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

후지산 등반에 사용하기 위해 구입한 헤드램프가 Petzl Tikka 2 입니다.

등반 기구의 명가 Petzl 이라는 브렌드를 처음 알게 된 계기였죠. 2012년에 구입하여, 그 해 10월에 사용했습니다.

1. 고장

그 후, 한국의 서해 바다에서 보름달 뜬 어느 여름날 저녁, 우렁잡이 때 신나게 사용 했더랬습니다.

워낙 잘 만들어진 덕에 갯벌에 스믈스믈 다니는 우렁들이 정말 잘 보였습니다.

단, 이 때 바닷물이 조금 들어갔는지, 다음에 사용하려 하니 불이 켜지지 않더군요.

2. 분해

자세히 살펴 보니, 침수로 인한 부식이 원인인 듯 했습니다.

분해해 봅니다. (2017년)

특이하게도 별나사군요.

마침, 예전에 구입해 놓은 별나사용 드라이버가 있어서 진가를 발휘합니다.

어이쿠야... 삭을 대로 삭았군요. 소금물에 부식되다 보니, 흰 가루들도 나옵니다.

별나사 두 개를 풀고, 케이스와 분리된 사진.

반사판과 건전지 연결 플레이트를 제거합니다.

3. 메인 기판

이제 기판을 분리할 차례 입니다.

요리조리 살펴 봅니다. 혹시 건전지로부터 기판으로 가는 부분 단선이 의심되어 납땜을 추가해 봅니다만, 실패.

자세히 들여다 봅니다. 생각보다 부식이 심하군요.

윗쪽 양쪽에 땜질 되어 있는 납을 제거하면 건전지 케이스로부터 기판이 분리 됩니다.

코팅도 벗겨지고 난리도 아닙니다. 뒷면도 만만치 않군요. 

드디어 분리가 완성되었습니다.

4. Petzl 에 문의

기판이 이렇게 된 이상, PCB 패턴이 나갔을 확율이 높아서, PCB 도면을 얻을 수 있지 않을까 생각해 봅니다.

Petzl 한국 지사에 메일로 문의 넣어 봅니다.

그렇겠죠. 기밀 문서라 줄 수 없다고 합니다. 충분히 이해하 갑니다.

5. 부식 패턴 수리

건전지를 넣으면, 완벽하게 켜지지는 않지만, 살짝 전기가 들어오는 부분이 보입니다. 아마도 어딘가 합선.

그리고 제일 왼쪽 LED 는 완전히 죽었군요.

일단 제일 왼쪽에 해당하는 LED4 를 제거해 보기로 합니다.

납 흡입기로 이쁘게 제거한 모습.

패턴 확인을 위해, 앞면을 고운 사포로 살짝 갈아 봅니다.

패턴 하나는 완전히 끊어졌군요. 그 옆자리의 LED3 까지 침식이 된 것 같습니다.

LED3 까지 제거하고 부식된 부분을 갈아보니, 확연히 들어나는 패턴 끊김. 빨간 선으로 표시해 봤습니다.

선 연결 상, LED3 / LED4 는 같은 극끼리 연결되면 문제 없으므로, 아래와 같이 뒷면에서 리드선으로 연결해 줍니다.

패턴을 연결하고 +/- 에 3.3V 를 연결하니, 4개 모두 켜집니다~!

이로써 수리가 완료되면 좋겠지만, LED 들이 켜진 것은 단순히 +/- 에 전기를 넣어서 그런 것이고, 정상 동작은 아닙니다.

정상 동작은 스위치를 누르면, 센 불 / 약한 불 / 깜빡이 / 소등 순으로 바뀌는 기능이 되살아 나는 것이 수리의 완료가 되겠죠.

6. 리드선 구매

수리 시, 여러 장면에서 필요한 리드선을 이참에 구입하기로 합니다. 정식 명칭은 Jumper Wire.

* PCB Jumper Wire

- http://www.rusander.com/pcb-jumper-wire/pcb-jumper-wire/

이번 수리에 사용된 리드선은 아래와 같이 구매했습니다.

* IMC Hot P/N B-30-1000 30AWG 8-Wire Colored Insulation Wrapping Cable

- https://www.aliexpress.com/item/32633773374.html

무난하게 도착.

이 정도 굵기를 AWG 30 이라고 하는 군요.

단색도 있지만, 여러가지 색이 섞인 제품으로 구매했습니다.

7. LED 교체

기존에 달린 LED는 단순한 백색등이라 재미가 없습니다. 

보통이 6000K 정도 하니, 백열 전구 효과가 나는 3000K 로 바꿔 주기로 합니다.

일단, 기존 LED 의 전압을 측정해 봅니다.

PCB 기판에 붙어 있는 상태로는 측정이 되질 않는군요.

하나를 분리하여 테스터로 측정해 봅니다. 2.68V 나오네요. 일반적으로

알리에서 Warm White 를 구매합니다.

이 헤드램프 수리를 위해서 LED 종류에 대한 조사도 오랜 동안 진행했습니다.

* Hardware | LED 구매하기

- https://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-LED-buy

최종적으로 아래 제품을 구입.

* Smart Electronics 100pcs/lot F5 Super Bright 5MM Round Warm White Transparent LED Light Lamp Emitting Diode High Quality
    - https://www.aliexpress.com/item/32597841882.html

기존에 달려 있는 LED 와 비교해 보면, 그 색감 차이를 알 수 있습니다.

헤드램프의 특성 상, 직진성이 더 강한 것을 구입하려 했으나, 기존의 둥근 모양이 가장 직진성이 좋다고 합니다.

이론적인 부분은 위에서 소개한, 저의 다른 글을 얽어 주세요.

LED 를 교체.

사진에서는 오른쪽 두 개를 교체했습니다. 내부 모양이 살짝 다르네요.

8. 스위치 교체

제대로 동작하지 않는 부분을 따라가다 보니, 스위치까지 오게 되었습니다.

살짝 힘을 주니, 그냥 바스라 지는군요. 윗 사진에서 보이 듯, 스위치 안쪽이 완전 삭아버렸습니다. 교체만이 답.

열을 가하면서 분리 했으나, 가운데 패턴이 같이 떨어져 나와 버렸네요.

그래도 괜찮습니다. 패텬을 따라가 보면 보이는 오른쪽 구멍과 연결하면 되니까요.

알리에서 폭풍 검색을 했으나 찾을 수 없었고, eBay 에서 비슷한 제품을 하나 찾았습니다.

* 10Pc 12V 0.5A Momentary Tactile Tact Push Button Switch 3*4*3mm 3 Pin SMD SMT
    - https://www.ebay.com/itm/372278396344

사양은 다음과 같습니다.

소개된 제품 사진상으로 보면 동일한데요. 제품이 도착해 봐야 알겠습니다.

eBay 는 판매자 관리를 해서 그런지, 배송 상황을 잘 파악 할 수 있습니다. 그래도 결국 중국 판매자군요.

문제 없이 도착.

깔끔한 제품이네요.

원래 있던 부품과 비교해 보니, 100% 동일 했습니다. 이렇게 맞추기 쉽지 않은데, 행운인 듯.

잘 납땜 해 줍니다.

그리고, LED 도 부착.

9. 유리섬유 리무버

이미 사포로 PCB를 갈아 냈지만, 사실 연필형 유리섬유 리무버로 긁어 내는게 좋다고 하네요. 구매해 봅니다.

* Practical Watch Rust Removal Brush Pen Glass Fiber / Brass / Steel Clean Scratch Polishing Tool Watch Parts Repair Tool New

- https://www.aliexpress.com/item/4000410698491.html

더 비싸고 좋아 보이는 것이 있었지만, 제품의 특성을 모르는 지라, 싼 것을 구매 했습니다.

깔끔한 포장.

꼭지의 검은 플라스틱을 돌리면, 그림 그릴 때 썼던 크레파스 처럼 나옵니다.

사포 대신에 사용 했어야 하나, 이미 갈려진 상태 이므로, 이번 수리에는 사용 못해보고, 다른 PCB 기판에 사용해 봤습니다.

살살 갈리는 것이 나쁘지 않아 보입니다. 나중 수리에서 잘 사용해 봐야겠네요.

10. PCB 코팅

부식된 부분을 사포로 갈아 내면서 PCB 패턴이 노출되었습니다. 합선 등의 위험을 방지하고자 코팅을 해 줄 필요가 있지요.

솔더 마스크라고도 하네요.

* XEREDEX 10ML UV Solder Mask BGA PCB Paint Prevent Soldering Paste Flux Corrosive Curing Solder Protective Mask Inksale
    - https://www.aliexpress.com/item/32933615348.html

이번 수리를 위해, 참 여러가지 구입하게 됩니다. (싼맛에...)

갈려나간 윗 부분이나, 점퍼선으로 땜질된 부분에 바릅니다.

미세한 붓이 없으니, 나무 젓가락을 부러뜨리면 생기는 날카로운 끝 부분을 이용해서 칠했습니다.

UV 램프로 굳히게 될 때, LED 램프가 혹시나 손상될 까봐 테이핑 해 줬습니다.

집에 굴러다니는 UV 램프로 충분히 구워 줍니다. 그리 강한 UV 램프가 아닌지라, 한 1시간 이상 구운 듯.

이쁘게 마무리 되지는 않았지만, 나름 괜찮은 결과물.

노출되는 부분 없이 잘 코팅 되었습니다.

11. 결과

3여년에 걸쳐 작업한 결과는 실패... ㅠㅠ

건전지 케이스와 결합하고 납땜 후, 테스트 해보니 전혀 불이 들어오지 않더군요.

어쩌다가 딱 한번 정상 작동 했지만, 그 때 뿐이였고, 완전히 침묵.

수차례 다시 분해하여 단자마다 새롭게 납을 먹여 보거나, 세척을 구석구석 해 주었으나, 효과는 없었습니다.

LED 테스트 시, 조금 높은 저압을 사용하여 컨트롤 chip 이 망가진 것이 아닌가 합니다. 아니면 레귤레이터.

2017년부터 수리를 진행해 오다, 여기까지 왔습니다만, 한계인 듯 하여, 여기서 멈추기로 합니다.

수리 성공했을 때를 생각하여, 정말 깨끗하게 닦아 놓은 외피 케이스 들.

이제 그만 놓아주기로 합니다. 안녕.

FIN

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

이 글은 아래 Arduino 를 직접 만들어보는 작업의 3편이 되겠습니다.

* Hardware | Arduino 를 DIY 해보자 - 1

- http://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-Arduino-DIY-itself-1

* Hardware | Arduino 를 DIY 해보자 - 2

- http://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-Arduino-DIY-itself-2

0. Duemilanove

저번에 실패한 Arduino Nano 는 뒤로 하고, 이번에는 Duemilanove 입니다.

위는 정품 layout 이고, 밑에 사진이 이번에 작업할 보드 입니다.

1. Part list

Arduino Duemilanove 에 들어가는 부품 리스트 입니다.

아래 리스트는 보드프리의 PDF 파일과 arduino 사이트에서 EAGLE 파일을 참고하였습니다.

* 보드프리

BL-381(BOM).pdf

BL-381(duemilanove).pdf

* Arduino

arduino-duemilanove-schematic.pdf

arduino-duemilanove-reference-design.zip

-------------------------------------------------------------------------------------------------------
|                  name                  | value         | type                                       |
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
| C1, C4, C5, C8, C9, C10, C11, C12, C13 | 100nF         | 0805 SMD                                   |
| C2, C3                                 | 22pF          | 0805 SMD                                   |
| C6, C7                                 | 100uF 35V     | Aluminum Electrolytic Capacitor            |
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
| R1, R10, R11                           | 10k Ohm       | 0805 SMD                                   |
| R4, R5, R6, R7, R8, R9                 | 1k Ohm        | 0805 SMD                                   |
| L, PWR, RX, TX                         | LED           | 0805 SMD                                   |
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
| D1                                     | M7 (1N4007)   | Rectifier Diode                            |
| F1                                     | 500mA 15V     | L1812 Resetable Fuse                       |
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
| J1, J3                                 | 8             | single row female 2.54mm pitch pinhead     |
| J2, POWER                              | 6             | single row female 2.54mm pitch pinhead     |
| ICSP                                   | 6             | double row male 2.54mm pitch pinhead       |
| S1                                     | B3F-10XX      | OMRON B3F-10XX series switch               |
| X2                                     | DC-21MM       | 5.5/2.1mm female DC power jack plug socket |
| X4                                     | USB B type    | USB B type female socket                   |
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
| IC1                                    | ATMEGA328P-PU | DIP28 8-bit Microcontroller                |
| IC2                                    | FT232RL       | SSOP28 USB UART interface IC               |
| IC4                                    | MC33269D-5.0  | 5V 800mA LDO voltage regulator             |
| IC5                                    | LM358D        | SOP8 Op Amp                                |
| Q2                                     | 16MHz         | HC-49S crystal oscillator                  |
| T1                                     | NDT2955       | SOT-23 MOSFET                              |
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
| R2                                     | 100_NM        | no need to implement "no-mount"            |
| RESET-EN                               | jumper        | "auto-reset" on ATmega168                  |
| X3                                     |   JP4         | use like FTDI breakout board               |
-------------------------------------------------------------------------------------------------------

이제 위의 리스트를 가지고 하나씩 구매한 이력을 남겨 봅니다.

그냥 arduino duemilanove 하나 사면 3천원대에서 clone 제품을 구할 수 있으나,

이참에 준비하면서 부품들도 구해보고, 사용법도 알아보고 공부하기 위한 목적으로 진행했습니다.

2. Pin Header

외부 기기와 연결되기 위한 Pinout 용 Header 입니다.

기존에 보유하고 있는 긴 한줄읠 pin header 를 잘라서 사용할 수 있으나, 지저분해 질 수 있고,

깔끔하게 보이고 싶어서 궂이 구입했습니다.

* Single row female 2.54mm Pitch PCB Female Pin Header Connector Straight Single Row 2/3/4/5/6/7/8/9/10/11/12/13/14/15/16/20/40Pin

- https://www.aliexpress.com/item/Single-row-female-2-54mm-Pitch-PCB-Female-Pin-Header-Connector-Straight-Single-Row-2-3/32838866439.html

도착은 주문한데로 6pin 용과 8pin용, 10개씩 배달되었습니다.

요로코롬 생겼습니다.

3. Fuse

실장되는 Fuse 는 전기적인 규격이 동일하고, 과전류가 흐른 뒤 다시 스스로 복구되는 Self Healing (Self Resetting) Fuse 입니다.

* 20PCS/LOT 1812 SMD SMD self-healing fuse 0.5A 500mA 15V MF-MSMF050-2

- https://www.aliexpress.com/item/20PCS-LOT-1812-SMD-SMD-self-healing-fuse-0-5A-500mA-15V-MF-MSMF050-2/32842202101.html

무리없이 도착.

수령한 제품은 웹사이트에서 본 사진과는 다르지만, 한번 믿고 써보기로 합니다.

4. Oscillator

CPU를 돌리고 명령어를 전달하는 역할을 하는 oscillator 입니다.

* hc-49s Crystal Oscillator electronic Kit resonator ceramic quartz resonator hc-49 DIP 7 kinds X 5pcs 32.768K 4 8 12 16 20 25 MHZ

- https://www.aliexpress.com/item/hc-49s-Crystal-Oscillator-electronic-Kit-resonator-ceramic-quartz-resonator-hc-49-DIP-7-kinds-X/32844442076.html

필요한건 16 Mhz 이지만, 낱개로 파는 경우는 없어서 세트로 구매합니다.

요로코롬 생겼네요.

5. LED

이왕이면 한꺼번에 받기위해 한 업체에 몇가지를 같이 주문하였습니다.

왠지 LED 부품은 받을때마다 기분이 좋습니다.

6. Capacitor

Capacitor 는 세라믹과 둥그런 알루미늄 캡 캐패시터 두가지를 사용합니다.

* 2000pcs 0805 SMD Resistor Kit Assorted Kit 1ohm-1M ohm 5% 80valuesX 25pcs=2000pcs Sample Kit

- https://www.aliexpress.com/item/5-0805-SMD-resistor-pack-80-kinds-of-commonly-used-precision-resistor-for-each-25-Total/32297723532.html

위의 세트구성은 다음과 같습니다.

10 / 100 / 1K / 10K / 100K

12 / 120 / 1K2 / 12K / 120K

15 / 150 / 1K5 / 15K / 150K

20 / 200 / 2K / 20K / 200K

22 / 220 / 2K2 / 22K / 220K

27 / 270 / 2K7 / 27K / 270K

30 / 300 / 3K / 30K / 300K

33 / 330 / 3K3 / 33K / 330K

39 / 390 / 3K9 / 39K / 390K

47 / 470 / 4K7 / 47K / 470K

51 / 510 / 5K1 / 51K / 510K

62 / 620 / 6K2 / 62K / 620K

68 / 680 / 6K8 / 68K / 680K

75 / 750 / 7K5 / 75K / 750K

82 / 820 / 8K2 / 82K / 820K

91 / 910 / 9K1 / 91K / 910K

엄청 작네요. 이것이 0805 SMD 저항이군요.

8. Switch

9. Diode

LED 도착시 같이 왔습니다. 생각보다 이것도 크기가 꽤 작네요.

10. FT232RL

USB 통신을 위한 controller 입니다.

ATmega328P 는 CPU 자체에 USB 컨트롤러 부분이 없어서 이렇게 추가 USB controller chip 이 필요합니다.

참고로, Arduino Micro 에 사용되는 ATmega32U4 는 내장 USB controller 가 있어,

이렇게 추가 USB controller chip 이 필요 없습니다.

이제야 chip 들이 도착하는군요.

이번에 구입한 FTDI chip 은 마킹이 깔끔해 보여서 흔한 fake chip 은 아닌 듯 합니다.

모두 조립 후, 한번 확인해 볼께요.

11. Voltage regulator

5V 800mA 용량의 레귤레이터 입니다.

좀더 큰 용량으로 하고 싶었으나, 이쪽 지식이 충분치 않고, 과전류시 chip 들의 안전이 보장되지 않기에 스펙대로 구매했습니다.

* Free shipping 10pcs/lot MC33269DT-5.0G 5V .8A MC33269DT-5. 33269DT MC33269DT 33269DT MC33269 MC33269DT-5.0RKG

- https://www.aliexpress.com/item/Free-shipping-5pcs-lot-MC33269DT-5-0G-5V-8A-MC33269DT-5-33269DT-MC33269DT-33269DT-MC33269-MC33269DT/32826048602.html

전압/전류 관련 부품이다 보니, 다른 부품들보다 크기가 큽니다.

중요 부품이지만, 그런거 없습니다. 여타 부품처럼 평이하게 도착했습니다.

선명하게 CPU 마킹이 되어 있습니다. Socket 이랑 같이 찍어봤습니다. 이쁘다...

* 5pcs DIP-28 Round Hole 28 Pins 2.54MM DIP DIP28 IC Sockets Adaptor Solder Type 28 PIN 2.54 IC Connector

- https://www.aliexpress.com/item/10pcs-Round-Hole-28-Pins-2-54MM-DIP-IC-Sockets-Adaptor-Solder-Type-28-PIN-2/32799885322.html

구멍이 round hole 과 lead 방식이 있습니다.

자주 chip 을 뺏다 꼈다 할 경우에 round hole 이 장점이 있고, lead 방식은 오랜동안 그냥 놔둘 경우 좋다고 합니다.

사실 lead 방식이 접점이 확실합니다.

다만, 이왕 하는 김에 고급지게 해보고자 round hole 타입을 구매해 봤습니다.

round hole 은 금속 다리 부분이 주조 방식으로 제작되므로 좀더 비쌉니다. 그리고 점점도 나쁘지 않아요.

PCB 에 잠깐 얹어 봤습니다. 아주 부드럽게 잘 맞습니다.

* 50PCS LM358DR SOP8 LM358 SOP LM358DT SOP-8 SMD LM358DR2G new and original IC

- https://www.aliexpress.com/item/10PCS-LM358DR-SOP8-LM358-SOP-LM358DT-SMD-LM358DR2G-new-and-original-IC-free-shipping/32533323519.html

ATmega328P 과 함께 도착한 부품입니다.

* HMICICAWK Original 100% NEW 2955 NDT2955 SOT-223 10PCS/LOT

- https://www.aliexpress.com/item/NDT2955-DT2955-T2955-2955-SOT-223-Original-100-NEW-10PCS-LOT/32734398979.html

씌여진 문구에 SOT-223 이라고 되어 있습니다만, 배송된 것은 DPAK 버전으로 큰게 왔습니다.

크고 좋아보입니다만 보드에 맞질 않습니다.

Dispute 환불을 걸고 다른 업자에게 주문했더니만, SOT-233 버전을 또 보냈더랬습니다.

마킹이 조금 이상합니다만 문제 없겠죠?

다시 보낸다는 이야기가 없어, 다른 판매자에게 이미 주문을 또 했더랬습니다.

* BQ24040DSQR AP3608EG-G1 SN74LVC2G66DCTR NDT2955 MMFT2955 NTF2955 SP202EEN IR2153S STP100N8F6 MBR40100CT TPS60400DBVR D15XB80

- https://www.aliexpress.com/item/BQ24040DSQR-AP3608EG-G1-SN74LVC2G66DCTR-NDT2955-MMFT2955-NTF2955-SP202EEN-IR2153S-STP100N8F6-MBR40100CT-TPS60400DBVR-D15XB80/32908941557.html

SOT-233 버전의 MOSFET 이 또 왔어!

이놈은 마킹이 프린팅 되어 있네요.

대략 실장될 부품을을 위치 시켜보구요.

Flux Paste 를 바르면서 진행해야 하므로, 부품들이 도망가지 않게 테이프에 layout 에 맞게 안착/준비 시켜 놓습니다.

한땀 한땀... 이라고 하기엔 다소 지저분하게 작업을 진행합니다.

오븐을 통해 구워져 나오진 첫번째 Duemilanove 작품.

온도 조정에 실패해, 흰색 기판이 빵색으로 되었습니다.

결국 LED 극성을 거꾸로 해버려, 부품 때어 내다가 패턴이 나가는 사태가... 폐기 처분.

꽤 시간이 지난 후, 다시 새로 PCB 받아서 심기일전, 다시 시작.

이번에는 Flux Paste 를 적정량 도포할 정도로 실력이 조금 향상.

구워지기 전 사진.

오븐에 구워져 나온 후, USB, Power Jack, Pin header, Switch 등등, CPU 만 빼고 모두 장착.

마지막으로 CPU 장착.... 아... 감격.

17. bootloader

이제, arduino 를 IDE 등을 통해 소스코드 넣고 동작시키려면 bootloader 를 올려야 합니다. 지금은 완전 깡통 상태.

위의 사진의 ICSP 부분을 통해서 bootloader 를 밀어 넣을 수 있습니다.

연결법은, 예전 bootloader update 할 때의 방법과 동일합니다.

* Software | Arduino Nano Bootloader 를 update 해보자

- https://chocoball.tistory.com/entry/Software-Arduino-Nano-Bootloader-update

========================================
| Source (Nano) | Target (Duemilanove) |
========================================
|      D12      |     MISO  (pin 1)    |
|      5V       |     5V    (pin 2)    |
|      D13      |     SCK   (pin 3)    |
|      D11      |     MOSI  (pin 4)    |
|      D10      |     RESET (pin 5)    |
|      GND      |     GND   (pin 6)    |
----------------------------------------

처음 작업 시, Arduino Micro 를 활용해서, 스샷이 이렇게 되었네요. 소스 아두이노를 Nano 로 하면 Nano로 선택.

Source 아두이노에 "Arduino ISP" 스케치를 올립니다.

Programmer 를 "Arduino as ISP" 를 선택.

이제 다른건 다 놔두고, target arduino 기종을 선택. 대망의 Duemilanove 선택!

"Burn Bootloader" ~~~~~~~~~~!!!

동영상은 예의.

크아~~~~ 성공.

1년 이상 걸려서 조금 지친감이 없지 않아 있지만, 기분 너무 좋습니다.

이제 자가 Arduino Duemilanove 가 생겨, 다양한 프로젝트를 동시에 할 수 있는 여유가 생겼습니다.

1. SMD

Surface-Mount Device 의 약자로, PCB 기판을 뚫고 납땜하는 것이 아닌, PCB 기판 위에 바로 납땜할 수 있는 부품을 일컫습니다.

결과적으로 PCB 의 상하부 양면을 다양한 부품들로 채울 수 있고,

부품 자체를 소형화 할 수 있어, 제한된 공간 안에 많은 부품을 실장할 수 있는 장점이 있습니다.

다만, 작아진 부품 크기로 인해, 일반 인두기로는 한계가 있습니다.

그리하여, SMD 납땜은 다음과 같은 준비가 필요합니다.

- Solder Paste : 납 알갱이와 flux 가 결합된 paste. 가열하면 이쁜 납 접점이 만들어 집니다.

- 액체 Flux : 비교적 낮은 온도로 납을 녹여 패턴을 정리할 수 있슴.

- 온풍기 : 작은 소자에 열을 가해야 하므로, 인두기가 아닌 뜨겨운 바람으로 가열해 주는 장비.

- 트위저 : 핀셋 같은 것으로, 작은 부품을 세밀하게 위치시킬 수 있는 기구.

Arduino 를 DIY 하면서 SMD 실장을 하게 되었고, 그 시행착오 과정을 공유해 봅니다.

2. Solder Paste

솔더 페이스트는 주걱으로 떠서, 스텐실 위에 바르는 형식과, 주사기 같은 형식이 있습니다.

* High quality 35GSolder Paste Flux Original HK MECHANIC Soldering Paste XG-40 XG-50 XG-Z40Solder Tin Sn63/Pb67 For soldering iron

- https://www.aliexpress.com/item/32957538277.html

스텐실이 없어 불필요함에도, 왜 구입했는지 이유는 모르겠지만, 깡통형과 주사기형 둘다 구입했습니다.

주사기형은 위와 같습니다. 183 도쯤에서 녹는다고 하네요.

구글에서 찾은, Solder paste 가 발라진 모양을 보면 아래 사진과 같습니다. 저게 녹아서 깔끔한 납접점을 만들어 줍니다.

인두기로 지져서 하는 납땜과는 결과물이 하늘과 땅 차이 입니다.

3. Solder Paste 주둥이

위의 주사기형 solder paste 는 조금씩 사용하기에는 주둥이가 너무 넓습니다.

조금씩 짜서 사용하려면, 주사기 바늘같은 제품이 필요합니다.

* 10pcs/set Dispensing Needles Syringe Tip Needle 1.5" Length 14 Gauge Syringes for Mixing Many Liquid

- https://www.aliexpress.com/item/32978438776.html

위의 링크에서 구입했습니다.

도착샷은 예의 입니다.

각각 따로 구입한 solder paste 와 바늘.

설마 맞을까 했지만 기우.

딱 들어맞고 고정되는 바늘.

4. 트위저

끝이 뭉툭한 일반 핀셋으로는 힘들고, 끝부분이 첨예하게 만들어져 있는 트위저가 필수 입니다.

* 1/6 PCS Anti-static ESD Stainless Steel Tweezers Maintenance Tools Industrial Precision Curved Straight Tweezers Repair Tools

- https://www.aliexpress.com/item/32955271790.html

도착샷은 예의.

2천원 정도에 이정도 제품이면 만족.

이 정도로 예리해야 조그마한 SMD 부품들을 집어서 원하는 위치에 안착시킬 수 있습니다.

오무렸을 때, 이렇게 끝이 딱 맞아야 사용하기 편합니다.

살짝 꺾인 트위저가 손목이 편한 상태로 작업이 가능합니다.

딱 2천원 정도의 품질. 많이 아쉬운 부분.

비교적 길이가 긴 부품을 잡을 수 있는 트위져.

강철로 만들어져 있어서, 끝 맞춰 보겠다고 구부려서 구부려지는게 아님.

5. 주사기

액체 Flux 를 적당량 뿌리기 위한 주사기도 필요합니다.

일반 약국에서 500원인가... 주고 샀던 기억이 (확실하지 않지만, 매우 저렴).

그냥 사용하기에는 너무 위험하니, 끝부분을 잘라냅니다.

액체 플럭스를 주입하고 사용하면, 엄청 경제적으로, 소량 / 적정량을 사용 가능합니다.

주사기를 활용하기 전까지는 거의 들이 붙다 싶이 하여, 필요 없이 많이 낭비했습니다.

액제 플럭스 구입기는 아래 링크 참조.

* Hardware | 납땜 주변 용품

- https://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-soldering-gadgets

6. 열풍기 / 오븐

열풍기로는 부분적으로 가열할 수 있어, 원하는 부분만 땜을 할 수 있습니다.

오븐을 이용하더라도 solder paste 를 녹일 수 있습니다.

다만, 오븐을 사용하면, PCB 전체를 가열하게 되므로, 작업을 한방에 해결할 수 있도록 밑작업이 필요합니다.

오븐 취득기는 아래 눈물의 포스트를 참고해 보세요.

* Hardware | SMD 부품 납땜용 오븐 취득기

- https://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-SMD-soldering-oven-salvage

오븐을 이용하여 solder paste 를 녹이면, 다음 동영상처럼 진행됩니다.

바쁘신 분은 40초부터 보시길.

제가 구한 오븐을 가지고 작업하면, solder paste 가 녹는 온도인 183도까지 대략 3분정도 걸립니다.

(알기 쉽도록 아래 사진에서는 타이머 10분부터 시작)

"쪼륵~" 하면서 붙는 모습을 지켜 보는 것이, 왠지 모를 쾌감.

7. Solder Paste 납땜의 주의점

아래는 실패한 arduino duemilanove 기판입니다. 좋은점과 실패한 부분을 하나씩 짚어 보죠.

- 빨간색 화살표 : solder paste + 오븐 작업 후, IC 다리가 서로 붙은 상태로 완성되는 경우가 많습니다.

인두기 + 액체 flux 로 살짝씩 지져주면서 정리해 줍니다.

- 파란색 화살표 : LED 전극이 잘못된 것을 알고, solder wick 으로 납을 제거 후, 기판에서 때어 내려고 했으나,

납이 완전히 제거되지 않은 상태에서 힘을 가해버려, PCB 기판 패턴이 일어나버린 상태. 이것때문에 이 기판은 폐기.

- 노란색 화살표 : solder paste 를 아주 조금만 했으나, 가장 적절하고 이쁘게 붙은 케이스.

부족하다 싶을 정도만 solder paste 를 도포하는 것이 맞는 방법인 듯 합니다.

위의 사진은 일반 인두기로 땜한 작품.

열이 너무 많이 가해지거나, 납이 필요 이상 많아진 결과를 보여줍니다.

일반 인두기로는 패턴이 부품 밑으로만 만들어져 있는 납땜은 거의 불가능 합니다.

Oscillator 바닥에 만들어진 패턴에 어찌어찌 인두기로 작업 했으나, 너무 많은 열을 가해서 정상 작동하지 못할 것으로 예상.

그 외의 부분은 납이 필요 이상 많은 경우.

Solder paste 끼리 가깝게 도포되었을 경우, 서로 붙어버리는 결과가.

오픈에서 구운 다음, 빨리 식힌다고 바로 꺼내면, 미처 굳지 못한 납으로 인하여 부품이 떨어져 버리는 결과도 생김.

시간을 충분히 들여, 완전히 식을 때까지 기다리는 것이 필요.

Solder paste 도포 후, 부품 실장 시, 살포시 올려만 놓으면, 삐뚤삐툴하게 고정됩니다.

Solder paste 도포한 위에, 부품을 꾹 눌러서 안착시키는 것이 필요.

더욱이 부품이 확실히 붙지 못하고 분리되어 버릴 수도 있슴.

부족하다 싶은 정도가 가장 적절.

대략 이런 모양으로 되면 best.

빨간색 사각형 안은, 전원 관련 부품들이 올라갈 부분이며, 패턴 면적도 크므로, 일반 부품보다 많이 도포한 케이스.

파란색 사각형 안은, 밀집된 IC 다리일 경우, 지그재그로 하면, 서로 붙지도 않고 후처리 필요 없는 깔끔한 땜이 됨.

Before.

After. 어때요? 잘 되었죠?

(4개 기판 실패 후, 겨우 성공)

세밀한 다리를 가지는 IC 는 최소한의 solder paste 만을 사용.

8. 양면 기판일 경우

양면 PCB 의 경우는 한쪽을 굽고, 열을 차단시키는 캡톤 테이프로 감쌓아,

반대편 작업 시, 먼저 작업한 부품들이 이탈되는 것을 방지.

양면 PCB 기판이지만, 위의 과정을 통해 성공한 케이스.

뒷면도 깔끔하게 마무리 되었습니다.

시행착오를 꽤 겪었지만, 하나씩 알아가는 것이 즐겁습니다.

이 경험들을 바탕으로, 최종적으로 성공한 arduino DIY 글을 올려보도록 하겠습니다.

1. SMD 부품의 납땜

일전에 Arduino Nano 의 PCB 만을 구해서 DIY 했더랬습니다.

* Hardware | Arduino 를 DIY 해보자 - 2

- https://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-Arduino-DIY-itself-2

결국은 실패 했고, 그 원인 중 하나로는 SMD 납땜을 일반 인두기를 이용했기 때문이라고 생각했습니다.

그래서, soldering paste 를 활용하는 열풍기를 만들어야 겠다고 생각했고, 그에 따른 12V 전원을 위해 PC Power Bench 가 필요했습니다.

모두 DIY 로 진행하던 중이라, 부품 수급과 시간이 많이 걸리고 있었습니다. 그러다가 새로운 국면을 맞이하게 됩니다.

2. 득템

이 글 제목이, 왜 "구매기" 가 아니라, "취득기" 라고 제목을 붙였냐면,

저의 땜취미를 싫어하는 가족들의 비난을 조금이라도 회피하고자, 쓰레기장에서 "줏어" 왔기 때문입니다.

다만, 상태가 아래와 같이 전원선을 잘라 놨네요...

(재활용은 허락치 않겠다라는 굳은 의지)

3. 수리 항목

우선 잘려진 전원선을 구해다, 끊어진 부분과 이어줘야 합니다.

구조는 아주 간단합니다.

+, - 선과 접지선을 전원선과 이어주면 됩니다.

우선 필요한 부품은, 전원 케이블과 끊어진 부분을 서로 이어지는 커넥터네요.

전원 케이블은 주위에 굴러다니는, 굵고 아름다운 전원선을 사용하기로 합니다.

커넥터 부분은 납땜 + 절연 테이프를 사용해도 되나, 깔끔하게 작업을 진행하고자 커넥터를 따로 구입하였습니다.

* 단선 연선 복합꽂음커넥터 1P 2P 3P / 전선연결단자

- http://shopping.interpark.com/product/productInfo.do?prdNo=747212445

전선 연결단자는 LED 전등으로 바꿔줄 시에도 필요한 부품이라, 1P 100 개 들이 1봉을 배송비 포함 10,500원에 구입했습니다.

4. 수리 진행

연결할 부분을 과감하게 자릅니다.

뾰롱~! 작업 하느라 사진을 못 찍어, 중간 과정 생략.

각 전선 3개 피복을 벗기고, 테스터기로 +/- 확인하여 전열선으로 연결해 줍니다.

접지선에는 남는 선 하나를 연결해 주면 끝납니다.

확실히 전선 연결 커넥터를 이용하니, 작업 시간이 엄청나게 짧아집니다.

좋은 공구와 자재는 작업 효율을 극대화 하는군요.

전원선 굵기가 너무 굵어, 기존 고정 부품이 구멍에 다 들어가지를 못합니다.

느슨해 지면 안되므로, 피복 벗기고 난 고무를 덧대었습니다.

이것으로 작업은 완료.

5. 온도 측정

작동 확인과 SMD 부품 납땜에 사용되는 solder paste 가 녹을 수 있는 온도까지 온라 가는지 확인해 봤습니다.

후훗, 작동도 잘 되고 150 도까지 무난하게 올라 갑니다.

6. 적합 테스트

납 알갱이가 버무려진 solder paste 로 테스트 해봅니다.

웃... 183 도가 필요했군요.

시험삼아 동판에 발라서 구웠더니만, 잘 녹고 굳었습니다.

계속 전원을 인가하면, 상한선 없이 계속 온도가 올라갑니다. 적절한 온도에서 전원을 차단하는 것이 포인트네요.

신기하게도, soldering paste 는 물처럼 녹았다가 물방울들이 모이듯 접점으로 납이 모여듭니다.

손으로 하는 납땜기술이 전혀 필요가 없습니다.

Arduino Duemilanove 의 PCB 를 가지고 테스트 해 봤습니다.

잘 되었는데, 확실하게 한다고 너무 구워버려 기판이 좀 탔네요. ㅠㅠ

납이 녹고 붙으면, 오래 끌지 않고 전원을 차단하는게 중요해 보입니다.

7. 이번에 확인한 사실들

* 온도 조절이 최종 품질을 좌우한다. 약 200 도 정도가 maximum.

* 온도 조절을 위해서 oven 용 온도계도 검토해 본다.

* SMD 를 기판에 바른다는 느낌의 납만 필요하므로, 부족하다 싶을 정도로 solder paste 를 발라 놓는다.

* 180 도 이상에서 납이 붙으므로, 플라스틱 재질이 들어간 부붐이나 열에 약한 부품은 따로 납땜한다.

SMD 부품을 올리는 arduino DIY 프로젝트에 속도가 붙을 것 같습니다.

많이 기쁩니다.

1. Probe Clip

여러가지 sensor 들을 구입하다 보면, male pin 들이 납땜되지 않은 상태로 배달이 됩니다.

이건 이것대로 좋은 것 같습니다.

빵판을 이용하여 동작 확인이 아닌, 실장을 할 때에는 male pin 이 걸리적 거릴 수도 있고,

구부러진 pin 을 사용하는게 좋을 때도 있는 등, 상황이 바뀌기 때문이지요.

이를 해결하기 위해, Probe Clip 을 구매해 보기로 합니다.

2. Big Size Round Single Hook Clip for Test Probe

이름이 긴건 AliExpress 에서 그렇게 팔기 때문입니다.

사이즈가 Big Size 라고는 하지만, 사진상으로 적당해 보입니다.

다른 부품들과 함께 잘 도착했습니다.

구성물이 10개가 들어 있어서 왠만한 jumper 사용시 갯수는 충분할 것 같습니다.

개별 줌샷 입니다. 모양은 아주 단순합니다.

밑부분은 jumper 선을 체결할 수 있는 금속과 그 선을 밖으로 뺄 수 있는 구멍이 뚫려 있습니다.

Jumper 선을 체결할 수 있도록 되어 있습니다.

다만, 조금 복잡한 구조로 되어 있는데, 궂이 이럴 필요가 있나 싶습니다.

아마 좀더 복잡한 구조가 있는데, 간단하게 만들어 팔고 있는게 아닌가 합니다.

생산할 때는 기존 판금을 사용하면 추가 비용은 안들 터이니까요.

밑부분을 누르면 이렇게 hook 이 튀어 나옵니다. 이부분을 원하는 부분에 걸면 전기적으로 연결되는 것입니다.

3. Big Size 의 문제

Big Size 인 만큼, sensor 들의 pin 체결 구멍에 조금 큰 것이 문제입니다.

Male pin 의 간격은 2.54mm 인데, 두개를 동시에 연결하려면 hook 부분의 금속 자체도 잘 안들어갈 뿐만 아니라

뒤에 누르는 둥근 부분도 커서 간섭이 큽니다.

매번 귀찮다 하더라도 참고 쓰다가 좀더 작은 사이즈가 없나 찾아보게 됩니다.

4. Mini Grabber SMD IC Hook Probe Jumber Test Clip

제품명이 긴것은 그렇게 느끼는 것 뿐입니다.

가격은 비슷하나 갯수가 6개로 파는 제품을 찾았습니다.

이 제품은 SMD IC 다리들에게 걸 수 있도록 만들었다 하니,

원하는 크기에 딱 맞을 듯 합니다.

이런 시행착오을 겪어야 하는게 좀 번거롭습니다만, 이게 인생이라고 생각하고 주문합니다.

5. 도착

요즘 AliExpress 는 대략 2주 전후로 도착합니다.

예전에는 한달은 기본이었는데 말이죠.

궁딩이 부분을 누르면 앞에 hook 모양이 아닌, 집게 모양처럼 튀어 나옵니다.

의외로 잡는 힘이 쎄서 잘 고정되게 만들었습니다.

물론 크기도 작습니다.

궁딩이 부분의 플라스틱을 분리하면, 전선을 결합할 수 있는 구멍이 나옵니다.

구조도 단순하네요.

6. 전선 연결

각각의 색에 맞추어 jumper 선을 골라 주었습니다.

원래 양쪽에 pin 이 달려있는 breadboard 전용 jumber 입니다만, pin 부분을 잘라내고 피복을 벗겨 구리선을 노출시킨 후,

probe clip 의 동그란 구멍이 있는 밑부분에 말아주고 납땜을 해주었습니다.

이쁘게 되었네요! 만족스럽습니다.

7. 활용해 보기

구조적으로 Transistor Tester 에 Resistor Network 같은 부품은 측정할 수 없었으나,

이제 쉽게 할 수 있어요!

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

이제 원하는 sensor 에 직접 연결해 봅니다.

Big Size Clip 으로 했을 때에는 접점이 틀어지거나, 간섭으로 체결이 빠졌었는데,

이 mini Grabber 는 잡는 부분이 작을 뿐만 아니라, 힘도 좋아서 좀더 잘 고정이 됩니다.

전선 반대쪽에 pin 이 연결되어 있어서, 이제 편하게 빵판 활용시 sensor 동작 확인을 할 수 있을것 같습니다.

FIN

자 다음 센서~