[Avancé] Modules d'Alimentation à sorties réglables et isolées

[shaddo]

Salut les TechniGuitaristes,

Ceci est la synthèse d'un projet pédagogique dont vous trouverez le sujet d'origine ici :

http://www.techniguitare.com/forum/viewtopic.php?f=36&t=9236

Ce "dossier" vous permettra de comprendre l'intérêt des alimentations à sorties isolées.
Vous pourrez également réaliser votre module d'alimentation en fonction de vos propres besoins.

Niveau requis :
- Pour comprendre et assimiler le principe : tous les niveaux.
- Pour réaliser un module d'alimentation : maîtriser les bases de l'électricité et savoir souder.

J'ai promis de m'occuper des débutants alors on va commencer par une des bases fondamentales en DIY
... l'alimentation correcte des pédales d'effet !

Vous le savez, une bonne alimentation permet d'éviter bien des soucis comme le "hum" autrement appelé ronflette.
De plus, un module d'alimentation indépendant pour chaque pédale d'effet permet de s'affranchir des problèmes créés par les boucles de masse.

Bref, un bon système d'alimentation s'impose pour nourrir correctement nos chères pédales.
Voici le schéma de base que je vous propose pour atteindre notre objectif.

Avec ce système, vous pourrez donc réaliser facilement un dispositif d'alimentation

à 2, 4, 6, 8 ou 12 sorties filtrées, régulées, réglables et isolées.



Vous avez la possibilité d'ajuster précisemment la tension de sortie simplement en réglant le trimmer 2K2 ohms.
Le montage comprend aussi un filtrage anti-ronflement directement intégré ("filtre Shaddo") et il est protégé contre les courts-circuits.

Pour les plus studieux, je vous encourage à découvrir la fiche technique du circuit de régulation LM317T : ...cliquez ici.

Si vous voulez en savoir plus à propos du "filtre Shaddo" alors ... cliquez ici.

Pour finir la présentation du projet, je vous conseille la lecture de ce document de Geofex qui explique en détail pourquoi il ne faut pas
utiliser 1 seule alimentation 9V pour alimenter plusieurs pédales d'effet (... sinon ça fait du "hum") :

http://www.geofex.com/Article_Folders/Spyder/spyder.htm



Je vous encourage à être très vigilant si vous vous lancez dans cette réalisation tout simplement
parce-que le secteur 230VAC/50Hz va circuler dans le montage.

[shaddo]

Dans la pratique, pour calculer rapidement la valeur d'une tension redressée et filtrée à la suite d'un redressement double alternance avec un pont de diodes, on multiplie la valeur de la tension nominale alternative par RACINE de 2 (soit 1.4142) et on enlève 1.2V à cause du pont de diodes.

Exemples :
- Un transformateur qui fournit 24V AC permettra de délivrer : (24V AC x 1.4142) - 1.2V = 32.7V DC.
- Un transformateur qui fournit 15V AC permettra de délivrer : (15V AC x 1.4142) - 1.2V = 20V DC.
- Un transformateur qui fournit 12V AC permettra de délivrer : (12V AC x 1.4142) - 1.2V = 15,7V DC.
- Un transformateur qui fournit 09V AC permettra de délivrer : (09V AC x 1.4142) - 1.2V = 11,5V DC.

Je précise que la tension nominale est moins élevée que la tension à vide car c'est la tension donnée par le transformateur à pleine charge.
Par conséquent, un transformateur adéquat suivi d'un redressement double alternance puis d'un dispositif de filtrage et d'un système de régulation ajustable permettront de fournir une gamme de tensions au choix de l'utilisateur. En parallèle, la puissance du transformateur en Volt Ampère (VA) va conditionner directement le niveau d'intensité que le montage sera capable de débiter.
A noter également qu'un régulateur de tension positive comme le LM317T est capable de fournir jusqu'à 1,5A ce qui est très largement suffisant pour alimenter nos pédales d'effet.

NB: Ces exemples de calculs ne sont pas des calculs de théorie pure comme on peut vous en apprendre à l'école mais ils permettent de s'approcher de la réalité et de réaliser des montages pratiques sans perdre trop de temps avec la théorie.

[shaddo]

REALISATION DU BLOC D'ALIMENTATION A 8 SORTIES : VERSION ECO.

Résumé des caractéristiques de la version ECO :

- 6 sorties isolées et réglables de 8V à 19V DC. 100mA par voie.
- 2 sorties isolées et réglables de 8V à 10V DC. 180mA par voie.
- Dimensions externes du coffret : 190 x 110 x 60 mm.
- Masse du montage complet en coffret : 970 g.
- Toutes les sorties sont protégées contre les courts-circuits.

1- Ce grand circuit imprimé est prévu pour recueillir tous les raccordements, composants et accessoires du prototype.



2- Implantation des composants nécessaires pour tester la sortie n°1.



3- Test de mise en coffret pour vérification.



4- Gros plan sur le câblage d'un DC Jack 2.1mm raccordé sur la sortie n°8.



5- Gros plan sur le câblage de l'arrivée SECTEUR, du fusible et de la varistance.



6- Vue générale du circuit imprimé côté SOUDURES après implantation de tous les composants.



7- Première mise sous tension pour mesures et tests ... la version ECO est opérationnelle !



8- Schéma d'implantation typique pour chacune des 8 voies :



Prochaine étape :
Perçage du boîtier pour mise en place des 8 x DC Jack 2.1mm, des fusibles, du cordon secteur et du switch ON/OFF.

[shaddo]

REALISATION DU BLOC D'ALIMENTATION A 8 SORTIES : VERSION ECO. (fin)

A titre d'exemple, j'ai réglé les 8 sorties de mon proto comme suit :

- 2 sorties isolées réglées à 9,35V DC.
- 2 sorties isolées réglées à 12,00V DC.
- 2 sorties isolées réglées à 15,00V DC.
- 2 sorties isolées réglées à 18,00V DC.

Evidemment, je peux régler chacune des 8 sorties sur 9,00V DC en cas de besoin.


1- Une fois les composants et fils de raccordement installés, on passe une couche de vernis de protection (ou pas).



2- Réglage des 2 premières sorties sur 9,35V pour simuler une pile 9V parfaitement neuve.



3- Réglage des 2 sorties suivantes sur 12,00V.



4- Réglage des 2 sorties suivantes sur 15,00V.



5- Réglage des 2 dernières sorties sur 18,00V.



6- Vue générale du prototype réglé et monté.



7- Plan de perçage du boîtier proposé aimablement par Cow-boy13

[shaddo]

REALISATION DU MODULE D'ALIMENTATION POWER DELUXE.

Résumé des caractéristiques du module POWER DELUXE :

- 2 sorties DC isolées et réglables de 9V, 12V, 15V à 18V DC. 500mA par voie.
- 2 sorties AC isolées à choisir parmi les 3 suivantes : 9VAC-1700mA / 12VAC-1300mA / 16VAC-1000mA.
- Toutes les sorties sont protégées contre les courts-circuits.
- Dimensions externes du module : 125 x 100 mm.

Ce module POWER DELUXE complète le module à 8 sorties indépendantes et isolées que l'on a étudié dans les messages précédents.
Il est spécialement prévu pour alimenter des pédales d'effet gourmandes telles que les Boss Twin ou les LINE6 qui ont besoin de 9V DC/ 250mA ou une pédale Reverb Holy Grail qui demande habituellement un bloc transfo 9V DC/ 500mA.

Pour mémoire, voici également d'autres modèles particuliers qui pourront être alimentés par le module POWER DELUXE :
- TC Electronics Nova Repeater : 12V DC / 300mA
- Radial Tonebone Classic : 15V DC / 400 mA
- Digitech WHAMMY 1 ... 4 : 9V AC / 1300mA
- Tube Factor H&K : 12V AC / 600-700mA
- Blackstar Ht-Dual : 16V AC / 800mA
... mais aussi les Guitares Line6 Variax via leur boitier "XPS" : 9V AC / 1200mA.
Si vous avez toutes ces pédales d'effet alors il faudra envisager de construire le module en plusieurs exemplaires !

Une liste assez complète avec la consommation de nombreuses pédales d'effet est proposée par ProjetG5:
http://www.projetg5.com/Articles/Conso/Tableau_conso.pdf

1- Le circuit imprimé est prévu pour recueillir tous les raccordements, composants et accessoires du prototype.



2- Gros plan sur la partie électronique qui gére les 2 sorties DC avec les 2 régulateurs montés sur radiateur.



3- Essai de réglage de la sortie 1 sur 9V DC.



4- Nouvel essai de réglage de la sortie 1 mais cette fois sur 12V DC.



5- Essai de réglage de la sortie 2 sur 15V DC.



6- Nouvel essai de réglage de la sortie 2 mais cette fois sur 18V DC.



7- Mesure de la tension à vide de la sortie 3 : 10,6 V AC . Elle sera utilisée comme sortie 9V AC / 1700mA.



8- Mesure de la tension à vide de la sortie 4 : 17,9 V AC . Elle sera utilisée comme sortie 16V AC / 1000mA.
NB : On aurait pu avoir une de ces 2 sorties en 12V AC/1300mA simplement en installant le transformateur adéquat.



9- Vue générale du module POWER DELUXE à 4 sorties avec le module ECO à 8 sorties en arrière plan.
Nota : Les 2 modules peuvent être utilisés ensemble ou séparemment.



Rappel : il s'agit des photos du prototype qui m'a permis de faire des tests et de valider le module POWER DELUXE.
La mise en place de fusibles sur les enroulements secondaires est bien prévue même si vous ne les avez pas vu sur ces photos.

[shaddo]

CAS PARTICULIERS ET POSSIBILITES D'ADAPTATION.

Nous avons vu que les 2 modules d'alimentation peuvent délivrer une tension réglable de 8 à 19 Volts DC sur chaque sortie.
Il suffit pour cela de choisir le modèle de tranformateur avec 2 enroulements secondaires 15 Volts comme indiqué dans les listes de matériel. Ensuite, il faut régler la tension désirée entre 8 et 19 Volts DC à l'aide du trimmer. Ce mode opératoire est valable autant pour le module d'alimentation à 8 sorties isolées que pour le module POWER DeLuxe à 4 sorties isolées.

Je vous propose maintenant d'élargir les possibilités de réglages à l'aide de quelques modifications simples ou d'astuces de câblage.

... mon pédalier de contrôle Midi qui est un vieux ZOOM 8050 fonctionne sous 7,5V DC / 200mA

Il suffira de modifier la valeur d'une résistance (1K au lieu de 1K2) sur l'une des 2 sorties DC du module DeLuxe pour pouvoir régler une sortie à 7,5V DC. Cette modification est simple et je l'ai testé sur le module POWER DELUXE.
On peut donc obtenir une sortie de 7,5V DC / 500mA qui conviendra bien pour alimenter le ZOOM 8050 de Variaxocaster.



Réalisation d'un câble spécial à connecter sur 2 sorties isolées.

On m'a aussi demandé de prévoir un type de sortie supplémentaire à cause des fabricants qui pondent des montages alimentés par des tensions inhabituelles comme chez Electro Harmonix par exemple.
En fait, il s'agit souvent d'alimenter des appareils nécessitant plus de 18V DC.

Pour obtenir ce résultat, une première solution consiste à accoupler deux sorties avec un cordon spécial sans modifier le montage :
- avec 2 sorties réglées sur 12V DC, on obtiendra 24V DC,
- avec 2 sorties réglées sur 15V DC, on obtiendra 30V DC,
- avec 2 sorties réglées sur 18V DC, on obtiendra 36V DC.

A cet effet, voici comment chez FullTone, ils préparent un cordon d'alimentation pour obtenir 18V DC à partir de 2 sorties 9V DC d'un bloc alimentation Voodoo Lab Pedal Power 2 Plus (PP2+) :

http://www.techniguitare.com/projets/AlimFX/FullTone18v-cable.pdf



On pourra également aller encore plus loin que 36V DC en utilisant ce modèle de cordon spécial.
En complément, il faudra aussi remplacer 2 résistances ou bien les 2 trimmers sur les sorties DC du module Power DeLuxe.

Une fois les modifs effectuées et à titre d'exemple, voici le réglage de la sortie DC n°1 sur 20V DC :



... le même réglage de 20V DC mais cette fois sur la sortie DC n°2 :



En utilisant le cordon spécial raccordé sur les 2 sorties, on obtient bien 40V DC :



Vous savez maintenant que l'on peut étendre les possibilités des 2 modules d'alimentation à sorties isolées pour les adapter à vos montages particuliers.

Conclusion :

Notez que je ne vais pas fournir davantage de schémas d'implantation ni de plans de raccordements. C'est volontaire car ces 2 montages d'alimentation sont potentiellement dangereux puisqu'ils sont raccordés au secteur 230VAC/50Hz. Ils ne sont donc pas destinés à être réalisés par des débutants complets en DIY.
Par contre, si vous maîtrisez déjà les bases de l'électricité alors vous saurez aisément raccorder l'interrupteur général ON/OFF avec le fusible primaire sur le secteur pour alimenter les 2 montages.

[shaddo]

EXEMPLES DE LISTES D'ACHAT.

Pour satisfaire les demandes des plus pressés d'entre vous, je vous propose la "formule rapide" avec les listes d'achat.
A cet effet, j'ai donc préparé des modèles de listes d'achat comprenant tous les composants et accessoires utilisés pour réaliser :

- le boîtier d'alimentation à 8 sorties en version ECO,
- le module d'alimentation à 4 sorties Power DELUXE.

Les références de ces articles sont données à titre purement indicatif et proviennent du fournisseur Selectronic.
Je précise que rien ne vous empêche de commander des produits équivalents chez vos détaillants habituels.
N'hésitez pas à puiser dans votre stock perso et utiliser des composants ou des cordons déjà en votre possession.

Le boîtier d'alimentation à 8 sorties en version ECO.



La liste suivante permet de réaliser le montage en photo ci-dessus.



Nota : Il faudra choisir un autre modèle de trimmer pour pouvoir effectuer les réglages à travers le boîtier sans l'ouvrir.
Le modèle de trimmer avec réglage sur le côté qui conviendra est du "type 67X" / valeur 2K2. Référence Selectronic : 10.9042.

Pour compléter, voici le matériel nécessaire pour réaliser 8 cordons d'alimentation : boîtier vers pédale d'effet.




Le module d'alimentation à 4 sorties Power DELUXE.



La liste suivante permet de réaliser le montage en photo ci-dessus.



Pour compléter, voici le matériel nécessaire pour réaliser 4 cordons d'alimentation : module vers pédale d'effet.



Récapitulatif pour commander les embases DC Jack 2.1mm et les circuits imprimés à LA COOP



Concernant les embases "DC Jack 2.1mm", vous pouvez même choisir votre modèle préféré :
- modèle 1 à visser par l'intérieur du boîtier : à gauche sur la photo.
- modèle 2 à visser par l'extérieur du boîtier : à droite sur la photo.



Photo du grand circuit imprimé (version finale validée) pour réaliser le module version ECO à 8 sorties isolées :



Photo du circuit imprimé (version finale validée) pour réaliser le module Power DeLuxe à 4 sorties isolées :



Contactez-moi en MP ou par e-mail shaddo.techniguitare@orange.fr pour obtenir ces circuits imprimés.

En effet, comme TechniGuitare n'a pas de revenus publicitaires et ne reçoit pas de dons, la vente de circuits imprimés contribue à financer l'hébergement du site et les activités du forum. Sur TechniGuitare, les informations sont gratuites et disponibles pour tous aussi un bon moyen de contribuer à votre tour, c'est de commander des circuits imprimés. En plus, la qualité est impeccable et ils sont livrés rapidement.

Par ailleurs, si quelqu'un a besoin d'une variante ou d'adaptations spécifiques pour son Pedal Board, je peux lui réaliser un bloc d'alimentation "Custom" sur mesure : il suffit de me contacter en MP ou par e-mail pour étudier son projet.

Edit du 13 mai 2010 :

J'ai testé aujourd'hui pour la première fois cette alim.

Juste pour vous situer, dans l'immeuble de locaux ou l'on joue, le circuit électrique est pourri de chez pourri.
Habituellement je me coltine des ronflettes d'un autre monde et je suis obligé de limiter mon nombre de pédales à cause de ça.
Alors premier test avec 8 pédales dont le looper rc-20xl et l'accordeur : aucune ronflette rien de chez rien, le silence (que ça faisait presque peur )
Ok alors j'ai commencé à ajouter les pédales avec des piles, à rassembler 3 pédales sur une seule sortie; à rajouter la soviet suprem avec son alim perso en ac.

Bref à l'arrivée il y avait 13 pédales en ligne, ce que je n'avais jamais pu faire. Résultat, rien de chez rien : silence absolu !
La prochaine fois je vais rajouter encore 3 ou 4 pédales, tenter de rassembler celles qui peuvent l'être sur la même sortie sans faire naitre de ronflette et pouvoir enfin ne plus être obligé de choisir avant de jouer !!!

Donc allez y les yeux fermés c'est du tout bon et même si c'est un investissement, je ne pensais pas arriver à un tel silence. Même en allumant les fuzzs et autres pédales à gain, j'avais moins de bruit sans jouer que tout effet éteint avant. Juste INCROYABLE !!!

Bravo de chez bravo quoi !!!!

[shaddo]

Par ailleurs, si quelqu'un a besoin d'une variante ou d'adaptations spécifiques pour son Pedal Board, je peux lui réaliser un bloc d'alimentation "Custom" sur mesure : il suffit de me contacter en MP ou par e-mail pour étudier son projet.

William et ChuckResistance ont des besoins spécifiques. A la suite de leurs demandes, j'ai réalisé les circuits imprimés
qu'ils souhaitaient. Pour simplifier leurs achats, je leur ai aussi fourni les connecteurs d'alimentation DC Jack 2.1mm.

William souhaite un module POWER DELUXE mais avec 4 sorties DC au lieu de 2 et sans aucune sortie AC.
Gros plan du circuit imprimé de l'alimentation version Power DeLuxe avec 4 sorties DC réglables et isolées :



ChuckResistance a besoin de 6 sorties DC sur un circuit imprimé au format carte Europe 160 x 100 mm.
Gros plan du circuit imprimé de l'alimentation version ECO avec 6 sorties DC réglables et isolées :



Contactez-moi en MP ou par e-mail shaddo.techniguitare@orange.fr pour obtenir des circuits imprimés standards ou spécifiques à vos besoins.