Как изготовить БЛОК ПИТАНИЯ для педал-борда самому

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.

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.

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:

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).

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! :)

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

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