1. 승압(Step-Up) 모듈

 

승압모듈은 닞은 DC전압을 높은 전압으로 올려 사용하고자 할 때 사용하는 중간 연결용 부품으로 Step-up모듈 또는 Booster모듈로도 불린다.  예를 들어 18650 리튬이온 베터리에서 나오는 3.7V 전압 전원을 이용하여 5V 작동하는 아두이노를 작동시키려 한다든지, 전체적으로 5V전압 전원을 사용하는데 12V에서 작동하는 특정 기기를 연결시켜 작동 시키도자 할때 사용한다. 

 

2. XL6009 승압모듈  

 

 아두이노 메이킹 환경에서 가장 흔하게 사용되는 승압모듈은 다음과 같은 XL6009 StepUp 모듈이다. 

3. XL6009 사양  

  - Input Range: 3 V ~ 32V
  -   Output Range:  5V ~ 35V
  -   Input Current:  4A (max), no-load 18mA (5V input, 8V output, no-load is less than 18mA. Higher the voltage, the greater the load current.)
   -  Conversion efficiency: <94% (greater the pressure, the lower the efficiency)
   -  Switching frequency: 400KHz
   -  Output Ripple: 50mV (the higher the voltage, the greater the current, the greater the ripple)
   -  Load Regulation: +/-0.5%
   -  Voltage Regulation: +/-0.5%
   -  Operating Temperature: -40 degree to +85 degree

   -  Body Size: 43 x 20 x 12mm/1.7" x 0.8" x 0.47"(L*W*T)

 

 

4. XL6009 사용밥법  

 

감압모듈 사용방법과 동일하게  가변저항노브를 작은 드라이버를 이용해 돌리면 출력전압이 변한다. 처음에는 거의 변하지 않다가 시계 방향으로 계속돌리면 어느 순간이 되면 출력전압이 바뀌게 되는데 이때 부터 조금씩 돌리며 세부조정한다.  

 

 

 

5. XL6009 with Display 

 

작은 가변저항기 노브를 돌리면서 일일히 출력 전압을 측정하는 번거로움을 줄이기 위해 다음과 같이 전압표시 display가 함께 내장되어 있는 모듈도 있다. 

 

 

6. 유사모듈 ( MT3608 )

 

XL6009 모듈과 비슷한 기능의 유사모듈로는 MT3608 부스터 모듈이  있다. XL6009보다 조금더 낮은 사양으로 가격도 조금 더 저렴하다. 

 

MT3608 사양

 

1). The maximum output current: 2 a

2). The input voltage: 2 v ~ 24 v

3). The maximum output voltage: 28 v

4). Efficiency: >93%

5). product size: 36 mm X 17 mm X 14 mm

 

 

 

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1. 감압(Step-Down) 모듈

 

감압모듈은 높은 DC전압을 낮은 전압으로 낯추어 사용하고자 할 때 사용하는 중간 연결용 부품이다. 예를 들어 12V 아답터에 연결되어 공급되는 전원에  5V에서 작동하는 모터 등을 연결하여 사용하거나, USB 에서 공급되는 5V 전압을 이용해서 3.3V 전용 센서를 기동시키고자 할 때 등에 사용한다. 통상 입출력 가능한 전압의 범위로도 구분되지만 주로 사용할 수 있는 전류의 양에 따라 크기와 비용이 정해 진다.

 

 

2. LM2596 

 

통상 입출력 가능한 전압의 범위로도 구분되지만 주로 사용할 수 있는 전류의 양에 따라 크기와 비용이 정해지는데 아두이노 메이킹 환경에서 가장 흔하게 사용되는 모듈은 다음과 같은 LM2596 StepDown 모듈이다. 

 

 

 사양 :

 

 

  • Module property: Non-isolation buck
  • Rectification mode: Non-synchronous rectifier
  • Input voltage: 3V-40V
  • Output voltage: 1.3V-35V
  • Output current:Rated current is 2A,maximum 3A(Additional heatsink is required)
  • Conversion efficiency: 92%( highest )
  • Switching frequency: 65KHz
  • Output ripple: 30mV( maximum )
  • Load regulation: ±0.5%
  • Voltage regulation: ± 2.5%
  • Work temperature: -Minus 40 degrees - 85 degrees
  • dimension: 43mm*21mm*14mm(L*W*G)

 

   정격 출력 전류는 2A 이고 방열판을 부착했을 경우 3A까지 사용할 수 있다고 되어 있다.   

 

 사용법 : 

  

Input에 전압을 가해 주고 Output전압을 측정해 보면 처음에는 거의 비슷한 전입이 나온다. 위 가변저항 ( Adjustable output voltage) 노브를 작은 드라이버를 이용해 돌리면 출력전압이 변한다. 처음에는 거의 변하지 않다가 반시계 방향으로 계속돌리면 어느 순간이 되면 출력전압이 바뀌게 되는데 이때 부터는 가면저항의 회전에 따라 출력전압이 급격히 바뀌므로 천친히 미세 조정하여 원하는 전압이 출력되도록 조정한다.   

 

 

3. LM2596HVS

 

비슷한 기종으로 LM2596HVS 라는 모듈도 있는데 이 경우 입력전압의 범위가 4.5V ~ 53 V로서  좀더 높은 입력전압 환경에서 사용할 수 있다.

 

 

4. LM2596 Display 

 

작은 가변저항기 노브를 돌리면서 일일히 출력 전압을 측정하는 번거로움을 줄이기 위해 다음과 같이 전압표시 display가 함께 내장되어 있는 모듈도 있다. 

5. LM2596 출력 5V고정 모듈 

 

다음과 같이 출력전압을 아예 5V로 고정시켜 5V USB환경에서 사용하거나 USB 충전용으로사용할 수있도록 제작된모듈도 있다.  

 

구매좌표 :  가격은 1달러 내외이고 사용처는 많을 수 있으므로 한번에 여러개 구입해 두는 것이 편리하다. 

 

0.44US $ |3A Adjustable DC DC LM2596 LM2596S input 4V 35V Output 1.23V 30V dc dc Step down Power Supply Regulator module MP1584E

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1. PCB제작비용 

 

예전에는 PCB제작이라는 것이 전문업체들이나 하는 것이었으나 요즘은 PCB제작 비용이 매우 저렴해졌으므로 메이커들이 취미용으로 제작하는 전자기기도 별 부담없이 ,전용PCB를 제작하여 외관을 깔금하고 견고하게 제작할 수 있다. 

 

 

 

PCB Prototype & PCB Fabrication Manufacturer - JLCPCB

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jlcpcb.com

아래는 위에 링크로 표시된 JLCPCB라는 중국업체의 2레이어 10 x 10 cm 크기의 PCB 샘플 5장을 주문할 때의 견적서이다. 샘플용도로 단돈 2달러에 PCB를 그것도 1~2일의 작업시간내에 제작해 준다. 단 해외에서 배송되는 것으로 기간은 5~10일이 소요되고 배송비가 제작비용보다 훨씬 더 비싸다.  전체 합해 보아도 11.12달러로 우리돈 15000원의 비용으로 자신만의 전용 PCB를 주문제작한다는 것은 매력적이다.   

 

 

2. 주문방법 

 

PCB를 주문제작하기 위해서는 Gerber 파일이라는 도면이 있어야 하는데, 복잡한 경우 전문적인 도구로 작성해야 되지만 일반적인 메이커가 제작하는 취미용도의 전자기기 정도의 복잡도라면 Fritzing이라는 간이 회로설계 툴로도 작성할 수 있다. 

 

 

Fritzing 사용법_2

1. PCB ( Printed Citcuit Board ) 제작 이유   브레드보드에 케이블을 연결해서 작동 시켜 보는 것은 어디까지나 정상적으로 작동되는지 여부를 시험하기 위한 용도이고 제대로 작동하는 메이커 작품을

makernambo.com

위와 같은 과정을 통해 작성된 Gerber file들을 하나의 zip파일로 압축하여 먼저 준비한다.  

 

"Add gerber file"을 클릭하고 PC에 준비한 zip을 지정해서 업로드시켜 주면 내용이 해석되어 다음과 같이 생산될 PCB의 앞뒷면으로 디스플레이된다. 

 

내용이 맞으면 이제 PCB제작시 필요한 옵션을 선택하면 된다.   

 

사이즈와 레이어 수는 Gerber파일 분석에 의해 자동선택되며 수정할 필요가 있는 것은 수량을 추가할 것인지 정도이고 나머지 부문은 특별한 사유가 없는 한 수정할 필요 없다. 왜냐하면 디폴트 사양일 때에 특가로 해준다는 것이기 때문에 사양을 수정하면 대부분 단가가 올라가게 된다.   단 PCB두께를 줄여 얇게 한다거나 PCB컬러를 지정해서 본인만의 것으로 독특하게 하는 정도는 단가가 올라가지 않는다.  

 

비용내용을 확인한 후 CART에 담고 신용카드 등으로 결제하면 된다. 주문 및 결제가 완료되면 주문 내역이 관리되는데 제작과정이 실시간으로 기록되고 중계된다. 제작에 소요되는 전체 공정은 통상 2~3내에 완료되고 배송이 시작된다. 

 

배송이 시작되면 보통 일주일 정도 후에 도착되는데, 포장도 깔끔하고 간혹 소소한 사은품까지 포함되어 있어 만족도가 상당히 높다. 

  1. 조아하자 2021.03.20 15:31

    와... 이런게 된다는 것만으로도 놀랍긴 하네요. 제가 전자공학 공부할 때 즈음만 하더라도 이런걸 개인이 주문제작한다는 건 상상도 못할 일이었는데... (전자공학과 전공이고 2006학번입니다) 지금 당장은 필요없어서 안쓰게 되겠지만 언젠가 필요하면 메모해둬야겠네요.

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