Fuente de alimentación del sintetizador Eurorack: 8 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

Bienvenido a mi Instructable sobre cómo hacer una fuente de alimentación de bricolaje para un sintetizador Eurorack.

Tenga en cuenta que mi conocimiento sobre el diseño de fuentes de alimentación y el sintetizador Eurorack es insuperable. Toma mis consejos con cuidado. No me haré responsable de que sus costosos módulos sean destruidos o peor… De todos modos, si desea obtener más información sobre el proceso que seguí para obtener el producto terminado, lo invito a leer más este Instructable.

Paso 1: ¿Qué es una fuente de alimentación de sintetizador Eurorack?

Primero, ¿qué es un sintetizador Eurorack? Eurorack es un tipo de sistema modular que se utiliza para crear un sintetizador muy personalizado. En este sistema, la síntesis de sonido se logra interconectando señales analógicas entre los diferentes módulos. Eurorack fue introducido por primera vez por la marca alemana Doepfer, ahora ha superado a todos los demás sistemas de sintetizadores modulares.

El "parcheo" (también conocido como cableado) de los módulos permite una sonorización, modulación de sonido y secuenciación muy complejas.

Este tipo de sintetizador modular es muy utilizado en música ambiental (banda sonora Listen Stranger Things), en música electrónica y en electrónica generativa (Listen Colin Benders).

¿Qué pasa con la fuente de alimentación?

En el sistema Eurorack, el parcheo de sonido y modulación se realiza en el panel frontal de la unidad mediante conectores mono o estéreo de 3,5 mm. Para evitar que la interfaz de usuario esté demasiado abarrotada, todo el suministro de energía se realiza a través de un conector en la parte posterior del módulo.

Por lo general, la energía se entrega a través de un bus que alimenta a cada módulo en paralelo con -12 / + 12 V, 5V y tierra. El bus también transporta señales de control, también conocidas como CV (voltajes de control), pero esas señales rara vez se utilizan. Los módulos Eurorack se basan ampliamente en la electrónica analógica, por lo tanto, los rieles de voltaje de -12 / + 12 V. Pero a medida que los módulos DSP modernos se están volviendo cada vez más populares (consulte Instrumentos mutables), la necesidad de un buen riel de suministro de 5 V es muy importante.

¿Por qué hacer una fuente de alimentación de bricolaje?

La comunidad de bricolaje en torno a Eurorack Synth es enorme. Lo que hace que los recursos de diseño estén disponibles para cualquiera que desee encontrarlos.

Primero, soy un novato en el sintetizador modular y quería aprender más sobre él. Pensé que diseñar una pieza de mi sintetizador me enseñaría más que desplazar videos de Youtube durante años, pero todavía no estaba listo para correr el riesgo de diseñar un módulo de procesamiento de sonido. Por eso me decanté por la parte "fácil": la fuente de alimentación.

En segundo lugar, quería una carcasa personalizada con la fuente de alimentación bien integrada, por lo que tanto la carcasa como la fuente de alimentación garantizarían que obtendría el resultado que quería (lo más probable es que no sea tan bueno como las soluciones de los estantes, pero no me importa demasiado, no soy un músico profesional de todos modos). Presentaré el caso tan pronto como tenga la oportunidad (busque un instructable futuro).

En tercer lugar, tengo una licencia para el diseñador de Altium a través de mi trabajo y he hecho PCB en el pasado. Esto no debería ser demasiado difícil para que esta placa funcione.

Cuarto y último, soy un tipo tacaño, y pensé por qué no ahorrar un montón en los costosos módulos de fuente de alimentación. Dicho esto, creo que podría terminar siendo más caro que algunas de las fuentes de alimentación Eurorack más populares. Demasiado malo para mí.

Paso 2: requisitos

Como vimos en el apartado anterior la fuente de alimentación consta de 3 carriles de tensión -12 / + 12V, 5V y por supuesto tierra (o 0V).

Hay dos estrategias que son populares para lograr el mismo resultado:

1. un diseño basado en transformador con un grifo central para obtener un suelo flotante, ambos secundarios se rectifican y regulan para crear el riel de voltaje dual
2. un diseño de fuente de alimentación de CC que luego se convierte a -12 / + 12 V con reguladores de modo de conmutación

La primera solución es excelente, ya que todo está integrado en la fuente de alimentación. Toma 115 / 230V AC como entrada. Pero debe estar dispuesto a perder el tiempo con la CA principal, y necesitará un transformador voluminoso dentro de la caja Eurorack. O necesitaría un adaptador de pared de CA, que no está ampliamente disponible tan pronto como desee obtener más energía de su sistema.

La segunda solución es excelente, ya que puede usar una computadora portátil potente como el bloque de alimentación. Pero, lamentablemente, el regulador de conmutación será un poco más ruidoso que su homólogo lineal que se puede utilizar en la solución anterior. Además, los ladrillos de suministro de energía OEM pueden ser bastante costosos.

En cualquier caso, no quiero ocuparme de la obtención del transformador adecuado ni quiero involucrarme en la fusión de la tensión de red. Por tanto, la fuente de alimentación que vamos a fabricar será de modo conmutador.

salida alrededor de 1A @ -12V, 1A @ + 12V y 2A @ 5V para un total enorme de alrededor de 34W más algo de calor (probablemente ahorraremos en la calefacción del hogar)

• Se puede conectar en cadena para que un solo bloque de alimentación se pueda utilizar para múltiples fuentes de alimentación.
• ser compatible como unidad frontal o montada dentro de la caja del sintetizador
• tener un diseño personalizado todo hecho de placas de circuito
• interruptor encendido / apagado
• Estado de los rieles de voltaje LED
• Voltaje de salida de bajo ruido si es posible

Paso 3: esquemas

Para crear el esquema de esta fuente de alimentación, necesitamos encontrar reguladores de modo de conmutación capaces de entregar + 12V y -12V desde una sola fuente. Podemos tener dos IC (circuitos integrados) diferentes para el riel de voltaje positivo y negativo, pero tener el mismo simplificaría el diseño.

Por lo general, busco componentes electrónicos con Digikey o Mouser. Ambos ofrecen un sistema de filtrado realmente potente para encontrar piezas específicas.

Mi elección de regulador para el -12 / + 12 V es el LM2576S-12 de TI.

En términos generales, si un fabricante de circuitos integrados quiere que use su pieza, tendrá un buen esquema con todo lo que necesita para obtener el esquema correcto. En el esquema de este componente se describe un cableado de alimentación positivo, un cableado de alimentación negativo e incluso una implementación de filtro de salida.

Para el carril de 5V iremos con el LM2576-5 de TI. Esta no es la opción más económica pero ahorra tiempo durante el diseño de la placa ya que todos los pasivos son los mismos que para la versión de 12V. Además, las huellas son las mismas, lo que ahorra mucho tiempo.

Hay 3 LED de estado, cada uno de los cuales está conectado a un riel de voltaje para informar al usuario si todo está funcionando o no.

Consulte el esquema adjunto para obtener más detalles

Paso 4: diseño

Crear el diseño no es fácil, pero tampoco es difícil. Siempre depende de las limitaciones.

Mi principal restricción esta vez fue mantener todo dentro de un rectángulo de 100 mm por 60 mm. Las razones de estas dimensiones específicas son las siguientes:

• menos de 100 mm de longitud debido al sistema de cotización de fabricación de PCB para bajo volumen que favorece diseños enormemente inferiores a 100 mm (ancho o largo), recuerde, soy un tipo barato: P
• menos de 60 mm de ancho ya que quiero que el módulo quepa dentro de una caja Eurorack "esquife" que normalmente tiene una profundidad muy limitada.

Ancho que en mente podría trazar el contorno de mi PCB, poblarlo y hacer todos los trazos requeridos.

Tenga en cuenta que es una placa de doble cara, tener 4 capas facilitaría el proceso de diseño pero costaría más. Con el fin de obtener un suelo agradable, mantuve la mayoría de mis trazos en la capa superior y coloqué un vertido de tierra en ambos lados. Ambos vertidos están cosidos con muchas vías para garantizar una conexión a tierra óptima, minimizando así el ruido (con suerte).

Siempre es útil tener en cuenta la huella 3D de su componente, ya que cuando se trata de fuentes de alimentación, esos componentes suelen ser bastante grandes.

Una vez hecho el diseño, podemos generar los archivos gerber y enviarlos a nuestro fabricante favorito. En mi caso envío los archivos a PCBWay (no estoy afiliado, pero siempre he tenido buena suerte con ellos en el pasado). El proceso de pedido es muy simple.

Gerber se adjunta a continuación

Paso 5: Panel frontal

Para ser un módulo Eurorack adecuado, la fuente de alimentación necesita un panel frontal. Y como ya estoy pidiendo una PCB, ¿por qué no hacer que también tenga una PCB? Así que creé un nuevo proyecto y expuse mi obra de arte. No es muy bueno, pero hará el trabajo.

Notarás aquí que tuve que eliminar la posibilidad de encadenar en margarita de mi sistema debido a la falta de espacio. Todas las ilustraciones se crearon en inkscape, luego se convirtieron a dxf y se importaron a altium. Esto hizo un trabajo rápido.

Para los led decidí intentar hacerlos brillar a través del panel frontal. Para hacerlo, vertí por completo la capa superior e hice aberturas circulares con pequeñas obras de arte en el interior. Nunca he probado esto antes, puede que no funcione.

Dado que esta fuente de alimentación es para un instrumento musical, traté de tener un pequeño tema musical. Puede que sea poco convincente, pero fue fácil de hacer con una fuente de símbolo musical.

Gerber para el panel frontal se puede encontrar a continuación

Paso 6: componentes

Ahora que tenemos nuestras placas en camino, debemos preocuparnos por comprar los componentes restantes. Y para eso necesitas elegir un distribuidor. En mi caso, Mouser tenía la mejor selección de componentes para lo que necesitaba:

• Adaptador de CA (418-TRH100A13502E126)
• Conector de barril de CC con suerte compatible con el artículo anterior (502-721AFMS)
• Interruptor basculante (691-651122-BB-1V)
• Reg. LM2576-12 (926-LM2576S-12 / NOPB)
• Diodo 1N5822 (511-1N5822)
• Inductor (673-PF0382.223NLT)
• Condensador (661-APSG160E222MJ20S)
• Condensador (661-APXG250A101MHA0G)
• Inductor (994-MSS1583-683MED)
• Condensador (80-A750MS108M1CAAE13)
• Encabezado (517-30316-6002)
• Terminal (571-624091)
• Conector de crimpado (571-6409051)
• Reg. LM2576-5 (998-LM2576-5.0WU)
• Led (710-155124VS73200A)
• Led (710-155124RS73200A)
• Led (710-155124YS73200A)
• Terminal de tornillo (534-7689-3)

El resto son componentes de gominolas:

• Resistencia de 250 ohmios 0603
• Resistencia de 100 ohmios 0603
• Resistencia de 330 ohmios 0603

Consulte el pdf adjunto para obtener más detalles (ajuste la cantidad de acuerdo con el esquema)

Paso 7: Montaje

El proceso de ensamblaje de esto es una simple soldadura aburrida.

No entraré en muchos detalles sobre esto, ya que hay muchos instructivos dedicados a este tema.

Todos los componentes deben soldarse en el lugar correcto y todo debería funcionar bien.

Paso 8: Listo

¡Aquí llega el momento de la verdad! ¿Se enciende? Deberías comprobar todo con un multímetro antes de encender cualquier módulo obviamente ¡Estoy muy contento con el LED que brilla a través de las teclas de música! Es hermoso.

En general, este proyecto fue un gran éxito, pero pronto habrá una actualización para corregir algunos problemas que deberían mejorar el ajuste en los rieles Eurorack. Pero como fuente de alimentación de montaje lateral es perfecta.

Aquí hay una melodía hecha con mi instrumento recién construido. Si te preguntas cómo podría sonar un sintetizador modular, escúchalo. El concepto de modular es crear un instrumento que se adapte a sus necesidades. Lo que hace que sea bastante único, y me encanta la idea de tener un instrumento con un sonido único.

No estaba muy seguro de entrar en esta tendencia modular ya que no tengo experiencia previa en sintetizadores. Pero no me arrepiento. Y si duda, le animo a que lo pruebe. Es bastante fácil revender módulos, y si lo construye usted mismo tanto como sea posible, no es más caro que cualquier otro instrumento de buena calidad.

Aquí se puede encontrar algo de música hecha con este sintetizador:

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

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

soundcloud.com/benjamin-bonnal/unboldechil…

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