스타벅스 이벤트로 캠핑감성 랜턴을 받았는데, 건전지로 작동되거나 USB 5V 로만 작동되는 방식이었습니다. 더욱이, 건전지와 USB 5V 를 동시에 사용하지 말라는 주의 문구도 있는 것을 보면, 보드 디자인이 조금 아쉬웠습니다.
그래서 배터리로 동작하고, USB 5V 로 충천할 수 있는 버전으로 개조하게 되었습니다. 그 과정중에 배터리 충전 모듈이 여러가지 있는 것을 알게 되어 공유해 봅니다.
1. Trigger Mode Module
첫 번째로 구입한 모듈은 아래 제품 입니다.
* 2A 5V Charge Discharge Integrated 3.7V 4.2V Lithium Battery Boost Mobile Power Protection Diy Electronic PCB Board Module
평가도 좋고, 몰딩 SMD 인덕터 소자가 있어서 신뢰성이 좋아 보였습니다.
배송 문제 없었음.
혹시 모르니, 3개 구입.
FM5324B chip 이 컨트롤러 인듯 합니다.
* FM5324B
배터리와 연결하여 충전 및 회로 동작 확인해 봅니다.
특별히 이상 없이 동작 합니다. 충전도 시켜 봅니다. 잘 되네요.
스타벅스 랜턴에 붙여 봤습니다. 잘 됩니다.
다만, 30초 있다가 꺼집니다. 옆에 Key 스위치를 눌러주면 다시 살아 납니다. 처음에 고장난줄 알고, 3개 주문했던 것 중에서 다른 놈으로 교체도 해봤는데 동일 현상.
혹시... 하고 구매 사이트에서 제품 정보를 읽어 봅니다.
이런... 50mA 이하로 전류가 흐르면 30초 이후에 꺼진다고 하네요.
30초 이후, 50mA 이하라도 계속 전류를 보내게 하려면 20초 간격으로 작은 전류가 Key 스위치 라인에 흘러 준다면 계속 동작할 수 있다고 합니다.
이 모듈은, 일정 전압 이하로 떨어지면, 배터리 보호를 위해 shut down 해야 하는 블랙박스 등에 사용되는 모듈인 듯 합니다.
555 chip 을 이용하여 20초 컨트롤을 하려 했으나, 회로가 복잡해 지므로 다른 모듈을 찾아 봅니다.
2. TP4056
DIY 인들이 가장 많이 사랑한다는 TP4056을 구입해 봅니다.
* 5 pcs Micro USB 5V 1A 18650 TP4056 Lithium Battery Charger Module Charging Board With Protection Dual Functions 1A Li-ion
5개 세트로 구입.
모듈 보드는 깔끔하게 되어 있습니다. 요즘 트렌드에 맞춰 Type-C USB 로 구매.
아래와 같은 구성으로 되어 있습니다.
생산 공장에서 절단하지 않은 필요 없는 부분 절단 해 주고.
USB Type-C 에 연결하니 문제 없이 동작 합니다.
INPUT 부분은 USB 로 들어오는 5V 그대로 받아 주고 있구요.
OUPUT 은 4.1V 나옵니다.
BATTERY 포트도 OUTPUT 과 동일하게 4.1V 나옵니다.
건전지 3개가 들어가는 스타벅스 랜턴은, 건전지 3개로 동작시 3개의 1.5V 이므로, 출력이 4.5V 입니다. USB 로 동작하면 5V 이므로, 출력이 4.5V 로 하던, 5V 로 만들던지 해야 합니다. 왠지 4.1V 로도 문제 없을 듯 하지만, 가능한 맞춰 주기로 합니다.
찾아 보던 중, TP4056 을 MT3608 Boost Converter Module 과 연결하면, 저항 조절 부분을 이용하여, 원하는 전압으로 만들어 줄 수 있다고 하네요.
결국, TP4056 + MT3608 을 합한 모듈도 있다고 합니다.
Breakout 보드상에 전압 조절용 저항이 달려 있는 형식이군요.
3. TP4056 + M3608 All-in-One Breakout
이것도 구입 합니다.
* 5 pcs Micro USB 5V 1A 18650 TP4056 Lithium Battery Charger Module Charging Board With Protection Dual Functions 1A Li-ion
하나로 합쳐진 보드이지만, USB 형식이 Universal 이라서 살짝 아쉽습니다.
이 USB 포트가 운송중에 찌그러져, 내부 핀이 망가진 녀석이 5개중 2개가 됩니다. 또한, + 자 드라이버로 조절하는 저항 부분이 찍혀서 정상 동작하지 않는 것이 1개... 그래서 총 5개 중, 3개가 망가졌고, 2개만 살았습니다. USB Type-C 라면 튼튼해서 USB 포트가 망가질 일은 없었을 듯.
당연하게도 INPUT 부부은 USB 에서 받는 전압 그대로 나옵니다.
BATTERY 충전 단자에는 4.1V 정도 흐릅니다.
OUTPUT 포트에는 3.99V 정도 맞춰 져서 배송되었네요. Factory default 인 듯.
테스터기를 OUTPUT 에 꼽아 놓은 채로, Voltage 변경 저항을 돌려, 원하는 전압으로 조정 합니다.
출력을 정확하게 5.0V 로 세팅하였습니다.
스타벅스 랜턴 회로에 원하는 값인 5V 로 세팅된 배터리 충전 모듈을 배터리와 함께 부착.
스타벅스 랜턴 회로에 각각 전압과 Ground 가 맞는 선에 연결해 줬습니다.
최종적으로 건전지 없어, 충전 배터리만으로 동작하는 랜턴으로 개조 완료했습니다.
스타벅스 노래하는 랜턴 개조기는 아래 글에 정리하였습니다.
* Hardware | 스타벅스 랜턴 개조기
4. Conclusion
TP4056 + M3608 All-in-One Breakout 이 끝판왕이긴 하나, 문제점이 있습니다.
- USB 포트가 약해서 쉽게 망가짐
- 저항 조절 부품이 약해서 쉽게 망가짐
- 고주파음이 발생하여, 에너지 누설이나 회로 최적화가 덜 되어 있는 듯 함
앞으로 꼭 5V 가 필요하다면, TP4056 + M3608 콤비네이션으로 가겠습니다.
아니면, Trigger Mode 있는 모듈이 제일 깔끔하니, 20초 컨트롤 회로를 최적으로 꾸밀 수 있으면 Trigger Mode Module 을 사용하겠습니다.
끝!
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