오랫동안 사용해 오던 IFR-1200S(통신서비스 모니터) 측정기 전원부 과열로 손상이 발생되어 시중에서 판매되고 있는 SMPS AC-DC 컨버터 모듈을 이용해서 제작 수리한 내용입니다. (본 글은 2021.11월 작성된 것으로 해외 몇분이 SMPS 모듈 정보를 문의하여 2024년 1월 자료를 추가하여 다시 올립니다.)
이 측정기는 아날로그 무선관련 시스템을 시험하고 정비하는데 필요한 장비입니다만, 저희 회사에서는 주로 FM 안테나를 개발하고 생산시험 용도로 사용되고 있었습니다. 특히 내장된 베터리를 이용하거나 차량전원을 이용해서 야외측정도 가능한 것이 장점입니다.
이 제품은 주파수가 약 1,000MHz 정도까지 사용되며, 기본적으로 간단한 송수신 주파수 케리어의 스펙트럼, 신호강도, 주파수 제너레이터, AM-FM 변복조 및 송수신 기능 등이 포함되어 있으며, 마이크 입력으로 AM, SSB 및 FM 송출 기능도 보유하고 있습니다. 아나로그 무선장비 수리, 시험 및 아마튜어 햄하시는 분들에게도 필요한 장비입니다.
저희 회사에는 IFR-1200, IFR-1200S 및 IFR-1500 모델등 3제품이 있으나, IFR-1200S 제품은 2021년 여름에 전원부가 손상되었고, IFR-1500 제품은 2017년에 인버터 부분이 손상되어 현재 창고에 장기 보관하고 있습니다. 이번에 수리하고자 마음먹은 제품은 올해 고장난 IFR-1200S 제품입니다.
전원부는 AC-DC 저전압 변환파트, 베터리 충전 및 관리파트, DC-DC 인버터 파트로 나누어져 있으며, 확인해 본 결과 AC-DC 파트의 MOSFET 부품이 소손되었으며, DC-DC 인버터 부분의 전압제어 파트가 완전히 타버렸습니다.
눈으로 손상이 확인된 부품은 구입해서 교체할 수 있지만, 주변의 다른 부품이 어느정도 손상되었을 확율이 높고, 전원부 이후 단의 어떤 모듈이나 부품이 손상되어 전원부에 미쳤을 경우도 예상될 수 있습니다. 따라서 장애가 발생된 전원부 모듈을 확보해서 교체하는 것이 좋을 듯해서 장애가 발생된 모듈을 구입하려 했으나 생산된지 너무 오래되어 그런지 모르지만, 제작사인 해외에서도 구할 수 없었습니다.
인터넷 검색을 통해 IFR-1200S 서비스 메뉴얼을 다운 받아 회로도면을 파악하던 중, 시중에 판매하는 SMPS(AC-DC 컨버터)를 구입해서 +5V, +12V, +40V, -12V 전원을 만들어서 연결해 보았더니, 놀랍게도 정상적으로 동작하더군요.
시중에 판매되는 40V SMPS 가 없어 36V SMPS 모듈의 전압조정 저항을 조절하여 최대 39V로 조정하고, 나머지 전원들도 부하를 연결한 상태에서 모두 규정전압으로 조정했습니다. 각 전압별 소모전류 정보가 없어서 모두 60~90W 정도의 SMPS 모듈을 적용했습니다. 또한 모듈을 X 형태로 배치한 것은 전압전류 실시간 확인(각 전원별 전압,전류 측정 모듈설치함)과 조정을 쉽게 하기 위한 것입니다.
장시간 시험한 결과 각종부품이 과열되지 않고 정상적으로 동작되고 있으나, 이들 부품을 모두 IFR-1200S 장비에 내장시키기 위해서는 부피가 작은 SMPS AC-DC 컨버터를 확보해야 합니다. 따라서 소모전류를 확인한 후 전력의 2~3배 정도의 SMPS 모듈중 최대한 작은 것을 확보하고, 측정기 전면의 전원스위치를 이용하기 위한 AC 제어부와 과전류 보호회로를 넣어서 장비내에 내장시키는 작업으로 제작했습니다.
또한, 추후 전원부 모듈을 확보할 경우 즉시 교체할 수 있도록 장비의 커넥터, 스위치 등 모든 연결용 부품은 원상대로 둔 상태에서 구성하고 조립하다보니 부피가 커져서 3~4차례 SMPS 교환과 재배치 작업을 거쳐 완성하었습니다. 제작된 전원부 파트는 베터리 함체에 60% 정도 실장하고 나머지 40%는 기존 DC-DC 컨버터 자리에 배치해 보았습니다.
전원부를 장비내에 완전히 실장한 후 정상적으로 잘 운용되고 있습니다. 이번 작업을 하면서 고강도 전원배선을 구하느라 많은 시간과 노력이 있었습니다. 워낙 공간이 좁아서 배선의 포설에도 많은 노력이 필요했습니다. 이 분야 관심있는 분들은 아래 유튜브 동영상을 참고해 주시기 바랍니다. 감사합니다.
<추가정보> 국내 및 해외 전문가 분들께서 전원부에 사용된 SMPS(스위칭 파워 서플라이) 모듈 구입에 대해 몇분이 문의한바 있어 추가정보를 올려드립니다. 일반 전자부품 판매점 또는 인터넷 쇼핑몰에서도 충분히 구입할 수 있으며, 소요되는 전압과 전류를 찾으면 됩니다. 물론 검색어는 SMPS 또는 파워서플라이 모듈 등으로 검색하면 됩니다. 참고로 IFR-1200S 전원부 부품확보가 어려워서 시중에 판매되는 SMPS로 교체한 것입니다. 물론 전압별 소모전류를 확인할 수 없어 첫 시험에는 전압에 따른 충분한 전류를 가진 제품으로 구성해서 시험하고, 각각의 전압별 소모전류를 확인한 후 최종적으로 IRF-1200S 내부에 실장이 가능한 SMPS로 변경하여 구성한 것입니다. 물론 IRF-1200S 내부에 실장하기 위해 작은 SMPS로 설치했습니다. 아래 동영상을 참고해 주세요.
본 제품에 관심이 있다면 http://www.spectrumlife.co.kr/ 참조해 주세요. < (주)스펙트럼라이프 안테나 디렉터>
https://www.youtube.com/watch?v=RTSP_8ku_Sg
