루트트로닉스 LUPS-05 DC 5V 2A UPS(18650 리튬 배터리 사용, Arduino 및 Raspberry Pi용) 리뷰
이 가이드는 5V 프로젝트가 정전 중에도 원활하게 작동하도록 설계된 저전압 무정전 전원 공급 장치(UPS)인 Roottronics LUPS-05를 검토합니다. 이 컴팩트한 모듈은 Arduino, Raspberry Pi 또는 기타 민감한 전자 기기가 중단 없이 작동하도록 보장하며, 데이터 손실이나 시스템 다운타임이 허용되지 않는 중요한 애플리케이션에 이상적입니다. 주 전원이 끊기는 즉시 배터리 전원으로 지능적으로 전환하고, 전원이 복구되면 배터리를 자동으로 재충전합니다.
이 UPS 모듈의 몇 가지 실용적인 적용 사례는 다음과 같습니다:
- 홈 오토메이션 허브: 짧은 정전 중에도 중앙 Raspberry Pi 또는 Home Assistant 서버를 온라인 상태로 유지합니다.
- 원격 센서 스테이션: 주 전력망이 불안정한 경우에도 데이터 로거와 환경 센서가 계속 데이터를 기록하도록 보장합니다.
- 보안 시스템: Arduino 기반 경보 시스템 또는 IP 카메라에 백업 전원을 제공하여 감시 공백을 방지합니다.
- 네트워크 장비: 정전 중에도 라우터나 네트워크 스위치에 전원을 공급하여 노트북과 휴대폰의 인터넷 연결을 유지합니다.
- 3D 프린터: 정전으로 인해 인쇄 작업이 망가지는 것을 방지하여 프린터가 정상적으로 완료하거나 안전하게 일시 중지할 수 있도록 합니다.
하드웨어 개요
LUPS-05는 다용도 전원 관리 보드입니다. 마이크로 USB 포트 또는 전용 2핀 터미널에서 5V 입력을 받습니다. 이 입력 전원은 두 가지 목적을 제공합니다. 출력에서 장치에 전원을 공급하고 온보드 18650 리튬 배터리를 충전합니다. 입력 전원이 끊기면 모듈은 즉시 부스트 컨버터 모드로 전환하여 배터리의 3.7V를 안정적인 5V 출력으로 승압합니다. 이 모델은 최대 2A의 연속 출력으로 정격되어 있습니다. USB-A 포트 대신 배럴 잭을 출력으로 사용하는 12V 버전도 제공됩니다.
하드웨어 구성 요소
이 모듈은 충전, 전력 변환 및 보호를 처리하는 여러 핵심 구성 요소를 기반으로 제작되었습니다. 주요 부품의 세부 사항은 다음과 같습니다:
- TP4056(배터리 충전기): 기본 충전 전류 약 230mA로 18650 배터리의 충전을 관리하는 독립형 선형 리튬 이온 충전기입니다.
- LM393(이중 비교기): 저전압 및 과전류 감지와 같은 모니터링 및 보호 기능에 사용됩니다.
- 8205A(이중 MOSFET): 고전류를 처리하고 오류 조건에서 배터리를 차단할 수 있는 보호 스위치 역할을 합니다.
- 부스트 컨버터: 배터리의 3.3-4.2V를 안정적인 5V 출력으로 승압하는 회로(인덕터 및 커패시터 포함)입니다.
- 전원 스위치: 모듈의 출력을 켜거나 끄는 물리적 스위치입니다.
- USB-A 출력 포트: 장치의 전원 케이블을 연결하는 표준 USB 포트입니다.
- 마이크로 USB 입력: 5V 입력 전원을 공급하는 기본 포트입니다.
- 2핀 입력 터미널: 외부 5V 전원을 연결하는 대체 방법입니다.
- LBO 핀: 배터리가 심각하게 부족할 때 마이크로컨트롤러에 신호를 보내는 데 사용할 수 있는 "저배터리 출력" 핀입니다.
배선 가이드
LUPS-05 배선은 간단하지만 모듈 손상을 방지하려면 입력 전원 규칙을 따르는 것이 중요합니다. 출력은 USB 케이블을 연결하기만 하면 됩니다.
연결 방법은 다음과 같습니다:
- 전원 입력: 5V 전원을 공급하는 두 가지 옵션이 있습니다. 하나만 선택하십시오:
- 표준 마이크로 USB 케이블을 모듈의 마이크로 USB 포트에 연결합니다.
- 조정된 5V 전원을 올바른 극성(양극 및 음극)을 준수하여 2핀 터미널에 연결합니다.
- 배터리: 18650 리튬 이온 배터리 하나를 홀더에 삽입합니다. 모듈이 충전 및 방전을 자동으로 처리합니다.
- 전원 출력: 모듈의 USB-A 포트에서 장치(예: Arduino 또는 Raspberry Pi)로 USB 케이블을 연결합니다.
경고: 마이크로 USB 포트와 터미널 핀에서 동시에 전원을 공급하지 마십시오. 보드가 손상될 수 있습니다.
코드 설명
이 UPS 모듈을 독립형 전원 공급 장치로 사용하는 데 코드는 필요하지 않습니다. 완전히 하드웨어로 작동합니다. 그러나 LBO(저배터리 출력) 핀은 저배터리 상태에 반응해야 하는 프로젝트에 유용한 기능입니다. 이 핀은 오픈 컬렉터 출력으로, 배터리가 거의 방전되면 LOW가 되어 모듈이 완전히 종료되기 전에 경고를 제공합니다.
이 기능을 사용하려면 LBO 핀을 마이크로컨트롤러(예: Arduino)의 디지털 입력 핀에 연결합니다. 또한 해당 핀에서 5V로 풀업 저항(일반적으로 10kΩ)이 필요합니다. 그러면 코드가 이 핀을 모니터링합니다. LOW를 읽으면 프로그램은 전원이 끊기기 전에 SD 카드에 데이터 저장 또는 알림 전송과 같은 안전한 종료 시퀀스를 실행할 수 있습니다.
실시간 프로젝트 시연
비디오에서 리뷰어는 모듈의 성능을 확인하기 위해 일련의 테스트를 수행합니다. 먼저 입력 전원으로 작동할 때와 배터리 전원으로 전환할 때 출력 전압이 안정적인 5.32V로 유지되어 전환 중 중단이 없음을 보여줍니다. 그런 다음 리뷰는 전자 부하를 사용한 효율성 테스트로 진행되어 100mA에서 최대 2A까지 다양한 전류 소모에서 효율성을 측정합니다. 결과는 71%에서 83%의 효율 범위를 보여주며, 가장 높은 효율은 낮은 전류(400-500mA)에서 관찰되었습니다.
모듈이 2A를 공급하는 동안 열화상 테스트도 수행되었습니다. 보드에서 가장 뜨거운 지점의 온도는 44°C에 불과하여, 모듈이 매우 시원하게 작동함을 보여주며, 이는 신뢰성과 수명 측면에서 탁월합니다. 리뷰어는 또한 모듈의 대기 전류 소모를 측정했는데, 37mA로 낮아 배터리 구동 애플리케이션에 적합합니다.
챕터
- [00:00] 소개 및 제품 개요
- [01:29] Arduino를 사용한 사용 사례 예시
- [03:14] 웹사이트의 가격 및 제품 옵션
- [04:32] 언박싱 및 물리적 치수
- [05:16] 주요 기능 및 사양
- [08:05] 중요한 전기적 사양
- [10:34] 부품 분석 및 데이터시트
- [12:59] 테스트: 입력, 출력 및 배터리 전압
- [14:41] 테스트: 배터리 충전 및 전원 차단
- [18:27] 전자 부하를 사용한 효율 테스트(1A~2A)
- [21:32] 2A 부하에서의 열화상 테스트
- [25:01] 상세 효율 측정(100mA~2A)
- [32:44] 저배터리 출력(LBO) 핀 기능
- [34:55] 결론 및 최종 권장 사항
자원 및 참고자료
아직 자원이 없습니다.
파일📁
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