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5년 전에 2개를 구입한 자전거 라이트에 딸려온 18650 리튬이온 충전지의 충전기가 망가졌습니다. 살펴보니 과열이 있었는지 케이스 일부가 살짝 녹아 있더군요.
충전기 하나는 2년 전에 같은 원인으로 망가져 버렸고 이제 보유했던 2개 모두 망가졌으니 충전기를 새로 구해야 겠더군요. 그래서 인터넷 검색하다보니 인터넷 한 까페에서 충전회로만 따로 구할수 있더군요. 까페 운영자이신 깜님께 감사드려야 겠습니다. ^^;
공해 원인이 되는 일반 건전지 사용을 줄이고 오래 사용할수 있는 리튬이온 충전지와 태양전지판등을 활용하여 이것저것 만들며 즐겨 보자는 취지의 멋진 까페입니다.
간단한 전자회로와 자작에 관심있으신 분들 한번 가보세요. 요즘 스마트폰등이 대세이던데, 밧데리 뱅크를 시중의 반값에 자작 할 수 있습니다. 물론 자작능력은 있어야 할 것입니다. ^_^
http://cafe.naver.com/powersos
하기는 회로에 대한 화면갈무리입니다.
심플하고 작더군요. 이것이면 딱이다 싶은데 아예 2채널로 만들어 볼까하는 욕심이 생깁니다. 혹여 망칠수도 있고 택배비도 좀 그러니 구하는 김에 아예 4개를 공동구매했습니다.
좌상단 : 기존 충전기 입니다. 5V를 연결해주면 18650 충전지 2개를 동시에 충전할 수 있는 것인데 1채널이다보니 가끔 용량이 다른 전지를 동시 충전할 수가 없어 좀 성가셨던 적이 있었습니다.
* 주의 : 1채널 충전기는, 용량이 다른 충전지를 동시 충전할 경우, 용량 큰 충전지가 용량대로 충전되지 않거나 회로 구성에 따라 큰용량의 충전시간을 따라가 작은용량의 충전지가 과충전되어 손상 되거나, 용량차가 심할 경우 작은용량의 충전지가 과충전되어 폭발할 수도 있습니다.
같은 용량이라도 사용연수에 따라 용량이 바뀔수 있으니 2구짜리라도 가급적 1개씩 충전하세요.
좌하단 : 공구한 충전회로 4개와 적녹발광리드 4개 입니다. 충전시는 적색, 완충시는 녹색 전환입니다.
우상단 : 여행시 사용하려고 따로 구한 깜냥 2구 18650 충전기로, 21핀 휴대폰 충전기를 사용하는 것으로 회로를 살펴보니 데이터 저항과 +극 과전압 절선 퓨즈가 달려있는 1채널짜리 전지 홀더 입니다.
우하단 : 18650 리튬이온 충전지입니다. 18은 지름이 18mm, 65는 길이가 65mm를 뜻하는 것입니다.
2채널로 만들기 위해 연결되어 있는 케이스 + 전극을 2개로 나누고 발광리드를 뽑아낼 구멍을 2개 ?은 후 회로판에 리드를 끼어 넣고 리드를 뽑아낼 길이만큼 발길이를 맞추어 납땜합니다.
이 적녹 리드는 충전시는 적색으로, 완충시는 녹색으로 바뀌어 충전 진행상태를 표시하는 용도이며 3개 발 중, 가운데 제일 긴것이 그라운드(- 극)이고 중간발이 적색, 제일 짧은 발이 녹색리드 입니다.
* 주의 : 위 사진은 제가 녹색과 적색을 바꾸어 알고 잘못 낀 것입니다. 제일 작은 발이 TopPower 글자가 있는 아래쪽으로 와야 합니다.
배선 완료한 상태의 2채널 충전기 입니다. 왼쪽 기존에 있던 전원입력잭과 리드는 전원용으로 그대로 활용한 것이고 2채널로 하기 위해 회로판 2개를 우측 위아래 끼워 각기 연결한 상태입니다.
이 상태로 5V 2A 용량의 어뎁터를 연결하여 충전시험을 해보니 응? 적녹리드가 거꾸로 들어옴? *_* 그래서 다시 끊어내고 다시 붙이는 성가심.. T_T
제대로 연결하고 다시 충전시험을 해보니 회로기판 발열상태가 만만치가 않더군요. 손가락을 기판에 대고 있기 힘들 정도로 뜨겁습니다.
실리콘 반도체가 열에 강하기는 하지만 그래도 열이 많이 난다는 것은 충전 효율이 그만큼 떨어진다는 것이고 오래 지속될 경우 다른 부품 손상이 올수 있으니 방열대책을 세워야 하겠습니다.
해서 절연용으로 종이 접착테이프를 적당히 붙여준 후 방열판으로는 알미늄캔 하나 오려 접어서 실리콘젤로 받치고 하얀 서멀구리스로 연결하여 바닥판 쪽으로 방열이 되도록 해주었더니 충전시 바닥쪽이 살짝 따듯한 것이 방열 효과를 제법 내는듯 합니다.
충전 형태 점검
전류계 없는 포켓 디지털 테스터로 찍어보니 위쪽은 계속 충전중인 상태로 적색리드가 들어와 있으며 시간차별로 전압이 계속 오르고 있고. 아래 녹색리드는 완충된 상태로 충전 전원이 차단된 상태인지 더이상 전압이 오르지 않고 4.11~4.12V로 고정된 상태입니다.
* 참고 : 리튬이온전지의 손상이 없는 완방 전압은 2.8V, 완충 전압은 4.2V로 이 범위에서 벗어나면 손상이 일어나는터라 일반 완방은 3V선에서, 완충은 4V~4.1V 사이가 안전선이라 생각됩니다.
전지 부하가 걸리지 않은 상태에서는 단자에 4.56V의 전압이 걸리고 충전지를 넣어주면 전지 방전 전압에 따라 낮아졌다가 4.18V 까지 전압이 오르며 충전 되다가 4.18V 전후에서 녹색불로 바뀌며 수분후 전지장착된 상태 그대로 4.11~4.12V 로 고정되더군요.
전지를 빼어 따로 전압을 측정해 보니 4.11~4.12V 그대로인 것으로 보아, 완충 녹색리드 표시 때는 충전 전원이 분명 차단되는 것 같은데, 전지를 빼면 단자에 4.56V의 전압이 걸리더군요.
그런데 이 전압이 걸리는 단자에 3~6V에서 작동하는 소형모터를 연결해 보면 적색불로 바뀌며 동작하지 않습니다만 저전류 작동체인 파워리드는 불이 들어 옵니다. 전류는 최소한으로 차단되고 전압만 걸리는 것일까요? 제 수준에서는 판단이 좀 어렵습니다.
충전 시간 체크
제가 지금 사용중인 18650 전지는 2200mA 용량의 전지를 구해 약5년간 사용한 것으로 초기 라이트 3시간반 정도 가던 것이 지금은 3시간만 유지하는 것으로 보아 현재의 실 용량은 1900mA 정도 밖에 안될 것으로 추정되어 1900mA로 표기합니다.
5V 2A 의 정전압 전원어뎁터를 사용한 2채널 자작 충전기는 3V까지 완방된 1900mA 18650 충전지 2개 완충시간 4시간 30분 전지 완충 전압 4.11V 3V까지 완방된 1900mA 18650 충전지 1개 완충시간 3시간 30분 전지 완충 전압 4.11V
4.2V 정전압 720mA 용량의 TTA 인증 휴대폰 충전기를 사용하는 깜냥충전기는 3V까지 완방된 1900mA 18650 충전지 2개 완충시간 5시간 30분 전지 완충 전압 4.05V 3V까지 완방된 1900mA 18650 충전지 1개 완충시간 4시간 전지 완충 전압 4.05V
골드
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출처: 골드의 사는 이야기 원문보기 글쓴이: 골드
