디지털 도어록을 배터리 없이 사용하기(Digital Door Lock Battery was replaced with a SMPS)

추가 사항: 이 작업에서 나는 6V, 1.5A 짜리의 전원 장치를 사용하였는 데 6V 출력 전압의 아답터는 그리 흔한 제품이 아니라 가장 보편적인 5V 출력의 아답터 (전류 용량 1A)를 연결하여 시험을 하였는 데 우리집에 설치한 디지털 도어록은 아무런 문제가 없이 작동하였다.
따라서 같은 Project를 구상하시는 분은 5V, 1A 이상의 아답터라면 문제 없을 것으로 생각하니 참고하시기 바란다.

다른 게시물에서 리튬-이온 배터리 2개 직렬로 연결하여 디지털 도어록의 배터리를 대치하는 내용(아래의 링크)을 올렸는 데 이 Project는 실패로 끝났다.
http://wonstoneyoo.blogspot.kr/2014/08/blog-post_10.html

대안으로 전원 아답터를 이용하여 디지털 도어록을 배터리 없이 사용하는 방법을 소개한다.

우리나라는 정전이 극히 드문 일이기 때문에 정전을 걱정할 이유가 없고 배터리가 방전되면 어쩌나... 하는 조바심을 덜 수 있이 충분한 타당성이 있다.

1) 배터리 모듈 만들기


사용된 재료, 폐 AA 배터리와 겔럭시 S2 거치대 카바(두께 2mm)

도어록을 분해하어 내부 회로에 직접 연결하는 방법도 있으나 매우 번거롭고 고장이 났을 때 배터리를 사용할 수도 있어 배터리 4개를 대신할 배터리 모듈을 만들어 배터리 Compartment에 넣는 방식으로 결정하였다.

먼저 디지털 도어록에 사용되는 AA 배터리의 칫수를 측정한다.

직경이 14mm, 길이는 약 51mm가 된다.
이 보다는 조금 큰 플라스틱 판을 구한다.


AA 배터리 직경 측정 = 약 14mm

나는 겔럭시 S2의 충전 크래들의 뚜껑(힌지가 부러진 것)을 활용하였다. 두께는 약 2mm 정도 되었다.
이 플라스틱 판의 목적은 - 단자를 연결하기 위한 것인 데 두께가 배터리와 같지 않아도 문제없다. 단지 이 플라스틱 판에 단자를 연결하고 배터리 Compartment 뚜껑으로 눌렀을 때 휘어지지만 않으면 된다.

AA 배터리의 길이 측정 = 약 51mm

배터리 Compartment의 배터리 사이 마다 있는 격판에 걸릴 수 있으므로 배터리의 직경 보다는 앏은 것이라야 한다.

완전 방전된 폐 AA 타입 배터리 하나를 한쪽에 배치하고 이 배터리의 + 단자 또한 전극으로 활용하였다. 따라서 이 배터리에 연결할 플라스틱 판재는 AA 배터리 3개의 직경(3x14=42mm)에 해당하는 넓이면 된다.

플라스틱 판재를 51 x 42mm 칫수로 절단하고 Hot Melt Glue Gun으로 폐 AA 배터리와 붙인다.

- 전극으로 사용될 신주(Brass) 판은 마침 110V 콘센트를 분해한 것이 있어 일부를 잘라서 이용하였다. 모양에 신경쓰지 않아도 된다.
 판재의 끝쪽에 놓고 Glue Gun으로 붙인다.
모재의 온도가 충분하지 않으면 잘 붙지 않기 때문에 Hot Air Gun (또는 Hair Dryer)으로 가열하여 Hot Melt Glue가 골고루 퍼지게 한다. 물을 뭍힌 손가락으로 형태를 잡아 주면 된다.

참고 사항: 4개의 배터리는 모두 직렬로 연결된 것이기 때문에 시작 부분과 끝 부분에 +, - 전원을 넣어 주면 내부 회로와 연결된다. 중간 부분에는 직렬 연결을 위한 Jumper 용 단자가 있을 뿐이다.

전원선을 납땜한 배터리 모듈

아답터로 연결되는 직류 전선을 고정하기 위하여 폐 AA 배터리 부근의 판재에 약 4mm 정도의 구멍을 뚫고(평행 코드선이라 약간 길이로 넓혀야 한다) 이 구멍으로 전선을 통과 시켜 전원 아답터와 연결할 직류 전선의 빨간색은 배터리의 + 전극에 검정색은 -  전극에 납땜한다.

이 Project에사용된 전원 장치는 SMPS(Switching Mode Power Supply) 방식으로 약간 희귀한 전압인 6V, 1.5A 짜리를 사용하였다.  전원 장치의 가운데 위치에 상, 하 케이스 조립용 나사가 있어 명판에 칼질을 한 자국을 볼 수 있다.

참고 사항: 이 게시물의 서두에 추가한 내용대로 완료 후 가장 흔한 SMPS 방식의 전원 장치인 5V, 1A를 연결하여 시험하였는 데 아무런 문제 없이 작동하였다.
따라서 이 Project에 필요한 SMPS 전원 장치의 전압은 5~6V, 전류 용량은 1A 이상이면 아무런 문제가 없다.

사진의 아래에 보이는 직류 전선은 도어록에서 전원 장치에 직접 연결된 것이나 고장을 대비하여 가장 흔한 5.5mm  짜리 DC Plug를 연결하는 것으로 변경하였다. 또한 이와 연결되는 직류 전선의 끝에는 5.5mm 짜리 In-Line Type DC Jack을 설치하였다.

전원 장치에 공급되는 교류 전원은 현관의 센서등 (센서등에는 항상 전원이 공급된다)에 연결하였다.
작업 요령은, 먼저 센서등의 유리 카바를 벗기고 센서등을 취부한 나사못을 풀어낸다.
천정의 전원 케이블이 들어갈 자리에 약 10mm 정도의 구멍을 뚫고 전원 장치의 전원 선을 구멍에 밀어 넣는다.

센서등 위의 뚫린 전선이 통과하는 구멍에 손을 넣어 구멍으로 넣은 전원 장치의 전원 선을 꺼집어 낸다. 구멍이 작아 손이 들어가지 않으면 센서등이 가려 주므로 좀 더 크게 넓혀도 된다. 거리가 멀어 전원 선이 잘 잡히지 않으면 철사 옷걸이를 펴고 끝을 J자 모양으로 구부려서 낚시를 하면 된다.

전원 선을 성공적으로 빼 내었다면 센서등에 연결된 두가닥 전선의피복을 카터로 약 5mm 정도 벗겨내고 SMPS의 전원선의 피복을 약 25mm 정도 벗긴 뒤, 전선에 감아 주고 전기 절연 테이프를 4~5 바퀴 감아 주면 된다.
경고: 감전 사고의 우려가 있으므로 반드시 센서등이 연결된 차단기를 내리고 작업을 하여야 한다.

직류 케이블은 가장자리를 따라가며 붙인다.

SMPS 전원 장치는 스폰지 양면 테이프를 이용하여 출입문에 붙이고 전원선은 Door Closer의 Arm을 따라 정돈한다 (위의 사진 참고).
문이 열릴 때 마다 SMPS 전원선이 구부러 지게 되므로 충분한 여유를 주어야 손상이 되지않는다. 구부러지는 자리를 제외한 위치는 늘어짐이 없도록 잘 고정한다.

직류 전선은 출입문의 가장 자리를 따라서 고정한다.
나는 Hot Melt Gun을 사용하여 군데 군데 붙였다. 역시 충분한 예열이 없으면 잘 붙지 않으므로 Hot Air Gun으로 가열한 한 뒤에 물뭍힌 손가락으로 밀어서 전선을 덮어 주었다.

사무용 테이프로 붙여도 별 문제는 없다.





배터리 모듈이 들어가는 배터리 Compartment 카바는 전선이 빠져 나올 수 있도록 작은 구멍을 사진과 같이 뚫어 주어야 한다.