초코볼의 inside Tech

LED 전등에 대한 로망을 간직한 채 살고 있습니다.

얼마 전에 쓰레기장에서 수거한 버려진 LED 로 거실등을 하나 교환 했었더랬죠.

* Hardware | LED 전등 교환기

- https://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-LED-light-replace

1. 득템

어느 일요일 저녁, 쓰레기 버리로 수거장에 갔을 때 눈에 띄는 녀석 발견!

겉이 멀쩡해 보입니다.

LED 칩 계열에서 람보르기니라는 LG Innotek 이 사용된 패널!!!

2017 년산으로 그렇게 오래 된것 같지는 않네요. 출력은 50W.

2. 안정기

형광등에서는 형광등을 구동시키는 장치를 안정기라고 합니다.

LED 에서는 드라이버 또는 SMPS (Switch-Mode Power Supply) 라고 부릅니다.

LED 는 반영구적이라고 하지만, 이 SMPS 불량으로 인하여, 형광등보다 짧은 수명을 가지게 되는 경우가 허다 합니다.

수거한 LED 패널을 붙어있던 안정기로 전원을 넣어 보니 반응이 없네요.

내부를 까 봤더니, 탄 흔적이...

눈으로 확인되는 그을음 흔적으로는 퓨즈가 나갔습니다.

용량은 맞지 않지만, 다른 LED 패널에 사용된 SMPS 가 있어서 LED 패널을 확인해 보니, 잘 켜집니다.

그렇지만, 와트 수도 맞지 않는 SMPS 이다 보니, 전자파음이 꽤 들립니다.

소리도 소리이거니와, LED 칩 수명에도 좋지 않으므로, 이걸 계속 사용할 수는 없습니다.

3. 퓨즈 수리

눈으로 확인된 고장 부위가 퓨즈 이므로, 퓨즈를 교환하면 살아날 것 같아요.

버리려고 했던 다른 안정기에서 정상 퓨즈를 적출합니다.

어찌어찌 우겨넣고 연결해 줍니다. 쇼트를 방지하기 위해 퓨즈 전체를 수축 튜브로 감쌓아 줬습니다.

스위치 온! 펑~~!!!

퓨즈가 터저버렸네요...

급하게 작업하다 보니, 세척액이 남아있던 상태로 전기를 넣은 것이 원이인 듯 합니다. (잘하자...ㅠㅠ)

4. 퓨즈 구매

적출할 수 있는 퓨즈가 없어서, 이참에 구매하기로 합니다.

* Gold 1808 125V 250V AC 0451 SMD Fast blow Fuse 0.5A 0.75A 1A 2A 3A 4A 5A 6.3A 8A 10A 12A 15A 500MA 750MA 0451 ultra-rapid fuses

- https://www.aliexpress.com/item/32872911147.html

기존 용량과 동일한, 2A 로 구매합니다.

예전같이 유리관이 아니라, 세라믹 케이스 안에 심을 넣은 형태도 있군요.

잊어먹고 있으니 도착했습니다.

이렇게 생겼습니다.

구매시 고민되었던 문구, Slow blow / Fast Acting.

전자 부품 보호에 민감한 경우는 "Fast Blow" 를 사용하고,

초기 전원이 일정 피크 이상 들어가야 동작하는 기기 - 모터 등 - 에는 "Slow Blow" 를 사용한다고 합니다.

흠... 모터에 Fast Blow 를 사용하면 사용할 때마다 매번 터지겠군요. 용도에 맞는 퓨즈가 있다는 사실을 처음 알았습니다.

* Slow Blow vs Fast Acting Fuse

- https://electronics.stackexchange.com/questions/25055/slow-blow-vs-fast-acting-fuse

5. 바리스터

향후를 위해 SMD 버전으로 구입한 Fuse 에 다리를 만들어 줍니다.

기판에 잘 납땜해 주구요.

파워 온! ... 감감 무소식... ㅠㅠ

혹시 다른게 문제가 있나 다시 꼼꼼히 살펴 봅니다.

보호 플라스틱에 터진 괘적을 보면, 퓨즈 뿐만 아니라 바리스터 라는 부품도 함께 터진 것을 발견 했습니다.

요놈이군요. 과전류에 대한 회로 보로용으로 "바리스터 - Varistor" 라는 부품이 있다는 것을 처음 알았습니다.

그냥 모양만 다른 콘덴서인 줄...

지식IN 에서 찾아 봤습니다.

* 이 부품이 무었인가요?

- https://kin.naver.com/qna/detail.nhn?d1id=11&dirId=1118&docId=64982136

ZNR 47V짜립니다.

470 숫자의 의미는 앞의 2자리는 숫자 그대로 4와 7이고

마지막 1자리 0은 곱하기를 하는 것으로

47 X 0= 47V가 전압이고

가령 471 이라면 470V 짜리가 됩니다.

밑의 숫자는 직경을 나타내는 것인데

3 인지 9인지 분간이 안 되는데요

자로 직경을 재 보면 됩니다.

ZNR은 제너다이오드 2개를 맞붙여놓은 것과 같은 역활을 하는 것으로

해당전압 이상이 걸리게 되면 컷트시겨 버리는 거죠.

ZNR에서 전압이 큰 것은 두께도 두껍고 

직경은 전류에 관련 된 것으로 직경이 크면 허용전류도 큰데

확실한 전류용량은 같은 직경이더라도 제조사마다 조금씩 다르므로 데이타북을 봐야 됩니다.

* 바리스터(Varistor)의 적정 용량을 알려주세요.

- https://kin.naver.com/qna/detail.nhn?d1id=11&dirId=1118&docId=68730959

2.전압 및 크기(용량) 선정방법.

1)AC 220V일때는 391(390V)~471(470V)사용

**AC 220V일때의 최대치(피크치)는 311V임을 감안한것임

2)크기(용량)은 크램핑 빈도수에 의해서 결정되며 수식이 제법 복잡합니다.

가)AC 220V Line용 일때는 471을 사용할경우 10D(파이)이상을 사용하는데 보통 14D를 많이 사용합니다.

나)릴레이 접점보호용은 부하전압의 종류(AC/DC),부하의종류(저항성/유도성),부하전류량에 따라

121~471을 많이사용 합니다.**구체적인 설계기술이 필요합니다.

폭발한 바리스터의 제원은, "FNR 07K471" 군요.

FNR 은 회사 이름이고, 07 부분은 크기(파이) 이며, 471 부분이 견디는 전압인 듯 합니다.

크기(파이) 에 따라 Capacitance 가 커집니다.

FNR_Varistor.pdf

6. 바리스터 구입

연말 휴가 기간 내에 수리하고 싶어, 알리가 아닌 국내 업체에 주문을 넣습니다.

* (10개 묶음) 딥 바리스터 Varistor (10파이, 470V)

- https://smartstore.naver.com/ntrex/products/2232991688

1. 고장

사람 움직임을 감지하여 불을 켜는 현관등이 나갔습니다.

전기 관련해서는 항상 두꺼비집을 내리고 작업합시다.

단순히 전구 수명이 다 했나 하고, 전등을 갈아 봤더니 계속 켜져있네요.

센서부 고장일 듯 합니다.

나사를 풀고 본체를 천정에서 분리합니다.

사진에서 보이듯, 처음 공사하신 분의 장인의 손길이 느껴지는 시공입니다.

매우 단순한 구조입니다.

전원과 전등 사이에 센서부가 컨트롤 하는 구조 입니다.

60W 용이네요. 전구가 이렇게 전기를 많이 먹습니다.

의미는 없지만 직경 치수를 재봅니다.

참고로 전등과 전원이 연결되는 부분은 세라믹으로 되어 있어서 절연, 내연성은 좋습니다만 무척 무겁습니다.

2. 회로

회로가 어떤 모양인지 뚜껑을 까 봤습니다.

적외선 센서와 조도센서가 있네요.

저녁에만 동작하도록 설정할 수 있는 이유가, 이 조도센서 덕 인듯 합니다.

회로에서 나는 열인지, 전등으로 인한 것인지, 하우징의 회로부 주위가 조금 거무튀튀 합니다.

3. 주문

다른 전등들을 교체할 때, 전부 LED 로 리폼하고 싶었습니다.

다만, LED 교체 비용 대비 원가가 안나온다는 이유로 LED 리폼을 못했습니다만,

이번에는 본체 구매나 LED 리폼이나 가격 차이가 그리 크지 않아서 허락을 득 했습니다.

인터넷을 살펴보니, 하우징은 빼고 내용물만 쏙 교체할 수 있는 kit 가 널리 팔리고 있네요.

* LED 리폼 모듈 센서등 직부등 매입등 원형 기판

- https://smartstore.naver.com/makeabright/products/2319570109

총 가격은 6,400 원 + 2,500 원 = 8,900 원

4. 도착

구매한지 하루만에 배송되었습니다.

우린 편하지만, 배송하시는 분들의 노동이 배송비에 비해 너무 싼 가격으로 책정된게 아닌가 합니다.

구성물은 LED 기판, 컨버터, 스페이서, 자석 및 전원 커넥터 등입니다.

스페이서와 자석은 하나를 신청하면 구멍 갯수에 맞게 올줄 알았더니만, 실제로 하나씩만 왔습니다.

뭐 하나만으로도 가능하지만, 안전한 고정은 3쌍이 필요할 듯 합니다.

드디어 왔군요! LED 기판!

이쪽 계열에서는 정평이 나 있는 LG Innotek 제품입니다.

LED는 내부에 제너다이오드가 삽입되어 있어, 과전압을 막아준다는 그 LED chip 이네요.

사진에서 검은 점이 그 제너다이오드 입니다.

전등 사용시에는 60W 였는데, LED는 15W 만을 사용하는 듯 합니다.

1/4 전력이네요. 지구를 사랑해야 합니다.

내부 기판은 거의 비슷합니다.

적외선 센서와 조도 센서를 하나의 켑 안에 위치시켜, 이치에 맞게 설계한것 같습니다.

원래 있던 기판에서는 외부와 통하는 동그란 창이 적외선 센서에만 접근되도록 디자인 되었지만, 이 제품은 그 부분을 해결 했네요.

좀더 개선된 제품임에는 분명합니다.

이따시만한 콘덴서는 비슷하네요.

옆에 부착된 chip 은 LM324N 이라고, OpAmp 네요.

퓨즈도 설치되어 있네요. 확실히 개선된 것 맞습니다.

5. 설치

자석과 스페이서를 기판과 조립합니다.

구성품에는 들어있지 않지만, 나사만으로 연결하는 것은 기판을 상하게 할 수 있을것 같아,

집에서 굴러다니는 스페이서를 추가로 사용했습니다.

전원잭을 연결하면 전기를 공급할 수 있게 됩니다.

스페이서를 중간에 넣었더니 기판을 이렇게 띄울 수 있네요.

LED는 열이 많이 나므로, 이렇게 스페이서로 띄우는게 잘한 선택인듯 싶습니다.

전원선을 원터치로 연결할 수 있는 모듈도 제품에 포함되어 있어,

천정에서 내려오는 전원선과 연결할 때에는 절연 태이프가 필요 없고, 작업이 편합니다. 

6. 짜잔~!

우후후 불이 잘 들어 오는군요.

iPhone 으로 사진을 찍으니 오른쪽에 전구 잔상이 남는게 신기해서 이 사진을 남겨 봅니다.

기존 전구 60W 보다 2배는 더 밝은것 같습니다. 완전 대낮처럼 밝습니다.

다만, 은은한 불빛인 "전구색" 을 주문했는데, "주광색" 이 왔습니다. 교환하고 뭐하고 하는게 너무 귀찮으니 그냥 쓰기로 합니다.

요즘 배송물품 중, 제대로 오는게 없는듯한 느낌입니다.

자석으로 하우징에 붙어있는 형식이므로, 필요시에는 아래처럼 쉽게 기판을 제거할 수 있습니다.

천정과 고정하는 나사 구멍이, 석고 보드판에 뚫려 있어서, 다시 결합하니 헛돕니다.

실로 나사를 감고 목공본드를 발라서 조였습니다.

시간이 지나면 확실히 고정 되겠죠?

Mission Completed !