Eurorack Synthesizer strømforsyning: 8 trinn

2025 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2025-01-13 06:58

Velkommen til min Instructable om hvordan du lager en DIY strømforsyning for en Eurorack synthesizer.

Vær oppmerksom på at min kunnskap om strømforsyningsdesign og Eurorack -synthesizer er uten sidestykke. Ta rådene mine nøye. Jeg vil ikke bli holdt ansvarlig for at de dyre modulene dine blir ødelagt eller verste … Uansett, hvis du vil lære mer om prosessen jeg fulgte for å komme til det ferdige produktet, inviterer jeg deg til å lese denne instruksjonen videre.

Trinn 1: Hva er en Eurorack Synthesizer -strømforsyning?

Først hva er en Eurorack Synthesizer? Eurorack er en type modulsystem som brukes til å lage veldig personlig Synthesizer. I dette systemet oppnås lydsyntese ved å koble analoge signaler mellom de forskjellige modulene. Eurorack ble først introdusert av det tyske merket Doepfer, det har nå vokst ut alle de andre modulære synth -systemene.

"Patching" (a.k.a ledninger) til modulene gir mulighet for svært komplekse stemmer, lydmodulering og sekvensering.

Denne typen modulær synth er mye brukt i stemningsmusikk (Listen Stranger Things soundtrack), i elektronisk musikk og i generativ elektronisk (Listen Colin Benders).

Hva med strømforsyningen?

I Eurorack -systemet utføres lyden og moduleringen på enhetens frontpanel med mono- eller stereo 3,5 mm -kontakter. For å unngå at brukergrensesnittet blir for rotete, utføres all strømtilførsel gjennom en kontakt på baksiden av modulen.

Vanligvis blir strømmen levert gjennom en buss som leverer hver modul parallelt med -12/+12 V, 5V og jord. Bussen bærer også styresignaler også kjent som CV (kontrollspenninger), men disse signalene brukes sjelden. Eurorack -modulene er mye basert på analog elektronikk og dermed -12/+12 V spenningsskinner. Men ettersom moderne DSP -moduler blir mer og mer populære (se Mutable Instruments), er behovet for en god 5V forsyningsskinne svært viktig.

Hvorfor lage en DIY strømforsyning?

DIY -fellesskapet rundt Eurorack Synth er stort. Som gjør designressursene tilgjengelige for alle som ønsker å finne dem.

Først er jeg en helt nybegynner innen modulær synth, og jeg ønsket å lære mer om det. Jeg tenkte at å designe et stykke av synthesizeren min selv ville lære meg mer enn å rulle Youtube -videoer i evigheter, men jeg var ikke klar til å ta sjansen på å designe en lydbehandlingsmodul ennå. Det er derfor jeg gikk for den "enkle" delen: strømforsyningen.

For det andre ønsket jeg et tilpasset etui med strømforsyningen pent integrert i det, og dermed ville både saken og PSU sørge for at jeg ville få det resultatet jeg ønsket (mest sannsynlig ikke like bra som hylleløsningene, men jeg bryr meg ikke for mye er jeg ikke en profesjonell musiker uansett). Jeg tar saken så snart jeg får sjansen (se etter en fremtidig instruksjon).

For det tredje har jeg lisens for Altium -designer gjennom arbeidet mitt, og jeg har laget PCB -er tidligere. Dette burde ikke være for vanskelig for å få dette styret til å fungere.

For det fjerde og til slutt, jeg er en billig fyr, og jeg tenkte hvorfor ikke spare en haug på de dyre strømforsyningsmodulene. Når det er sagt, tror jeg at det kan ende opp med å bli dyrere enn noen av de mest populære Eurorack -strømforsyningene. Synd for meg.

Trinn 2: Krav

Som vi så i forrige seksjon består strømforsyningen av 3 spenningsskinner -12/+12V, 5V og selvfølgelig bakken (eller 0V).

Det er to strategier som er populære for å oppnå det samme resultatet:

1. en transformatorbasert design med en midtkran for å få et flytende underlag, både sekundær blir utbedret og regulert for å lage dobbel spenningsskinne
2. en DC -strømforsyningsdesign som deretter konverteres til -12/+12 V med brytermodusregulatorer

Den første løsningen er flott siden alt er innebygd i strømforsyningen. Det tar 115/230V AC som inngang. Men du må være villig til å rote rundt hovedstrømmen, og du trenger en omfangsrik transformator inne i Eurorack -saken. Eller du trenger en AC -veggadapter, som ikke er allment tilgjengelig så snart du vil ha mer strøm ut av systemet.

Den andre løsningen er flott siden den kan bruke kraftig bærbar datamaskin som power brick. Men koblingsregulatoren vil dessverre være litt mer støyende enn den lineære motparten som kan brukes i den forrige løsningen. Også OEM -strømforsyningsstein kan være ganske dyrt.

Uansett vil jeg ikke forholde meg til å skaffe den riktige transformatoren, og jeg vil heller ikke være involvert i sammensmelting av nettspenning. Dermed vil strømforsyningen vi skal lage være en switch-modus basert. Kravene:

utgang rundt 1A @ -12V, 1A @ +12V og 2A @ 5V for en samlet sum på rundt 34W pluss litt varme (vi vil sannsynligvis spare på husholdningsoppvarmingen)

• være kjedelig daisy slik at en enkelt kraftstein kan brukes til flere strømforsyninger
• være kompatibel som en frontbasert enhet eller montert inne i synthesizer -etuiet
• har en personlig design som alle er laget av kretskort
• På / av bryter
• LED spenningsskinner status
• lav støy utgangsspenning hvis mulig

Trinn 3: Skjemaer

For å lage skjemaet for denne strømforsyningen må vi finne brytermodusregulatorer som kan levere +12V og -12V fra en enkelt forsyning. Vi kan ha to forskjellige IC (integrerte kretser) for den positive og negative spenningsskinnen, men å ha det samme ville forenkle designet.

Jeg søker vanligvis etter elektroniske komponenter enten med Digikey eller Mouser. Begge tilbyr et virkelig kraftig filtreringssystem for å finne spesifikke deler.

Mitt valg av regulator for -12/+12 V er LM2576S -12 fra TI.

Generelt sett, hvis en IC -produsent vil at du skal bruke sin del, vil de ha en fin skjematisk oversikt med alt du trenger for å få skjematikken riktig. I skjematisk for denne komponenten er beskrevet en positiv forsyningskabling, en negativ forsyningskabling og til og med en implementering av utgangsfilter.

For 5V-skinnen går vi med LM2576-5 fra TI. Dette er ikke det mest økonomiske alternativet, men det sparer tid under utformingen av brettet siden alle passivene er de samme som for 12V -versjonen. Fotavtrykkene er også de samme som sparer masse tid.

Det er 3 status -LEDer som hver er koblet til en spenningsskinne for å rapportere til brukeren om alt fungerer eller ikke.

Vennligst se på skjematisk vedlagt for flere detaljer

Trinn 4: Oppsett

Å lage oppsettet er ikke lett, men det er ikke vanskelig heller. Det er alltid avhengig av begrensningene.

Min viktigste kontrast denne gangen var å holde alt inne i et rektangel på 100 mm x 60 mm. Årsakene til disse spesifikke dimensjonene er følgende:

• mindre enn 100 mm lengde på grunn av PCB -produksjonsnotasjonssystemet for lavt volum som favoriserer enormt under 100 mm (bredde eller lengde) design, husk, jeg er en billig fyr: P
• mindre enn 60 mm bredde siden jeg vil at modulen skal passe inn i et "skiff" Eurorack -etui som vanligvis har svært begrenset dybde.

Bredden at jeg i tankene kunne spore omrisset av PCB -en, fylle den og lage alle nødvendige spor.

Legg merke til at det er et tosidig brett, med 4 lag ville gjøre layoutprosessen enklere, men det ville koste mer. For fortsatt å få en fin bakke, beholdt jeg de fleste sporene mine på det øverste laget og la ut en bakkehelling på begge sider. Begge hellene er sydd med mange vias for å sikre optimal jording, og minimerer dermed støy (forhåpentligvis).

Det er alltid nyttig å huske 3D -fotavtrykket til komponenten din, siden komponentene vanligvis er ganske store når det gjelder strømforsyninger.

Når oppsettet er gjort, sender vi bokser nå ut gerberfilene og sender dem til vår favorittprodusent. I mitt tilfelle sender jeg filene til PCBWay (jeg er ikke tilknyttet, men jeg har alltid hatt lykke til med dem tidligere). Bestillingsprosessen er helt enkel.

Gerbers er festet under

Trinn 5: Frontpanel

For å være en skikkelig Eurorack -modul trenger strømforsyningen et frontpanel. Og siden jeg allerede bestiller et PCB, hvorfor ikke lage et PCB selv også … Dermed har jeg laget et nytt prosjekt og lagt ut kunstverket mitt. Det er ikke superbra, men det vil gjøre jobben.

Du vil legge merke til her at jeg måtte slippe daisy-chainability av systemet mitt på grunn av mangel på plass. Alle kunstverkene ble laget i inkscape og deretter konvertert til dxf og importert til altium. Dette gjorde et raskt arbeid med det.

For ledet bestemte jeg meg for å prøve å få dem til å skinne gjennom frontpanelet. For å gjøre dette helte jeg helt det øverste laget og laget sirkelåpninger med lite kunstverk inni. Jeg har aldri prøvd dette før, det fungerer kanskje ikke.

Siden denne strømforsyningen er for et musikkinstrument, prøvde jeg å ha et lite musikktema i gang. Det kan være halt, men det var enkelt å lage med en musikksymbolskrifttype.

Gerber for frontpanelet finner du nedenfor

Trinn 6: Komponenter

Nå som vi har våre brett på vei, må vi bekymre oss for å kjøpe de resterende komponentene. Og for det må du velge en distributør. I mitt tilfelle hadde Mouser det beste utvalget av komponenter for det jeg trengte:

• Strømadapter (418-TRH100A13502E126)
• DC fatkontakt forhåpentligvis kompatibel med elementet ovenfor (502-721AFMS)
• Vippebryter (691-651122-BB-1V)
• Reg LM2576-12 (926-LM2576S-12/NOPB)
• Diode 1N5822 (511-1N5822)
• Induktor (673-PF0382.223NLT)
• Kondensator (661-APSG160E222MJ20S)
• Kondensator (661-APXG250A101MHA0G)
• Induktor (994-MSS1583-683MED)
• Kondensator (80-A750MS108M1CAAE13)
• Topptekst (517-30316-6002)
• Terminal (571-624091)
• Krympekontakt (571-6409051)
• Reg LM2576-5 (998-LM2576-5.0WU)
• LED (710-155124VS73200A)
• LED (710-155124RS73200A)
• LED (710-155124YS73200A)
• Skrueterminal (534-7689-3)

Resten er gelébønnekomponenter:

• 250 Ohm 0603 motstand
• 100 Ohm 0603 motstand
• 330 Ohm 0603 motstand

Se vedlagte pdf for flere detaljer (juster mengden i henhold til skjemaet)

Trinn 7: Montering

Monteringsprosessen for dette er vanlig gammel kjedelig lodding.

Jeg vil ikke gå nærmere inn på dette siden det er så mange instruktører dedikert til dette emnet.

Alle komponenter skal loddes på riktig sted, og alt skal fungere fint.

Trinn 8: Ferdig

Her er sannhetens øyeblikk! Slår det på? Du bør sjekke alt med et multimeter før du åpenbart setter på noen moduler. Jeg er veldig fornøyd med LED -en som skinner gjennom musikktastene! Det er nydelig.

Totalt sett var dette prosjektet en stor suksess, men en oppdatering bør komme snart for å rette opp noen problemer som bør forbedre passformen på Eurorack -skinnene. Men som en sidemontert strømforsyning er den perfekt.

Her er en melodi laget med mitt nybygde instrument. Hvis du lurer på hvordan en modulær synth kan høres ut, kan du lytte. Konseptet modulært er å lage et instrument som er skreddersydd for deg. Som gjør er ganske så unikt, og jeg elsker tanken på å ha et unikt klingende instrument.

Jeg var ikke veldig trygg på å gå inn i denne modulære trenden siden jeg ikke har tidligere erfaring med synthesizere. Men jeg angrer ikke. Og hvis du nøler, vil jeg oppfordre deg til å prøve det. Det er ganske enkelt å videreselge moduler, og hvis du bygger det selv så mye som mulig, er det ikke dyrere enn andre instrumenter av god kvalitet.

Litt musikk laget med denne synthesizeren finner du her:

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

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

soundcloud.com/benjamin-bonnal/unboldechil…

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