Making & Invention
세탁기 조작부 PCB 저항 측정 진단과 100k 저항 3개로 만든 150k 합성저항 교체 시도
Electronics & Embedded Systems
https://www.youtube.com/watch?v=X7KSNj_WywQ
미쳐버린 세탁기 고치기
Summary
빨래 도중 이상 작동을 하다 먹통이 된 세탁기를 분해해 조작부 PCB의 저항값을 멀티미터로 측정하고, 값이 낮게 측정된 150k 저항을 100k 저항 3개로 만든 합성저항으로 대체해 고치려 한 수리 프로젝트입니다.
Purpose / Goal
빨래가 돌아가던 중 갑자기 이상하게 작동하다 먹통이 된 세탁기를, 고장 원인으로 의심되는 PCB를 점검해 직접 고치는 것이 목표였습니다.
Concept
고장 원인을 PCB로 보고, 탄 저항이나 부푼 커패시터 같은 이상 부품을 육안으로 찾는 방법과 테스터로 커패시터 용량·저항값을 측정하는 방법으로 문제 부품을 찾는 방식으로 접근했습니다.
필요한 값의 저항이 없을 때는 가지고 있는 저항을 직렬·병렬로 조합해 원하는 저항값을 만드는 방식을 택했습니다.
Mechanism
100k 저항 2개를 병렬로 연결하고 여기에 100k 저항 1개를 직렬로 연결하면 150k 합성저항(Equivalent Resistance)이 됩니다.
기판에 연결된 상태에서 저항을 측정하면 그 저항과 연결된 다른 부품의 저항까지 함께 측정됩니다.
Design
세탁기에서 분리한 조작부는 흰색 케이스 안에 기판(PCB)이 들어 있고 여러 색 전선이 연결된 구조입니다.
기판 뒷면에는 구리 배선 패턴과 납땜 지점이 있으며, 회로는 습기로부터 보호하기 위해 탱탱볼처럼 탄력 있는 보호층으로 덮여 있습니다.
합성저항은 저항 2개의 다리를 나란히 맞대어 잇고, 그 한쪽 끝에 저항 1개를 더 이어 붙인 형태로 구성했습니다.
Build Process
세탁기를 열어 분해하고 조작부 기판을 분리했습니다.
멀티미터 탐침을 기판 부품에 대어 저항값을 측정했고, 150k가 나와야 하는 저항이 120k로 측정되자 이 저항을 기판에서 제거했습니다.
100k 저항 3개로 150k 합성저항을 만들어 멀티미터로 값을 확인한 뒤 PCB에 연결했습니다.
수리하지 못한 세탁기에서는 쓸만한 부품만 추출했습니다.
Challenges & Solutions
제거한 150k 저항을 대신할 부품을 찾았지만 보유한 저항은 100k뿐이었습니다. 100k 저항 2개를 병렬로, 1개를 직렬로 연결해 150k 합성저항을 만들었고, 멀티미터 표시값은 150.2였습니다.
합성저항을 PCB에 연결한 뒤에도 고장은 해결되지 않았습니다. 기판에 연결된 상태의 측정값에는 다른 부품의 저항이 함께 반영되며, 저항을 기판에서 떼어 측정하면 정상적으로 150k가 측정되었습니다. 사실 120k으로 측정된 저항은 문제가 없었던 저항이었던 것 입니다.
이후 회로의 납이 떨어지는 냉납(Cold Solder Joint)을 의심했지만, 회로를 덮은 보호층 때문에 납을 다시 칠하기도 어려워 해결하지 못했습니다..
Components
Tools & Processes
멀티미터(Multimeter): saehan 3235 CARD HITESTER · 저항 측정(Resistance Measurement) · 분해(Disassembly) · 직렬·병렬 합성저항 구성(Series-Parallel Resistor Network)
Specifications
대상 저항 기준값: 150k
기판 장착 상태 측정값: 120k
대체 구성: 100k 저항 3개 (병렬 2개 + 직렬 1개)
합성저항 멀티미터 표시값: 150.2
Result
150k 합성저항을 PCB에 연결했지만 세탁기는 고쳐지지 않았으며, 사실 기판에 장착되어있는 저항은 실제와 다르게 측정될 수 있으므로, 문제가 없던 저항이었습니다.
결국 세탁기를 수리하지 못하고 쓸만한 부품만 추출한 뒤 새 세탁기를 구매했습니다.
세탁기와 같이 물을 사용하는 가전의 회로는 방수처리가 되어있어 일반적인 수리절차 적용이 어렵다는 것을 눈으로 직접 확인 해 본 콘텐츠였습니다.
추후 다시 시도할 경우, 육안검사 이후, 적외선 카메라, 또는 먼지제거제(냉각 스프레이), 송진(플럭스) 연기를 이용해 발열 부품을 찾는 방식으로 전자회로(PCB) 수리 과정의 숏트(합선)을 찾아내는 방식을 우선 적용할 것 같습니다.
Topics
PCB 수리(PCB Repair) · 멀티미터(Multimeter) · 합성저항(Equivalent Resistance) · 직렬·병렬 연결(Series-Parallel Circuit) · 인서킷 저항 측정(In-Circuit Measurement) · 냉납(Cold Solder Joint) · 가전 수리(Appliance Repair)