Подумал я себе однажды собрать педалборд (Набор из бесчленного количества гитарных педалей):
Ну не такой конечно, поскромнее...
Пока начав вообще только с Бустера(грелки), крысы(proco rat), шумодава.
И встал вопрос а чем это все запитывать...Да так что бы надежно, и навека, конечно у меня есть небольшой линейный гитарный БП(тоже самодельный):
Но он так сказать совсем слабенький, по настоящему, как завещали деды, слабенький трансформатор на пару ват, и кренка(LM7809), вообще на сколько я помню рассчитан он был всего на 50мА, ну на деле 100мА точно должен был держать, и работал он более 4лет...Много падал, много пережил, и еще жив не смотря на то что греется(трансформатор) даже без нагрузки.
Но все же хотелось бы запаса мощности, надежности, более продуманную схемотехнику в пользу чистоты напряжения.
С другой стороны, сколько кушает гитарная примочка, перегруз тот же?
Не кто не задавался таким вопросом явно, но я провел небольшое исследование, и цифры конечно разнятся, но скажем так, до 40мА в среднем, а парой и менее 10мА, и замерил я свой yerasov 7000 volt
30 с чем то мА, и это на самом деле как я понял даже много.
В целом 3-4 таких перегруза уже начнут просаживать мой БП точно, а это...Слабо.
Хорошо, скажите-Возьми БП подходящий по напряжению(9в) любой, хоть от роутера допустим, но....
У гитарных педалей питание пусть и идет как правило под распространенный разъем 5.5х2.5мм, но...Полярность там обратная:
В центре-минус, о как...
А на 99% бытовых БП наоборот, зачем...Пес его знает, может дань какой то традиции, может как защита от дурака, дабы как раз и не подключали к педалям что попало...
Не заработает, или сгорит в худшем случае...
Но вы скажите, так возьми и поменяй местами два провода, дел на 5минут работы паяльником.
-Да, в целом я могу просто взять и перевернуть полярность просто перепаяв 2 провода местами, и это будет работать, и так то...Мы и получим дешевый "Гитарый" БП за копейки коих полно на маркетплейсах и не только...
Чем такой БП будет отличаться от бытового? Да не чем, кроме полярности, а так тот же импульсный копеечный БП, возможно, скорее всего и есть БП для роутера или другого оборудования, переделанный для питания педалей.
-Так в чем проблема?
Дешево и работает...Но нет, есть нюанс-Гитарное оборудование имеет большую чувствительность, большие усиления как правило, и если запитать это оборудования чем попало, тем же импульсным БП, который будет давать ВЧ помехи по питанию, то в звуке вы услышите посторонние шумы, в случае импульсников-ВЧ свист, что нежелательно.
А в случае очень дешевого БП этот шум может вовсе быть настолько громким, что играть станет невозможно...
По этому намного лучше будет купить подобный Гитарный БП:
Пузатый, тяжелый, напоминающий вашу зарядку от нокии в 90х годах.
В целом можно, но...По сути это будет тоже самое что у меня есть, вот практически 1в1, там тот же трансформатор на пару ватт, диодный мост, пару конденсаторов и кренка(возможно).
Но единственно он будет новым, возможно будет чуть меньше гудеть, и не будет рассыпаться в руках...
Что, гудеть? Да, не смотря на то что это уже действительно изначально спроектированный БП для гитарных педалей, выполнен по старой трансформаторно линейной схеме, он так же будет давать шум и наводки в звук, только не протяжный писк, а гул трансформаторной будки.
И избавится от этого фона 50гц с трансформаторным питанием практически не возможно на 99%, и он будет преследовать вас всегда...Лишь его количество будет зависеть от качества трансформатора, емкости конденсаторов, расположения элементов и разводки платы.
Но убрать его полностью не получится, но так или иначе это намного лучше чем писк.
Да и надежность таких БП как у советской кувалды, в отличии от импульсников.
Но все же вернемся почти в начало, туда где я упоминал что хочу запас, и не думаю что подобный БП рассчитанный в лучшем случае на реальных 100мА, мне его не даст в должной мере.
По этому приступим...
А радиатор нужен для Кренки, в идеале LM7809, но все которые у меня были сгорели, а те которые я поискал где можно найти, стоют неоправданно дорого, и продают по 5 и более ШТ.
По этому...
LM-317 затащит.
И тут вы уже обратите внимание...Что БП получится так или иначе не маленький, это так, и я изначально не питал илюзий что смогу с помощью магии Гарри Потера сделать его в формате большой "зарядки"...
К сожалению Магия вне Хогватца запрещена, по этому это будет большой напольный БП.
Но все же вот так стала выглядеть плата после обреза в размер.
В целом можно было компактнее, но на деле паял я на макетки, без схемы, на чистом энтузиазме, и импровизации. Конечно все это можно сделать на нормальной плате, на SMD, с заранее проектированием схемы и разводки дорожек, и вышло бы раза в 2 точно компактнее, тем более если не использовать такой большой дроссель который я использовал ибо кашу маслом не испортить и он у меня просто был.
И все еще мы должны помнить что тут нет трансформатора...
И по началу я с дуру, нашел, и заказал новый трансформатор за недорого конечно, но китайский и с нюансом...
Это 9вольт 2.5вата, или заявленные 300мА, которые и те он не держит...И учитывая КПД преобразования, через час тестов я понимаю что я в дерьме...
И естественно при нагрузки выше 100мА стабильные 9.2в которые я выставил ранее, начинают резко пикировать и быть не стабильными...
Чтож, беда...Нет конечно использовать хотя бы китайский но новый трансформатор это нормальная идея, если бы он был по мощнее...И таки запас по разнице напряжения ВХОД/ВЫХОД нужна больше, дабы дать больше стабильности.
Да конечно как многие знают что после диодного моста на конденсаторе будет напряжение выше чем якобы выдает трансформатор переменки, и это так, вроде как есть даже формула (Vin*1.4), дополнительно как плавило на холостом ходу трансформаторы выдают более напряжение чем заявлено номинально, этот к примеру выдавал 10вольт, после моста уже 12вольт, но учитывая КПД преобразования, и минимальную разницу вход/выход, и то что под номинальной нагрузкой напряжение просядет на вольт...В общем опять таки я в дерьме...
По этому не хотелось, но порылся я в своей горе мусора на предмет какого то +- подходящего трансформатора, пусть даже с большим напряжением...
И нашел какой то странный трансформатор со сварным магнитопроводом, откуда он даже уже не припомню:
Но я все проверил, заменил перед этим входные конденсаторы на 1 конденсатор но с большим напряжением ибо с этим трансформатором напряжение на входе уже порядка 18вольт, некисло так...
И все еще раз тестирую, убеждаюсь что теперь выходное напряжение стабильно как пизанская башня.
А далее подсчитываю, прикидываю какой корпус нужен, и забираю...
Начинаю сборку...
И в целом, все достаточно тесно, и не хорошо конечно что трансформатор находится в такой близости к выходным конденсатом, как и они к дросселю и к переменки в принципе.
Это может давать некоторые лишние наводки 50гц на выход, но чтож...Я заранее не проектировал нечего, это все чистая импровизация по ходу действий.
Но геометрически тесно, но влезает, и даже частично стойки под плату подошли, но все же пришлось немного доработать.
Дабы плата не просто висела в воздухе как попала, а была прикручена на аж 5 шурупов...
Где такое видано...
И да...Не так просто тут аж 4 провода, и не просто так тут везде по натыканы NTC термисторы, я хотел сделать скажем 3выхода, которые как бы "виртуально" отделены друг от друга( схему увидите в конце), мое но хау вдохновленное схемотехникой компьютерных БП.
А по разъемам...Жаба меня задушила отдавать баснословные деньги за обычные гнезда 5.5 на 2.5, по этому...
Все будет по Авиационному надежно....И да, мне досихпор не ясно, почему эти GX12, крутейшие надежные разъемы да еще сразу в комплекте с гнездами стоют раза в 4 дешевле чем 5.5 на 2.5...
Так же решил добавить индикацию на каждый вход отдельно, и отдельный предохранитель по 500мА на каждый, дабы в случае замыкания, сгорал только 1 из выходов, и нам об этом еще давал понять и светодиод, где стоит искать причину...
Круто же а....
Вот например сейчас, по какой то причине центральный вход, начал отваливаться, о чем сигнализирует индикация(оказалось был просто недопропай).
Но вы вспомните, а как же педали...Которым нужны разъемы 5.5 на 2.5, ну а я отвечу...А что мне мешает с одной стороны поставить любимые мной GX, да еще надежные и супер дешевые, а с другой таки разориться на 5.5 на 2.5.
Паяю кабеля...
И важный момент, вспоминаем про полярность...И я решил ее развернуть в самом конце припаяв + на внешний контакт...
Что мне мешает...Нечего...
Думаю не каких подводных камней тут нет, это идеальное решение...
За исключением того что не стоит через чур пытаться обжимать оболочку провода, ведь проколов ее мы получим КЗ...Чтож да, единственно с этим я немного помучился...Но все получилось.
И давайте хоть какое то тестирование и некие подсчеты подведем, рубрика Эксперименты!!!
Напряжение на выходе 9.14в, но с нагревом БП оно начнет чуть повышаться, до 9.2в в среднем.
Грузим лампочкой накаливания которая дает....
0.54А, и что по напряжению на другом выходе сейчас?
9.09в, просадка на условные 100мВ, и в целом я тестировал его большими токами, и честно скажу, это все...Если ток начинает превышать 0.7А, выход просаживает ниже 9В, то есть уже предел.
Давайте разберемся, оно так должно быть, или нет?
В ходе тестирования, и исходя из информации, и габаритного размера трансформатора питания, смею предположить что она на 12ВАТТ, те рассчитан на номинальное напряжение 12в при токе 1А, и действительно если грузить его больше, посадка происходит уже существенная.
То есть хорошо, берем за мощность трансформатора 12ВАТ, далее...
Нехитрым путем я пересчитал, и понял что приблизительное КПД всей этой платы которую я спаял, 45%, те 55% мощности из наших 12ВАТ уйдет в тепло, а это 6.6вата, которые рассеиваются на радиаторе стабилизатора, на диодном мосте, это потери диодов диодного моста, потери внутри стабилизатора, нагрев термистора....
В общем и того на выходе в нашем распоряжение остается всего 5.4ВАТА.
А это при напряжение 9.2в внимание....0.575А, или 575мА....
Которые БП способен отдать без просадки напряжения...
В целом расчеты +- сходятся с реальностью, и дает еще раз ужаснуться полезной эффективности подобных Блоков питания...
И понятное дело, почему это все отказалось нормально работать с трансформатором на номинальные 9вольт и 2.5вата...
Но выяснилось еще одно НО, оно так то, если грузить 1 выход, а замерять напряжение на другом, но померил я что происходит на самой нагрузки, и...Так скажем самый мощный красных вход действительно не просаживается ниже 9вольт, но вот остальные...Просаживаются под той же нагрузкой ниже 8вольт...С одной стороны и нагрузка на них дается через мерная, но с другой я знаю почему и как это испаравить....Так что...
Помните термисторы на выходе?
Так вот, они конечно нужны для развязки выходов, и это работает, хорошо работает, но вот для токов меньше 1 ампера, они слишком мощные, недогревааются, и их сопротивление так и остается выше 1ома, что и просаживает выходы.
По этому...
Меняю их на резисторы 1ОМ и 0.6ОМ, почти шунты как и должно быть, и по сути мы и получаем 3 выхода с разной мощностью, и развязанные друг от друга, что и требуется, но как это будет работать на практике давайте проверим
И так, стало значительно лучше, но подумал чуть подкрутить напряжение...
Дабы компенсировать просадку на проводах, предохранителях, и пока что самый главный выход не просаживался ниже 9в.
Вот, теперь меня все устраивает, но давайте я вам все же покажу что выходы таки действительно развязаны...
Посмотрим чувствуютли нагрузку другие выходы....
Нет, абсолютно нет, просадка на других выходах составляет 10мВ...
При том что один из других входов перегружен раза в 3, просто шикарно, я даже не думал что это будет работать так хорошо.
И давайте все же проверим чистоту напряжения, хотя бы как то, нагрузим немного бп резистором, и послушаем через кондецаторы и линейный вход
За одно проверим и старый
И так...
В целом не так плохо, вч шум отсутствиет, но вот гудит он прилично, в особенности торчит 100гц и последующие гармоники, что говорит о низком качестве фильтрации после диодного моста, оно и понятно, куда там уместить качественную фильтрацию и большие конденсаторы.
Но что удивило, фон 50гц, он даже ниже этих самых 100гц, хотя трансформатор крайне низкого качества, разбирался, перематывался и у него полностью отсутствует фильтрация за ним.
Но чтож, теперь новоиспеченный бп
Фильтрация заметно лучше, понятное дело, 100гц тише на 20дб! Нечего себе разница...
Однако, 50гц теперь неприятно торчит, чуть чуть даже выше чем у старого бп, и даже судя по всему входной фильтр не помог, ну или его номиналы кране малы дабы сгладить лишние пульсации.
Почему так? Да точно не могу сказать, может это и нормально, а может и дело в низком качестве трансформатора, который начинает гудеть под нагрузкой, пусть с метра это уже абсолютно не слышно, или же как раз таки мне аукнулась плохая проектировка схемы, и близость входной 50гц цепи к выходной.
Но так или иначе от фона 50гц, как я и говорил выше, избавится полностью в трансформаторном БП не возможно, так что как есть, возможно как нибудь мне попадется в руке трансформатор получше, попробую поменять.
Но давайте ради интереса попробуем послушать импульсный БП, для контраста...
Фона 50гц достаточно мало, логично, но вот откуда тут взялись 100гц и последующие гармоники...Незнаю, странно... Ну и что так же видно, это прямо целый черный забор из ВЧ шума, впрочем ожидал более худшего, но все равно он есть, он громче, его больше, он плотнее, и что прямо не хорошо, это явный пик на 17кгц где то, тот самый писк, который однако в данном случае будет почти не слышно но все же...
И вот теперь уж точно все готово, и я могу сказать что БП готов, и я его полностью обследовал и протестировал от и до!
Надеюсь и по надежности все хорошо, и подвести не подведет, очень на это надеюсь.
Ну а финальная схема...Держите