초코볼의 inside Tech

전자 부품을 가지고 너무나 놀고 싶은데, 생계를 위한 회사 업무는 많고, 용돈은 적고, 그렇게 시간만 가고 있었습니다.

2016년 11월 20일. 하고싶은 전자 놀이를 더는 늦출 수 없다고 생각하고 저렴하더라도 멀티 미터를 구입합니다.

1. VC97

AliExpress 를 검색하던 중, 뭔가 카피스러운 멀티미터를 발견합니다. VC97.

그때 당시 가격이 26.79 USD. 4년만에 2.3 달러 정도 올랐네요.

* VICI VC97 digital multimeter voltmeter AC/DC voltage current Resistance Capacitance frequency Tester multimetro vc97

- https://www.aliexpress.com/item/32871339902.html

저렴하지만, 기능 상 특별히 문제는 없다는 글들을 봤습니다.

VC97_upgrade_diff.pdf

어느정도 검증된 FLUKE 같은 제품을 구매하고 싶었으나, 기본 25만원이 훌쩍 넘어가는 금액... ㅠㅠ

2. 도착

중국 사이트에서 물건을 직접 구매해 보기 시작할 때라 조마조마 하면서 기다리던 생각이 나네요.

실제 가격은 거의 30 USD 인데, 10 USD 정도로 교기하고 보낸 소포.

파우치 안에 캐이블류와 함께 꽉꽉 담겨 왔습니다.

요놈이 그놈이군.

프로브는 악어클립형과 탐침용 두 개가 들어있고, Thermocouple 온도 센서도 포함되어 있습니다.

이 가격에 이 구성품이면 훌륭한 것이죠.

3. 분해

잘 써오고 있던 와중에, 분해해 보고 싶어 졌습니다.

사실은 저렴한 멀티미터를 개조한 글 들을 보고, 혹시 나의 VC97 도 그런 가능성이 있는지 미리 확인해 보려는 의도도 있습니다.

우선 말랑말랑한 연질의 케이스를 벗겨 냅니다.

분해시 쇼트의 위험이 있으므로, 밑의 커버를 벗겨 내고 건전지를 분리합니다.

뒷면의 나사 세 개를 풀면, 뒷 커버가 쉽게 분리 됩니다.

PCB 상의 정식 명칭은 VC97 V0.7 이네요. 버전이 극 초기인 듯 합니다.

2016년 11월 20일에 구입했지만, 실제 생산일은 2015년 3월 16일로 되어 있네요. 아니면 PCB 디자인 완료한 날짜일 수도 있구요.

모드를 바꾸는 노브와 LCD 창을 제거하면 아래와 같습니다.

모드를 바꾸는 다이얼 부분에는 끈적한 그리스가 발라져 있습니다.

중앙 처리하는 chip 은 판별할 수 없게 수지로 덮여 있네요. 아쉽.

Layout 을 보니, 원래 실장하기 위한 chip 은 좀 큰데, 대체 chip 을 사용한 듯 보입니다.

Chip 핀을 납땜하기 위한 접점이 노출되어 있어서, 개조가 가능하다면 쉽게 납땜할 수 있도록 되어 있네요.

신기하게도, LCD 와 접점은 flex 케이블이 아닌. 컨텍 동판입니다.

요즘은 잘 사용하지 않는 방식이라고 알고 있습니다. 아니면 LCD 자체가 이런 방식이라 그럴까요?

높은 연산 처리를 요구하는 것이 아니기에 4kHz 의 오실레이터로 움직이는 것을 알 수 있습니다. Chip 크기도 매우 작습니다.

테스터 프로브 꼽는 부분은 두껍게 되어 있습니다.

또한, 높은 전압이 걸릴 수 있으므로, 보호 퓨즈 2개와 shunt 저항이 달려있네요.

뒷판에 달려있는 저 스프링의 의도는 잘 모르겠습니다.

뒷판의 알루미늄 호일과 접촉하는데, 알루미늄 호일 자체가 어디와 연결된 것은 아니라서요. 차폐 용도인가?

궁금한게 많지만, 이 쪽 지식이 짧은지라, 구조와 실장된 부품들만 감상하고 그대로 재조립 합니다.

4. 강렬하게 구매하고 싶다

나중에 여유가 된다면, 다음 멀티미터기는 아래 제품을 구입해 보고 싶습니다.

목소리 카랑카랑한 영국 땜쟁이 아저씨가, 전 세계의 멀티미터를 까고 다니시다가, 본인이 직접 설계하고 제작한 멀티 미터 입니다.

Youtube 를 보면, 다른 멀티미터들을 얼마나 까대는지, 본인 것은 잘 만들었을 꺼라 생각이 듭니다.

* 121GW Multimeter

- https://www.eevblog.com/product/121gw/

1. 세라믹 콘덴서

콘덴서 / 캐페시터에는 여러 종류가 있습니다.

Arduino 생활에 있어서는 많은 종류 중에서 2가지가 주로 사용 됩니다.

* 전해 콘덴서

* 세라믹 콘덴서

전해 콘덴서에 대해서는 아래 글에서 이미 다른 구매글을 올렸습니다.

* Hardware | AliExpress 에서 condenser 를 구입해 보자

- http://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-AliExpress-condenser-buy

오늘은 세라믹 콘덴서에 대한 구매 내용입니다.

2. 제품 선택

우리의 AliExpress 를 보면 많은 제품이 나옵니다.

가장 많이 소비자가 선택한 제품을 골라서 주문하였습니다.

* 300PCS Ceramic capacitor 2PF-0.1UF,30 valuesX10pcs=300pcs,Electronic Components Package,ceramic capacitor Assorted Kit

- https://ko.aliexpress.com/item/100-New-2pf-0-1UF-Ceramic-Capacitor-Assorted-kit-Assortment-Set-30-Kinds-10PCS-300PCS-Lot/32417975915.html

3. 알아둬야 할 것

세라믹 콘덴서는 주로 작은 용량에 사용되는것 같습니다.

그래서인지, 제한된 소자 면적에 숫자를 다 적을 수가 없어 기호처럼 적혀 있습니다. 

위의 그림 중, 제일 밑에 있는 누런색이 세라믹 콘덴서 입니다. 제가 구입한거죠.

우선 pico / nano / micro 단위부터 인식해야 합니다.

* 1 pico = 1/1000 nano

* 1 nano = 1/1000 micro

* 1 micro = 1/1000

멀티미터가 nano 단위를 지원을 해서, 머릿속으로 계산을 자꾸 해야 합니다.

위의 그림에서는 154 = 150000 pF = 150 nF 입니다.

이 방법을 꼭 기억해서 사용하세요.

4. 읽어보기

자, 읽는 법도 배웠으니 도착한 세라믹 콘덴서의 값들을 확인해 봅니다.

주의할 점은, 워낙 값이 작다 보니 손으로 들고 있으면,

조그마한 흔들거림으로 값이 계속 변한다는 것입니다.

어디에 안착시켜서 값이 안정되길 기다려서 읽는게 필요합니다.

또한, 멀티미터기가 그리 좋은게 아니니 측정값의 신뢰성은 살짝 떨어진다는 것을 유의해 주세요.

가짓수가 많아서 값의 순서는 없습니다.

* 153 = 15000 pF = 15 nF --> 18.32 nF 으로 측정됩니다.

* 103 = 10000 pF = 10 nF --> 13.34 nF 으로 측정됩니다.

underline = 밑줄이 있는 것은 50V/100V 에서 가동된다는 뜻입니다. 없으면 500V 라고 하네요.

* 2 = 2 pF = 0.002 nF --> 0.002 nF 으로 측정됩니다. (Perfect !)

* 3 = 3 pF = 0.003 nF --> 0.028 nF 으로 측정됩니다.

* 68 = 68 pF = 0.068 nF --> 0.072 nF 으로 측정됩니다.

* 471 = 470 pF = 0.47 nF --> 0.45 nF 으로 측정됩니다. (Almost !)

* 472 = 4700 pF = 4.7 nF --> 6.67 nF 으로 측정됩니다.

* 30 = 30 pF = 0.03 nF --> 0.033 nF 으로 측정됩니다.

* 47 = 47 pF = 0.047 nF --> 0.047 nF 으로 측정됩니다. (Perfect !)

* 682 = 6800 pF = 6.8 nF --> 7.93 nF 으로 측정됩니다.

* 22 = 22 pF = 0.022 nF --> 0.22 nF 으로 측정됩니다. (Perfect !)

* 331 = 330 pF = 0.33 nF --> 0.308 nF 으로 측정됩니다.

* 222 = 2200 pF = 2.2 nF --> 2.606 nF 으로 측정됩니다.

* 33 = 33 pF = 0.033 nF --> 0.034 nF 으로 측정됩니다. (Almost !)

* 101 = 100 pF = 0.1 nF --> 0.113 nF 으로 측정됩니다.

* 102 = 1000 pF = 1 nF --> 1.486 nF 으로 측정됩니다.

* 75 = 75 pF = 0.075 nF --> 0.075 nF 으로 측정됩니다. (Perfect !)

* 473 = 47000 pF = 47 nF --> 32.11 nF 으로 측정됩니다.

* 152 = 1500 pF = 1.5 nF --> 2.804 nF 으로 측정됩니다.

* 15 = 15 pF = 0.015 nF --> 0.012 nF 으로 측정됩니다. (Almost !)

* 104 = 100000 pF = 100 nF --> 99.5 nF 으로 측정됩니다. (Almost !)

* 10 = 10 pF = 0.01 nF --> 0.007 nF 으로 측정됩니다. (Almost !)

* 5 = 5 pF = 0.005 nF --> 0.003 nF 으로 측정됩니다.

* 223 = 22000 pF = 22 nF --> 32 nF 으로 측정됩니다.

* 683 = 68000 pF = 68 nF --> 69.5 nF 으로 측정됩니다. (Almost !)

결과는 아래와 같습니다.

* Perfect = 4개

* Almost = 6개

그러나 전체적으로 쓸만한 것 같습니다. 안심하고 회로 구성에 사용하려 합니다.

FIN

중국제라고 무시할 수 없네요.

멀티미터(중국제)도 못 측정할 줄 알았지만 측정이 잘 되고,

세라믹 컨덴서(중국제)도 꽤 정확하게 측정됩니다.

30가지인데, 봉지가 많아서 다 측정을 못하고 어디 구석으로 굴러들어간것 같습니다.

한 5개 정도는 측정을 못했습니다. 측정해 보지 않아도 괜찮게 맞겠죠?

1. 시작

전자 부품 취미를 하다 보면, 회로 구조상 condenser 가 필요한 대목이 나옵니다.

대학교때 회로이론에서는 주로 Capacitor 로만 표현되는데, 실제 필드에서는 Condenser 라는 용어가 더 많이 쓰이는 것 같습니다.

Condenser = Capacitor 는 회로에서 일종의 buffer 역할을 하며, 직류시에는 차단을 하며 교류만을 흘려보내는 성질이 있습니다.

위의 성질을 이용하여, 실제 사용 방법은 다음과 같아요.

a. 직류를 차단

b. 노이즈 제거

c. 안정된 전원

d. 전압/전류에 민감한 IC 보호

아래는 wikipedia 에서 가져온 그림입니다.

캐패시터는 참 여러종류가 있죠?

회로의 기호적으로는 다음과 같습니다.

2. 구입

원래는 콘덴서로 유명한 삼영, 루비콘, 에너솔 등을 구입하려 했으나,

본격적으로 구입해서 뭔가 수리를 하기에는 기술이 부족해, 간단한 회로 확인만을 위해 간단하게 구성합니다.

아래는 향후 PC 보드 수리나 가전 수리를 위해 구입하면 괜찮을 리스트 항목 입니다.

( http://www.parkoz.com/ 에서 활동하시는 "우명진 [wmjcom]" 님의 여러 수리기를 통하여 리스트업 해 봤슴 )

삼영 NXH 10V 330uf 지름 6.3mm 높이 11mm 1개 [105도, 6000시간, Low ESR, 초장수명]
삼영 NXH 10V 1000uf (10mm, 105도, 장수명)
삼영 NXC 10V 1000uf 8파이(8mm, 105도, Low ESR)
삼영 NXH 10V 1000uf 10파이(10mm, 105도, 장수명)
삼영 NXH 10V 1500uf 10파이(10mm, 105도, 장수명)
삼영 NXH 10V 2200uf (105도/10000시간/지름10mm*높이25mm, 초장수명/Low ESR)
삼영 NXB 10V 3300uf (지름 10mm * 높이 25.0mm, Low ESR, 105도  4,000시간, Ripple  Current(리플 전류)
삼영 LXZ 10V 3300uf

삼영 NXH 16V 100uf
삼영 NXH 16V 220uf 지름 6.3mm 높이 11mm 1개 [105도, 6000시간, Low ESR, 초장수명]
삼영 NXH 16V 1000uf 8파이(8mm, 105도, 장수명)
삼영 NXB 16V 2200uf 10파이(10mm, 105도, Low ESR)
삼영 NXH 16V 3300uf (지름 10mm * 높이 25.0mm, Low ESR, 105도 10,000시간, Ripple  Current(리플 전류)

삼영 NXH 25V 100uf [105도/6000시간/Low-ESR/지름 6.3mm/높이 11mm]
삼영 NXH 25V 470uf [105도/10000시간/Low-ESR/지름 10mm/높이 12.5mm]

삼영 NXH 35V 47uf (105도/6000시간/Low ESR/직경5파이/장수명)
삼영 NXH 35V 100uf (105도/6000시간/Low ESR/직경6.3파이/장수명)
삼영 NXH 35V 220uf [105도/8000시간/Low-ESR/지름 8mm/높이 11mm]

삼영 NXH 50V 10uf 1개(105도/6000시간/Low ESR/직경5파이/장수명)
삼영 NXH 50V 22uf 1개(105도/6000시간/Low ESR/직경5파이/장수명)
삼영 NXH 50V 47uf 지름 6.3mm 높이 11mm 1개 [105도, 8000시간, Low ESR, 초장수명]
삼영 NXH 50V 100uf 지름 8mm 높이 11mm 1개 [105도, 8000시간, Low ESR, 초장수명]

삼영 TDA 200V 680uf 지름 22mm 높이 45mm 2개 [105도, 2000시간, Lug Type]

삼영 TDA 400V 270uf(105도, 2000시간, 직경 25파이, 러그 타입)
삼영 TLS 450V 330uf [105도/3000시간/지름25.4mm/높이45mm]

에너솔(EneSol) 16V 470uf (105도/11.5파이/고체 캐패시터/Super Low ESR/최대 리플용량 6100uf)
에너솔(EneSol) 6.3V 560uf

루비콘 MCZ 6.3V 3300uf (105도/2000시간/Low-ESR/지름10mm/높이25mm)
루비콘 MXC 6.3V 3300uf (10파이/10mm/105도/Low ESR)

결국 우리의 친구 AliExpress 에서 구입합니다.

- https://ko.aliexpress.com/item/set-of-120pcs-12-values-0-22UF-470UF-Aluminum-electrolytic-capacitor-assortment-kit-set-pack-Free/32323214980.html

1.63 USD 입니다.

구성품은 다음과 같다고 하네요. 도착하면 확인해 보려 합니다.

3. 도착

한 3주 걸려서 도착했습니다.

포장은 평소의 AliExpress 답습니다. 무난해요.

아래는 펼쳐보인 사진 입니다.

4. 확인

도착한 애들을 확인해 보았습니다.

확인에 사용된 기기는, 역시 AliExpress 에서 구입한 multi tester 와, 역시 AliExpress 에서 구입하여 만든 Transistor Tester 입니다.

* Multi Tester

- 

* Transistor Tester

- http://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-Transistor-Tester

* 0.47 uF / 50V

Transistor Tester 가 전반적으로 더 정확한것 같습니다.

대략 0.5uF 를 가르키는 군요.

Multi Tester 기도 비슷한 값을 보여줍니다.

* 1 uF / 50V

테스터기 두 친구 모두 비슷한 값을 나타내 줍니다.

그 값 또한 거의 정확합니다.

ESR 값 (뭔지 모름. 아마 내부 저항) 까지 보여주는게 믿음직 스럽습니다.

* 33 uF / 16V

약 1 uF 이 넘어가면 정확한 값을 나타내 주는것 같습니다.

* 0.22 uF / 50V

* 4.7 uF / 50V

* 2.2 uF / 50V

각각 사진을 찍으면 사진 갯수가 늘어나니, 한꺼번에 찍었습니다.

양쪽을 붙잡고 있어야 하니, 몇 번의 실패를 하고야 한장 건집니다.

* 10 uF / 50V

* 22 uF / 50V

* 47 uF / 16V

값이 높아지면 살짝씩 Tester 들끼리 차이가 나기 시작합니다.

Transistor Tester 쪽을 믿어야겠죠?

* 100 uF / 16V

* 220 uF / 16V

VC97 은 완전히 측정 범위를 벗어나 버렸습니다.

이로써 VC97 은 100uF 이하에서만 활용이 가능한 것 같습니다.

* 470 uF / 16V

값이 조금 커지니 VC97 은 오차가 많이 벌어지기 시작합니다.

FIN

정확성을 요구하는 보드에 사용하기에는 좀 그렇지만,

기본 수치는 달성하는것 같아, 간단한 동작을 구현하거나 IC 를 사용한 테스트 보드를 구성하기에는 좋은것 같아요.

1. 빵판

전자부품을 이용하여 놀려면 빵판이 필요합니다.

AliExpress 에서 빵판을 구매하기로 하고 돌아봅니다.

큰것도 있고 작은것도 있고...

큰거는 부담스럽고, 작은 것은 프로토타입 만드는 용도 정도라, 반쪽 사이즈를 찾아봅니다.

당연히 있네요.

2. 주문

AliExpress 에서 딱 적당한 크기의 빵판을 팔고 있습니다.

- https://ko.aliexpress.com/item/Breadboard-830-Point-Solderless-PCB-Bread-Board-MB-102-MB102-Test-Develop-DIY/32339925888.html

특히 좋은 것은 몇 개의 lead 선들과 전원 모듈을 같이 동봉되어 있네요.

바로 주문합니다. 무료배송인지는 항상 확인합니다.

3. MB102 Power Supply Module

주문한 빵판에는 MB102 Power Supply Module 이라는, 전원 공급장치가 있습니다.

Arduino 에 필요한 5V/3.3V 는 물론이거니와 USB를 통한 전원도 공급하는 모양입니다.

원래는 YwRobot 이라는 회사에서 정식으로 제조되는 물건인데,

중국분들이 클론을 제조해 팔고 있는 듯 합니다.

요렇코롬 생겼습니다.

빵판의 +/- 에 딱 다리가 맞게 되어 있습니다.

한쪽에 다리가 두개씩 되어 있습니다.

다음과 같이 끼우면 됩니다.

뒷면입니다.

워낙 구조가 간단하다 보니 그렇게 특별하지 않아 보입니다.

4. 구동

전원을 인가해 봅니다.

단, 어느정도의 voltage 를 넣어도 되는지 아무런 설명서가 동봉되어 있지 않습니다.

뭐 늘상 그러려니 하고 인터넷을 뒤져 봅니다.

뭔가 복잡한 회로도가 나왔습니다.

각 단자들의 연결과 부품들이 나와 있습니다.

이렇게 잘 나와 있으니 카피 뜨는건 정말 쉬울 듯 합니다.

좀더 찾아보니 input voltage 를 명시한 그림이 있네요.

그렇습니다. "6V ~ 12V" 를 DC로 입력하라고 그러네요.

적당한 DC adapter 를 골라서 꼽아 줍니다.

집에는 9V / 1A 어뎁터가 있어, 이것을 이용합니다.

5. 전압 확인

전원을 인가했을 때, 전압이 제대로 나오는지 확인해 봅니다.

우선, 점퍼를 3.3V 으로 옮겨 놓고, 빵판의 전원 라인에 3.3V 가 되는지 확인해 봅니다.

3.273V... 뭐 적정한것 같습니다.

이번에는 5V 에 점퍼를 옮겨 놓고 측정해 봅니다.

4.94V... 나쁘지 않은 것 같습니다.

빵판의 전원선에 연결하는 것 외에

보드상에서 바로 3.3V / 5V / GND 핀으로만 되어 있는 부분에 연결해 봅니다.

3.3V / GND 를 확인해 보면, 3.273V 가 나옵니다.

어찌보면 당연하네요. 동일한 레귤레이터를 거쳐서 3.3V / 5V 를 만들어 내므로, 전원 리드선에서 나오는 값과 같을 수밖에 없습니다.

아쉬우니 5V / GND 핀도 측정해 봅니다.

동일하게 4.94V 가 측정됩니다.

USB 를 통한 전원 공급도 문제 없는지 봅니다.

Arduino Micro 가 잘 동작하네요.

5V / GND 와 USB를 동시에 사용했을때도 검사해 봅니다.

특별히 로드를 걸지 않아서 적절한 확인인지는 모르겠지만, 문제 없이 잘 나옵니다.

특별히 문제 없고 괜찮은 듯 합니다.

OLED 같이 항상 그 자리에 놓고 전원을 인가하는 module 일 경우는, 3.3V / GND 에 항상 연결해 놓고 사용해도 편할 것 같습니다.

6. 주의사항

아래 URL 에서 자세한 주의사항 및 spec. 정보가 있었습니다.

- http://www.petervis.com/Raspberry_PI/Breadboard_Power_Supply/YwRobot_Breadboard_Power_Supply.html

이 사이트에서도 제품을 받고 사양을 믿고 바로 사용하지 말고, 꼭 디지털 미터기로 측정한 다음 사용해라고 나와 있습니다.

또한 어뎁터도 가능한 6.5V 근처의 것을 사용하라고 권장하고 있습니다.

이는, 어차피 5V / 3.3V 로 떨어트려 사용하므로, 레귤레이터에 무리가 없게 하려면, 낮으면 낮을 수록 좋을것 같습니다.

흠흠... 그렇군.

FIN

하나씩 알아가는 재미가 쏠쏠합니다.