DIY 지능형 UPS: ZimaBoard용 모듈형 전원 케이스

Eva Wong

IceWhale author

Eva Wong 는 테크니컬 라이터 이자 상주 메이커 로 ZimaSpace에서 활동합니다. 평생 기술을 사랑해 온 그녀는 홈랩과 오픈 소스 소프트웨어에 열정을 품고 있으며, 복잡한 기술 개념을 누구나 이해하기 쉬운 실습 가이드로 풀어내는 데 전문성을 갖추고 있습니다. Eva는 셀프 호스팅이 어렵고 부담스러운 일이 아니라 즐거워야 한다고 믿습니다. 그녀는 튜토리얼을 통해 커뮤니티가 하드웨어 설정의 어려움을 풀어내고, 첫 NAS를 조립하는 것부터 Docker 컨테이너를 능숙하게 다루는 것까지 도전하도록 돕습니다.

DIY Intelligent UPS: Modular Power Case for ZimaBoard - Zima Store Online

커뮤니티에서 ZimaBoard 주변기기에 대한 수요가 다양하며, UPS가 주요 관심사 중 하나라는 점을 확인했습니다. 커뮤니티 크리에이터 CP0204가 만든 매우 작고 정교한 스마트 UPS를 여러분께 소개할 가치가 있다고 생각했습니다.

프로젝트 배경:

ARM 박스와 ZimaBoard 싱글 보드 서버 등 CP0204에서 사용하는 여러 기기는 대부분 12V DC 전원 공급 장치를 사용합니다. 갑작스러운 정전으로 기기의 작동 상태가 손상되거나 기계식 하드 드라이브의 데이터가 손실되는 것을 방지하기 위해 CP0204는 백업 전원으로 사용할 지능형 UPS 전원 공급 장치를 개발하기로 했습니다.

설계 개념:

CP0204는 통합 설계를 위해 검증된 전자 모듈을 사용하기로 했습니다. 백업 전원만 제공할 수 있는 일반 UPS와 비교해 CP0204의 설계는 더욱 지능적입니다.

정전 시 USB 인터페이스를 통해 기기에 능동적으로 종료 명령 전송
앱을 통한 작동 상태 원격 모니터링 지원
전원 출력을 원격으로 제어해 원격 전원 차단 지원

하드웨어 설계:

주요 부품:

ESP32 S2 Mini: 전체 시스템의 제어 칩
12V UPS 모듈: 백업 전원 공급
12V-5V 모듈: ESP32 전원 공급
18650 배터리 홀더 2개
릴레이 및 기타 부품

(설계도, 일부 모듈은 표시되지 않음)

작동 원리:

ESP32는 입력 전압을 지속적으로 모니터링합니다. 입력 전압이 <12V이면 정전으로 판단하고 UPS 모듈을 작동시켜 18650 배터리 2개로 전원을 공급합니다. 또한 배터리 잔량이 부족하면 USB 인터페이스를 통해 기기에 종료 명령을 전송해 종료하도록 합니다.
앱을 통해 상태를 원격으로 모니터링하고 전원 출력을 제어할 수 있도록 Wi-Fi 기능도 추가했습니다.

구현 결과:

CP0204는 직접 설계한 PCB를 납땜하고 제어 프로그램을 플래싱한 뒤, 반투명 케이스에 넣어 작고 실용적인 지능형 UPS 전원 공급 장치를 만들었습니다.

기기에 연결하면 정전을 자동으로 감지하고 데이터 손실이나 기기 손상을 방지하기 위해 기기에 종료를 알릴 수 있습니다. 언제든 앱으로 작동 상태를 확인하고 전원 출력을 원격으로 제어할 수도 있습니다.
ZimaBoard의 낮은 전력 소비 덕분에 18650 배터리 2개만으로도 정전 후 정상적으로 종료하기에 충분한 전력을 공급할 수 있습니다.

요약:

모듈형 설계 개념을 바탕으로 CP0204는 지능형 UPS의 핵심 기능을 추려 적합하고 검증된 모듈을 선택해 통합했고, 마침내 프로젝트 프로토타입을 제작했습니다. 일반 UPS와 비교해 CP0204는 상태 모니터링, 기기 보호 및 원격 제어를 위한 소프트웨어와 하드웨어 확장 기능을 갖춰 더욱 지능적입니다.