핸드폰 배터리를 전원으로 한 헤드 랜턴 만들기

버려지는 핸드폰 배터리를 전원으로 이용하여 사용한지 몇년 되었습니다만, 단가는 싸지만, 구입하기 용이하지 않은 필요한 부품이 있어서 올리지 않았었습니다. 아무리 좋은 아이디어라고 해도 부품을 구하거나, 활용하기 어려우면, 자랑을 하는 것 밖에 되지를 않기 떄문이었지요. 하지만, 구하기 쉬운 방법을 찾았기에 자작을 하는 방법을 올려 봅니다. 먼저 배터리 부분에 대한 설명은 일전에 자작헤드랜턴을 올리신 회원이신 "네임카드"임의 설명 중 배터리 관련 부분은 1, 2,4항을 참조하시면서 보시기 바랍니다. 잘 기술되어 있고, 보시면 이해가 되리라 봅니다.(아직 "네임카드"님께 자료 활용에 대한 이해를 구하지 못하였기에 죄송함을 금하지 못하겠습니다. 배터리 부분은 같은 회사의 배터리라도 모델이 다르면, 단자가 다르기 때문에 표준 모델을 잡을 수가 없음을 양지하시기 바랍니다. http://www.wolchuck.co.kr/bbs/bbs/tb.php/my_equip/4912 일반적으로 배터리 용량은 800mA입니다. 이번에 만들 헤드랜턴의 소비 전류가 약 50~60mA입니다. 완충된 배터리라면, 계산상으로 13시간 이상 사용 가능합니다. 아직까지 사용 중에 배터리가 다 되어 못쓴 적이 없습니다. 배터리 부분을 2개 정도, 그리고 예비 헤드랜턴으로 1개를 더 만드셔서 사용하신다면, 편리하고, 경제적일 것입니다. 1. 필요한 부품들 (아래 부품 사진을 차례대로 좌에서 우로 번호에 맞추어 보시면 됩니다.) 1-1. 헤드랜턴 : 1,000원이면 구입이 가능하지요. 추가 구입하는 배터리 가격이면, 그냥 재 구입하는 것이 더 싼 헤드랜턴입니다. 1-2. RCA Cable : 오디오 또는 TV, 네비게이션과 같은 기기에 설치용 Cable입니다. RCA Cable이라고 하는 이유는 미국 RCA사가 만들어 사용하여 유래 된 것이라고 합니다. 꼭 이 Cable이 필요한 것은 아닙니다. 밑에 Diode라는 부품을 구하는 방법에서 사용되는 어댑터 선을 이용하셔도 됩니다. 가능한 연질의 cable을 이용하시면 편리합니다. 1-3. Diode : 단가는 20원 정도합니다. 그러나, 이것을 구입하기 위하여, 쇼핑몰에서 구입하려면, 택배비값이 아깝지요. 주로 1N4001 ~ 1N4004 정도의 모델을 구입하면 됩니다. 구입처는 http://eleparts.co.kr/에서 구입하면 편리합니다. 그 업체에서는 100개 이하의 경우 1N4004를 구입하라고 권장합니다. 이 부분은 무부하 상태에서 0.2~0.3V를 강하시키고, 부하(LED)를 단 상태에서는 0.6 ~0.7V 정도 강하시킵니다. LED가 약 2.7 ~ 3.3V 정도에서 동작함으로 배터리가 완충시 4.2V 정도 됨으로 LED 동작 전압을 맞추기 위함이며, DIode를 사용치 않으면, LED가 타 버릴 수 있습니다, 없으면, 저항을 달아도 되지만, 비효율 적입니다. 저항값 계산은 저항값=(전원전압-LED전압)/LED전류(보통15mA~20mA) 50 Ohm = (4.2V - 3.2V)/0.02A 47 Ohm 짜리를 다시면 됩니다. (실제 판매하는 곳에서 47 Ohm을 팝니다. 5 ~10% 오차) 색띠로 노랑, 보라, 검정입니다. 마지막 금, 은색은 허용 오차입니다. Diode 부품을 어댑터에서 뜯어서 사용이 가능합니다. 어댑터에서 나온 Diode라면, 형태만 비슷하면, 1N400X 게열이 아니더라도 쓸 수 있습니다. 어댑터 활용은 맨 마지막에 사진을 첨부하겠습니다. 1-4. DC Power Jack (사진 상에는 Diode 옆에 보이는 부품 4가지 중 1번째 3번째 부품임) Size가 1.3 Pie와 2 Pie 중 한가지를 고르시면 됩니다. 다만, 폐 어댑터를 활용할 경우 일반적으로 2 Pie 짜리 DC Plug가 많이 달려 있음으로 2 Pie를 구입하시는 것이 비용 절감이 되겠습니다. 외형은 아래 사진에 2가지를 보여 주고 있습니다. 사각형은 PCB(기판) 부착용이고, 또 하나는 스크류식으로 물체에 부착할때 사용되는 형태입니다. 여기서는 2번째의 Jack을 이용합니다. 이유는 수축 튜브로 감싸기 편해서입니다. 이 부품 역시 어댑터를 전원으로 할 수 있는 라디오, 전자제품에서 추출하여 이용하셔도 됩니다. 1-5. DC Power Jack (사진 상에는 Diode 옆에 보이는 부품 4가지 중 2번째 4번째 부품임) Size가 1.3 Pie와 2 Pie 중 한가지를 고르시면 됩니다. 다만, 폐 어댑터를 활용할 경우 일반적으로 2 Pie 짜리 DC Plug가 많이 달려 있음으로 구입할 필요가 없습니다. 1-6. 수축 튜브입니다. Size는 주로 3Pie 정도면 됩니다만, 사용될 Cable이 들어 가는 Size면 됩니다. 구입가격은 150원 정도입니다. 쇼핑몰에서 1개씩 구입이 어렵지요. ㅠㅠ 만약 없다면, Cable 보다 약간 내경이 큰 전선 피복을 이용하셔도 됩니다. 절연테이프도 가능합니다. 2. 배터리와 충전기 및 부품들 2-1. 저의 경우 LG Cyon의 옛모델이라, 거치대식 충전기를 활용했습니다. 배터리 충전기가 거치대식인 경우가 대체적으로 편합니다. 요즘과 같이 24Pin Type은 작업이 더 필요합니다만, 편리하게 이용도 가능하지요. 가지고 있는 제품을 재활용하시기 바랍니다. 충전기와 배터리를 결합시 충전기 단자가 닿지 않는 배터리 반대편 단자를 이용하세요. 충전기 단자와 닿는 배터리 단자를 활용하면 충전시 결합이 안되죠 ^^; 2-2 배터리에서 +, - 단자 찾는 것은 먼저 랜턴을 개조하고 나서 쉽게 찾을 수 있습니다. 멀티테스터기가 있다면 더 확실하게 찾겠지만.... 3. 도구들 3-1. 필수 장비 : 납땜기(인두) 30W급 전후, 납, 니퍼, 롱노우즈 플라이어(라디오 펜치) 커터칼, 3mm 전후 드라이버, 프라스틱에 3mm 구멍을 낼 수 있는 장비(저의 경우 빅토리 녹스 (맥가이버칼)의 송곳(?)을 이용했습니다. 3-2. 있으면, 좋은 장비 : 핸드드릴(전동드릴), 드릴 날(3mm) 바이스(부품을 물려서 작업하기 위함) 또는 바이스 플라이어, 멀티테스터, 기타 필요한 장비는 알아서.... 4. 작업 시작 4-1. 헤드랜턴 분해하기 : 사진 순서로 분해하세요. 마지막 스위치 분해는 랜턴 뒷구멍에서 밀어도 되고, 나사산 쪽에서 단자를 잡고 꺼내도 됩니다. 다만, 랜턴이 중국 제품인 관계로 스위치에 붙어 있는 리드 또는 8mm 정도의 작은 기판이 떨어지지 않게 조심하세요. 4-2. 랜턴에 구멍 내기 랜턴을 사진처럼, 놓았을때 보이는 것처럼 위치를 잡으세요. 반대편을 뚫으면, 셔츠의 좌측 상단 주머니에 배터리를 보관하기 어렵죠. ^^ 핸드드릴이 있지만, 일부러 맥가이버 칼을 이용했습니다. 전선이 겨우 들어 갈 정도의 구멍을 내면 됩니다. 너무 크면 나중에 알아서 구멍을 메꾸시고요.(방수) 4-3. RCA Cable (어댑터 케이블) 한쪽편의 단자를 제거하고(일반 2P 짜리 선을 이용하시면 제거 필요 없지요) 구멍을 낸 랜턴에 삽입합니다. 그리고 전선의 피복을 깝니다. 4-4. Diode 연결 사진처럼 차례대로 나열하세요. Diode는 열에 약합니다. 납땜시 Diode 리드를 롱노우즈 플라이 또는 핀셋으로 잡고 열을 분산시킬 수 있게 하면서 납땜하면 됩니다. Diode는 사진 상에 왼쪽에 은색띠(극성을 나타냄)가 있으며, 모체에 부품명이 있습니다. 나열된 사진처럼하시면, 굳이 극성을 찾을 필요가 없습니다. Diode의 리드를 은색띠가 있는 쪽은 1.5cm 정도 자르고 사진처럼 돼지 꼬리를 만드시면 랜턴의 LED기판과 납땜하기 쉽습니다. RCA Cable을 까보면, 선 두가닥 나옵니다. 1개는 비닐 피복이 있고, 한선은 피복이 없는 나선이 있습니다. 여기서 피복이 되어 있는선을 "+"선으로 지정합니다. 나선은 "-"선이 되겠지요. 사진상 Diode, 수축튜브, "+"선입니다. 차례대로 연결하세요. 이떄, 수축튜브가 열에 민감함으로 주의하시고요. 4-5. 스위치 PCB에 "-"선 연결하기 사진처럼 하세요. 기팜 중심에 납때을하여 선을 연결합니다. 4-6. 스위치 원위치 시키기 가장 까다로운 작업입니다. 스위치를 랜턴 몸통의 내측 구멍에 넣을때, 전선이 걸려서 잘 들어 가지 않습니다. 재주껏 잘 넣어 보세요. 선이 기판에서 떨어지지 않게 조심하세요. 그리고, 조잡한 기판, 스위치가 망가지기 쉽습니다. 너무 굵은 전선 그리고 연질이 아닌 전선을 사용치 않는 이유 중 한가지입니다. 또 한가지 이유는 휴대시 편리하기 때문에 연질을 사용하는 것입니다. 주의 사항 하나 더, 나선이 스위치의 긴 리드와 접촉이 되면, 스위치가 항상 켜진 것 처럼됩니다. 스위치 삽입 후 비닐 또는 절연되는 재질을 나선(전선)과 스위치 리드가 접촉 되지 않게 처리하세요. 4-7. 램프 쪽 용수철 제거 사진처럼 제거하세요. 4-8. Diode와 램프 연결 사진처럼 하세요. 역시 Diode가 열에 약하니, 리드를 롱노우즈프라이어(핀셋)으로 잡고 하세요. 납땜하기 전에 랜턴 헤드와 몸체 사이에 분해시 나온 링은 미리 끼우세요. 깜박 잊으셔다면, 납땜 후 헤드에서 LED 뭉치를 빼신다음 링을 넣으셔도 됩니다. ^^; 4-9. 램프 헤드를 조립. 사진이 필요없겠죠. ^^ 살살 잘 돌려서 헤드를 조립하세요. 스위치 쪽에서 길게 나온 리드가 헤드 쪽 기판의 "-" 면과 잘 맞추시기 바랍니다. 아울러, Diode,전선 등이 접촉 되지 않게... 필요하면, 메니큐어로 절연하셔도 되는데 나중에 선이 끊어지면, 재 납땜시 냄새가..... 4-10. 전선의 극성과 배터리 극성 찾기 전선의 끝에 피복을 깝니다. 길이는 배터리의 단자가 벌어진 만큼 길이를 생각하세요. 사진처럼, 악어클립(벌어진 입이 악어처럼 생겨서 악어클립입니다. 초등학교 5,6학년을 둔 자제라면, 건전지와 꼬마 전구 연결하는 실습 교재에 있습니다. 문구점에도 있습니다. eleparts.co.kr에도 있고요)을 이용하면 편리합니다만, 악어클립을 물릴때, 뒷편 단자와 접촉이 될 수 있으니, 뒷편 단자에 임시로 Tape를 발라서 처리하십시오. 앞에서 말씀 드렸지만, 비닐 피복은 "+", 나선은 "-"선입니다. 잘 충전된 배터리를 놓으시고, 극성를 찾습니다. 사진에서는 배터리 내측 단자가 3개 있는데 2개는 같이 있고, 한개는 따로 있습니다. 헤드 랜턴의 스위치를 켭니다. Push 버튼형임으로 누르시면 됩니다. 먼저 "+"선을 한쪽 단자에 대어 봅니다. "-"선을 나머지 단자에 잠시 대어 봅니다. 이때 랜턴이 켜지면, "+',"-" 을 찾으신 것입니다. 만약 안켜지면, "-"선을 다음 단자에 대어 봅니다. 켜지면 극성을 찾으것 이고, 안켜지면, "+" 선을 떼고, 그 자리에 "-"선을 대어 놓고, "+"선을 대어 보시면 됩니다. 4-11. 만약 어떻게 해도 랜턴이 안켜진다면.... 4-11-1. Diode 극성이 바뀐 경우 4-11-2. 랜턴 내부에서 합선 또는 선이 떨어진 경우. 4-11-3. 램프 헤드 와 랜턴 몸체를 결합시 잘 결합이 안된 경우 4-11-4. 스위치가 망가진 경우 4-11-5. 피복을 벗끼면서, 피복끼리 합선된 경우 또는 선 중간 어딘가에서 단락이 된 경우 해결 방법은 멀티테스터가 있으면 좋지만, 눈으로 확인하시고, 연결 방향등을 잘 보시고, 제 작업하시기 바랍니다. 대체적으로 스위치 삽입시 선이 문제가 많이되고, 최종적으로 헤드 결합시 이격이 되어서 그렇습니다. 4-12. 극성을 찾았다면 4-12-1. DC Power Jack 과 DC Plug를 이용할 경우 - 15cm 정도의 선을 준비합니다. 가능하면 "+"에는 빨간 선, "-" 검은 선을.... DC Plug를 열어 보면(나사식) 몸체에는 2개의 단자가 있습니다. DC Plug 단자 길이가 짧은 것이 "+"로 활용합니다. DC Plug 단자 길이가 긴것이 "-"로 활용합니다. 극성에 맞게 납땜하세요. 배터리 쪽에도 납땜하시고요. 이때, 전선의 길이를 본인의 생각으로 배터리 길이 Plug등을 감안하여 길이를 가감하세요. - Dc Plug를 DC Power Jack에 결합시킵니다. 그리고, 랜턴 쪽에서 나온 두선을 배터리 극성 찾듯이 DC Plug Jack의 리드 단자에 대어서 찾아 보시면 됩니다. 찾으셨으면, 납땜 전에 헤드 랜턴 쪽으로 준비하신 수축 튜브를 미리 넣어 두시면 나중에 절연하실때 편리하지요. 4-12-2. DC Power Jack 과 DC Plug이 없는 경우 찾은 배터리 극성에 직접 선을 납땜하여 사용하세요. 여유 배터리 사용을 못하는 아쉬움이 있지만, 예비 헤드랜턴을 하나 더 만드시면 되죠 ^^ 4-12-3. 위의 두가지 방법 중 한가지를 선택하여 작업 후 배터리에서 전선이 돌아 다니지 않게 고정하세요. 테이프로 발라서 고정하시는 것이 좋습니다. 사용 중 단자에서 전선이 이탈하지 않게..... 4-13. 완성된 사진입니다. 5. 부품 구하기 - 공통적으로 eleparts.co.kr에서 구입이 가능합니다. 다른 부품 싸이트도 가능합니다. - LG 전자, 삼성전자 A/S 센터 전자쪽 수리하시는 기사분께 말씀드리면 거져 얻을 수도 있습니다. - 동네에서, 조명 또는 전기 자재 판매하는 규모가 있는 곳에 가시면 구입할 수 있습니다. - 요즘은 보기 힘든 라디오 수리점... 5-1. 폐품 활용 5-1-1. Diode 구하기 집에서 또는 아파트 재활용 버리는 날 DC 어댑터를 구합니다. 멀쩡한 DC 어댑터는 분해 하지마세요. 핸드폰 충전기 어댑터 분해해서 충전을 못하는 불상사는 방지하시고 ^^ 어댑터를 분해하면 아래 사진과 같은 부품이 있습니다. 없는 경우도 있는데, 브릿지 Diode를 사용한 경우라면, 안 보일 것입니다. 그런 경우 다른 어댑터를 분해하세요. 브릿지 Diode를 쓴 어댑터라면, 고급 어댑터입니다. Diode 모습은 앞에서 보셨을테니, 찾아서 인두로 잘 떼어내세요. 너무 부품에 인두를 오래 되지는 마시고.... 대체적으로 사용된 부품은 리드가 짧으니 재주껏 활용하기를 바랍니다. 또는 기판을 니퍼로 짤라서 부품을 떼어내도 됩니다. 어댑터에서 나온 Diode라면, 형태만 비슷하면, 1N400X 게열이 아니더라도 쓸 수 있습니다. 5-1-2. 전선 구하기 역시 재활용때 구입하시거나, 어댑터 선을 이용하세요. 어댑터 선에는 DC Plug도 달려 있지요. ^^ DC Power Jack은 어댑터 사용하는 고장난 라디오와 같은 전자제품을 분해하면 얻겠지요. "+", "-" 극성은 어댑터마다 다를 수 있습니다. 일반적으로 Plug 안쪽이 "+"입니다. 어댑터 몸체에 보면 그림으로 표시되어 있습니다. 전선에도 한쪽 전선몸체에 흰색 또는 극성 표시가 있습니다. "-" 확율이 높습니다. 6. 모자에 부착 활용시 요령 선이 늘어져서 불편합니다. 이럴때, 모자에 전선 정리할때 쓰는 부품 한가지를 달아서 사용하세요. 선이 가는 분들 걸리는 부분에 절연테이프로 몇번 감아 놓으면, 늘어짐을 확실하게 방지합니다. 7. 사용하다보면, 처움엔 밝았다가, LED 램프가 맛이 가는 경우가 있습니다. 정확한 이유는 모르지만, LED 자체의 불량으로 판단 되어집니다. LED 헤드를 바꾸어도 계속 그런다면, Diode 2개를 직렬로 연결하여 전압 강하를 더하여 활용하시기 바랍니다. 문제는 너무 많은 전압 강하라 LED가 안 켜질 수 있을 수 같습니다. 리플을 보니, 굉장히 어려워 하십니다. 사실 간단한 과정인데.... 중학교 시절 3학년 "기술"책 뒷쪽에 나오는 "라디오"만들기 편이 있습니다. 그정도의 지식이면, 충분합니다. 손재주는 머리하고 상관이 없는 것 같습니다. 조건에 맞게 낚시 채비를 잘 하시는 분들이라면, 충분히 잘 만드실 것이라고 생각합니다. 리플에도 달았지만, 서울 도봉구 방학동 주변에 사시는 분들이라면, 쪽지로 연락 주세요. 헤드랜턴(1,000원), 배터리, 배터리 충전기만 준비하여 주시면 1인당 2개(배터리 분리 안됨, 배터리 분리형으로 하게 되면, 저도 PLUG와 JACK)을 구입하러 세운상가 부품가게에 나가야 되서요 ^^;) 만들어 드리겠습니다. 그 외 지역은 왕복 택배비가 10,000원 정도 소요되는데, 인두(납땜기), 다이오드 와 같은 부품을 택배로 사고도 남는 경비가 되기 때문입니다. 아울러 오타나 이해가 안되는 부분은 리플로 문의 하시고, 여러분들이 재 설명을 하셔도 좋습니다. 향후 몇개월내에 자작 카폐를 개설할 예정입니다. 모르는 부분이 많지만, 이곳의 자료도 많이 활용하고, 도움이 될 만한, 자작카폐를 위하여 준비 중임으로 후에 많은 참여 부탁드립니다. 긴 글 읽어보시느라 수고하셨습니다.