Hardware | CD-41 급속 충전기 ESD 대책

일전에 VX-8D 용 급속 충전기인 CD-41 을 구입 했더랬습니다.

* Hardware | CD-41 급속 충전기 for VX-8 구매기

VX-8D 에 관한 글들은 아래와 같습니다.

* Hardware | VX-8 무선기용 대용량 배터리 팩

* Hardware | Car charger for VX-8 구입기

* Hardware | VX-8D transceiver 간단 사용기



1. ESD Protection Mod

이번에 구입한 CD-41 급속 충전기 크래들은, Sooner or Later, 구조적으로 외부 접속 핀이 MOS FET 에 직결이 되어 있어, 정전기 등으로 MOS FET 이 타버리는 문제를 안고 있습니다.

한 번 MOSFET 이 타버리면, 그 결과로 full 충전임을 알려주는 green led 가 계속 점등되어 있고, 실제 충전은 되지 않는 현상 입니다.


Matt 이라는 분이 reverse engineering 을 통해 문제를 파악하고, 개선까지 자세한 내용을 Youtube 로 설명해 놨습니다.

* Yaesu CD-41 Fast LiPo Charger Repair

* Yaesu CD-41 ESD Protection Mod

EEBlog 에서도 관련해서 논의한 흔적이 있네요.

위에 개선 작업을 위해 알려준 정보를 바탕으로, 실제 회로도 및 부품 정보들을 Sándor Végh 라는 분이 정리하고 Google Drive 로 공유해 주었습니다. 완벽하게 GNU 정신에 입각한 고마운 분들입니다. 혹시 몰라 저도 Google Drive 에도 copy 를 따 놨습니다.

* Yaesu CD-41 charger + ESD protection mod

위의 Youtube 의 댓글 중에 하나를 보면, 2019년 8월 업데이트된 제품 버전에서는, 보다 개선된 Diode 가 사용되었다고 합니다. 그렇지만, 완벽하게 ESD 에 대해 대처하려면, 저항을 달고 TVS Diode 를 추가하는 것이 안전다하고 합니다.

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Yaesu fixed it: As of 2019/08, the charger comes with a patch: Diode P6KE18 soldered over terminals of GND and Sense spring. This is a very fast Diode that should be able to absorb any transients on this contact.
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이 내용을 가지고 실제로 수리 및 개선 효과에 대해 소개한 내용들이 보입니다.

* Fixing Yaesu CD-41 FT1dr drop in charger redux

* YAESU 急速充電用クレドール CD-41の修理

어느 러시아 분도 작업을 하셨는데, 위의 소개와 다른 점은 MOS FET 에 TVS diode 를 달지 않았다는 점 입니다. 이미 개선된 MOS FET 과 100k 저항을 통해 충분히 커버가 되는 만큼 문제는 없어 보입니다.

* Experience in repairing the charging cup YAESU CD-41




2. Overall

위의 내용을 종합해 보면, 개선된 제품으로 바뀌었다 한들, 아래 세 가지가 추가되어야 완전체가 됩니다.


즉, ESD 대응이 된 MOSFET + TVS Diodes / ESD Suppression Diodes + 높은 값의 저항 구성입니다. 부품명으로 보면, FDV304P (Q2) + CDS3C09GTA or RSB6.8G (D12) + 100K (R20 0603) 입니다.



3. MOSFET

기존 MOSFET 은 H15 (2SJ204) 입니다.


바뀌는 MOSFET 은 FDV304P 이고, ESD 대응이 되는 제품 입니다.


Mouser 나 Digi-Key 에서 구입하려 했으나, 재고가 없거나 같이 구입할 마땅한 부품이 없어서, AlipExpress 를 뒤져 봤습니다. 있네요.

* 10pcs/lot FDV301N 301 FDV302P 302 FDV303N 303 FDV304P 304 FDV305N 305 sot-23 MOS field effect tube p-channel transistor


잘 왔습니다.


실제로 제대로 성능을 내어 줄지는 모르겠습니다만, 적용 했다는 것 만으로 일단 마음의 평화는 찾을 듯.




4. TVS Diode

구할 수 있는 사이트가 별로 없습니다. 결국 Mouser 에서 구입 했습니다. 사진은 Digi-Key 에서 캡춰한 것 입니다.

* B72500D0090A060 / CDS3C09GTA


Spec. Sheet 는 아래와 같습니다.

* CDS3C09GTA / B72500D0090A060
  - CDS3C09GTA B72500D0090A060 9V(DC max) 10V(1mA) 30V(1A) 30A 1600W 220pF

처음으로 Mouser 에서 구입할 때, 부품 목록에 추가 했습니다. Mouser 첫 구매기는 아래 참고.

* Hardware | Mouser 에서 전자부품 구입기


깨알같은 0603 의 SMD 크기.




5. 100K Ohm Resistor

Watt 수가 높은 용량의 저항을 찾았으나, 지금까지 구매한 목록에는 없네요. 버릴 LED 전등용 driver 를 분해해 보니, 두꺼운 100K 저항을 찾았습니다. (104 표기된 저항)


바로 적출해서 측정해 보니, 100K ohm 맞습니다.




6. Assembly

ESD 대응 위한 부품이 모두 모아졌습니다.


제거할 기존의 MOSFEP 과 충전라인을 최종 확인해 봅니다.


기존 H15 MOSFET 을 깔끔하게 제거.


그 자리에 FDV304P + TVS 를 납땜 하였습니다. TVS 가 조금 들떴지만, 이정도면 괜찮습니다.


충전 라인을 커터칼로 긁어 내어 회로를 절단해 놓습니다. 그리고 SMD 저항 끝단을 납땜하기 위한 자리를 미리 긁어 놓습니다.


이쁘게 납땜.


이번 작업의 전체 완성 샷.




FIN

충전 확인해 봤습니다. 특별히 문제 없네요. 이제 정전기로 망가질 일은 없겠습니다.


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