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. 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.