초코볼의 inside Tech

알리에 처음 눈을 뜨기 시작하던 2017년쯤에 Transistor Tester 라는 것을 구입해서 납때해서 만들고, 잘 사용하고 있었습니다.

전자 부품 테스트 하기에는 이만한 것이 없죠.

* Hardware | Transistor Tester

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

이 테스터기에 사용되는 건전지가 9V 인데, 교체하게 되면 케이스 안에 수납되어 있는 형태라 반분해를 해야 해서 매우 귀찮습니다.

또한 새로 건전지를 구매해야 하기도 하구요.

3년 썼더니만, 올 것이 왔습니다.

1. 대세는 무선 충전

일전에 휴대폰용 무선 충전 DIY 할 때 봐 놨던 제품이 생각나, 이놈도 무선 충전으로 개조해 보기로 합니다.

* Hardware | 무선충전기를 만들어 보자 DIY

- https://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-Wireless-Charger-DIY

동일한 날 다른 부품도 AliExpress 에서 주문 했더니만, 동시에 도착했습니다.

필요한 구성품은 다음과 같습니다.

- 무선 충전 코일 (receiver)

- 충전 5V input / 9V output 컨버터 모듈

- 3.7V 배터리

2. 무선충전 receiver 코일

자기장을 이용하여 전기를 만들어 주는 코일 입니다. 디자인이 심플하고 소형이어서 딱 사용하기 좋은 크기네요.

* DIY Qi Standard Wireless Charging Coil Receiver Module Circuit Board DIY Coil For Phone For Battery 5V 1A Fast Quick Charger

- https://www.aliexpress.com/item/32995630744.html

특징은 웹사이트에서 가져왔습니다.

Features

1. Pure copper coil, high permeability, low loss, assuring fast charging.

2. Can charge the battery directly.

3. Charging current is around 5V 1A.

4. Can be directly connected to the phone's motherboard, the phone will display wireless charging.

5. Red is positive and gold is negative. The wire can be bent freely.

Specification

Material : PCB

Product Name : Wireless Charger Receiver Module

Input Power : 5V 1A or 9V 0.5A

Output : Power up to 5W

Charging Efficiency : 75%

Transmission distance : 2~8mm

Charger Applicable Form : Wireless Charger

Executive Standard : Qi Wireless Charging Standard

Product Certification : CE/FCC/ROSH

Board Size : 1.9 * 3.2cm / 0.7 * 1.3in

Copper Coil Size : 4.1 * 2.9cm / 1.6 * 1.4in

Cable Length : 5cm / 2.0in

Weight : approx. 6g

Note

Wireless charging = transmitter + receiver (both can be charged together)

1. There is a "charger" (i.e. coil patch) : If your phone has a built-in "receiver", or you have already purchased a "receiver" in another home, then you only need to buy a "transmitter" Charging.

2. There is a "generator" (i.e. the base) : If you have already purchased the "transmitter", then you can just recharge by purchasing the "receiver".

Package List

1 * Charger Receiver Module

소형인지라 코일과 breakout board 가 앙증맛게 생겼습니다.

PCB 도 말랑말랑한 재질이라 여러 환경에서 사용될 수 있도록 제작되었습니다.

뒷면입니다. iPhone / Android 에 무선 충전 모듈이 없는 스마트폰에 사용할 수 있게끔 만들어져 있습니다.

3. 컨버터 모듈

충전 코일 / 배터리 등을 연결하고 9V를 출력해주는 모듈 입니다.

* Charging Step Up Booster Module Dc 5v-12v To 9v/12v For 18650 Lithium Battery Ups Voltage Protection Converter Charge Discharge

- https://www.aliexpress.com/item/4000123591565.html

크기가 그리 크지 않아, Transistor Tester 밑의 공간, 즉 9V 건전지가 위치한 공간에 무리 없이 들어갈 듯.

이 부품을 선택한 이유는 5V 계열로 충전하고 / 3.7V Lithium Ion 배터리를 충방전 / 9V 출력을 내주는 기능이 모두 들어있기 때문입니다.

12V output 버전도 있지만, 9V output 버전을 구매했습니다.

1. Description

It is a UPS uninterruptible power supply control board.

2. Features

1) Support charging and discharging at the same time

2) Large current

3) Small size

4) High efficiency

5) Support short circuit protection

3. Parameters

1) Product Name : UPS Voltage Converter Module 

2) Working Voltage : DC 5.0V~12.0V

3) Output Voltage : DC 9.0V

4) Output Power : 9W

5) Support Battery(No include!) : 3.7V Lithium or polymer battery 15Ah(Max)

6) Working Temperature range : -40℃~85℃

7) Working Humidity range : 0%~95%RH

8) Size : 50*20*6.3mm

4. Using Steps

1) Connect right input voltage at input terminal.

2) Check output voltage by voltmeter and ammeter.

3) Connect battery at B+ and B-.

5. Note

1) Its max output current is 1A and can not keep output 1A.

2) The positive and negative poles of the input power supply cannot be reversed Otherwise the module will be damaged.

3) Users can install a common anode Red-Blue LED by yourself as charging indicators. Blue light indicates whether there is a load at output. Keep Red is charging. There is no battery if Red flashing. Red OFF if charged.

4) Due to the large current, it is recommended to use a thicker wire. Wire cross-section greater than 1.5 square millimeters.

5) Please read use manual and description before use.

6. Application

1) Ordinary power supply

2) Battery charger

3) Mobile power

4) Power conversion

5) Infrared alarm

6) Network equipment such as switches

7) Router

8) Battery car modification

7. Package

1) 1pc UPS Voltage Converter Module

이놈도 다른 부품 도착할 때 같이 왔네요.

알리에서 전자 부품이 도착하는 평범한 모습.

깔끔한 PCB.

전압 control 및 안정용 IC chip 들이 보입니다.

입력부와 출력부 등에는 코일 부품으로 전압 제어용 인덕터와 IC 들이 달려 있습니다. 정전압 다이오드 등도 보이네요.

왼쪽 부분에 LED1 으로 표시된 곳이 상태 indicator 용 LED 가 위치하는 듯 합니다만, 3 pin LED 는 동봉되어 있지 않았습니다.

찾아보니, 3-pin LED 는 + 또는 - 를 공유하는 LED 2 개가 하나로 되어 있다고 하네요.

* LED pinouts – 2, 3, 4-pin and more

- http://lednique.com/leds-with-more-than-two-pins/

0805 SMD LED 를 사용하면 될 듯 하군요. 마침 자가 arduino 만들어 보려고 구입해 놓은 0805 SMD LED 가 있으니 활용해 보면 되겠습니다.

SMD LED 실장시에는 극성을 조심해야 합니다.

밑의 사진처럼 Red / Green LED 를 이쁘게 잘 붙였습니다.

4. 배터리

3.7V Lithium Ion 배터리는, 방사능 측정기 DIY 때, battery upgrade 하고 남은 것을 활용합니다.

집안에서 3년동안이나 굴러다니고 있었는데, 잘 되었어요.

* Hardware | bGeigie Nano 의 battery 를 업그레이드 해보자

- https://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-bGeigie-Nano-battery-upgrade

Lithium Ion / Polymer 배터리의 표기들이 3.7V / 4.2V 두 가지고 있는데, 이는 동일한 스펙이고 다른건 아니라 합니다.

3.7V 는 평소 voltage 이고, 4.2V 는 peak voltage 라고 하네요.

* Voltages | adafruit

- https://learn.adafruit.com/li-ion-and-lipoly-batteries/voltages

For example, almost all lithium polymer batteries are 3.7V or 4.2V batteries. What this means is that the maximum voltage of the cell is 4.2v and that the "nominal" (average) voltage is 3.7V.

그 사이 한번도 충/방전을 안했는데도 3년동안 voltage 가 변하지 않았네요. 용량도 그대로 였습니다.

5. 연결

충전용 receiver coil 과 converter module 을 납땜하고 무선 충전 해 봅니다.

충전쪽으로 가는 전압은 약 4V.

출력은 9.19V 나와서 정상 동작 하네요.

이제 테스터기 본체를 분리하고, 9V 연결선을 제거.

Converter module 에서 본체로 가는 선은 조금 굵은 것을 사용하고자, 예전에 구입한 충전 connector 에서 적출한 선을 사용 했습니다.

배터리는 선이 짧아서 연장해주고 쇼트를 막기 위해 수축 튜브로 마무리.

전원 스위치 ON 하니, converter module 에 납땜한 녹색 0805 SMD LED 이 켜지면서 전원이 들어 옵니다.

전압도 문제 없습니다.

충전하면서 전원을 켜도 잘 작동 하네요.

충전과 출력이 동시에 되고 있다는 것을 알려주는 LED 가 이쁘게 잘 들어오니, 상태 확인이 쉽습니다.

6. 조립

기판 뒷면에 배터리와 PCB 가 들어가게 되는데, 쇼트 방지를 위해 쿠션을 제단하여 깔아 줍니다.

밑판에 캡톤 테이브로 코일과 회로를 고정해 줍니다.

Converter module 은 그 크기가 테스터기 아래부분의 뒷면에 맞춤형 처럼 들어 맞네요.

투명 아크릴 케이스이고, 캡톤 테이프가 노란색을 띄어서 그런지 멋지게 보입니다.

이번 프로젝트는 구상한 대로, 만족스러운 결과가 나와서 기분이 좋습니다.

7. 실사용

조립 후, 충전기 위에 올려 놓으면 충전 불이 들어오면서 문제 없이 충전 됩니다.

충전이 완료 되면 모든 불이 꺼집니다.

충전 중에 전원을 키면, 역시나 동시에 불이 켜지구요.

전체 샷은 이렇게 보여요.

8. 미세 전류

대기상태가 되면, Green LED 가 아주 조그맣게 깜빡입니다.

아마도 확인 전류인 듯 한데, 미세하게 깜빡이면서 소비되는 전류가 싫다면 LED 를 제거하면 되겠죠.

그래도 사용 중에 불이 들어오는 모습이 멋져 그냥 놔두기로.

FIN

이 글은 진정한 USB 충전 케이블을 찾아가는 여정으로, 관련하여 약 1년 반전에 작성된 글이 있습니다.

* Hardware | Magnetic Charging Cable 을 구매해 보자

- https://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-buying-Magnetic-Charging-Cable

1. 여정의 시작

처음에 iPhone 충전 케이블을 교체하고자 아래 케이블을 구매해서 사용했습니다. 

* PZOZ usb cable for iphone cable Xs max Xr X 8 7 6 plus 6s 5 s plus ipad mini fast charging cables mobile phone charger cord data

- https://www.aliexpress.com/item/PZOZ-USB-Cable-Charger-Data-Sync-2A-Fast-Charging-Cord-Adapter-For-iphone-6-6s-plus/32632635156.html

전류량도 충분하여 고속충전도 잘 되었었죠.

예전 사진이 있어 올려 봅니다.

집과 회사에 놔둘려고 2개를 한꺼번에 구입했었습니다.

포장은 잘 되어서 왔습니다.

케이블 자체에 섬유로 쌓여있고,

단자 부분이 질기면서 너무 딱딱하지 않은 플라스틱으로 되어 있어, 지금도 가끔 사용할 때 문제가 전혀 없습니다.

다만, 집안에 여러 형태의 USB 케이블들이 혼재되어 있는것이 너무 마음에 안들었습니다.

통일만이 살길이라고 생각했지요.

micro USB 로 전 USB 포트를 통일하고, iPhone 일 경우만 male adapter 를 이용하기로 했습니다.

밑의 사진처럼 micro USB 에다가 꼽아서 변형시키는 것이지요.

이 제품의 문제점은 어뎁터 부분이 길어지다 보니 지렛대 작용에 의해, 검은색 플라스틱 부분이 쉽게 부러져 버립니다.

한달도 안되어 두개가 부러져 버리다 보니, 나머지 하나도 버렸습니다. 이건 아니다...

2. 트렌드인 자석형

그 다음 사용된 것이 자석형 충전 케이블 입니다.

기기 부분에 먼저 자석형 단자를 꼽아 놓고, USB 쪽을 근처에 가져가면 알아서 "착" 하면서 붙는 제품이지요.

Kickstarter 에서 먼저 소개되면서 아류 제품들이 중국에서 쏟아져 나왔습니다.

그래서 먼저번 글에서 사용된, 자석식 충전 케이블로 한동안 잘 버텨왔습니다.

자세한 내용은 먼저번 글을 참고해 주세요.

* Hardware | Magnetic Charging Cable 을 구매해 보자

- https://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-buying-Magnetic-Charging-Cable

제품의 구매 링크는 아래 입니다.

* GARAS Magnetic Micro USB Cable Fast Charging Mobile Phone Magnet Micro USB Charging Cable For Xiaomi/Samsung/Huawei Micro USB

- https://www.aliexpress.com/item/Magnet-Cable-For-Iphone-Android-Mobile-Phone-Magnetic-Cable-2IN1-Magnet-Mirco-USB-Cable-Fast-Charger/32804451742.html

이 제품의 문제점은, 충전할 때 단자부분이 너무 뜨거워진다는 것과 가끔 인식이 안되는 것이였습니다.

그럴때는 스마트폰에 꼽혀있는 부분을 뺀 다음 되돌려서 끼우면 되었습니다.

결국에 가서는 인식을 못하고 충전을 못하게 되었습니다. 고장난거죠. 2년을 못넘기네요.

그래서 새로운 제품을 찾게 됩니다.

3. 자석형의 두번째

인터넷 서핑하던 중에 평가 좋은 자석형을 발견하게 됩니다.

* Elough E04 Magnetic Charger USB Cable For iPhone Micro USB Type C Mobile Phone Cable Fast Charging Magnet Charger USB Wire Cord

- https://www.aliexpress.com/item/Elough-E04-Magnetic-Charger-USB-Cable-For-iPhone-Micro-USB-Type-C-Mobile-Phone-Cable-Fast/32847181845.html

요즘 많이 쓰이는 C Type 도 판매가 되고 있네요.

가족과 회사에 있던 제품을 모두 교환할 꺼라 여유롭게 구매합니다.

케이블 4개, iPhone 용 단자 여분 3개, micro USB 용 2개를 구입합니다.

아래는 은색입니다. 확실히 차이가 나죠?

4. 2줄

이 제품의 가장 큰 특징은 단자 접촉 부분이 두줄이라는 것입니다.

실상 연결될 때에는 저 두줄중 한줄만 사용하게끔 되어 있습니다.

자세히 보면 한쪽에만 금색 단자들이 늘어서 있습니다.

접촉 시킬 때에는 위아래 뒤집어서 붙여도 문제 없습니다.

iPhone 에 삽입되는 부분은 요로코롬 생겼습니다.

micro USB 부분에 삽입되는 단자 입니다.

삼성 휴대폰에 끼울 때, 좀 많이 빡빡하더군요.

5. 연결

실제로 충전이 잘 되는지 확인해 봅니다.

이미 iPhone / Android 폰에는 잘 동작되는거 확인 되었고, 이번에 새로 구입한 AirPods 를 가지고 추가 확인해 봤습니다.

AirPods 실리콘 케이스에 뚫린 구멍에 딱 맞는군요.

충전 케이블을 "착" 하고 붙이면 여유공간 없이 정확하게 결합됩니다. 완전 맞춤이네요.

이번 충전 케이블은 단자 부분에서 열도 거의 나지 않습니다.

효율 좋게 잘 만들어진것 같습니다.

잘 충전되고 있다는걸 확인할 수 있습니다.

완전 만족하면서 잘 사용하고 있습니다.