Для питания модульной системы требуется двухполярный источник питания, напряжение которого в разных системах варьируется от ±9В до ±18В. Нередко требуются и дополнительные шины питания. Стандарт Eurorack предусматривает достаточно мощную шину ±12В и маломощную шину +5В для питания микроконтроллеров и некоторых других цифровых устройств. Известно, что можно приспособить для питания модульной системы компьютерный блок питания. Но, к сожалению, импульсные блоки питания дают не очень стабильное напряжение в условиях большого количества источников модуляций, поэтому строй и громкость синтезатора питаемого от импульсника могут иметь некоторый тремор. Иногда это применимо как художественный эффект, но для полностью предсказуемой системы требуется традиционный трансформаторный блок питания.
Один из таких блоков — Regulated Bipolar PSU, мощности которого хватит на любую систему.
Напряжение регулируемого источника питания может быть точно настроено, что обеспечит идеальную симметричность работы осцилляторов, хороший строй и низкий уровень шума. Предлагаемый источник питания состоит из мостового выпрямителя, блока фильтрации и трёх идентичных блоков регуляторов питания, защиты и индикации. Положительная шина работает следующим образом: мост на диодах D1 и D3 выпрямляет синусоидальный переменный ток, затем он фильтруется двумя параллельно подключенными электролитическими конденсаторами на 3300 мФ, а также керамическим дисковым конденсатором на 100 нФ. Далее идёт регулятор положительного питания LM317 в режиме регулятора напряжения, описанном в Datasheet на эту микросхему. Минимальная нагрузка необходимая для настройки блока питания и индикация наличия питания обеспечивается резистором R8 и светодиодом. Номинал резистора должен укладываться в пределах 2—10K, поэтому лучше подобрать не очень яркий светодиод.
Шина отрицательного питания работает аналогично шине положительного питания с той лишь разницей, что используется регулятор отрицательного питания LM337. Вся схема вместе с блоком на U1 обеспечивает две шины положительного питания и одну шину отрицательного питания.
Данная схема очень похожа на схему Кена Стоуна. Я думаю, он тоже вдохновлялся даташитом LM317.
Версия 1.2
Принципиальная схема
Расположение компонентов
Печатная плата (отражённая)
BOM
| Part | Quantity | Value | Package |
| C1,C2,C3,C4 | 4 | 3300u 35v | E7,5-18 |
| C5,C6 | 2 | 100n 35v Ceramic | C050-024X044 |
| C7,C8,C9 | 3 | 10u 16v | E2,5-5 |
| D1-D13 | 13 | 1n4004 / 1n4002 | DO41-10 |
| IC1,IC2 | 2 | LM317 | 317TS |
| IC3 | 1 | LM337 | 337TS |
| J1,J2,J3,J4 | 4 | Terminal block 2pos 5MM
(or 2pcs 4pos) |
TERMINAL_BLOCK_2P_5 |
| JP1 | 1 | Header 2×8 pins | 2X08 |
| LED1 | 1 | 3mm Red LED | LED3MM |
| LED2 | 1 | 3mm Yellow LED | LED3MM |
| LED3 | 1 | 3mm Blue LED | LED3MM |
| R1,R2,R3 | 3 | 10K Trimmer Bourns W3296 | S64W |
| R4,R5,R6 | 3 | 1K 1/4W 1% | 0207/10 |
| R7 | 1 | 4K7 1/4W 1% | 0207/10 |
| R8,R9 | 2 | 10K 1/4W 1% | 0207/10 |
В собранном виде блок питания с трансформатором ТТП-40 выглядит вот так:
Схема публикуется на условиях лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-ShareAlike» («Атрибуция — Некоммерческое использование — На тех же условиях») 3.0 Непортированная.
Разрешения, выходящие за рамки данной лицензии, должны быть оговорены лично с автором.
А сколько сие чудо выдержит модулей?
Это зависит на самом деле от объёма и качества радиаторов на регуляторах. Я использовал небольшие радиаторы, и этот PSU обслуживает коробку 6U примерно с 16 модулями — все модуляционные и утилити типа LFO, источников шума, Phonogene, Ringmod, S&H и т.п., самопальный предусилитель и ещё что-то.
Hey thanks a lot for posting this great psu, I made the psu on a veroboard but i left the 5v part out.
Happy that it works, but was not so easy for me :)
One question, what is the 100n 35v Ceramic actually doing? I am missing them beacuse i blew them up.
Cheers
Tim
Hi. The .1uF ceramic at the reg inputs filter fast voltage ripples at the very moments of diode switching for which large bulk capacitors are too slow to handle. This is very common schematic and these capacitors may be omitted in some situations, but in other situations they may help to keep ripples at minimum.
The .1 caps at the reg outputs do similar thing: filtering some hi-freq noise from the LM317 itself.
Actually, any capacitor do not act like a low-pass filter, but more like a band reject filter having center resonance frequency on which it is most efficient. Not only at the lower, but also on the higher frequencies the reject factor is significantly lower, so for good AC filtering it’s a good practice to use a set of several paralleled capacitors, each responsible for it’s own frequency.
The voltage rating usually should be twice higher then expected DC voltage (or even more) to keep capacitors cool and stable, and the capacitors themselves must be physically placed at some distance from the heat sinks.
By the way, avoid using veroboard with high currents. It can have insufficient conductance and parasitic capacitance that will degrade your PSU specificatons. Just imagine, that some AC will flow across parasitic capacitance from reg input to output degrading ripple rejection, and also imagine a voltage divider consisting of lead resistance from reg output to load, and impedance of the load itself. Even at 0.5 amps the load impedance will be about 24 ohm at 12v, and even 0.5 ohm lead resistance will give you unwanted voltage drop of 12-(12/24.5*24) volts that are 245 mV, so the best practice is to use solid thick leads and solid wires up to very IDC power connector.
Hint: adjust the desired voltage under load, it may significantly differ from the initial voltage. If it’s dropping to low, you may try to use a 2x15v transformer. Also you may directly replace an LM317 with an LT1084, which has lower dropout voltage.
Подскажите схему bus board для этого питания, может есть макет печатной платы. Спасибо
Да схема стандартная, на сайте Doepfer можно посмотреть. Просто разъёмы в параллель, больше там нет ничего. Некоторые делают активные платы с +5В, дополительными кондёрами у каждого разъёма, но это уже кому как нравится. В любом редакторе плат такая фигня рисуется 10 минут по топологии «Шина», а навороченные варианты — это уже коммерция.
Hi, thanks again for the clear explanation. The caps as band rejection filter makes sense as well. I used a 18v 30vac during testing. I guess i need to get a 15v one. Will look into the LT1084. Cheers Tim
А на сколько Ампер брать ТТП-40?
Я по-моему брал ампера на полтора. От кейса зависит. По-хорошему, догонять такую схему до максимума не стоит, лучше ограничится примерно на 0.6-1 А, поэтому сорокаваттника (по сумме плечей) должно хватить с лихвой.