[실험작] 24V 아답터 2개를 직렬로 48V 전원공급기 만들기 for DPS5020

 

 

들어가면서...

 

24V 6.25A 제법 대용량의 아답터를 카페에서 분양받아 보관하고 있다가 아답터 직렬에 대한 실험욕구가 생겨 급조해서 만들어 보았다. 목적은 DPS5020의 전원 공급용, 이 녀석이 CC/CV를 지원하는 강압형 파워서플라이라서 입력 전압이 커야 한다. 물론 50V/20A의 스펙엔 한참 못 미치지만 48V에 300W급이라 그럭저럭 실사용하는데 크게 문제는 없어 보였다.

 

또한 아답터의 직렬연결이 기기의 소손없이 운용이 가능할지 그것도 궁금했다. 정말 위험한지 실사용에 어떤 문제가 있는지... 많은 분들이 비슷한 생각을 하지만, 추천하는 사람들이 많지 않아 섣불리 시도를 안하는 듯 싶다.

 

 

 

분석 및 준비 작업

 

각설하고,,

사용할 아답터다. MEDICAL POEWER SUPPLY라는 마킹을 보니 의료기기쪽이라 나름 안정적인 전원공급을 위하여 뽀대를 포기한 경우 같다. 거대해도 너무 거대하다. ㅎ

 

 

 

케이스를 벗긴 모습!!

 

24V 대전류의 경우 출력쪽이 4핀으로 되어 있는 경우가 많은데,, 결국 출력 전원은 하나다.
이 아답터의 경우 입력의 220V 접지가 기판 바닥과 연결되고 DC 출력까지 이어지는 구조다. Loop가 발생할 수 있으니 접지는 모두 제거해주고 직렬로 연결해주면 될 듯 싶다.

 

그나저나 이 거대한 아답터를 품어줄 집을 구하는 것이 힘든데,, 언젠가 사둔 아래 케이스가 눈에 들어왔다.

6.8US $ 19% OFF|Plastic Project Box Enclosures For Electronics Project Waterproof Plastic Electronic Enclosure Project Box Black

 

어떻게든 여기에 집어 넣어봤다.

 

 

 

일단 아래 접지판을 일부 잘라내고, 220V 소켓을 떼어내고 패턴이 없는 부분을 추가로 잘라냈다.

 

 

 

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이렇게 하니 겨우 들어감... ㅎ

 

 

 

 

배선도 와 개조작업

 

 

 

 

작업 사진을 일부 찍지 못해 전체적인 배선도를 그려보았다.
간단하게 정리하면 접지제거하고 220V는 병렬 연결, 출력측 라인을 직렬로 구성하면 끝이다.

 

주의사항으로는,,
전압계를 달아줄때는 48V가 전압계 자체 구동전압으로는 너무 높기때문에 스펙을 따져보고 연결해야한다.  필자가 2개 정도 태워먹음..  방법은 3선 전압계를 선택하고, 검정색과 빨간색에 5V 정도로 강압해서 전압계 구동압을 만들어주어야 한다. 그래서 배보다 배꼽이 더 큰 격이라 LED로 급 선회했다.

 

[2021-08-09]
전원인가 후 SMPS 기동 시간과 전압이 떨어지는 시간차가 발생하여 한쪽 전원이 다른쪽으로 유입되어 문제가 발생할 수 있다. 보통 직렬연결시 사진처럼 다이오드를 달아주어 보호해준다. 다이오드 용량은 최대출력이거나 살짝 언더스펙도 크게 문제는 없을 듯 싶다. 다만, 역기전류에 대한 보호장치가 있는 SMPS의 경우 굳이 달지 않아도 될 것 같다. (추정)

 

 

 

 

접지는 과감히 걷어서 자르고 절연처리해줌!!

 

 

220V를 병렬로 연결해줌!!

 

 

출력측 구성해서 전압측정 -->  OK!!
사진엔 없지만 DPS5020을 물려서 부하테스트도 진행했고 특별한 문제를 발견할 수 없어 케이스 가공에 들어갔다.

 

 

아답터의 220V 소켓 하나를 케이스 뒷판에 달아주고, 인입 전선을 절연튜브를 미리 넣고 납땜으로 고정!!

 

 

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 DC 출력을 가시적으로 인지할 수 있도록 LED도 하나 달아주었다. 48V 기준 4.7K옴을 달아주면 된다. 정상 전압이 안나올 경우 희미하거나 켜지지 않기 때문에 이것만 봐도 대충 정상출력인지를 가늠할 수 있다.

 

이대로 조립하면 안되고 수축튜브로 마감을 해서 절연에 신경을 써주어야 한다. 사진은 없음.. ^^;;

 

 

 

스위치 핀이 3개가 있는데 사진의 상단 핀은 스위치내부의 램프를 켜는 용도고, 아래 두 핀이 스위칭된다. 스위치와 전면판 가공 사진이 없는데 크게 어려운 건 없고 위 배선도를 참고하면 될 듯 싶다.

 

 

커버를 닫기 전에 배선을 정리한다.

 

 

완성...

 

 

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DPS5020에 연결해보았다. 입력전압으로 48.04V로 일단 만족스럽다.

 

 

 

42V/3A를 설정하고 호버보드(투휠)를 충전해보았다.

 

 

 

120W 정도 부하가 걸리니 47.65V로 전압 강하도 그리 크지 않은 듯 싶다.

 

48V x 6.25A = 300W 의 출력이고, DPS5020이 300W를 가지고 요리조리 가공해서 원하는 전압/전류를 만들어 줄 것이다.

 

예를 들면
12.6V에서 계산하면 23A이므로,,
12.6V이하는 모두 최대치인 20A까지 출력이 가능하고,
16.8V는 17.8A 정도
21V는 14A
25.2V는 11.9A
....
로 고압으로 갈수록 지원 전류가 낮아져 최대치 48V에서 6A 정도까지 지원한다고 생각하면 된다.
사실 10A 이상 사용하려면 온도/케이블 상태 등등... 매우 주의를 기울여야하므로 지양하는 편이라 이론적이 이 수치가 매우 훌륭하다고 할 수 있다. (구입가 대비...)

 

 

당분간 요렇게 사용해보고 보완할 부분이 있으면 업데이트로 공유해볼 생각이다.

 

 

 

 

업데이트

 

결국 알리에서 50v 5a 파워 컨트롤러를 구입했다.
뭔가 조작시 반응이 느리긴 해서 잘 못 선택한 듯 하지만 조정은 잘 된다.

 

 

케이스를 재 가공해서 부품을 장착, 기존 LED는 떼어내고 바나나잭과 DC잭을 병렬로 연결했다. 사실 충전용이라 대부분 DC잭을 사용하고 바나나잭은 사용할 일이 거의 없는 듯 싶다.

 

 

다시 결선을 해주고,,

 

 

완성!!

 

이제 DPS5020 독립모듈이 필요없이 이거 하나로 50V/5A의 파서가 됐다.
이건 주로 청소기 밥먹이는 데 사용할 듯 싶다.

 

 

 

참고로,

8.91US $ 28% OFF|Dc 50v5a 250w / 50v 12a 600w / 50v 20a 1000w Power Supply Module Adjustable Cnc Step-down Voltage And Current M

사용한 제품은 50V 5A의 250W 강압형 파워 컨트롤러다.

 

11.3US $ 15% OFF|ZK 5KX DC DC Buck Boost Converter CC CV 0.6 36V 5A 5V 6V 12V 24V 80W Power Module Adjustable Regulated laborato

ZK 5KX 로 인기 있는 제품인데 제작측면에서 굳이 40V 대의 고전압이 필요하지 않으면 PC파워와 오토승강압을 지원하는 이 제품을 이용하여 제작하는 것을 추천한다.

 

 

 

+
앞서 얘기했지만,
220V 고압을 다루고 특히 잘못 결선시 기기의 소손과 화재로 이어질 수 있으니 각별한 주의가 필요하다.!!

 

 

 

 

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