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수명 다한 형광등을 LED 전구로 개조하기


2017.01.06

주방에서 몇일 전부터 시름시름 빛을 잃어가던 형광등이 드디어 수명을 다하고 영원한 암흑 속으로 사라졌습니다. 몇 주 전부터 집에서는 새로 LED 등을 구매해야한다. 라고 말만 하고 구매는 하지 않아서, 저 또한 새로 구매하러 가기 귀찮은 마음에 임시로 사용이 가능하게끔 LED 등을 한번 만들어 봤습니다.

먼저 수명이 다한 전구를 분해 해 주고, 형광등 기판은 LED 용으로 사용이 불가능하다 판단하여 다른 방법을 생각해 봤습니다.




형광등 기판을 포기하고, 220V에서 바로 LED를 작동시키기 위해 일반적으로 사용하는 방법은, LED 안정기를 사용하여 LED를 점등하는 것입니다. 허나, LED 안정기와 같은 부품은 보유하고 있지 않아, 다른 방법을 생각하였습니다.

 간단하게 핸드폰 충전기를 분해하여 220V에서 5V로 정류와 강압기능을 사용하여 최종적으로 7135 칩을 거쳐 LED에 불을 키는 방법을 택하였습니다.




남는 1직렬 LED 기판을 길이에 맞게 두조각 내어 한쪽에 각 3발의 LED 총 6발의 LED와 1개의 7135칩을 납땜해 줍니다.

7135칩은 350mA의 전류를 일정하게 공급해 주는 정전류 칩으로, 1개의 LED 권장 전류량이 60mA 인 것을 고려하면 6개의 LED를 사용하면 적당한 밝기를 얻을 수 있습니다.



LED 와 7135의 납땜이 완료되고, 점등 테스트를 해 보았습니다.




글루건을 듬뿍 사용하여 LED와 5V 아답터를 고정 해 줍니다.




주방에 있는 소켓에 장착하여 점등 테스트를 진행하였습니다.




가운데 있는 등이 이번에 임시로 제작한 LED 등 입니다. 양옆에 다른 형광등 보다 확실히 밝은 밝기를 보여줍니다.



단선된 이어폰 고치기


2016.03.30

한동안 잘 사용하던 이어폰이 단선되어, 지직거리며 들리지 않는 현상이 발생하자 새로 사러나가긴 귀찮고 집에서만 사용할 이어폰이라 직접 수리해 보았습니다.


일단 이어폰의 끝 단자쪽을 벗겨보면, 위 사진과 같이 납땜되어 있습니다.
어떤 색의 선이 어디에 납땜되어있는지 꼭 확인하여야 합니다.

그 후 이어폰을 단선된 곳 위까지 잘라 단자와 이어붙여줍니다.

이어폰 케이블은 코팅 된 케이블이라 살짝 온도를 높여서, 코팅을 벗겨내며 땜 해 주면 납이 붙습니다. 코팅된 선이라 납끼리 닿는거만 방지한다면, 추가 절연작업은 필요가 없는 듯 합니다.




납땜을 끝내고 테프론테잎으로 몇번 감아줬습니다.
굳이 테프론 테잎으로 감을 필요는 없지만, 그냥 손에 잡히는대로 감았습니다..^^&




납땜과 작동확인이 끝나면 이제 수축튜브를 씌워주어 마무리를 해 줍니다.

다이소 돼지저금통으로 LED 무선 무드등 만들기


2016.01.31

주변에 선물하기 좋은 LED 무드등을 직접 만들어 봤습니다.

다이소에서 쉽게 구할 수 있는 500원짜리 돼지저금통을 이용하여 충전식으로 만들어 봤습니다.


준비물
  • 돼지저금통
  • 1셀 충전회로
  • 5050 LED 2개
  • 10옴 저항 1개 혹은 20옴 저항 2개
  • 안쓰는 휴대폰 배터리
  • 인두기, 글루건 및 공구


먼저 잘 세척된 돼지저금통을 준비해 줍니다. 
가능하면 앞 구멍이 뚫려있는 돼지를 구매하시는걸 추천드립니다.




내부 LED 작업을 위해 구멍을 뚫어줍니다.





돼지 코에다가 충전기를 꼽아 충전이 가능하게 구상하였습니다.
충전 기능을 위하여 충전회로의 단자가 들어갈 구멍을 뚫어주고, 회로를 글루건으로 단단히 고정해 줍니다.
충전회로의 단자구멍을 뚫을 때에는, 일자드라이버를 불에 달궈 뚫으면 쉽게 뚫을 수 있습니다.





내부에 들어갈 배터리와 LED입니다.
5050LED 두발을 LED 기판에 장착하고, 20옴짜리 저항 2개를 병렬 연결하여 10옴 저항으로 달아줬습니다.
1셀 배터리에 10옴 저항 LED 2발을 장착하면, 각 LED당 60mA의 전류가 흘러들어갑니다.




가장 어려운 작업입니다.
내부에 배터리를 배치하고, 뒤에다가 스위치 구멍을 뚫어 스위치를 달아줍니다.
손이 큰 사람은 굉장히 고통스러운 작업이 될 것입니다. ㅎ... 핀셋은 필수




완성 사진입니다.
불을 끄고 보면 은은한 밝기의 돼지라 보기 좋습니다.



18650 스폿 용접용 지그 업그레이드


2016.1.23

일전에 스폿지그를 제작하고 판매하던 도중 카페에 지그 구매 후기를 읽어보니 개선해야할 점을 지적해 주셔서 새로 개선하여 모델링 해 봤습니다.




개선된 점은 총 3가지입니다.

  1. 좀 더 둥근 모서리
  2. 자석이 빠져나오지 않도록 접착제 사용이 용이하도록 자석 구멍 뒤쪽을 막음
  3. 1셀당 2줄의 자석으로 배터리를 잡는 힘 증가




출력 후 배터리 장착부분에 약 5분정도 사포질을 하여 울퉁불퉁한 부분을 매끈하게 만들어 줍니다.




배터리가 걸리는 부분 없이 잘 붙어있는곳 까지 줄질을 다 하고, 자석을 순간접착제를 이용하여 붙여주었습니다.




확실히 자석을 2줄로 하니 전보다는 붙어있는 힘이 더 좋아진 것 같습니다. 지그에 배터리를 장착한 채로 뒤로 뒤집어도 배터리가 떨어지지 않습니다.

아두이노 무선 디지털 스폿 용접기 만들기


2016.01.18

2016년 1월에 개발 및 제작한 아두이노 무선 디지털 스폿 용접기입니다.


18650 리튬 전지 및 여러 리튬전지의 팩 작업을 할 때, 납땜은 단자에 열을 가하여 배터리에 손상을 가할 수 있기에 스폿 용접을 권장하고 있습니다.

전문적인 산업현장에서 사용하는 스폿 용접기는 크기도 크고 엄청 고가의 장비이기에 직접 소형으로 만들어 봤습니다.

스폿 용접은 수 밀리세컨드(ms)동안 큰 전류를 흘려보내 니켈 플레이트 용접판을 순간적으로 녹여 단자와 붙이는 방법입니다. 순간적으로 큰 전류를 흘려보내는 방법은 아두이노를 사용하지 않고도 555타이머 회로를 이용해 수 ms동안 저전압 고전류의 전기를 통과시키는 방법도 있습니다.

저전압 고전류의 전기는 트랜스를 사용하기도 하고 대용량 콘덴서를 사용하기도 하지만, 작은 휴대용 스폿 용접기를 만들기 위해서 고방전의 리튬 폴리머 전지를 사용하기로 결정하였습니다.

일단 아두이노 ATmega328p-pu칩을 내부 클럭을 사용하여 추가 크리스탈 등 부품 없이 칩 홀로 사용하였습니다. 추가로 0.96인치의 OLED 디스플레이를 사용하여 스폿 시간을 조정하거나 전압, FET의 온도정보를 읽을 수 있게 하였습니다.

간단히 아두이노 프로그래밍 후 테스트 영상입니다.
빨간색 LED를 스폿 FET 회로에 보내주는 신호로 가정하여 테스트하였습니다.





아두이노와 브레드보드를 이용하여 작동 테스트를 끝낸 후 위 부품들을 만능기판에 땜질을 해 주었습니다.



첫 기판 땜질을 하면서 느낀 건데, 만능기판은 저렴한 것 보다 한단게 위인 제품을 구입하는걸로... 제일 저렴한 기판을 사용하였더니, 동판이 자꾸 떨어져 나옵니다.;;



다음은 아두이노에서 받은 신호를 이용하여 큰 전류를 한번에 흘려보내줄 기능을 할 보드 제작입니다. 트랜지스터와 같은 원리로 사용된 MOSFET은 IRF1404입니다. 

IRF1404 MOSFET의 경우 모조품이 많아 부품 구입 시 잘 구분하여 구매하여야 합니다. 모조품을 구입한 경우, FET이 납땜 중 약간의 열만으로도 쉽게 죽어버리기도 하고, 사용 시 큰 전류를 이기지 못하고 바로 죽어버리기도 합니다.


FET과 구리선을 연결하는 작업은, FET이 열로 인한 손상을 최소한으로 하기 위해 최대한 빠르게 작업하여야 합니다. 동선에 납이 녹을정도의 온도를 미리 예열시켜두고, FET 다리와 빠르게 납땜하는것도 좋은 방법입니다.




FET 보드를 메인 컨트롤러 보드 뒤쪽에 배치 후, FET 보드에 임시로 전원을 공급해보니, 아두이노쪽으로 전원이 잘 들어오는 것을 확인할 수 있습니다.



이 아두이노 스폿 용접기에 사용할 배터리는 10Ah 단자 재생 고방전 배터리입니다. 
고방전 배터리는 작업 시 약간의 쇼트로도 큰 굉음과 함께 불꽃이 튀고 화재로 이어질 수 있으니 항상 조심하여야 합니다. 

3개의 배터리를 일단 1S3P로 묶어 전압을 동일하게 맞춰줍니다. 이를 밸런싱 작업이라고 합니다.
각각의 전압이 모두 4.21V인 것을 확인하고 3S1P로 묶는 작업을 시작합니다.





일반적으로 리벳을 이용하거나, 동판을 이용하여 볼트 체결을 하지만, 리벳도 없고 동판에 구멍을 뚫을 장비도 없어 그냥 두 단자를 붙여 스폿 용접을 촘촘하게 하는 것으로 대체하였습니다.

안전성에서 검증되지 않은 부분이니, 가능하다면 리벳이나 볼트체결을 권장합니다.



중간중간 절연작업을 하면서 팩을 묶어주었습니다.




전체 3S1P로 구성 후 최종 전압 12.65V를 확인하였습니다.

이제 이 배터리팩을 작동테스트가 완료된 메인 보드에 연결해 주면, 스폿용접기가 완성됩니다^^&

무선 LED 스탠드 조명 만들기


2016.01.11

2016년 1월에 제작한 LED 스탠드 조명입니다.

LED 스탠드의 필요성을 느끼고 기왕이면 무선으로 충전식 스탠드를 만들어 봤습니다.
완성 후 지금도 사용중인데, 한번 충전으로 열시간 이상 사용이 가능합니다.


화이트색상의 LED 12개와 웜 색상의 LED 6개를 이용하여 수면 전 취침등으로도 사용이 가능합니다!!


만드는 방법은 굉장히 간단하지만, 노가다가 필요하여 제작시간이 꽤나 오래걸립니다.


준비물
  • 케이스, 자바라호스, 조명케이스
  • 5050 LED 화이트색상, 웜화이트색상
  • 토글스위치
  • 배터리
  • 터치 디밍회로

모든 재료는 네이버 다이해피 카페에서 구입하였습니다.


제작과정



구매한 LED 기판에 5050 LED 화이트색상과 7135 정전류칩, 다이오드를 연결해 줍니다.
해당 기판을 총 2개 완성해 줍니다.




구매한 등 케이스에 위치를 잡고 열전도 실리콘으로 방열판 역할을 하는 케이스에 부착해 줬습니다.




가운데에 웜 색상의 LED를 부착한 기판을 연결해 줍니다. 마찬가지로 7135 정전류칩도 연결해 줍니다.
한쪽 끝에는 화이트 색상의 LED를 부착하기 위한 기판을 하나 추가로 고정해 줍니다.




한쪽 끝 기판에 마저 7135 정전류칩, 다이오드, 화이트 색상 LED를 납땜하고, 각 기판들의 +극과 -극을 연결하면 조명부분 배선은 끝이 납니다.





한쪽 뚜껑에 자바라가 고정될 수 있도록 홀 가공을 해 주고, 자바라를 고정합니다.




배터리와 전원 스위치, 디밍회로, 충전 잭이 연결될 메인 케이스에 홀가공을 하여 자바라를 연결해 줍니다.





메인 케이스를 좀 더 가공하여, (왼쪽부터) 메인 전원 스위치, 터치 디밍회로, 5.5파이 충전단자, 자바라 호스, 토글 스위치의 위치를 잡아줍니다.
임시로 핵심 부품만 배선하여, 조명의 정상 작동 테스트를 해 봤습니다.




가운데 웜 색상과 양쪽 화이트 색상의 LED의 정상작동을 확인했습니다.
터치 디밍회로를 사용하여, LED의 밝기 조절까지 작동합니다.




배터리 연결을 제외한 나머지 메인 스위치, 5.5파이 충전단자까지 배선을 해 주고, 배터리 작업을 시작합니다.




이번에 사용할 배터리는 이전 게시글에서도 사용하던 LG 18650리튬 2850mAh 배터리입니다. 1S3P 로 구성하여 스폿용접 해줍니다.




스폿 용접된 배터리에 1셀 PCM을 장착하고 준비된 케이스에 연결해 줍니다.



완성










휴대용 전기 손난로 업그레이드


2016.01.02

지난 게시글에서 제작했던





기존 손난로는 최고온도가 약 60도로 측정되고, 최고온도까지 상승하는데 시간이 많이 걸리는 단점이 있었습니다. 
이번 업그레이드를 통해 최고온도 약 90도, 최고온도까지 상승하는데 1분이 채 안걸리도록 개선하였습니다.




기존 회로에서는 2.2옴 시멘트저항 2개를 직렬로 연결하여 총 4.4옴의 저항값을 가졌습니다.

더 큰 전류가 흐를수록 더 높은 온도를 가지는 시멘트저항의 특성상 영 만족하지 못한 온도가 나오는 현재 상황에서 저항값을 더 낮추거나 더 큰 전압을 입력해 주어 온도를 높이는 방법을 사용해야 합니다. 

배터리는 이미 정해져있어, 온도를 더 높이기 위해서는 저항값을 낮추는 방법을 사용해야 합니다.

저항값을 낮추기 위해서 사용한 방법은, 기존에 직렬로 연결된 저항을 병렬로 연결하였습니다.
저항은 직렬로 연결할 시 두 저항의 합이 저항값이 되지만, 이 저항 두개를 병렬로 연결한다면 전체 합성저항은 1/2배가 됩니다. 
따라서 총 저항은 1.1옴이 되며, 더 큰 전류가 흐르고 더 높은 온도를 얻을 수 있게 됩니다.





저항을 병렬로 바꾸게 되면서 내부 구조가 조금 바꼈습니다.
내부 구조가 바뀌면서 배터리 위치가 변경되고 충전회로를 밖으로 빼내주었습니다.




배터리의 단열을 위해 내부에 휴지로 꽉꽉 채워주었습니다.
충전회로는 밖으로 꺼내 외부 충전모듈을 따로 만들어 주었습니다.

샤오미 16000mAh 보조배터리 만들기


2016.01.01

이전 보조배터리 제작 게시글들은 전부 18650 배터리를 구입하고, 1셀용 충방전회로를 구입하여 케이스는 직접 만들어 주었습니다.

이렇게 제작된 보조배터리들은, 한가지 큰 단점이 있다면 해외 출국 시 비행기에 들고 탑승하기가 조금 무섭습니다.

보안검색대에서 혹여나 폭탄으로 간주하고 뺏기기라도 한다면...

그래서 이번에는, 어떤 상황에서든지 자유롭게 휴대가 가능한 ( 폭탄으로 오해받지 않을..! ) 보조배터리를 만들어 보았습니다.


전자전기 DIY를 하면서 물품 구입을 위해 활동하던 카페에, 샤오미 16000mAh 보조배터리의 케이스와 내부 회로를 판매하는 게시글을 보고 바로 구매했습니다.


제가 구입한 DIY 세트의 회로는 부품이 꽤나 많이 붙어있는 고급형이였습니다.
시중에 판매하고 있는 해당 제품과 유사한 제품의 회로를 보면, 부품 갯수도 많이 적어보이고 부실하게 생긴 회로가 있습니다.
두 제품의 차이는 고급형 회로가 더욱 출력이 강하고 전압 안정성이 좋은 것입니다.
















 이 회로의 메인칩은 HOT CHIP사의 HT 4911S 제품입니다. 마이크로 5핀을 꼽아 충전상태로 만들어준 후, 배터리로 입력되는 전압이 얼마가 되는지 측정해본 결과 일반적인 만충전압인 4.25V 에서 흔들리지 않는 안정적인 전압을 보여주었습니다.





이제 이 제품에 위 사진과 같은 배열로 배터리를 장착해주면 바로 보조배터리로 사용이 가능합니다. 
이번에도 배터리는 LG의 2850mAh 용량의 18650 리튬이온전지를 사용하였습니다.
미리 배치를 해 보면서 회로기판의 단자 위치와 배터리가 연결될 부분들을 확인하여 최단거리로 연결될 수 있게 배터리 방향을 조절해 줍니다.




배터리는 스폿 용접을 하여 연결해 주었습니다.
+극 끼리 니켈판을 길게 배터리 옆면을 따라 연결해 주었습니다. 이 경우 니켈판이 흔들리면서 배터리 보호튜브에 손상을 가하지 않도록 잘 고정해 주어야 합니다.




배터리 배선이 완료된 상태입니다.




micro 5pin 단자를 이용하여 충전하면 회로에서 배터리로 내보내는 전류량이 1A입니다.
16A의 보조배터리를 충전하는데는 약 16시간이 소요되므로, B6을 이용하여 6A의 속도로 충전해 줍니다.




충전된 배터리에 마지막 케이스를 씌워 최종 완성해 주었습니다.
이젠 해외 출국시에도 검색대에 폭탄으로 잡힐 위험 없이 안전하게 출국할 수 있습니다~