Hardware | 고장난 Arduino Nano 수리기

1. Arduino Nano 고장내기

Arduino 를 가지고 놀다 보면, 전원 +/- 극성을 바꿔서 input 으로 넣거나 하면서 부품을 태워 먹을 수 있습니다.

저는 이런 식으로 해서 arduino nano 두 개를 고장냈네요.

한 번은, DIY 한 Arduino 2560 에 bootloader 를 입히면서,

또 한 번은 CO2 센서 동작 확인하면서 GND 입력에 전원을 잘 못 인가하면서.

두 가지 모두, 회로적으로 전원 +/- 를 쇼트 시키면서 발생했습니다.

Arduino nano 에서 매캐한 연기가 피어오르며, diode 가 타버렸습니다.

아래 사진에서 USB 쪽 diode 가 부풀어 올랐고, 갈라진 모습을 보여줍니다. 저기서 연기가 피어 오릅니다.

냄새가 맹독류라 그런지 (아마도 발암 물질) 집에서 태우면 냄새가 꽤 오래 남습니다. ㅠㅠ

다행인 것은 회로가 short 되면, 그 역전류를 diode 가 받으면서 타 주었기 때문에, 다른 부품의 손상을 방지 할 수 있었습니다.

2. 교환 diode 찾기

제가 가지고 있는 arduino nano 는 Chinese fake 제품이어서 그런지, S4 라고 적혀 있어 사양이 조금 다를 수 있습니다만,

Original arduino nano 에 들어가는, 전원쪽 diode 는 다음 부품입니다.

MBR0520-TP

- MBR0520LT1-D.PDF

사양서를 보면, 20V / 0.5A Schottky Doide 임을 알 수 있습니다.

이왕 이렇게 되었으니, 오리지널 제품과 동일한 diode 를 넣어 주면 더 좋을 듯 합니다.

AliExpress 에서 검색하니 팔고 있어서 주문합니다.

* 100pcs SMD diode 0805 SOD-123 1N5819 1N4007 1N4148 MBR0520 MBR0530 MBR0540 B2 B3 S4 T4 SOD-323 1206 1N4148WS 1N5819WS B5819WS
    - https://www.aliexpress.com/item/4000331408283.html

도착샷은 예의.

Diode 마킹이 B2 = MBR0502 가 아니라, SD 라고 되어 있네요.

또 이상한거 보낸거 아냐? 라고 생각해서 찾아 봤습니다.

MBR0520

- MBR0520.pdf

제조회사마다 마킹이 다르게 나왔을 수 있네요. 이번에 구입한 회사는 마킹을 B2 대신에 SD 를 사용한 것 같습니다.

물건 도착은 나중 일이고, 일단 기존 가지고 있던 diode 를 이용하여 수리해 보기로 합니다.

3. 적당한 다른 대체 diode 찾기

가지고 있던 arduino nano 두 개나 태워먹어 버리자, aliexpress 에서 부품 오기만을 기다릴 수가 없었습니다.

지금까지 이 취미 하면서 구입하여 보유해 놨던 diode 들 중에 적당한 놈을 찾아 봅니다.

* 7 kinds*10pcs=70pcs/lot SMD diode package / M1 (1N4001) / M4 (1N4004) / M7 (1N4007)/ SS14 US1M RS1M SS34 KIT

- https://www.aliexpress.com/item/32774058057.html

M1 부품 소비가 많아, 일전에 동일한 업자에게 또 한번 구입하였습니다.

M1 (1N4001) / M4 (1N4004) / M7 (1N4007)

M1 (1N4001) 이 50V / 1A 로, 그나마 MBR0520-TP 의 20V / 0.5A 와 비슷하네요.

SS14

허용 전압과 전류가 너무 낮아서 안되겠군요.

SS34

전압은 40V 으로 M1 보다는 낫지만, 허용 전류가 너무 높습니다.

US1M

말도 안되게 높은 전압때문에 패스.

RS1M

진심 1000V ?!!!!

결과적으로 spec. 비교 결과, M1 (1N4001) 이 가장 적당한 diode 되겠습니다.

다만, 주의할 점은, 20V / 0.5A 이었던 허용 전류/전압이, 그 두배 이상인 50V / 1A 가 되었으므로,

앞으로 short 시에는 diode 는 멀쩡하지만, 다른 중요한 부품들을 태워 먹을 수 있는 가능성이 생겨버렸습니다.

MBR0520-TP 가 도착하면, 그 때 또 바꿔 줘야겠네요.

4. M1 이식

M1 으로 납땜하여 붙여 줍니다.

PCB 패턴보다 조금 큰 diode 인지라, 붙이는데 애좀 먹었네요.

열을 너무 많이 가하면 고장나는 부품이라, 깨끗하게 붙이면서 열을 가하지 않게 하느라 작업에 시간이 걸렸습니다.

수리 후, 동작 확인해 보니, 전원도 들어오지 않던 arduino nano 가, 언제 그랬냐는 듯 잘 동작합니다.

Sketch upload 및 센서 인식에도 전혀 문제가 없네요.

Mission Completed!

4. 원래 제품으로 수리

MBR0520 (SD) 가 도착 했으니, 나머지 arduino nano 하나도 수리해 봅니다.

수리라고 해 봤자, 고장난 부품 때어 낸 자리에 새 부품 납땜 하는 것이지만요.

애정을 담아 납을 듬뿍 발라 줬습니다.

Diode 가 작아서 충분히 인두 팁을 기판에 접근 시킬 수 있고, pin point 로 납을 먹일 수 있어 flux 없이도 쉽게 했습니다.

임시로 M1 (1N4001) 을 사용하여 수리한 것도 MBR0520 로 바꿔 줘야 하나, 귀찮아서 그냥 사용 할람니다.

두 개 모두 Sketch 도 업로드 되고, 동작도 잘 됩니다.

이상 arduino nano 다이오드 수리기 였습니다.