مصدر طاقة Eurorack Synthesizer: 8 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

مرحبًا بك في Instructable الخاص بي حول كيفية إنشاء مصدر طاقة DIY لمركب Eurorack.

يرجى العلم أن معرفتي بتصميم مزود الطاقة ومركب Eurorack لا يعلى عليه. خذ نصيحتي بعناية. لن أكون مسؤولاً عن تدمير وحداتك الباهظة أو أسوأها … على أي حال إذا كنت تريد معرفة المزيد حول العملية التي اتبعتها للوصول إلى المنتج النهائي ، فأنا أدعوك لقراءة المزيد من التعليمات.

الخطوة 1: ما هو مصدر طاقة مركّب Eurorack؟

أولًا ما هو مُركِّب Eurorack؟ Eurorack هو نوع من الأنظمة المعيارية المستخدمة لإنشاء مُركِّب مُخصص للغاية. في هذا النظام ، يتم توليف الصوت من خلال ربط الإشارات التناظرية بين الوحدات المختلفة. تم تقديم Eurorack لأول مرة بواسطة العلامة التجارية الألمانية Doepfer ، وقد تجاوز الآن جميع أنظمة التوليف المعيارية الأخرى.

يسمح "الترقيع" (المعروف أيضًا باسم الأسلاك) للوحدات النمطية بصوت معقد للغاية وتعديل الصوت وتسلسله.

يستخدم هذا النوع من التوليف المعياري على نطاق واسع في الموسيقى المحيطة (استمع للموسيقى التصويرية لأشياء غريبة) ، وفي الموسيقى الإلكترونية وفي الأجهزة الإلكترونية التوليدية (استمع كولن بيندرز).

ماذا عن مزود الطاقة؟

في نظام Eurorack ، يتم إجراء تصحيح الصوت والتعديل على اللوحة الأمامية للوحدة باستخدام مقابس أحادية أو ستريو مقاس 3.5 مم. من أجل الحفاظ على واجهة المستخدم من التشوش الشديد ، يتم توصيل الطاقة من خلال موصل في الجزء الخلفي من الوحدة.

عادةً ما يتم توصيل الطاقة من خلال ناقل يزود كل وحدة بالتوازي مع -12 / + 12 V و 5 V والأرض. يحمل الحافلة أيضًا إشارات تحكم تُعرف أيضًا باسم CV (جهد التحكم) ولكن نادرًا ما يتم استخدام هذه الإشارة. تعتمد وحدات Eurorack على نطاق واسع على الإلكترونيات التناظرية وبالتالي قضبان الجهد -12 / + 12 V. ولكن نظرًا لأن وحدات DSP الحديثة تزداد شيوعًا (انظر الأدوات القابلة للتغيير) ، فإن الحاجة إلى سكة إمداد جيدة 5 فولت مهمة جدًا.

لماذا نصنع مصدر طاقة DIY؟

مجتمع DIY حول Eurorack Synth ضخم. مما يجعل موارد التصميم متاحة لأي شخص يرغب في العثور عليها.

أولاً ، أنا مبتدئ كامل في توليف معياري وأردت معرفة المزيد عنها. اعتقدت أن تصميم قطعة من آلة النطق الخاصة بي بنفسي ستعلمني أكثر من تمرير مقاطع فيديو Youtube للأعمار ، لكنني لم أكن مستعدًا لأخذ فرصي في تصميم وحدة معالجة الصوت حتى الآن. لهذا السبب ذهبت للجزء "السهل": مزود الطاقة.

ثانيًا ، كنت أرغب في حالة مخصصة مع وحدة تزويد الطاقة مدمجة بشكل جيد فيها ، وبالتالي فإن كل من العلبة ووحدة PSU ستضمن أنني سأحصل على النتيجة التي أردتها (على الأرجح ليست جيدة مثل حلول الرفوف ، لكنني لا أهتم كثيرًا أنا لست موسيقيًا محترفًا على أي حال). سأدافع عن القضية بمجرد أن تسنح لي الفرصة (ابحث عن مستقبل قابل للتوجيه).

ثالثًا ، لدي ترخيص لمصمم Altium من خلال عملي وقد صنعت ثنائي الفينيل متعدد الكلور في الماضي. لا ينبغي أن يكون هذا صعبًا جدًا لجعل هذا المنتدى يعمل.

رابعًا وأخيرًا ، أنا رجل رخيص ، وفكرت في عدم توفير الكثير من وحدات تزويد الطاقة باهظة الثمن. ومع ذلك ، أعتقد أنه قد ينتهي به الأمر إلى أن يكون أكثر تكلفة من بعض مصادر الطاقة الأكثر شهرة في Eurorack. سيئة للغاية بالنسبة لي.

الخطوة 2: المتطلبات

كما رأينا في القسم السابق ، يتكون مصدر الطاقة من 3 قضبان جهد -12 / + 12V ، 5V وبالطبع أرضي (أو 0V).

هناك استراتيجيتان شائعتان لتحقيق نفس النتيجة:

1. تصميم قائم على المحولات مع صنبور مركزي للحصول على أرضية عائمة ، يتم تصحيح وتنظيم كلاهما لإنشاء سكة جهد مزدوج
2. تصميم مصدر طاقة تيار مستمر يتم تحويله بعد ذلك إلى -12 / + 12 فولت مع منظمات وضع التبديل

الحل الأول رائع لأن كل شيء مدمج في مصدر الطاقة. يأخذ 115 / 230V AC كمدخل. لكن عليك أن تكون على استعداد للتلاعب بالتيار المتردد الرئيسي ، وستحتاج إلى محول ضخم داخل علبة Eurorack. أو ستحتاج إلى محول تيار متردد جداري ، والذي لا يتوفر على نطاق واسع بمجرد أن تريد المزيد من الطاقة من نظامك.

الحل الثاني رائع لأنه يمكنه استخدام كمبيوتر محمول قوي مثل Power brick. لكن منظم التحويل سيكون للأسف أكثر ضوضاءً من نظيره الخطي الذي يمكن استخدامه في الحل السابق. كما يمكن أن يكون لبنة إمداد الطاقة OEM باهظة الثمن.

على أي حال ، لا أريد التعامل مع الحصول على المحول المناسب ولا أريد أن أشارك في دمج جهد التيار الكهربائي. وبالتالي ، فإن مصدر الطاقة الذي سنقوم به سيكون قائمًا على وضع التبديل.

الناتج حوالي 1A @ -12V ، 1A @ + 12V و 2A @ 5V لإجمالي ضخم ضخم يبلغ حوالي 34W بالإضافة إلى بعض الحرارة (ربما سنوفر على التدفئة المنزلية)

• تكون قابلة للتسلسل بشكل أقحوان بحيث يمكن استخدام لبنة طاقة واحدة لتزويد طاقة متعددة
• تكون متوافقة كوحدة أمامية أو مركبة داخل علبة المركّب
• لها تصميم شخصي كلها مصنوعة من لوحات الدوائر
• مفتاح تشغيل / إيقاف
• حالة قضبان الجهد LED
• جهد خرج منخفض الضوضاء إن أمكن

الخطوة 3: المخططات

من أجل إنشاء مخطط لمزود الطاقة هذا ، نحتاج إلى إيجاد منظمات وضع التبديل قادرة على توصيل + 12V و -12V من مصدر واحد. يمكن أن يكون لدينا دارتان متكاملتان مختلفتان (IC) لقضيب الجهد الموجب والسالب ، لكن وجود نفس الشيء من شأنه أن يبسط التصميم.

عادةً ما أبحث عن مكونات إلكترونية باستخدام Digikey أو Mouser. كلاهما يوفر نظام ترشيح قوي حقًا للعثور على أجزاء معينة.

خياري للمنظم لـ -12 / + 12 V هو LM2576S-12 من TI.

بشكل عام ، إذا أرادت الشركة المصنعة لـ IC أن تستخدم الجزء الخاص بها ، فسيكون لديها مخطط تخطيطي لطيف مع كل ما تحتاجه للحصول على التخطيط الصحيح. في التخطيطي لهذا المكون ، يتم وصف الأسلاك الإمداد الإيجابية ، وأسلاك الإمداد السلبية وحتى تنفيذ مرشح الإخراج.

بالنسبة للسكك الحديدية 5 فولت ، سنستخدم LM2576-5 من TI. هذا ليس الخيار الأكثر اقتصادا ولكنه يوفر الوقت أثناء تصميم اللوحة لأن جميع العناصر السلبية هي نفسها بالنسبة لإصدار 12 فولت. كما أن آثار الأقدام هي نفسها مما يوفر مجموعة من الوقت.

هناك 3 مؤشرات LED للحالة متصلة بسكة جهد من أجل إبلاغ المستخدم سواء كان كل شيء يعمل أم لا.

يرجى إلقاء نظرة على المخطط المرفق لمزيد من التفاصيل

الخطوة 4: التخطيط

إن إنشاء المخطط ليس بالأمر السهل ، ولكنه ليس بالأمر الصعب أيضًا. انها تعتمد دائما على القيود.

كانت العائق الرئيسي لدي هذه المرة هو الاحتفاظ بكل شيء داخل مستطيل بحجم 100 مم في 60 مم. أسباب هذه الأبعاد المحددة هي كما يلي:

• أقل من 100 مم بسبب نظام اقتباس تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور للحجم المنخفض الذي يفضل تصميمات أقل من 100 مم (عرض أو طول) بشكل كبير ، تذكر ، أنا رجل رخيص: P
• أقل من 60 مم لأنني أريد أن تتلاءم الوحدة مع علبة "skiff" Eurorack التي عادة ما يكون لها عمق محدود للغاية.

العرض الذي يمكنني تتبعه في PCB الخاص بي ، وملئه وعمل جميع الآثار المطلوبة.

لاحظ أنها لوحة مزدوجة الجوانب ، فإن وجود 4 طبقات سيجعل عملية التخطيط أسهل ولكنها ستكلف أكثر. من أجل الحصول على أرضية جيدة ، احتفظت بمعظم آثاري على الطبقة العليا ووضعت أرضية تصب على كلا الجانبين. يتم خياطة كلا الصفيحين بالعديد من الفتحات لضمان التأريض الأمثل ، وبالتالي تقليل الضوضاء (نأمل).

من المفيد دائمًا أن تضع في اعتبارك البصمة ثلاثية الأبعاد للمكون الخاص بك لأنه عند التعامل مع مزودات الطاقة ، عادة ما تكون هذه المكونات كبيرة جدًا.

بمجرد الانتهاء من التخطيط ، يمكننا الآن إخراج ملفات جربر وإرسالها إلى الشركة المصنعة المفضلة لدينا. في حالتي ، أرسل الملفات إلى PCBWay (أنا لست تابعًا ، لكني كنت محظوظًا دائمًا معهم في الماضي). عملية الطلب بسيطة للغاية.

يتم إرفاق الجربرز

الخطوة 5: اللوحة الأمامية

لكي تكون وحدة Eurorack مناسبة ، يحتاج مصدر الطاقة إلى لوحة أمامية. وبما أنني أطلب بالفعل ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، فلماذا لا تجعله يحتوي على ثنائي الفينيل متعدد الكلور نفسه أيضًا … وهكذا قمت بإنشاء مشروع جديد يعرض أعمالي الفنية. إنه ليس رائعًا ولكنه سيؤدي المهمة.

ستلاحظ هنا أنني اضطررت للتخلي عن قابلية التسلسل التعاقبي لنظامي بسبب نقص المساحة. تم إنشاء جميع الأعمال الفنية في إنكسكيب ثم تم تحويلها إلى dxf واستيرادها إلى altium. هذا جعل العمل سريعًا منه.

بالنسبة للقيادة ، قررت أن أحاول جعلها تتألق من خلال اللوحة الأمامية. للقيام بذلك ، صببت الطبقة العليا بالكامل وعملت فتحات دائرية مع عمل فني صغير بداخلها. لم أجرب هذا من قبل ، قد لا ينجح.

نظرًا لأن مصدر الطاقة هذا مخصص لآلة موسيقية ، فقد حاولت الحصول على القليل من الموسيقى. قد يكون الأمر ضعيفًا ، لكن كان من السهل صنعه باستخدام خط رمز الموسيقى.

يمكن العثور على جربر للوحة الأمامية أدناه

الخطوة 6: المكونات

الآن بعد أن أصبح لدينا لوحاتنا في طريقها ، نحتاج إلى القلق بشأن شراء المكونات المتبقية. ولهذا عليك أن تختار موزعًا. في حالتي ، كان لدى صائد الفئران أفضل اختيار مكون لما احتاجه:

• محول تيار متردد (418-TRH100A13502E126)
• نأمل أن يكون موصل برميل DC متوافقًا مع العنصر أعلاه (502-721AFMS)
• مفتاح متأرجح (691-651122-BB-1V)
• Reg LM2576-12 (926-LM2576S-12 / NOPB)
• الصمام الثنائي 1N5822 (511-1N5822)
• محث (673-PF0382.223NLT)
• مكثف (661-APSG160E222MJ20S)
• مكثف (661-APXG250A101MHA0G)
• محث (994-MSS1583-683MED)
• مكثف (80-A750MS108M1CAAE13)
• الرأس (517-30316-6002)
• المحطة (571-624091)
• موصل تجعيد (571-6409051)
• Reg LM2576-5 (998-LM2576-5.0WU)
• يؤدى (710-155124VS73200A)
• يؤدى (710-155124RS73200A)
• الصمام (710-155124YS73200A)
• طرف المسمار (534-7689-3)

الباقي عبارة عن مكونات جيلي فول:

• 250 أوم 0603 المقاوم
• 100 أوم 0603 المقاوم
• 330 أوم 0603 المقاوم

راجع ملف pdf المرفق لمزيد من التفاصيل (اضبط الكمية وفقًا للتخطيطي)

الخطوة 7: التجميع

عملية التجميع لهذا هي لحام عادي مملة.

لن أخوض في الكثير من التفاصيل حول هذا نظرًا لوجود العديد من التعليمات المخصصة حول هذا الموضوع.

يجب لحام جميع المكونات في المكان الصحيح ويجب أن يعمل كل شيء بشكل جيد.

الخطوة 8: تم

ها هي لحظة الحقيقة ، هل يتم تشغيلها؟ يجب عليك التحقق من كل شيء باستخدام مقياس متعدد قبل تشغيل أي وحدة بشكل واضح ، أنا سعيد جدًا بمصباح LED الذي يضيء من خلال مفاتيح الموسيقى! هو رائع.

بشكل عام ، حقق هذا المشروع نجاحًا كبيرًا ، ولكن يجب أن يتم تحديثه قريبًا من أجل تصحيح بعض المشكلات التي من شأنها تحسين الملاءمة على قضبان Eurorack. ولكن كمصدر طاقة مثبت على الجانب فهو مثالي.

إليكم نغمة مصنوعة بآلاتي حديثة البناء. إذا كنت تتساءل كيف يمكن أن يبدو موالفة معيارية ، فاستمع. يتمثل مفهوم الوحدات النمطية في إنشاء أداة مصممة خصيصًا لك. مما يجعل الأمر فريدًا إلى حد كبير ، وأنا أحب فكرة امتلاك آلة صوتية فريدة.

لم أكن واثقًا جدًا من الدخول في هذا الاتجاه المعياري نظرًا لعدم وجود خبرة سابقة في أجهزة المزج. لكن ليس لدي أي ندم. وإذا كنت مترددًا ، فأنا أشجعك على تجربتها. من السهل جدًا إعادة بيع الوحدات ، وإذا قمت ببنائها بنفسك قدر الإمكان ، فلن تكون أغلى من أي أداة أخرى عالية الجودة.

يمكن العثور على بعض الموسيقى التي تم إنشاؤها باستخدام هذا المركب هنا:

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

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

soundcloud.com/benjamin-bonnal/unboldechil…

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