda che l'alimentatore fornirà solo 1 A (o forse 2 A a seconda degli adattatori scelti) - se la tua configurazione diventa troppo grande, avrai bisogno di più di un alimentatore!

Il nostro alimentatore è fondamentalmente una scatola vuota in cui montiamo le prese di ingresso dell'alimentazione, un numero di prese di uscita e alcuni LED per mostrare che l'alimentazione è attiva.

Ho deciso di utilizzare le spine a banana per l'alimentazione, per diversi motivi:

• Sono belli e robusti, quindi possono gestire facilmente un paio di amplificatori a 12V.
• Sono disponibili in una varietà di colori.
• Ogni barra di alimentazione ha il proprio cavo, quindi se un dispositivo non ha bisogno di -12V puoi semplicemente non collegarlo.
• Non li confonderai con i cavi patch e collegherai accidentalmente le tue migliori cuffie all'alimentazione a 12V!

Detto questo, le spine a banana vengono talvolta utilizzate per gli ingressi dell'amplificatore, quindi se si dispone di un amplificatore del genere, fare attenzione a evitare di collegare l'alimentatore al suo ingresso!

Sono disponibili due tipi di presa. Quello più piccolo è solo una presa, quello più grande è una presa e un terminale a vite combinati, quindi puoi anche attaccarci dei fili scoperti (ad esempio per alimentare una breadboard di sviluppo). Sono andato con quelli più grandi, c'è pochissima differenza di prezzo e sono più versatili. Ottieni anche connettori a banana placcati in oro: sono per l'audio di alta qualità e onestamente non vale la pena pagare di più per loro se li usi solo come cavi di alimentazione.

L'alimentatore mostrato qui ha prese extra per un'alimentazione da 5 V, ma in realtà non l'ho ancora aggiunto, quindi i terminali da 5 V (verdi) sono attualmente inutilizzati. Dovresti semplicemente aggiungere un regolatore 5V sull'alimentazione +12V.

Passaggio 4: componenti

Ecco i componenti di cui avrai bisogno:

• Una scatola di progetto in plastica (circa 200 x 120 x 60 mm).
• Due adattatori CC 12V 1A. * Due prese cilindriche da 6 mm (o qualunque cosa richiedano i tuoi adattatori CC).
• 16 connettori femmina a banana da 4 mm (4 ciascuno di 4 colori diversi).
• 3 LED - Ho usato rosso, giallo e verde per abbinare i colori che ho usato per le prese a banana per le linee 12V, -12V e 5V.
• 3 resistenze da 1K per i LED.
• Mezzo metro di cavo, usa qualcosa di più spesso del normale cavo elettronico - 16 AWG a trefoli è l'ideale.

Passaggio 5: schema

Il circuito è molto semplice. La corrente arriva dalle due prese a botte. Colleghiamo il positivo dell'uno al negativo dell'altro, e questo diventa il nostro 0V. Gli altri due lati delle prese a barilotto diventano 12V e -12V.

Le tre linee di alimentazione sono cablate direttamente alle corrispondenti prese a banana di uscita.

C'è un LED e un resistore da 1K in serie dal binario 12V a 0V e un altro LED e un resistore da -12V a 0V. Notare che il secondo LED è invertito (il suo pin +ve è collegato a 0V).

Questo è tutto quello che c'è da fare!

Passaggio 6: variazioni

Puoi variare questo progetto in diversi modi:

• Numero diverso di connettori: il progetto ha 4 prese per ogni barra di alimentazione. Potresti averne di meno se pensi di non averne bisogno. Pensaci bene, però, le prese sono abbastanza economiche e sarebbe un peccato montarne solo 2 o 3 e scoprire in seguito che ne avevi bisogno di una in più. Allo stesso modo potresti aggiungere più di 4 connettori per binario, ma fai attenzione a non superare il limite di potenza degli adattatori di alimentazione. 4 mi sembrava una via di mezzo.
• I LED non sono strettamente necessari e potrebbero essere lasciati spenti. Mi piacciono perché posso vedere che tutti i binari sono alimentati (cioè che non ho dimenticato di collegare uno degli adattatori), ma dipende da te.
• Usa un caso diverso. La dimensione della custodia non è critica, se hai una custodia di riserva disponibile usa quella. Non lo renderei molto più piccolo, perché se hai un case molto piccolo con molte cose collegate, tenderà a passare i fili piuttosto che sedersi sulla panchina. Questo può portare a una notevole tensione dei cavi e alla fine i connettori potrebbero guastarsi.
• Lascia fuori il binario 5V se pensi che non ne avrai mai bisogno.

Passaggio 7: forare la custodia

Il primo passo nella costruzione è praticare i fori. La maggior parte di questi sono nella parte superiore del case.

I 16 fori per le prese a banana sono su una griglia 4x4. Cerca di tenerli ad almeno 2 cm di distanza in modo da poter collegare facilmente i cavi. Ho trovato che i fori da 4,5 mm siano l'ideale, ma potrebbero variare a seconda del tipo di prese che hai.

Ho posizionato i 3 fori per i LED nella parte superiore delle file di prese da 12V, 5V e -12V. Ho scoperto che i fori da 6 mm erano perfetti: i LED si posizionavano perfettamente.

Le 2 prese cilindriche per l'alimentazione dagli adattatori sono meglio posizionate sul retro della scatola, fuori mano. I fori non sono rotondi, sono rettangolari con un semicerchio ad un'estremità. È necessario forare e quindi archiviare i fori in forma.

Passaggio 8: posizionamento dei componenti

Le prese sono tenute in posizione da dadi sotto il pannello.

Importante se si utilizzano i terminali a vite più grandi, è essenziale utilizzare entrambi i dadi forniti. Stringere abbastanza il primo dado, quindi serrare il secondo dado contro di esso in modo che non si allenti. Se i dadi non sono stretti, quando giri i terminali a vite per collegare i fili scoprirai che la presa alla fine si allenterà e inizierà a girare.

I LED si spingono nei fori da 6 mm, dovrebbero adattarsi abbastanza bene, ma vale la pena usare un po' di colla per fissarli.

Le bussole per canna possono essere fissate con piccoli bulloni o incollate in posizione.

Passaggio 9: cablaggio

Saldare ciascuna delle prese nere (0V) insieme a un filo a trefoli da 16 AWG e collegarle al terminale comune delle prese cilindriche utilizzando un filo isolato (di nuovo 16 AWG - bianco nell'immagine perché non avevo il nero).

Ripetere per le prese rosse (12V). Il filo rosso va al terminale +ve delle prese cilindriche.

Ripetere di nuovo per le prese gialle (-12V). Il filo giallo va al terminale -ve delle prese a botte.

Le resistenze da 1K possono essere saldate direttamente alle gambe dei LED, che possono poi essere collegate con filo al power rail (+12V per il LED rosso, -12V per il LED giallo) e massa.

Passaggio 10: test

Per testare l'unità, collegare i due adattatori di alimentazione alle prese cilindriche, quindi alle prese di alimentazione principali.

Entrambi i LED dovrebbero accendersi.

Se hai un voltmetro, usalo per verificare che ci siano circa 12V tra ogni coppia di terminali rosso e nero e -12V tra ogni coppia di terminali giallo e nero.

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