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

1. 시작하기

가끔 웹서핑을 하다 보면, 테스터기이긴 한데 DIY 모델을 보곤 했습니다.

뭔가 조잡하지만 불빛 들어오는 LCD창도 있고.

캐페시터의 경우, 단순한 측정값이 아닌 내부 저항값도 보여주고.

더욱이 f-generator 까지 해주는 물건을 보게 됩니다.

가격도 17 USD 정도로 저렴하기까지 합니다.

2. 오리지날

그 근원을 따져보면 Russian 형들이 진행한 AVR Transistor Tester 프로젝트라 합니다.

- http://www.instructables.com/id/AVR-Transistor-Tester/

- https://www.mikrocontroller.net/topic/transistortester-mit-avr

- https://www.mikrocontroller.net/topic/248078

즉, 러시아 불곰형이 재주를 넘고, 중국 상인이 돈을 버는 제품인거죠.

그래도 DIY 로 싸게 세상에 나올 수 있어서 좋은 제품이라고 생각합니다.

3. 도착

택배왔다~

포장은 잘 되어서 왔습니다.

필요한 부품과 케이스용 아크릴이 포함되어 있습니다.

구매 사이트의 사진에는 스위치에 달린 돌림 손잡이에 플라스틱 nob 가 보이지 않아서, 따로 사려고 했으나 switch nob 도 왔네요.

이제 조립해 봅니다.

4. 조립

DIY 키트 이니, 직접 납땜을 해야 합니다.

ATmega328 칩은 다리가 많아서, 이 main chip 만 실장이 되고 있고, 그 외의 부품을 모두 땜을 해야 합니다.

저항이나 콘덴서는 그리 어렵지 않은데, 기판 위에 실장하는 부품 3개가 힘듭니다.

Youtube 에서 확인해 보니, 기판 위에 납을 먹여 놓고 열풍기로 지지니 자연스럽게 실장하는 방법이 있으나,

열풍기가 없는 관계로 최대한 손떨림을 억누르며 납땜에 도전하기로 합니다.

먼저 기판 위에 납을 먹여 놓습니다.

일단 옆에 있는 비교적(?) 큰놈 및 SMD 저항을 붙입니다.

작업을 위해, 근처에 붙일 저항은 작업은 하지 않은 채 진행했습니다.

최대한 부품들이 인두의 열때문에 망가지는 것을 방지하려고 신경쓰면서 했어요.

그래서 모양이 요로코롬 되었습니다.

더 이상 만지면 흐트러질까봐 이대로 완료합니다.

저놈은 어떻게 붙이지....?

플럭스도 조금 썼습니다만, 알리발 중국 제품을 구입해서 그런지 별로 효과가 없었습니다.

정말 살짝살짝 붙이면서 했고, 중간에 붙어버린 발이 있어서, 인두를 조금 오래 접촉시켜 납이 서로 오무라들게 했습니다.

(남들은 잘도 하더니만...)

위의 3개 부품만 잘 실장이 되면, 나머지는 단순 납땜입니다.

휘리릭 조립하고, 아크릴 케이스도 조립해 줍니다.

뒷면에 사용할 나사들이 넓적한 판이 없어, 아크릴에 무리가 갈 것 같아서, 와셔를 넣어주었습니다.

테스트하는 부품을 고정하는 핀이 너무 짧아 기존것은 뽑고, 구성품에 들어있던 빨대같은 걸로 바꾸어 줍니다.

이제 완료 했습니닷!

5. 테스트 

굴러다니는 저항 하나를 이용하여 테스트 합니다.

1191k ohm 이네요.

테스터기에서는 얼마가 나올까요?

옷, 1190k ohm... 이것만 봐도 정상 작동하는 것 같습니다.

성공이네요.

이름이 transistor tester 인지라, TR 도 잘 측정이 됩니다. (신기)

TR 측정시에는 내부 회로도도 그려줘요. 물론 콘덴서도 측정해 줍니다.

그 외에도 frequncy generator 도 되고, 주파수 측정기도 되며, 기타 여러가지 기능이 많이 있습니다.

만, 아직 사용할 기회는 없었습니다.

이제 전자 취미를 늘려가면 점점 더 활용할 기회가 생겨 재미질것 같아요.

6. 개조

개조라고 할 것도 없지만, 한가지 아쉬운 부분이 어뎁터 입니다.

무슨 이유인지 몰라도, 매우 일반적인 5.5/2.1mm 구멍이 아닌, 5.5/2.5mm 규격입니다.

DC adpater 가 정말 그런지 측정해 봅니다. 버니어 켈리퍼를 사 놨으니 한번 써봐야겠죠?

외경은 5.5mm 정도가 맞네요.

내경은 2.1mm 정도가 맞습니다.

그 이유로 DSO150 이라는 DIY Ocilloscope 에 사용하고 있는 어뎁터를 사용하지 못합니다.

아래는 참고 blog

- http://chocoball.tistory.com/entry/HardwareDSO150Oscilloscope

이렇게 되면, 매번 9V 건전지를 다 쓰면 계속 갈아줘야 하는 번거로움이 생깁니다.

그래서 이 단자도 5.5/2.1mm DC adapter 를 사용할 수 있게끔 바꾸어 줍니다.

두꺼운게 보이시나요?

비교샷 입니다.

집에 굴러다니는 고장난 예전 network hub 가 5.5/2.1mm female 단자였습니다.

저 부분의 납을 제거해야만 기판에서 적출할 수 있겠네요.

다리 규격도 똑같습니다.

이쁘게 적출 성공입니다.

그럼 tester 에서도 적출해야겠죠?

확실히 차이가 보이지유?

바꾸어서 납땜하고 어뎁터를 끼워 봅니다.

성공입니다 !!!

9V 베터리로만 구동했을때 입니다.

조금 사용했다고, 그새 8.9V 로 떨어졌습니다.

그러나 9V DC adapter 를 사용할 수 있으니, 걱정 없습니다.

신기하게도, 베터리로 구동중에 어뎁터를 끼우면, 다시 리셋되면서 adapter 로 재구동 됩니다.

베터리 및 DC adapter 스위칭 로직이 있는듯 합니다.

이제 베터리를 넣고 아크릴 케이스를 닫아 놓아도,

급하면 베터리로 구동되고, 옆에 DC adapter 가 있으면, 베터리 분리 필요 없이 바로 사용할 수 있게 되었습니다.

FIN

이제 뭘하지?