Как изготовить БЛОК ПИТАНИЯ для педал-борда самому

Превью топика Поднятая Сашей DIY тема как раз совпала с тем, что у нас в мастерской заказали блок питания для гитарных эффектов. И я подумал – а почему бы мне не написать об этом статью?!

Как изготовить БЛОК ПИТАНИЯ (БП) для педал-борда самому?

В принципе, при наличии средних знаний по радиоэлектронике, аккуратности, и самое главное – желании, его сделать не так сложно.
В этой статье я расскажу – КАК СДЕЛАТЬ БЛОК ПИТАНИЯ – стабилизированный, на несколько выводов и номиналов напряжений. Отчасти, на примере того БП, который заказали нам.

Первое, что нужно для успешной реализации задуманного – составить хорошее техническое задание (далее Т.З.). А дальше по ТЗ подбирается элементная база. Хорошее же ТЗ – такое, в котором всё учтено.
Что нужно учесть?
Габариты, рабочие токи и напряжения, количество и конфигурация выходов/входов, удобство эксплуатации.

Таким было Т.З. для нашего педалборда:
— Желательные габариты: до 55мм – высота, до 90мм – ширина. Также была поставлена задача максимально облегчить конструкцию не в ущерб следующим условиям.

— Рабочие токи и напряжения: 9В,1А; 12В, 1А. Где 1А – максимальный потребляемый ток для всех эффектов с таким напряжением.
А как посчитать, какой максимальный потребляемый ток у вас? И какие напряжения? Всё просто – обычно производитель указывает их или на корпусе гитарного эффекта (напряжение и полярность), или в руководстве по эксплуатации (потребляемый ток). Смотрите и выписываете их.
В нашем случае было 6 гитарных эффектов с напряжением на 9В, и потребляемыми токами до 100мА на 1 эффект. Значит чтобы узнать минимальный потребляемый ток нам нужно сложить токи эффектов: 100мА*6= 600мА=0,6А – таким будет максимальный потребляемый ток для 6ти эффектов. Если вдруг ток у БП больше – не страшно. А вот если меньше – он может выйти из строя.
На 12В должен будет подключаться ламповый преамп. Потребляемый ток у него – 1А. Подытожим: на 9В будет запас в 0,4А по току. На 12В – запаса не будет.

— Количество и конфигурация выходов.

Обычно количество выходов соответствует количеству эффектов или чуть больше – если у БП есть запас по току. В нашем случае владелец хотел 10 выходов на 9В и 3 выхода на 12В, на тот случай если вместо преампа потребуется подключить несколько эффектов с предельным током потребления до 1А.

— Удобство эксплуатации.

Были выдвинуты следующие пожелания: чтобы шнур питания для БП был съемным, чтобы БП убирался под педалборд.

Теперь можно выбирать необходимые для изготовления детали.

Детали

Что понадобится для изготовления?
— Корпус необходимых размеров. Мы выбрали пластиковый корпус 55мм х 85мм х 140мм. Поскольку БП будет убираться под педалборд – вероятность его растоптать уменьшается – т.е. какой параметр, как «антивандальная прочность» — отсутствует. Зато такой корпус существенно легче, чем металлический. Такой корпус будет стоить 150-300р.
— Трансформатор. Задача подобрать трансформатор необходимых номиналов (9В х 1А; 12В х 1А) и при этом таких габаритов, чтобы влезал в корпус стала бы не из лёгких. При этом и весил бы он порядочно. (Мы реализовали схему блока питания несколько по-другому, но я опишу, как это делает большинство – самый простой и надёжный способ – т.е. с трансформатором). Находите трансформатор. Можно одного – самого большого номинала, но при этом нужно помнить, что ток в таком случае нужно складывать. Т.е. можно взять трансформатор с двумя обмотками по 12В и по 1А или одной обмоткой на 12В, но на 2А.

В общем верхнее значение напряжения нужно выбирать по максимальному, а ток – общий. Всё таки трансформатор стоит выбирать первым – по своим финансовым и его мощностным/габаритным характеристикам, а корпус – в самом конце, чтобы трансформатор и всё остальное влезло. На фото трансформатор, который чуть больше чем корпус по высоте. С двумя вторичными обмотками – на 9В и 12В. Такой трансформатор с обмотками на 1А может стоить от 1000р до 2000р.

— Детали для выпрямителя и стабилизатора:
Диодные мосты нужных параметров – т.е. с запасом по току и напряжению. Тут правило простое – чем больше запас, тем надёжнее конструкция. Однако и цена выше. Имеет смысл выбирать элементы с запасом в 3-5раз (можно сделать из 4-х диодов, а можно купить готовые). Конденсаторы, микросхемы стабилизаторов. То, какие конденсаторы необходимы, обычно пишут в руководстве к микросхемам, однако тут такое же правило – чем больше емкость, тем меньше пульсации, тем стабильнее питание.
Если брать наше ТЗ, то понадобились бы: 2 диодных моста (на фото – до 200В по напряжению и до 1,5А по току), 2 стабилизатора – на 9В и на 12В, 4 конденсатора. Обычно в таких БП применяют микросхемы не регулируемых стабилизаторов, рассчитанных на один номинал. Стабилизаторы семейства L78XX или LM78XX.

Конденсаторы. Мы взяли конденсаторы на 10мкФ. Минимальные или стандартные номиналы емкости конденсаторов указаны в руководстве по эксплуатации к микросхеме.

схема включения стабилизатора

На всё про всё вы потратите около 500р.

— Печатная плата. Если делать DIY, то нужен стеклотекстолит однослойный, хлорное железо, выбрать способ нанесения рисунка дорожек на печатную плату, и верно настроенные руки с головой, которые всё это реализуют. Результаты умелого ручного травления изображены на фото:

Изготовление платы

Вероятно если вы будете изготавливать печатную плату в первый раз м.б. она получится не столь привлекательна, но вполне себе работоспособна. На это уйдёт тоже около 500р – если травить плату вручную.

Мы же заказываем изготовление печатных плат в Зеленограде. На специализированном производстве.

Да! Также не забудьте продумать способ крепления печатных плат. И то, что микросхемы требуют охлаждения!
В нашем случае в качестве радиатора выступает алюминиевая пластина (смотрим на фото с деталями). Также нужно распаять провода для подключения БП к гитарным эффектам. Общая стоимость расходных материалов при домашнем изготовлении с данными параметрами составит около 2000-3000р. Не считая временных затрат.

Вот такой блок питания для гитарных эффектов сделали мы:
Всё в в лучшем соответствии с ТЗ — лёгкий, устанавливается под педалборд, съемный шнур питания, 12в — 1А — 3 выхода, 9В — 1А — 10 выходов, комплект шнуров для соединения с гитарными эффектами + 1 запасной (14 шт разной длинны — под размеры педалборда).

Блок питания для гитарных эффектов. Сделано в мастерской Pretty Underground Guitar Workshop. Фото 1

Блок питания для гитарных эффектов. Сделано в мастерской Pretty Underground Guitar Workshop. Фото 2
Блок питания для гитарных эффектов. Сделано в мастерской Pretty Underground Guitar Workshop. Фото 3

Порядок выполнения дальнейших работ:
1. Находим, выбираем, покупаем необходимые детали и расходные материалы.
2. Изготавливаем печатные платы (наносим разводку проводников, сверлим, травим).
3. Монтируем печатные платы (припаиваем выводы трансформатора, диодные мосты, конденсаторы, микросхемы).
4. Готовим корпус: сверлим монтажные отверстия, устанавливаем крепления, монтируем: входы/выходы, трансформатор, печатные платы.
5. Тестирование, финишная доводка. На этом этапе проверяем номиналы напряжений, уровни пульсаций, и качество конструкции в целом. Доделываем последние штрихи.
6. Поздравляю! У вас есть свой стабилизированный БЛОК ПИТАНИЯ для гитарных эффектов! :)

Блок питания для гитарных эффектов. Сделано в мастерской Pretty Underground Guitar Workshop Фото 4

Есть вопросы?
Пишите в комментариях. Отвечу или я или совместными усилиями.

Кирилл Труфанов
Гитарная мастерская: Pretty Underground
Технический инфо-портал: gitarnaya-furnitura.ru

Комментарии (18)

RSS свернуть / развернуть
Какова сумма получилось по затратам?
0
В статье примерные затраты указаны.
В мастерской они с одной стороны ниже, с другой выше. Т.к. мы не покупаем комплектующие поштучно, а заказываем оптом. Во всяком случае — там, где это возможно + у нас есть связи и скидки. На те же трансформаторы. Наши затраты примерно в полтора раза меньше — на единицу, однако от 10 до 100 раз больше единовременно. В зависимости от вида комплектующих. Однако у нас, всё таки не DIY. Мы стараемся оптимизировать процессы производства. Как по времени так и по качеству.
0
то есть более 2000 руб.?:)
0
Sun , почему игнориш вопрос про затраты?:)
0
Потому-что всё легко посчитать по перечню деталей.
У меня же с одной стороны некоторый запас деталей был. С другой — всё необходимое заказывал не в одном экземпляре, а партией. Поэтому считаю, что ответы тут излишни.
Затраты рассчитанные на серию гораздо больше, чем себестоимость единицы.

Да, если покупать всё в единственном экземпляре на блок питания и самому травить печатную плату получится от 2000 до 3000 рублей. В зависимости от магазина, в котором покупать комплектующие.
0
былоб легко подсчитать — не спрашивал, а за 2000 — 3000 можно купить и с большими возможностями.
Так что — «Овчинка выделки не стоит» ;)
0
Блина я тоже такой хочу. Сколько стоит?
0
В каждом конкретном случае лучше всего смотреть отдельно. Т.к. на стоимость очень сильно влияет такой параметр, как потребляемый ток. От него зависит вес и габариты блока питания.

Никаких проблем сделать блок питания для вас не вишу. Нужно только знать исходные данные — напряжения, токи, количество выводов и габариты. Их можно написать здесь, а можно к нам в группы во вконтакте:
http://vk.com/pretty_underground_workshop
http://vk.com/up_guitar_parts
Или во вконтакте личным сообщением.
А еще лучше — приехать к нам в мастерскую и привезти свой педалборд.
Тогда я смогу посчитать стоимость БП конкретно для ваших нужд. Что касается расходов на комплектующие.
Что касается стоимости работ — для этого БП мы руководствовались формулой, применяемой в строительстве: расчётная стоимость комплектующих = стоимости работ.
0
Мне вот третий пункт в «дальнейших работах» нравится. Типа, «всё паяем». Ничего не понятно же. Вы б приложили схему какую, может быть?..
0
Схема, отражающая суть в статье есть — картинка с заголовком application circuit (прикладная схема).
Более подробная — вот:

Как видите сверхсложного ничего тут нет. Просто в начале стоит трансформатор и диодный мост. Какое напряжение должно быть после трансформатора и диодного моста — написано в руководстве к микросхеме (оптимально, когда оно чуть больше, чем то, что нужно получить на выходе). :) Правда все эти схемы и понимание того, что вы делаете нужно до разводки печатной платы — пункт 2. Т.е. с конкретной реализацией нужно определиться при планировании — до покупки комплектующих.
0
Ну и если элементарных знаний физики нет, рекомендую повторить законы Ома и Кирхгофа — на них всё построено.
Чтобы не возникало вопросов типа — «А как я сделаю по этой схеме 9 выходов?» :) Ну и подобных совсем элементарных вопросов.

+ Многое написано в руководстве к микросхеме. Очень подробно, хорошо. Единственный недостаток — на английском. Можно, правда, попробовать найти российский аналог микросхемы.

Вообще перед тем, как браться за дело, имеет смысл спросить себя:
— «А что я не знаю?» И составить список с вопросами, на которые нужно дать себе ответ. Это самое главное. Когда же вопросы сформулированы — ответ найти, на просторах того же интернета, вполне реально. Главнное — верно сформулировать вопрос.
0
DIY рулеззз!)))
0
Да, жалею, что я не дружу с электроникой. Самому ни за что не сделать.
0
хорошая статья.хотя в половине случаев хватает обычного б/п на 500 мА и разветвителя.питает точно так же, а весит намного меньше, что для борда значимо)
0
Трушный профессионального уровня блок питания для педалей так делать нельзя.
Тут есть одна очень большая неприятность — при подключении кучки педалей между ними образуются «земляные петли». Т.е. одна земля идет по кабелю между педалями, вторая — по минусовым проводам питания. В результате существенно повышается фон.
Правильная схема — трансформатор с отдельными вторичными обмотками, отдельными выпрямителями и отдельными стабилизаторами на каждый выход. К тому же, это позволит использовать стабилизаторы серии 78Lxx, которые меньше габаритами и меньше греются, т.к. ток по каждому каналу будет существенно меньше.
Себестоимость такой конструкции будет больше, но оно того стоит. Качественные фирменные блоки для педалбоардов сделаны именно так, потому и цена у них довольно приличная.
0
Да, одной стороны это так — т.е. при гальванической развязке каждого выхода и отдельном стабилизаторе для него обеспечивается наименьшее количество шумов и прочие плюсы, связанные с отсутствием радиаторов.

С другой стороны — само решение заложено в комментарии. Просто нужно верно развести «минусы» педалей, зная все условия возникновения земляных петель.
0
Любое разведение минусов тут не сработает, увы. Короткая петля — тоже петля… Единственное решение в данном случае — нестандартные соединительные кабели между педалями, у которых экран подключен только с одной стороны — у того джека, который втыкается в Input. Во втором джеке распаивается только центральная жила. Таким образом петли разрываются.
0
И еще пара советов.
1. Не ставьте на выход стабилизатора конденсатор большой ёмкости. (Тут я не очень понял, в списке фигурируют 1000 мкФ, в тексте — 10 мкФ. Если поставили 10, то ОК) Интегральные стабилизаторы этого не любят.
2. Ставьте в схему стабилизатора обратный диод и блокировочные конденсаторы (порядка 0.1-0.3 мкФ, пленочные или керамические, как можно ближе к выводам). Обратный диод нужен, если вдруг блок питания выключается из сети без нагрузки или с очень маленькой нагрузкой. В этом случае входной конденсатор разряжается на стабилизатор, а выходной (особенно если он большой ёмкости) сохраняет заряд. При этом напряжение на выходе стабилизатора превышает напряжение на входе и стабилизатор от этого часто выходит из строя. Диод перебрасывает напряжение с выхода на вход и защищает от этой неприятности. На работоспособность схемы в обычном режиме он не влияет никак.
Блокировочные конденсаторы уменьшают вероятность самовозбуждения микросхемы стабилизатора, которое тоже приводит к перегреву и выходу его из строя.
Это копеечное увеличение затрат, но существенно повышающее надежность схемы. Схема подключения этих элементов — на картинке.
0
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.