USB 테스터로 USB포트 전압전류 확인해 보니. 스마트폰, 어댑터, USB 케이블의 관계

USB 케이블과 어댑터에 대한 궁금증, 결국 지른 USB 테스터

앞서 USB 케이블의 종류에 따른 스마트폰 등의 충전 속도에 관해 궁금증이 생기면서 USB 충전 케이블 몇 가지를 비교하면서 몇 가지 포스팅을 작성해 봤습니다.

 

USB 케이블에 따른 충전 성능을 확인하는데 스마트폰에 설치한 Battery Monitor Widget이란 어플을 이용했습니다.

 

이 어플은 스마트폰에 입력되는(어댑터로 부터 들어오는) 전류량과 스마트폰이 소비하는 전류량을 더하고 빼서 대략적인 입출력 전류량을 보여줍니다.

 

하지만 스마트폰 배터리가 1%단위로 충전될 때의 숫자를 보여주는터라 결과값이 널뛰기 할 때도 있고, 실시간으로 볼 수 없다는게 좀 답답하더군요.

 

인터넷에서 'USB 테스터'라고 검색해보니 USB 포트의 전압과 전류를 실시간으로 보여주는 테스터 몇 가지가 보였습니다.

 

5000원대의 저렴한(장난감 같은 외형) 제품부터 거의 2만원에 가까운, 제법 그럴싸한 제품까지 여러가지가 있더군요.

 

2만원짜리 USB 테스터가 아무래도 좀 더 정확해보이지만 이걸로 뭔가 대단히 정밀한 작업을 하는 것도 아닌터라 7000원짜리 USB 테스터를 구입했습니다.

USB 전압전류 테스터 USB Tester Coms

종이 박스와 비닐팩에 담긴 USB 전압전류 테스터의 포장 전면에는 전압 3.5~5볼트, 전류 50mA부터 5A까지의 측정 가능 범위가 적혀 있는 간단한 형태입니다.

 

뒷면에는 USB 테스터의 특징과 간단한 사용 방법이 적혀 있습니다.

USB 전압전류 테스터 USB Tester Coms

 

사실 국내에 판매되는 이런 류의 USB 테스터가 대부분 중국에서 만들어져 수입되는 것입니다.

외국에서는 가격대가 어떻게 형성되어 있는지 홍콩의 알리익스프레스에서 'USB Tester'라는 키워드로 검색해봤더니, 대략 국내보다 1/3 정도의 가격이더군요.

 

한국에서 5000원짜리, 저렴한 USB 테스터는 3개에 5달러, 17000원 짜리 고급형 USB 테스터는 8달러에 무료 배송으로 구입할 수 있습니다.

 

Ali Express USB Tester보다 고급의 USB 테스터가 더 저렴하다

저는 급히 필요한 몇가지 케이블류와 함께 주문하느라 7000원 남짓한 저가형 USB 테스터를 한국에서 구입했지만, 같은 제품의 가격 차이가 꽤 큰데다, 3일~1주일이면 무료 배송으로 받아볼 수 있다고 하니 앞으로는 종종 해외 구매를 하게 될지도 모르겠습니다.

USB 테스터로 USB 케이블과 어댑터를 바꿔가며 측정한 결과

7000원짜리 USB 테스터는 몸통에 3자리 숫자를 표시하는 LED 창과 V(전압) A(전류) 상태에 따라 불이 들어오는 두 개의 LED가 부착되어 있습니다.

USB 테스터를 USB 포트에 연결하기 전에는 좀 큼직한 USB 메모리 처럼 보이기도 합니다.

USB 전압전류 테스터 USB Tester Coms

 

이 USB 테스터를 스마트폰용 USB 어댑터나 컴퓨터의 USB 슬롯에 꽂으면 전압과 전류가 번갈아가며 표시되는 방식입니다.

1A 출력의 HTC 정품 어댑터에 끼워봤는데, 사진은 USB 테스터의 출력부에 아무 기기를 연결하지 않은터라 전류가 0으로 표시되고 있습니다.

USB 어댑터 USB 테스터

 

USB 테스터의 출력부에 갤럭시S3 배터리와 거치대를, 자작한 24AWG/2C, DCP USB 케이블로 연결해봤습니다.

충전 거치대를 연결하자 마자 전류 값이 0.89~0.9A를 가리키는군요.

2015/02/02 - USB 케이블을 충전전용 DCP 케이블로 개조하는 법, USB 충전 속도를 결정하는 조건?

USB 테스터로 전류 측정

참고로 테스트에서는 배터리가 완전히 소모된(스마트폰이 전원부족으로 꺼지는) 상태의 배터리를 꽂아놓았습니다.

 

같은 어댑터와 같은 상태의 배터리를 갤럭시S3에 포함된 번들 케이블로 연결해 봤습니다.

그랬더니 전류값은 곧 0.58A를 가리키는군요.

USB 케이블에 따른 USB 전류 확인

 

또 다른 케이블, 갤럭시S에 포함되어 있던 번들 USB 케이블은 0.89A~0.9A, 인터넷에서 구입한 플랫형 USB 케이블은 0.58A로 측정됩니다.

스마트폰을 충전기에 연결한 상태로 스마트폰을 열심히 사용하다보면 스마트폰의 배터리가 점점 방전되는 경우가 있는데, 역시 USB 케이블에 따라서 충전량에 차이가 있다는 점을 알 수 있었습니다.

2015/01/26 - 충전보다 방전이 빠른 스마트폰 충전 케이블, 짧고 두꺼운 USB 케이블로 바꿔보니

USB 케이블에 따른 충전 속도 차이

어댑터와 USB 케이블, 스마트 기기 사이의 궁합

그렇다고 두꺼운 USB 케이블이 모든 곳에서 마냥 좋은 충전 성능을 발휘하는 것은 아니었습니다.

얼마전 구입한 샤오미 보조 배터리는 충전할 때 2A 충전기 연결을 권장하고 있습니다.

샤오미 보조 배터리 충전 전류

벨킨 2.1A 충전기와 샤오미 보조배터리에 포함된 20cm짜리 플랫 케이블로 샤오미 보조배터리를 충전해보니 전류값이 1.56A로 표시됩니다.

참고로 사진의 샤오미 보조배터리는 50~75%가량 충전되어 있는 상태로 이보다 더 방전되어 있을 때는 더 높게 측정됩니다.

 

반면 샤오미 보조배터리에 포함된 충전 케이블 대신, 갤럭시S 번들 USB 케이블, 혹은 24AWG/2C, DCP USB 케이블로 충전할 경우 전류는 0.75~0.8A사이를 오르락내리락합니다.

두 케이블 모두 갤럭시S3를 충전할 때는 전류값이 0.9A 정도로 나왔는데, 샤오미 보조배터리에 연결하니 오히려 얼마간 떨어져 버렸네요.

샤오미 보조 배터리를 다른 케이블로 충전할 때

위의 결과만 놓고 보면 샤오미 보조배터리에 포함된 20cm 짜리 플랫 케이블은, 플랫 케이블이지만 충전 성능만큼은 꽤 좋은 듯 보입니다.

 

하지만 같은 케이블을 샤오미 보조배터리 대신 갤럭시S3 충전 거치대를 연결하면 전류값이 0.45A로 고정됩니다.

그런데 벨킨 2.1A 충전기 대신 HTC 1A짜리 충전기로 바꿔보면 또 다른 결과, 전류가 0.89~0.9A로 충전됩니다.

샤오미 보조배터리 번들 케이블 성능

샤오미 보조배터리는 2.1A 어댑터와 샤오미 보조배터리의 번들 케이블로 충전할 때 가장 빠르게 충전됩니다.

 

그리고 샤오미 보조배터리의 번들 케이블이 만능은 아니라서, 다른 종류의 어댑터와 충전 거치대 등과 섞어 사용할 경우 오히려 충전 속도가 떨어질 수도 있는 걸로 확인되었습니다.

충전기와 어댑터, USB 충전 케이블

USB 테스터로 확인해 본 전류 측정값이 왔다갔다 해서 처음에는 좀 헷갈리더군요.

일단 제가 알고 있던 스마트폰과 어댑터의 특성이라면 이렇습니다.

 

1. 어댑터는 교류(AC) 전류를 일정한 전압(5볼트) 직류 전류로 바꾸는 역할만 하며 스마트폰의 배터리를 충전하는 기능은 스마트폰에 내장되어 있다.

- 포스팅에서 '어댑터'와 '충전기'라는 용어를 여기저기 섞어 썼지만, 벨킨 2.1A '어댑터', HTC 1A '어댑터'가 정확한 표현입니다.

어댑터들의 역할은 콘센트에서 나오는 220볼트 교류를 5볼트 남짓한 직류로 변환하는 역할로, 2.1A니, 1A니 하는, 어댑터의 용량은 해당 어댑터가 출력할 수 있는 최대 용량입니다.

USB 어댑터충전기가 아니라 어댑터

 

2. 스마트폰의 배터리를 충전하고 관리하는 기능은 스마트폰에 내장되어 있다.

- 어댑터에는 스마트폰을 충전하는 기능이 내장되어 있지 않고, 충전에 관련된 기능은 스마트폰이 관리합니다.

갤럭시S3에 2.1A짜리 벨킨 어댑터를 연결하건, 1A 짜리 벨킨 어댑터를 연결하건 충전 속도에 차이가 없는 것은 충전 기능을 스마트폰에서 관리하기 때문입니다.

Battery Monitor Widget충전 관련 정보를 확인할 수 있는 것은 충전 기능이 스마트폰에 내장되어 있기 때문

 

3. 어댑터와 스마트폰을 연결하는 케이블이 충전에 미치는 영향

- 어댑터는 5볼트 가량의 직류를 내보내고, 이를 받아 배터리를 충전하는 기능은 스마트폰이 담당하지만, 어댑터와 스마트폰을 연결하는 케이블의 품질에 따라 충전 속도에 차이가 발생합니다.

USB 충전 케이블

 

제가 알고 있었던 것은 이 세 가지 정도였는데, 여기에 어댑터와 USB 충전 케이블, 스마트폰의 '조합'에 따라 또 다른 변수가 생길 수 있다는 것을 USB 테스터를 통해 확인하게 되었네요.

 

USB 테스터가 아니었다면 벨킨 2.1A 어댑터, 샤오미 충전 케이블, 갤럭시S3 충전 거치대와의 조합시 충전에 걸리는 시간이 더 길어지는 것에 대해 갸우뚱 했을 텐데, 7천원짜리 USB 테스터 덕분에 '뭔지는 모르지만' 일단 그런 증상이 있다는 것은 명확히 알게 되었습니다 ㅎㅎ

아이패드를 컴퓨터 USB 포트에 충전할 때 전류를 확인해 보니

벨킨 2.1A 어댑터를 구입했던 원래 목적은 1세대 아이패드를 충전하기 위한 것이었습니다.

벨킨 2.1A 어댑터 세트에는 어댑터와 아이패드 연결용 케이블이 포함되어 있었고, 어댑터와 아이패드를 연결한 뒤 확인해보니 1.96A로 충전되는 것을 확인할 수 있었습니다.

아이패드 벨킨 2.1A 어댑터 충전기

 

이렇게 벨킨 2.1A 어댑터의 성능을 확인했는데, 또 한가지 궁금증이 생겼습니다.

바로 아이패드를 USB 포트에 연결했을 때 충전이 제대로 되지 않는 증상입니다.

아이패드를 컴퓨터의 USB 포트에 연결했을 때 '충전 중이 아님'이라고 표시되는 증상은 아이패드 유저라면 한 번쯤 겪어 봤던 것이죠.,

아이패드 충전 중이 아님

 

컴퓨터의 USB 포트에 아이패드를 연결했을 때 전류가 얼마일까, 궁금해져 USB 테스터를 연결해 봤더니 0.44A로 표시됩니다.

혹시 케이스 전면의 USB 포트라서 더 낮게 표시되는게 아닐까 싶어 본체 뒷면, 메인보드의 USB 포트에 직접 연결해도 0.44A로 거의 변화가 없더군요.

컴퓨터 USB 포트와 아이패드 연결시 전류

 

꽤 오래전, 컴퓨터의 USB 포트를 통해 아이패드를 충전할 수 있게 해주는 Ai Charger라는 프로그램의 사용법에 대해 포스팅한 적이 있습니다.

'충전 중이 아님'이라고 표시되는 컴퓨터에 Ai Charger라는 프로그램을 설치하면 아이패드에서도 정상 충전된다는 것입니다.

2014/07/05 - 아이패드를 컴퓨터 USB 포트로 충전하는 방법. '충전 중이 아님' 메시지 해결 방법

아이패드 USB 충전 Ai Charger

 

당시에는 '충전 중이 아님'이라고 표시되며 충전이 되는 것으로 만족했는데, 과연 프로그램을 설치하는 것으로 USB 포트에서 출력되는 전류량에 차이가 있을까? 하는 궁금함이 생겼습니다.

 

Ai Charger를 설치하고 컴퓨터의 재부팅이 끝나자, 0.44A로 표시되던 USB 테스터가 단번에 1.46A로 1A 남짓 더 올라갑니다.

Ai Charger라는 프로그램을 설치하고 아이패드를 연결했더니 실제 USB 포트에서 출력되는 전류량이 늘어난 것입니다.

컴퓨터 USB 포트와 아이패드 연결시 전류

 

컴퓨터 케이스의 USB 포트와 메인보드 뒷면의 USB 포트의 차이가 없는지, 다시 한 번 확인을 해 봤습니다.

그 결과 메인보드 뒷면의 USB 포트는 1.55A로, 약 0.1A정도 더 높게 측정되었습니다.

컴퓨터 USB 포트와 아이패드 연결시 전류

몇 번의 포스팅을 통해 언급했지만 스마트폰의 충전 속도는 어댑터의 성능, USB 케이블의 성능, 스마트폰의 충전 성능의 3가지가 조화를 이루어야 합니다.

 

대개의 경우 스마트폰을 구입할 때 딸려온 어댑터나 USB 케이블을 이용하면 제조사에서 의도한 최적의 충전 성능을 발휘합니다.

 

하지만 가정에서 직장에서, 그리고 자동차 등 스마트폰을 충전해야하는 장소가 늘어난 만큼 사제 USB 케이블이나 어댑터는 필수품 처럼 되어버렸죠.

 

전용 어댑터나 USB 케이블을 쓸 때보다 충전 속도가 느리다 생각된다면 USB 케이블이나 어댑터를 바꿔보는 것도 도움이 되겠고, 한 발 더 나가 저처럼 USB 어댑터를 이용해 직접 확인해보는 것도 도움이 될 듯 합니다.

 

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