Fonte de alimentação do sintetizador modular: 10 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Se você estiver construindo um sintetizador modular, uma coisa de que você definitivamente precisará é uma fonte de alimentação. A maioria dos sintetizadores modulares requer um sistema de trilho duplo (0 V, + 12 V e -12 V sendo típicos), e também pode ser útil ter um trilho de 5 V se você estiver planejando usar chips lógicos ou processadores como placas Arduino.

Existem várias opções:

• Compre uma fonte de alimentação de sintetizador modular pronta - pode ser bastante cara.
• Compre uma fonte de alimentação de bancada - novamente, isso pode ser bastante caro, e a maioria dos produtos mais baratos tem apenas um barramento (+ 12V).
• Construa o seu próprio - mais barato, mas você trabalhará diretamente com tensões de rede, então você precisa ter certeza de que sabe o que está fazendo.
• Construa você mesmo usando adaptadores de rede prontos - o método mais barato e fácil que usaremos aqui.

Etapa 1: Teoria

Você provavelmente sabe que, se colocar duas baterias em série, obterá o dobro da voltagem. O esquema mostra duas baterias de 1,5V que dão um total de 3V.

Observe, é claro, que você deve conectar o positivo da primeira bateria ao negativo da segunda para que suas tensões sejam somadas. Se você medisse a tensão no ponto B, descobriria que ela é a metade do total, ou seja, 1,5 volts.

Na verdade, como mostra o lado direito do diagrama, somos livres para decidir o que definimos como o ponto 0 V, portanto, podemos tratar as duas baterias como uma fonte de +/- 1,5 V, se quisermos. A tensão é relativa, então podemos escolher qualquer ponto que quisermos como zero.

Se tivermos dois adaptadores de rede 12 V DC, semelhantes ao que está abaixo, aplica-se exatamente o mesmo:

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

Embora os dois adaptadores estejam conectados na mesma tomada, a saída de cada adaptador é isolada (porque há um transformador entre a alimentação principal e a saída de 12 V). Isso significa que podemos tratar cada saída um pouco como uma bateria de 12V. Se conectarmos o + ve de um ao -ve do outro e chamá-lo de 0V, obteremos uma fonte de +/- 12V:

Etapa 2: escolha dos adaptadores de energia

Você precisará de 2 adaptadores de rede, cada um com saída de 12 V DC a 1A (ou 2A bastarão). Você pode já ter algum por perto de algum dispositivo há muito esquecido que você jogou fora anos atrás. Ou você pode comprá-los bem barato.

Etapa 3: os soquetes

Os dois adaptadores de rede fazem todo o difícil trabalho de conversão da voltagem da rede CA em 12 Vcc. Mas ainda precisamos fornecer conectores para que possamos conectar vários dispositivos à fonte de alimentação - por exemplo, alguns racks pequenos e uma placa de ensaio em que podemos estar trabalhando. Lembre-se de que a fonte de alimentação fornecerá apenas 1A (ou talvez 2A dependendo dos adaptadores que você escolher) - se sua configuração ficar muito grande, você precisará de mais de uma fonte de alimentação!

Nossa fonte de alimentação é basicamente uma caixa vazia onde montamos os soquetes de entrada de alimentação, vários soquetes de saída e alguns LEDs para mostrar que a alimentação está ligada.

Decidi usar plugues banana para a alimentação, por vários motivos:

• Eles são bons e robustos, então podem lidar facilmente com alguns amplificadores a 12V.
• Eles vêm em uma variedade de cores.
• Cada barramento de alimentação tem seu próprio cabo, portanto, se um dispositivo não precisa de -12 V, você simplesmente não pode conectá-lo.
• Você não vai confundi-los com os cabos patch e acidentalmente conectar seus melhores fones de ouvido na fonte de 12V!

Dito isso, os plugues banana são às vezes usados para entradas de amplificadores, então, se você tiver um amplificador assim, tome cuidado para evitar conectar a fonte de alimentação à sua entrada!

Existem dois tipos de soquete disponíveis. O menor é apenas um soquete, o maior é um soquete e um terminal de parafuso combinados, então você também pode conectar fios desencapados a ele (por exemplo, para alimentar uma placa de ensaio de desenvolvimento). Escolhi os maiores, a diferença de preço é muito pequena e são mais versáteis. Você também obtém conectores banhados a ouro - eles são para áudio de alta qualidade e, honestamente, não vale a pena pagar mais por eles se você estiver usando-os apenas como cabos de alimentação.

A fonte de alimentação mostrada aqui tem soquetes extras para uma fonte de 5 V, mas ainda não a adicionei, então os terminais de 5 V (verdes) não estão sendo usados no momento. Você simplesmente precisaria adicionar um regulador de 5 V na alimentação de + 12 V.

Etapa 4: Componentes

Aqui estão os componentes de que você precisa:

• Uma caixa de plástico para projeto (cerca de 200 por 120 por 60 mm).
• Dois adaptadores 12V 1A DC. * Dois soquetes cilíndricos de 6 mm (ou o que quer que seus adaptadores DC exijam).
• 16 soquetes banana de 4 mm (4 cada de 4 cores diferentes).
• 3 LEDs - usei vermelho, amarelo e verde para combinar com as cores que usei para as tomadas banana para as linhas de 12V, -12V e 5V.
• 3 resistores de 1K para os LEDs.
• Meio metro de fio, use algo mais grosso do que o fio eletrônico normal - 16 AWG trançado é o ideal.

Etapa 5: Esquemático

O circuito é muito simples. A alimentação vem nos dois soquetes de barril. Conectamos o positivo de um ao negativo do outro, e isso se torna nosso 0V. Os outros dois lados dos soquetes cilíndricos tornam-se 12V e -12V.

Os três trilhos de alimentação são conectados diretamente aos soquetes banana de saída correspondentes.

Há um LED e um resistor de 1K em série do trilho de 12 V a 0 V, e outro LED e um resistor de -12 V a 0 V. Observe que o segundo LED está invertido (seu pino + ve está conectado a 0V).

Isso é tudo que há para fazer!

Etapa 6: Variações

Você pode variar este projeto de várias maneiras:

• Número diferente de conectores - o projeto possui 4 soquetes para cada barramento de alimentação. Você poderia ter menos se acha que não vai precisar de tantos. Pense bem, porém, os soquetes são muito baratos e seria uma pena caber apenas 2 ou 3 conjuntos e descobrir mais tarde que você precisa de um extra. Da mesma forma, você pode adicionar mais de 4 conectores por trilho, mas tome cuidado para não exceder o limite de energia dos adaptadores de energia. 4 parecia um meio termo para mim.
• Os LEDs não são estritamente necessários e podem ser deixados desligados. Gosto deles porque vejo que todos os trilhos estão energizados (ou seja, não esqueci de conectar um dos adaptadores), mas é com você.
• Use um caso diferente. O tamanho da caixa não é crítico, se você tiver uma caixa sobressalente disponível, use-a. Eu não o faria muito menor, porque se você tiver um gabinete muito pequeno com várias coisas conectadas a ele, ele tenderá a se soltar dos fios em vez de ficar sentado no banco. Isso pode causar muita tensão no cabo e, eventualmente, os conectores podem falhar.
• Deixe de lado o trilho de 5 V se você acha que nunca vai precisar dele.

Etapa 7: Perfurando a Caixa

O primeiro passo na construção é fazer os furos. A maioria deles está na parte superior do gabinete.

Os 16 orifícios para os soquetes de banana estão em uma grade de 4 por 4. Tente mantê-los separados por pelo menos 2 cm para que você possa conectar os cabos facilmente. Achei os orifícios de 4,5 mm ideais, mas podem variar dependendo do tipo de soquete que você tem.

Coloquei os 3 orifícios para os LEDs no topo das linhas de tomadas de 12V, 5V e -12V. Descobri que os orifícios de 6 mm eram perfeitos - os LEDs encaixados perfeitamente.

Os 2 soquetes cilíndricos para a entrada de energia dos adaptadores são melhor colocados na parte traseira da caixa, fora do caminho. Os furos não são redondos, são retangulares com um semicírculo em uma das extremidades. Você precisa perfurar e, em seguida, limar os furos em forma.

Etapa 8: Colocando os componentes

Os soquetes são mantidos no lugar por porcas embaixo do painel.

Importante se você estiver usando terminais de parafuso maiores, é essencial que você use as duas porcas fornecidas. Aperte bem a primeira porca e, em seguida, aperte a segunda porca contra ela para que não se solte. Se as porcas não estiverem apertadas, quando você girar os terminais de parafuso para conectar os fios, verá que o soquete eventualmente se soltará e começará a girar.

Os LEDs são inseridos nos orifícios de 6 mm, eles devem se encaixar bem, mas vale a pena usar um pouco de cola para fixá-los.

Os soquetes do barril podem ser fixados com pequenos parafusos ou com cola.

Etapa 9: Fiação

Solde cada um dos soquetes pretos (0V) junto com fio trançado 16 AWG e conecte-os ao terminal comum dos soquetes cilíndricos usando fio isolado (16 AWG novamente - branco na imagem porque eu não tinha nenhum preto).

Repita para os soquetes vermelhos (12V). O fio vermelho vai para o terminal + ve dos soquetes do cilindro.

Repita novamente para os soquetes amarelos (-12V). O fio amarelo vai para o terminal -ve dos soquetes do cilindro.

Os resistores de 1K podem ser soldados diretamente às pernas dos LEDs, que podem então ser conectados com fio ao barramento de alimentação (+ 12 V para o LED vermelho, -12 V para o LED amarelo) e aterramento.

Etapa 10: Teste

Para testar a unidade, conecte os dois adaptadores de energia nos soquetes cilíndricos e, em seguida, nos soquetes principais.

Ambos os LEDs devem acender.

Se você tiver um voltímetro, use-o para verificar se há cerca de 12 V entre cada par de terminais vermelho e preto e -12 V entre cada par de terminais amarelo e preto.

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