18 noviembre 2014

GUIA transformadores | 9V AC-DC | trucos para alimentar correctamente tus pedales



Bueno compañeros quiero compartir con vosotros esta pequeña "curva de aprendizaje", de como he llegado a solucionar un problema bastante frecuente, dentro del mundo de los que padecemos el "diógenes" de los pedales de efectos. Como buen amante de los pedales, cada vez tengo más y el problema surge cuando los quiero conectar todos a la vez ( hablo de más de 10!) ya sea para pasar un buen rato experimentando y/o simplemente por el gusto de liar una buena jauría sónica y destruir este espíritu maligno llamado aburrimiento...

Al principio de esta "enfermedad", lo normal es tener un pedal y el transformador que viene con él, luego el problema viene cuando empiezas a acumular unos cuantos pedales y tienes que conectar 3 o 4 transformadores en una regleta de corriente, se puede hacer pero es bastante incómodo ir con tantos transformadores de corriente.

La primera solución, es usar un afinador (boss, polytune, etc...) de estos que tienen una toma de corriente extra para poder acoplarle un alargo con clavijas para alimentar otros pedales. Pero el problema que quiero abordar es cuando llega "EL MOMENTO" en que la potencia (mA) del afinador se te queda corto, porque hay tantos empalmes y bifurcaciones para conectarlos todos, que los pedales empiezan a hacer "poltergeist" y cosas raras, como que los agudos se van de vez en cuando, la distorsión suena raruna tirando a cerduna y un largo etc de despropósitos sonoros no deseados...

¡¡¡¡¡ DESENCHUFARLO TODO !!!!



Conceptos básicos

No quiero entrar ni profundizar mucho en términos técnicos ni fórmulas complicados de estas que tanto aburren y sinceramente detesto. Puede que ya los conozcas, pero si no es el caso, espero que la siguiente información te sirva de ayuda para entender un poco más como funcionan los pedales.




Terminologia
Explicación
Definición típica
Concepto
simplificado
Voltaje (Tensión) Voltaje (tensión) es la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos o dentro de un circuito, expresado en Voltios ( normalmente lo vemos abreviado con la letra V ). Voltaje es la unidad de medida que determina que pila o transformador de corriente necesita cada pedal.
Current (intensidad, Amperios)

La intensidad de corriente eléctrica es el movimiento de carga eléctrica. La unidad de medida son los Amperios, que equivale al flujo de un Coulomb por segundo.


Los Amperios o mejor dicho los mili-Amperios (mA) nos indica que cantidad de corriente que necesita el pedal.  Los voltios nos definen el "tipo", los amperios definen la cantidad que necesitan.
AC/DC Una banda de hard rock formada en Sydney, Australia en el 1973 por los hermanos Angus y Malcolm Young.

Alternating Current (AC, corriente alterna) es como sale la corriente de los enchufes de la pared. Se le llama alterna porque cambia de fase positiva a negativa constantemente. Direct Current (DC) es como sale la corriente de las pilas o un transformador AC-DC.

 

Voltios en el contexto de los pedales

La mayoría de pedales funcionan a 9 Voltios DC, es un "standard pactado" ya que las pilas son de 9V al igual que la energía con la que se requiere alimentar un circuito de audio.  Són 9V lo ideal? Bueno es correcto para el típico circuito de transistores o opamp boosters, fuzz, distorsiones y overdrives.
Pero imponen algunas limitaciones en el diseño de los pedales, estas limitaciones son problemáticas para los boosters limpios, equalizaciones y pedales digitales.
La primera limitación es la cantidad de "headroom" disponible. El "headroom" es el máximo de señal que da un circuito antes de aplicarle la compresión y distorsión. Aquí es donde los Voltios afectan al "headroom":
Un circuito típico utiliza un divisor de Voltios para establecer un punto de referencia. Este punto, en términos muy simplificados, le dice al transistor o amplificador opamp, donde esta el "punto medio" de la señal, y es generalmente la mitad de los voltios disponibles (9V / 2 = 4.5V) y este es el valor que determina del "headroom" que dispone el circuito.
Si hablamos de un overdrive o pedal de distorsión, entonces el "headroom" generalmente no es importante, porque lo que se quiere es tener un circuito comprimido y distorsionado. Pero si lo que quieres es un boost limpio, lo que se busca es amplificar la señal de la guitarra sin ninguna distorsión ni compresión, entonces 4.5V es problemático. Y aquí es donde el compromiso entre la necesidad y el rendimiento entran en juego. 
Para los boost, equalizaciones y efectos moduladores tener mucho "headroom" es importante, y el pedal necesita más de 9V. En este caso los diseñadores usan diferentes técnicas para aumentarlo:



Técnica
Como funciona
2 pilas Se usan 2 pilas de 9 V cada uno para obtener 18V, doble voltaje significa tener el doble de "headroom" Este arreglo rápido es muchas veces poco practico porque ocupa mucho espacio dentro del pedal y hay que comprar el doble de pilas, hoy en día no son muy usuales, són más tipicos en los pedales antiguos  Mirad algunos diseños de Craig Anderton's o los libros de R.A. Penfold's y  podrás ver un montón de circuitos con doble-pilas.
Transformador AC más potente
Otro intento de augmentar el voltaje es usando un transformador de más de 9V para tener más "headroom" ( los típicos son de 12 volts - 18 volts). Esto lo soluciona eficazmente, pero te obliga a usar un transformador específico para cada pedal.
Un incrementador de poténcia
Un incrementador de potencia es un sistema que usa condensadores para aumentar el voltaje. Los más comunes usados en pedales son los Maxim MAX1044  --es un chip que puede aumentar los Voltios para obtener más "headroom". También hay otra opción parecida llamada Godlyke Voltage Converter.

 

Pilas

El standard usado en los pedales, es esta pila de 9 volt PP3.


Pero que podemos decir sobre los diferentes tipos? normales, alkalinas, recargables, etc... Hay de muchos tipos y materiales distintos, pero pocas de las opciones son aptas para los pedales de efectos. Vamos a mirar las diferencias entre capacidades y materiales que tiene cada pila de 9 volt:

Tipo de Pila
Capacidad típica en mAH
Alkaline 500-550
Carbon-Zinc 400
Lithium 1200
NiCd nickel-cadmium recargable 120
NiMH nickel-metal-hydride recargable 175-300
Lithium polymer recargable 500


La capacidad esta medida por miliamperios-hora  (mAH). Se puede ver que las alkalina tienen más que las las de carbon-zinc, pero menos que las de Lithium. Desafortunadamente las de lithium son mucho más caras y desde el punto de vista económico no son practicas para los pedales.
Generalmente las alkalinas son las mejores para usarlas en pedales por su relación longevidad / precio. Es un problema igualmente, se recomienda no usar pilas, en su lugar usar un transformador AC-DC, por comodidad y por razones medio-ambientales debido a su alta toxicidad cuando las tiramos gastadas a la basura.


Técnica del Over-Volting y Under-Volting

"Espera!" te dirás. "Esto no se puede hacer! Es peligroso!" En parte es cierto y no se debe hacer, pero es conveniente saber que hay algunos trucos aplicando un mayor o menor voltaje a un circuito de efecto, con los que se puede conseguir que salga un mejor sonido de un mismo pedal.
Algunas veces la gente usa transformadores que funcionan a más de 9V. Por ejemplo, si coges un overdrive que suena bien, si lo subes a 12V puedes encontrarte que suena mucho más potente y nítido. Y eso es porque como he comentado antes, se le aumenta el "headroom" con más voltios. Es interesante experimentar con la técnica del Over-Volting, pero SIEMPRE SIGUIENDO ESTAS NORMAS / LIMITACIONES:

  • Asegúrate primero que el pedal soporta un mayor voltaje. Antes de enchufarle un transformador más potente, consulta con el fabricante del pedal para asegurarte de cual es el voltaje máximo que soporta. No asumas que funcionará. Asume que vas a FREÍR tu pedal.
  • Esta técnica de Over-Volting solo funciona para pedales analógicos. Principalmente porque usan transistores y/o opamps que "hacen su magia". Estos circuitos analógicos permiten que con los voltios de más, se aumente el "headroom" y mejoren su sonido. En cambio los pedales digitales necesitan un voltaje CONCRETO Y FIJO para funcionar (normalente marcado en el conector de corriente del pedal), si no le conectas lo que marca simplemente no funcionan o se fríen. Si por ejemplo coges un pedal Line 6 DSP y le subes el voltaje, en el mejor de los casos se apagara y en el peor de los casos se convertirá en un ex-pedal. Avisado estas :D
Lo siguiente, es el under-volting también conocido como "voltage sag" o "dying battery". Algunos músicos sienten que algunos pedales suenan mejor cuando la pila esta a punto de morir / agotarse. Es conocido en circuitos como el Fuzz, overdrive y distorsiones. ¿Porque con una pila que se esta muriendo suenan mejor? La explicación es tan simple como que al bajar el voltaje al pedal, se baja también el "headroom" cosa que en este caso añade más compresión y distorsión a la señal, por esto solo funciona con overdrives, distorsiones y Fuzz.
Por supuesto que esperar a tener una pila a punto de morir, es difícil de conseguir y imposible mantenerla agonizando sin que muera definitivamente, nada practico la verdad. Por esto te puedes construir un dying battery simulator, o utilizar este cacharro Sag feature of a commercial power unit para conseguir el mismo resultado.

Por esto la técnica del over-volting, under-volting no funciona con los pedales digitales. Son sólo bestias binarias llenas de ceros y unos, con los Voltios correctos o sin ellos. Recordad esta magia solo funciona con los circuitos analógicos!

 

Current Draw

Basta de voltios por ahora, que hay que decir sobre la corriente eléctrica? Porque es importante saber los miliAmperios de cada pedal? A eso se le denomina current draw.
Cada pedal gasta/absorbe una cantidad diferente de corriente (mA) con solo conectarlo (debido a los diferentes componentes dentro de su circuito). Cuanto más alto sea la cantidad en mA, más rápido se gastan las pilas, por esto se recomienda desconectar la pila del pedal cuando no lo vayas a usar, o mucho mejor usar un transformador.
Para ver algunos ejemplos del "current draw" de algunos pedales más comunes, mirad esta lista para haceros una idea:

Categoría
Pedal de ejemplo
Current Draw
Típico circuito analógico  de transistor/opamp ZVex Box of Rock 3mA

Ibanez Tube Screamer 6mA

Boss BD Blues Driver Overdrive 13mA
Pedal simple con circuito  Digital/DSP Boss PS5 Super Shifter 50 mA
Boss DD-5 Digital Delay 65mA
Multi-Efectos / Pedaleras Boss ME 50 multi-effects 140mA
Boss Twin Pedals (i.e. DD-20 delay, etc.) 200mA


¿Como se mide el Current Draw?

A medida que vas añadiendo pedales surgen los problemas de alimentación y "poltergeist" como comentaba al principio. Por esto es muy útil y necesario saber el CurrentDraw de cada pedal, para saber que alimentación hay que ponerle como mínimo, para no quedarte corto y evitar fenómenos paranormales.
Normalmente viene escrita en el mismo pedal, en el manual o en las especificaciones de la web del fabricante. Pero es útil saber medirlo por si no lo encuentras por ninguna parte y para tener el numero de mA exacto de tus pedales. Es un truco importante que te hace más atractivo para las mujeres (sarcasm alert).
 La buena noticia es que es muy fácil de medir. Lo primero que necesitas es un multimetro, tester. (¿como? que no tienes un multímetro? Hazte con uno barato, es la herramienta principal de un usuario/hacker/constructor de pedales, sin él supongo que tendrás que usar tus poderes jedi...).

  1. Inserta un jack en la entrada para que se conecte el circuito del pedal.
     
  2. Aprieta el switch del pedal para activarlo (on - led rojo).
    .
  3. Abre el pedal para sacar la pestaña donde se enchufa la pila de 9V
     
  4. Conecta solo el lado positivo de la pila.
     
  5. Selecciona en el multímetro la opción para leer mA, valores entre 2-200mA.
     
  6. Haz contacto con las agujas del multímetro en serie como en el dibujo de abajo.
     
  7. Mide el current draw

 

Pedales que funcionan sin pilas

También se puede medir en el caso que no usen pilas. Sigue las indicaciones del dibujo, tienes que construir un mini invento con un DC jack in, otro DC jack Out y soldar los cables como el dibujo:



Realmente es bastante simple, a medida que vayas mirando todos los pedales, apúntatelos en una hoja o libreta, para después sumarlos todos y saber las características de la fuente de alimentación / transformador que necesitas para alimentar correctamente tus pedales.

 

Transformadores AC-DC

Hay de muchos tipos precios y calidades. De normal los transformadores, pueden ir desde los 3 V a los 40V y usan un pequeño circuito para convertir y rectificar la corriente de AC a DC.

 

Los transformadores baratos sin regular

Los más baratos que te encuentras en los "bazares chinos", se basan en el circuito primitivo que se usaban antiguamente, consecuencia directa, el ruido, hum y los Voltios que indica que tiene no son exactos, suelen ser de "carácter orientativo". Usan un circuito de diodos para convertir la corriente AC en DC, pero quedan residuos de corriente AC que se filtran con la señal de audio en forma de ruido.
Podéis hacer esta experimento solo por diversión, coge el multímetro, busca el transformador más cutre y barato que tengas en casa,  conéctalo a la corriente y mide los Voltios reales que da, ahora mira los Voltios que marca en la etiqueta. Puede que la pegatina diga AC-DC 12V, pero la lectura sea de 14V o así. Esto pasa porque los transformadores baratos, solo dan 12V cuando esta conectado al pedal o aparato para el que esta diseñado, éste absorbe los 2V de diferencia con el circuito. No es una cosa trágicamente terrible, pero no te permite asignar un Voltaje deseado, concreto y adecuado a cada pedal.
La verdad es que los transformadores baratos, son una auténtica mierda, pero todos tenemos a patadas entre nuestro equipo, pero la buena noticia es que aunque estos transformadores no tengan filtros para el ruido ni el hum, la mayoría de pedales suelen llevar incorporada una parte de su circuito para aislarlo y reducirlo, pero no se elimina completamente.

 

 Transformadores "con selector de Voltios"

Estos transformadores se conocen, por tener esta pestaña con la que puedes asignar 4.5V, 9V, 12V, 15V, 18V etc... Usan un circuito semi conductor para convertir de AC a DC y llevan un filtrado adecuado que significa tener menos ruido en la señal, son más estables y fieles al voltaje que marcan en su etiqueta, dando más estabilidad al circuito que alimentan..

¿Asi que? ¿Cuales utilizo?

Si eres como yo, tendrás una caja llena de transformadores de "mierda", rotos , quemados o desmontados. Cuando necesitas alguno , metes la mano en ella y sacas uno que te sirva "momentaneamente" según necesidad, pero siempre terminan con problemas añadidos.
En un mundo utópico, todos tendríamos que utilizar transformadores de alta calidad, pero esto supone gastarse un dinero que por norma no disponemos o nos gastamos en otras cosas... Entonces lo más típico y usual que se utiliza para alimentar pedales, es el archiconocido Boss PSA-120, que da  9.6 Volts constantes y filtrados.



Con él puedes poner la suma de 200mA, lo que es suficiente para distorsiones, fuzz y overdrives... pero si tienes que conectar 20 pedales, olvídate de este trasformador y empieza a mirarte los multi-transformadores y encadenar las salidas del transformador para llegar a todos los pedales.


 

 Conectores de los transformadores

Algo que también te puedes encontrar es una inmensa variedad de conectores que usan los transformadores de AC-DC y que no sirven para los pedales. el standard es el tipo Boss de 2.1mm con el negativo conectado al interior.




Después de conocer esto vienen varias dudas que hay resolver.

Polaridad Desconocida
 

Tienes un transformador que parece ser correcto, marca los Voltios que necesitas, pero no estas seguro si el negativo va dentro como en los pedales boss...
Solución: Primero mira la etiqueta del transformador. Suelen llevar un pequeño dibujo que muestra la polaridad como este:





Si no tiene este dibujo, que suele pasar frecuentemente, conéctalo a la corriente y con el multímetro; haz contacto con la punta roja en la parte exterior, y con la punta negra en el interior (tip del dibujo de arriba). Si te hace lectura positiva de +Voltios, tienes la polaridad correcta, negativo dentro como el standard de Boss. Si te muestra una lectura negativa de -Voltios, tiene la polaridad al revés que los Boss.

Polaridad Invertida

Tienes un transformador AC con el voltaje correcto, con el conector correcto, pero la polaridad invertida.
Solución:Coge un corta cables y haz un tajo limpio por la mitad y sigue las instrucciones del dibujo para "des-invertirlo".


 

  Multi-Transformadores

Una de las formas más eficientes de alimentar tu cadena de pedales es con un multi transformador, aquí pongo una pequeña lista orientativa de las más populares disponibles en el mercado.
Modelo
Pros
Contras
Visual Sound One-Spot este es el más vendido, incluye un simple transformador con un cable con clavijas para alimentar pedales en cadena.
  • Barato!
     
  • Da un máximo de unos 1700mA
     
  • Muchas opciones para conectar
     
  • Puedes alimentar Boss twin pedals, Line 6 y otros modelos con adaptadores opcionales
  • No-aislado, lo que significa que el ruido que sale del transformador puede afectar a los pedales y a la señal de audio. 
  • La cadena de conectores se convierte en un caos de cables, es necesario un poco de trabajo para ordenarlo y que se vea "limpio".
Voodoo Labs Pedal Power 2 si te tomas en serio la enfermedad de los pedales, tienes que comprarte este monstruo The Pedal Power 2 es standard de oro de los multi-transformadores. Tiene 8 salidas aisladas, viene con una multitud de cables de conexiones.
  • Salidas aisladas completamente
     
  • 2 salidas con mini-potenciómetros para el efecto "dying Battery"
     
  • Puedes alimentar todo tipo de pedales incluidos los Boss y Line6.
     
  • Magníficamente diseñado
     
  • Construido como un tanque
  • Muy caro!



Dunlop DC Brick Otra opción popular, tiene 8 salidas con un total de 1000 mA. Por alguna razón inexplicable, necesita su propio transformador AC...
  • 8 salidas
     
  • Bien construido
     
  • Tiene salidas de 18v separadas
  • Requiere un transformador AC cosa que parece bastante tonta  
  • Las salidas no están aisladas.
Pedal Gear JuiceBox Este modelo es bastante interesante ya que tiene salidas aisladas de 9vDC y 9vAC.
  • 5 salidas aisladas / 4 DC y 1 AC
     
  • 9v DC
     
  • 18v DC
     
  • Voltios ajustables
     
  • 1500mA para pedales grandes
     
  • selector para 120-240V AC
  • 300 dolares!

 

Construye tus cadenas de alimentación

Digamos que tienes un multi-transformador como el Pedal Power 2, por ejemplo. Con seis salidas de 100mA y 2 de 200mA. Pongamos que mides el current draw de los pedales y ves que puedes agrupar varios de ellos en una misma salida, porque entre todos suman menos de 100mA. Es aconsejable hacer grupos de 3/4 pedales por cada salida de alimentación, imagínate que tienes esta configuración;


Corriente disponible 100mA
Pedal 1 current draw 20mA
Pedal 2 current draw 20mA
Pedal 3 current draw 60mA

Una vez hechas los cálculos matemáticos, es hora de ponerse a soldar las clavijas DC para construirte las cadenas que necesites, puedes comprar los cables ya hechos, pero lo suyo es hacérselos uno mismo para molar igual y poder gastarte la diferencia en birras o cual sea tu vicio.
Sigue el diagrama del dibujo de abajo, usa clavijas DC de 2.11mm. El dibujo solo muestra como hacer un cable con 2 conectores (el primero de la izquierda va la transformador y el segundo y tercero de la derecha van conectados a los pedales), si se necesitan más solo hay que copiar y repetir las conexiones de la segunda y tercera clavija y empalmar tantos como se necesiten;







 

 

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Espero que este tostón os sea útil
y le saquéis el máximo partido 
a vuestra colección de pedales!
Gracias por tu atención !
Saludos y verymetal!
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p.d. para más información de como construir un transformador DIY y otras utilidades visitar el link del post original de donde he traducido este post y usado sus fotos...

Fuente original  http://www.beavisaudio.com/techpages/PoweringPedals/index.htm