일단 제가 혼동되게 글을 쓴 부분이 있습니다. 그 부분부터 이야기해야할것같아요. ^^
USB 의 전압을 3.6V로 적은건, "일반적으로 시거잭에 꼽는 전압변환기들의 출력이 3.6V"라는 이야기를 하고 싶었습니다.
앞에 시거잭에 꼽는 뭐 이런 이야기를 안적어서 혼동할 여지를 둔데 대해 죄송하게 생각합니다.. =ㅁ=;;
이 부분에서는 테크니컬하게 조금 깊이 들어가서 다양한이야기를 드려보고자 합니다.
1. 3.6V.
스마트폰 배터리의 전압이 맞을수도 아닐수도 있습니다.
3.6V는 일반적인 흑연 음전극을 사용하는 리튬이온 1셀의 평균 전압이라고 생각하시면 됩니다.
( Negative 음극에 사용하는 재료가 몇가지가 있는데 대개는 Graphite 흑연을 사용합니다. )
그래서 모든 리튬이온 전지를 사용하는 제품들의 작동전압은 대개 3.6v의 배수가 되죠.
E마운트 카메라에 사용되는 NP-FW50과 NP-FZ100의 작동전압이 7.2v 라는걸 상기해 보시면 됩니다.
NP-FW50의 경우 3.6v 1080mAh 배터리 두개가 직렬 연결되어 7.2V의 전위차와 1080mAh의 정전용량을 가집니다.
다만, 스마트폰에, 리튬 폴리머 등 다른 구조의 배터리가 이용되기도 합니다.
리튬 폴리머의 경우, 리튬이온의 전해질 액체가 있어 폭팔성이 있는데, 고체 폴리머 전해질을 채운 방식입니다.
사실 리튬이온의 파생형이기 때문에 일반적으로는 3.6v 작동전압을 가집니다.
하지만 리튬 계열이 아닌 배터리를 이용할 가능성도 있기 때문에 "스마트폰 배터리"로 한정짓는건 다소 피해야할 일반화로 보입니다.
2. 5V
네, 사실 USB의 작동전압은 5V가 맞습니다.
정확히 말하자면, 4.75-5.25V 사이구요.
USB 2.0 기준으로 5V, 500mA = 2.5W 가 평균 일율입니다.
다만 충전만 할 경우에는 각 배터리별로 인풋 전압이 있는데,
전위차가 발생하는 최소 전압 이상만 넣어주면 되는거라, 저가형 급속충전기들은 3.6V 내외에 전류를 크게 흘려줍니다.
그래서 다소 낮은 전압으로 높은 전류를 흘려 평균적인 충전의 일율보다 높은 전기를 공급합니다.
사실 이 부분에 대한 내압 테스트가 되어있긴 할테지만, 실제로 사용했을 시에 어떤 동작을 보여줄지 아무도 모릅니다.
그래서 제가 저런 충전기 쓰지 말라고 하는거구요.
3. 차량용 충전기로 충전.
사실 차량용 충전기로 충전을 할경우는, 차량에 쓰이는 입력 배터리 (납축전지 - 12v auxiliary power 라고 합니다) 가 10A내외에 12V 이상을 공급되며, 차량이 다니면서 무한 충전 되기 때문에 소모 전력이나, 손실전력 등은 생각하지 않아도 좋습니다.
다만, 차량용 12V 납축전지의 전기적인 특성이 매우 나쁘기 때문에 오랜기간 충전을 한다면 다소 문제가 발생할 여지가 있습니다.
4. Micro USB로 충전.
개인적으로 배터리 자체를 MicroUSB로 충전하는데 대해 우려를 가지고 있습니다.
바디에 Micro USB 케이블을 꽂아 충전하도록 했긴 합니다만...
이는 바디의 Micro USB 잭 부근에 전원 안정화 회로가 별도로 있다는 뜻이기도 합니다.
분명히 "정품 번들 충전기"를 쓰도록 유도하고 있는것도 정품을 팔아먹기 위해서가 아니라, 그만큼 안정화 회로를 제대로 구성했다는 뜻입니다.
타 회사의 제품이 얼마나 안정적으로 전원을 공급해 줄수 있을지는 아무도 모릅니다.
참고로 제가 직접 재본바로는 4.75 +- 1V 이상의 큰폭의 노이즈를 발생시키는 충전기도 있었습니다.
뭐. 다행히도 핸드폰보다는 충전기가 먼저 나갔지만요.
5. 부수적 이야기.
이런 부분들은 현재 배터리 개발 관련 사업부의 협력업체로 개발을 보조하고 있기 때문에 더욱더 예민합니다.
이전에 USB 제어 관련해서 펌웨어와 드라이버 작업을 했던 적도 있습니다.
현재 있는 곳은 제가 오기전에.. GM Bolt 배터리 납품했던 회사입니다. 좀 검색해보면 바로 나옵니다.
예를들면, GM Bolt에 들어가는 배터리는 3.6v cell을 96개 한 pack으로 패키징해서 3팩이 들어갑니다.
팩 하나하나가 0.1V 흔들리면 10V가까이 출렁대는 셈이죠.
그런걸 10ms 단위로 0.1v이하단위로 각 셀별로 센싱하고 밸런싱하고 뭐 그런걸 합니다.
현재 맡은 프로젝트는 다른 팀에서 진행되고 있기는 한데, 뭐 여러가지를 배우고 있고...
배터리를 직접 제작하거나 실제 팩으로 테스트하고 있지는 않습니다만은, 보드를 제작하고 펌웨어를 수정하고 있습니다.
그러다 보니, 전원 설계라는게 얼마나 어렵고 힘든일인지 잘 압니다.
그래서 전원에 있어서는 까탈스럽죠.
참고로 몇달동안 개발자가 설계한 2차 샘플 보드가 오늘 도착했습니다.
그래서 몇가지 테스트를 진행하는데 저항하나가 타버렸더라고요..
알고보니 layout 이라고 회로도에서 미스가 하나 있었습니다.
내일 가면 30개 보드를 전부 수정해야합니다.....
오직 전원부분만 컨트롤하는 보드 하나인데,
몇달 동안 설계하고 변경하고 검토해도 그렇습니다.
그것도 1차 샘플 10개 날려먹을정도로 테스트하고, 같이 개선점 찾고 했던 그런 설계 과정을 거치고도,
하나의 미스로 인해 보드가 동작하지 않을 정도로 섬세한게 전원부입니다.
예를들면 PC에서도 사람들이 매우 간과하는 부품이 바로 파워 서플라이죠.
파워 서플라이를 아주 하찮은 부속품 정도로 여기는 분들도 많은데, 블루스크린의 가장 큰 원인중 하나가 파워서플라이입니다.
심지어 램에 파워 부하 공급 떨어져서 램동작 타이밍이 어긋나서 블루스크린이 뜨기도 합니다.
단순히 전원이 들어가고 있다고 괜찮은건 아닙니다. 내부에서 데미지가 누적되죠.
특히 전해 커패시터는 수명이 짧은편이고 매우 예민합니다...
PC 잘 모르시는 분들이 파워 서플라이를 하찮게 여기듯,
배터리 비품이나 이런거 선호하시는 분들이 계시는데,
그게 내부에 대미지가 쌓이고, 그게 쌓이면 배터리나 전원부가 사망합니다.
그러면 몇만원아끼려다가 카메라는 보드 갈아야되서 27만원. PC는 부품에 따라 천차만별 돈이 더 들어갑니다...
뭐 케바케라고 할수도 있겠습니다.
언제 전압 혹은 전류가 튀면서 불안해져 나갈지는 아무~~도 모르는거니까요...
뭐 케레인님께만 꼭 드리는 말은 아닙니다. ^^;;
카메라를 쓰면서도 전원부를 굉장히 하찮게 여기고, 배터리를 비싸다며 비품 배터리를 쓰시는 분들에게
한번쯤 드리고 싶었던 말이긴 합니다.
일단 제가 혼동되게 글을 쓴 부분이 있습니다. 그 부분부터 이야기해야할것같아요. ^^
USB 의 전압을 3.6V로 적은건, "일반적으로 시거잭에 꼽는 전압변환기들의 출력이 3.6V"라는 이야기를 하고 싶었습니다.
앞에 시거잭에 꼽는 뭐 이런 이야기를 안적어서 혼동할 여지를 둔데 대해 죄송하게 생각합니다.. =ㅁ=;;
이 부분에서는 테크니컬하게 조금 깊이 들어가서 다양한이야기를 드려보고자 합니다.
1. 3.6V.
스마트폰 배터리의 전압이 맞을수도 아닐수도 있습니다.
3.6V는 일반적인 흑연 음전극을 사용하는 리튬이온 1셀의 평균 전압이라고 생각하시면 됩니다.
( Negative 음극에 사용하는 재료가 몇가지가 있는데 대개는 Graphite 흑연을 사용합니다. )
그래서 모든 리튬이온 전지를 사용하는 제품들의 작동전압은 대개 3.6v의 배수가 되죠.
E마운트 카메라에 사용되는 NP-FW50과 NP-FZ100의 작동전압이 7.2v 라는걸 상기해 보시면 됩니다.
NP-FW50의 경우 3.6v 1080mAh 배터리 두개가 직렬 연결되어 7.2V의 전위차와 1080mAh의 정전용량을 가집니다.
다만, 스마트폰에, 리튬 폴리머 등 다른 구조의 배터리가 이용되기도 합니다.
리튬 폴리머의 경우, 리튬이온의 전해질 액체가 있어 폭팔성이 있는데, 고체 폴리머 전해질을 채운 방식입니다.
사실 리튬이온의 파생형이기 때문에 일반적으로는 3.6v 작동전압을 가집니다.
하지만 리튬 계열이 아닌 배터리를 이용할 가능성도 있기 때문에 "스마트폰 배터리"로 한정짓는건 다소 피해야할 일반화로 보입니다.
2. 5V
네, 사실 USB의 작동전압은 5V가 맞습니다.
정확히 말하자면, 4.75-5.25V 사이구요.
USB 2.0 기준으로 5V, 500mA = 2.5W 가 평균 일율입니다.
다만 충전만 할 경우에는 각 배터리별로 인풋 전압이 있는데,
전위차가 발생하는 최소 전압 이상만 넣어주면 되는거라, 저가형 급속충전기들은 3.6V 내외에 전류를 크게 흘려줍니다.
그래서 다소 낮은 전압으로 높은 전류를 흘려 평균적인 충전의 일율보다 높은 전기를 공급합니다.
사실 이 부분에 대한 내압 테스트가 되어있긴 할테지만, 실제로 사용했을 시에 어떤 동작을 보여줄지 아무도 모릅니다.
그래서 제가 저런 충전기 쓰지 말라고 하는거구요.
3. 차량용 충전기로 충전.
사실 차량용 충전기로 충전을 할경우는, 차량에 쓰이는 입력 배터리 (납축전지 - 12v auxiliary power 라고 합니다) 가 10A내외에 12V 이상을 공급되며, 차량이 다니면서 무한 충전 되기 때문에 소모 전력이나, 손실전력 등은 생각하지 않아도 좋습니다.
다만, 차량용 12V 납축전지의 전기적인 특성이 매우 나쁘기 때문에 오랜기간 충전을 한다면 다소 문제가 발생할 여지가 있습니다.
4. Micro USB로 충전.
개인적으로 배터리 자체를 MicroUSB로 충전하는데 대해 우려를 가지고 있습니다.
바디에 Micro USB 케이블을 꽂아 충전하도록 했긴 합니다만...
이는 바디의 Micro USB 잭 부근에 전원 안정화 회로가 별도로 있다는 뜻이기도 합니다.
분명히 "정품 번들 충전기"를 쓰도록 유도하고 있는것도 정품을 팔아먹기 위해서가 아니라, 그만큼 안정화 회로를 제대로 구성했다는 뜻입니다.
타 회사의 제품이 얼마나 안정적으로 전원을 공급해 줄수 있을지는 아무도 모릅니다.
참고로 제가 직접 재본바로는 4.75 +- 1V 이상의 큰폭의 노이즈를 발생시키는 충전기도 있었습니다.
뭐. 다행히도 핸드폰보다는 충전기가 먼저 나갔지만요.
5. 부수적 이야기.
이런 부분들은 현재 배터리 개발 관련 사업부의 협력업체로 개발을 보조하고 있기 때문에 더욱더 예민합니다.
이전에 USB 제어 관련해서 펌웨어와 드라이버 작업을 했던 적도 있습니다.
현재 있는 곳은 제가 오기전에.. GM Bolt 배터리 납품했던 회사입니다. 좀 검색해보면 바로 나옵니다.
예를들면, GM Bolt에 들어가는 배터리는 3.6v cell을 96개 한 pack으로 패키징해서 3팩이 들어갑니다.
팩 하나하나가 0.1V 흔들리면 10V가까이 출렁대는 셈이죠.
그런걸 10ms 단위로 0.1v이하단위로 각 셀별로 센싱하고 밸런싱하고 뭐 그런걸 합니다.
현재 맡은 프로젝트는 다른 팀에서 진행되고 있기는 한데, 뭐 여러가지를 배우고 있고...
배터리를 직접 제작하거나 실제 팩으로 테스트하고 있지는 않습니다만은, 보드를 제작하고 펌웨어를 수정하고 있습니다.
그러다 보니, 전원 설계라는게 얼마나 어렵고 힘든일인지 잘 압니다.
그래서 전원에 있어서는 까탈스럽죠.
참고로 몇달동안 개발자가 설계한 2차 샘플 보드가 오늘 도착했습니다.
그래서 몇가지 테스트를 진행하는데 저항하나가 타버렸더라고요..
알고보니 layout 이라고 회로도에서 미스가 하나 있었습니다.
내일 가면 30개 보드를 전부 수정해야합니다.....
오직 전원부분만 컨트롤하는 보드 하나인데,
몇달 동안 설계하고 변경하고 검토해도 그렇습니다.
그것도 1차 샘플 10개 날려먹을정도로 테스트하고, 같이 개선점 찾고 했던 그런 설계 과정을 거치고도,
하나의 미스로 인해 보드가 동작하지 않을 정도로 섬세한게 전원부입니다.
예를들면 PC에서도 사람들이 매우 간과하는 부품이 바로 파워 서플라이죠.
파워 서플라이를 아주 하찮은 부속품 정도로 여기는 분들도 많은데, 블루스크린의 가장 큰 원인중 하나가 파워서플라이입니다.
심지어 램에 파워 부하 공급 떨어져서 램동작 타이밍이 어긋나서 블루스크린이 뜨기도 합니다.
단순히 전원이 들어가고 있다고 괜찮은건 아닙니다. 내부에서 데미지가 누적되죠.
특히 전해 커패시터는 수명이 짧은편이고 매우 예민합니다...
PC 잘 모르시는 분들이 파워 서플라이를 하찮게 여기듯,
배터리 비품이나 이런거 선호하시는 분들이 계시는데,
그게 내부에 대미지가 쌓이고, 그게 쌓이면 배터리나 전원부가 사망합니다.
그러면 몇만원아끼려다가 카메라는 보드 갈아야되서 27만원. PC는 부품에 따라 천차만별 돈이 더 들어갑니다...
뭐 케바케라고 할수도 있겠습니다.
언제 전압 혹은 전류가 튀면서 불안해져 나갈지는 아무~~도 모르는거니까요...
뭐 케레인님께만 꼭 드리는 말은 아닙니다. ^^;;
카메라를 쓰면서도 전원부를 굉장히 하찮게 여기고, 배터리를 비싸다며 비품 배터리를 쓰시는 분들에게
한번쯤 드리고 싶었던 말이긴 합니다.
배터리는 왠만하면 돈아끼지 마세요.
몇만원 아끼다가 수십만원 깨지는거 애들 장난처럼 쉽습니다...