Светодиоды присутствуют в электронных приборах, детских игрушках и бытовой технике, где сигнализируют работу определенной функции или исполняют декоративную роль.
Из мощных лампочек собирают источники света: прожектора, лампы, ленты для подсветки. В случае сгорания детали требуется пайка светодиодов, а во время монтажа освещения возникает проблема соединения кусков лент.
Обычный индикаторный светодиод для печатных плат состоит из стеклянной колбы с токоведущими ножками и напоминает маленькую лампочку.
Пайку осуществляют паяльником мощностью до 60 Вт с температурой нагрева жала 260 °C. Сначала провода или контакты платы лудят припоем с канифолью.
Аналогичное действие выполняют с токоведущими ножками светодиода. Когда все будет готово, с помощью флюса и олова осуществляют пайку. Время нагрева каждой точки не должно превышать 5 секунд.
SMD светодиоды, обычно применяемые для освещения, не имеют токоведущих ножек. Вместо них на корпусе детали расположены контактные площадки.
Пайка осуществляется паяльником мощностью 12 Вт с двойным разветвлением жала.
Гибкая основа ленты служит печатной платой с токоведущими нитями для SMD светодиодов. На лицевой поверхности расположен диодный блок. Он сгруппирован по три элемента, включающие диод и ограничительный резистор.
Каждый блок отделяет разметка в виде рисунка ножниц. На этом месте светодиодная лента перерезается, если надо ее укоротить или повернуть при прокладке в другую сторону. Светодиодный блок имеет токоведущие контакты для припаивания проводов или установки соединительных коннекторов.
С тыльной стороны нанесен клеящий слой, закрытый защитной пленкой. Во время монтажа лента просто приклеивается к алюминиевому профилю или на любую чистую поверхность.
Работает лента от постоянного тока напряжением 12 или 24 вольта. Источником служит блок питания. Бывают ленты, рассчитанные на напряжение 36 и 48 вольт, но в быту они редко используются.
Для светодиодных лент применяют одноцветные и трехцветные SMD диоды. Самый распространенный – первый вариант с одним кристаллом. Диоды светятся белым, синим, красным или другим цветом.
Второй вариант – это лампочки с тремя кристаллами. Один RGB диод способен светиться, например, красным, синим и зеленым цветом. Переключение свечения осуществляется контроллером.
Продаются светодиодные ленты рулонами длиной по 5 м. На каждый 1 м может быть припаяно 30, 60 и более лампочек. Для защиты от влаги и механических повреждений производят изделия с силиконовым покрытием.
Куски светодиодной ленты соединяют, соблюдая полярность. Изделие с одноцветными лампочками имеет 2 контакта. На RGB ленте присутствует 4 контакта. Провод используют сечением 0,75–0,8 мм в разноцветной изоляции, чтобы не спутать полюса.
Для пайки проводов используют паяльник мощностью 25–60 Вт. Максимальная температура нагрева жала – 300 °C. Потребуется флюс, тонкий припой и канифоль. Без паяльника соединение выполняют коннекторами.
Когда светодиодная подсветка выполнена из нескольких параллельных полос, для их спаривания провода к каждому куску ленты лучше припаять под углом 90°. Причем минус и плюс фиксируют на контактах двух соседний диодных блоках.
На свечение диодов такое подключение не влияет, зато провода располагаются без накладки. У RGB ленты под углом припаивают 4 провода.
Защитное покрытие из силикона скрывает под собой токоведущие контакты. Чтобы к ним добраться выполняют зачистку острым ножом.
Если придется паять провода к ленте с защитой IP68, то после всей процедуры оголенный край заталкивают внутрь защитной оболочки. Пустоту заливают жидким силиконом на глубину 10 мм и ставят заглушку, продев сквозь технические отверстия токоведущие жилы.
Чтобы быстро соединить ленту с проводами или два куска между собой без пайки используют коннекторы. Соединительные элементы подбирают соответствующей ширины. Самый распространенный размер – 8 и 10 мм. Количество контактов в коннекторе и на светодиодной ленте должно соответствовать.
Коннекторы делятся на три вида:
По типу подключения коннекторы бывают:
Потребность в коннекторе возникает при отсутствии паяльника или для временного соединения.
Коннектор удобен для быстрого соединения и не требует дополнительной изоляции. Однако в точке соединения токоведущих контактов уменьшается сечение. Во время длительной работы происходит нагрев.
Контакты подгорают, ухудшая проводимость тока. От нагрева страдают светодиоды, расположенные рядом с коннектором. Детали выходят из строя или снижается яркость свечения.
Отсутствие пайки сопровождается окислением контактов. Медь от воздействия кислорода зеленеет. Ток слабее проходит через контакты. Диоды начинают притухать, мигать, а со временем перестают гореть.
Чтобы правильно соединить два куска внахлест, концы светодиодной ленты отрезают впритык к токоведущим контактам. С тыльной стороны одного куска счищают клеящий слой. Контакты смазывают флюсом, лудят оловом до появления серебристой пленки.
Два куска ленты стыкуют внахлест, соблюдая полярность. Контакты прогревают паяльником не более 5 секунд. За это время олово создаст прочное соединение.
При соединении коннектором подбирают элемент, соответствующий по ширине светодиодной ленты и количеству контактов. Если есть силиконовое покрытие, его удаляют острым ножом.
Открывают крышечку коннектора, вставляют один конец ленты так, чтобы контакты совпали с токоведущими площадками. Крышечку прочно сжимают пальцами до легкого щелчка. Аналогичную процедуру повторяют со вторым концом ленты.
Чтобы на парных контактах припаять провода к светодиодным лентам выполняют следующие действия:
У RGB ленты 4 контакта расположены близко друг к другу. Провода разумно припаять по два штуки на соседних модулях, чтобы не получилось замыкание.
Когда требуется самостоятельно спаять схему на печатной плате, надо определить полярность светодиодов, иначе они не будут светить. Находят плюс и минус тремя способами.
Зрительное определение. На корпусе мощных SMD светодиодов стоят обозначения «–» и «+» или цветная маркировка. Индикаторные диоды в виде лампочки определяют по токоведущим ножкам.
У новой детали минус длиннее плюса. А если посмотреть через прозрачную колбу на кристалл, то минусовая ножка будет отходить от его низа – подставки.
Определение свечением при подключении к аккумулятору. Для простого эксперимента светодиод соединяют последовательно с резистором сопротивлением от 680 Ом.
Вторую токоведущую ножку диода и выход сопротивления подключают к аккумулятору 12 вольт. Зная плюс и минус батареи, определяют полярность светодиода, когда появится свечение.
Измерение мультиметром. Тестер переводят в режим измерения сопротивления и щупами касаются концов токоведущих ножек.
Если плюсовой провод красного цвета правильно попал на плюс диода, а черный провод на минус, мультиметр покажет сопротивление примерно 1,7 кОм. При неправильной полярности на тестере ничего не отобразится.
Из всех вариантов самым безопасным считается определение полярности мультиметром.
Допущенные ошибки пайки и соединения приведут к миганию светодиодов, а также выходу лампочек из строя. Плохое соединение получится, если ставить коннектор на токоведущие контакты ленты, подвергавшиеся перед этим пайке. Проблема связана с разной толщиной наплавления олова.
Пайка паяльником, перегретым до температуры выше 300 °C, сжигает внутри ленты токоведущие нити. Не допускается вместо флюса использование кислоты. Агрессивный раствор аналогично разъедает контакты.
Большинство дешевых китайских лент имеют контакты из сомнительных сплавов. Даже при соблюдении результат будет отрицательным. От подобных изделий лучше отказаться.
В наше время самым распространенным видом освещения является светодиодное. Благодаря огромному количеству преимуществ, такие источники света заняли свое место практически в любой сфере человеческой деятельности.
Светодиоды
Без них уже нельзя представить радиоэлектронную технику, современные игрушки и многие другие атрибуты современного общества. Особенно часто в качестве осветительных приборов сегодня используются светодиодные ленты. Поэтому очень важно знать, как паять диоды своими руками, чтобы самостоятельно чинить в быту вышедшие из строя радиоэлектрические детали или их правильно заменить.
Для того чтобы паять светодиоды (например, типа SMD), необходимо знать, что обозначают некоторые знаки, нанесенные на схемы. А именно:
Все перечисленные выше значения отражают закон Ома, который описывается следующей формулой:
Кроме этого необходимо понимать, что под буквой «Р» находится мощность, которая измеряется в Вт (ваттах). Мощность определяется по следующей формуле:
Расшифровку этих значений необходимо обязательно знать для того, чтобы правильно припаять светодиоды в любые схемы и платы.
Прежде чем приступать к пайке светодиодов (например, типа SMD), необходимо знать, каким образом они подключаются к схеме или последовательно друг к другу (если речь идет о светодиодных лентах).
Обратите внимание! Светодиоды, чаще всего, подключатся в сеть с напряжением в 12 или 9 В. Но обычно приборы рассчитаны на уровень потребляемого тока в 0,02 А (20 мА).
Стабилизатор тока
Идеальным вариантом для светодиодов является подключение их через стабилизатор тока. При этом следует помнить, что такие стабилизаторы обойдутся несколько дороже, чем единичные светодиоды (например, типа SMD). Это нужно учитывать, при самостоятельной сборке радиоэлектрических приборов.
Для того чтобы запитать светодиоды желтого и красного свечения, зачастую необходимо напряжение в 2,0 В. В то же время для питания светодиодов синего, зеленого и белого цветов — 3,0 В.
Разобраться в этом вопросе поможет следующий пример:
Для большей надежности необходимо брать сопротивление немного большей емкости.
Обратите внимание! При увеличении мощности сопротивления естественным образом увеличатся его габаритные размеры.
Зная вышеприведенные аспекты, вы сможете правильно подключить светодиоды к батарее, используя для этого резистор. Главное здесь точно соблюдать полярность используемых деталей.
Многие любители радиоэлектроники, практикующие самостоятельную сборку различных приборов, интересуются возможностью самостоятельной пайки светодиодов (например, типа SMD) для схем. При наличии должных инструментов, а также знаний, самостоятельное создание таких схем вполне возможно.
Для такого вида работ вам понадобятся:
Обратите внимание! При работе со светодиодами, особенно при их проверке, нужно следить за тем, чтобы не направлять луч, идущий от этих элементов, себе в глаза.
Как видим, набор инструментов здесь невелик и легко найдется в любом доме. С таким набором вы сможете правильно припаять диоды, как в схеме, так и последовательно в составе светодиодной ленты.
Стандартный светодиод представляет собой стеклянную колбу с примерным диаметром в 5 мм, к которой прикреплен ножки-выводы.
Внешний вид диода
Короткая ножка представляет собой минусовый вывод, а длинная – плюсовой. Если их перепутать при пайке, то светодиод не загорится.
Процесс пайки таких элементов имеет следующий алгоритм:
После того как вы припаяли все светодиоды к схеме, необходимо проверить дело рук своих. Для этого их следует подсоединить к питанию. Если все диоды светятся, это означает, что вы все сделали правильно.
Кроме этого есть светодиоды, которые для удобства работы с ними, выпускаются в виде специальных лент. Их можно нарезать и соединять друг с другом, что дает возможность использовать их для подсветки помещений, витрин и т.д.
Места для разрезания led ленты и пайки проводов
Резать такую ленту нужно только в соответствующих местах. Если разрезать в другом месте, то вы просто испортите изделие, повредив соединение светодиодов. Спаивать такие кусочки нужно с помощью специальных контактных площадок, которыми заканчиваются эти участки.
Обратите внимание! Паять светодиодные ленты можно при помощи паяльника с мощностью в 40 В.
В качестве флюса здесь стоит использовать специальный раствор, который имеет вид геля. Помните, что концы проводов в данной ситуации стоит хорошо залудить. Также моно использовать специальные приспособления для создания контактов между кусками светодиодной ленты – коннекторы. Но они стоят достаточно дорого, поэтому редко применяются.
После того, как мы освежили школьные знания и азы подключения светодиодных элементов, а также нашли все необходимые инструменты, можно приступать к непосредственной работе с деталями.
Светодиоды можно подключать последовательно. Здесь важно знать, как это следует делать правильно.
Обратите внимание! Для того чтобы последовательно припаять диоды, следует подбирать их с одинаковыми параметрами.
Получившиеся цепочки светодиодов можно использовать в самых различных приборах и назначениях. Наиболее часто с их помощью организуют различного рода подсветки (открытые или закрытые) помещений, а также транспортных средств. При установке таких цепочек следует помнить о том, что напряжение в электросети автомобиля будет выше, чем 12 В (14-14,5 В). Для сети питания машины не характерно постоянство напряжение. Чтобы подавить возможные помехи, нужны специальные стабилизаторы напряжения.
Микросхема КРЕН8А
Самостоятельный сбор стабилизаторов напряжения возможен на основе микросхем КРЕН8А и К142ЕН8А для сети 9 В. Микросхемы КРЕН8Б и К142ЕН8Б подойдут для сети напряжения в 12 В.
Для припайки данного элемента подойдет малогабаритный паяльник. Его жало должно нагреваться до 260 градусов.
Обратите внимание! Длительность процесса пайки на каждую точку должна составлять 3-5 секунд.
Что сама пайка прошла правильно, необходимо знать следующие правила и рекомендации:
Флюс для алюминия
Процесс пайки светодиодов
Зная эти правила, вы сможете правильно спаять светодиоды последовательно.
Кроме обычных светодиодов, существуют чипы, которые монтируются в светодиодные ленты. Наиболее часто встречаемыми на сегодняшний день являются светодиоды типа SMD.
Светодиод SMD
Этот элемент электросхемы представляет собой безвыводной компонент. SMD не имеет традиционных проволочных выводов из меди. Поэтому такие элементы соединяются с помощью дорожек печатной платы.
Для соединения SMD диода с платой также используется пайка. К ним необходимо припаять дорожки путей и контактные площадки.
Запаять такой компонент схемы несложно, поскольку для этого можно использовать маломощный тип паяльника на 10-12 Вт. Поэтому можно вполне удобно и быстро спаять каждый последовательно расположенные контакт в отдельности.
Пайка SMD-компонентов
Бывают ситуации, когда необходимо выпаять SMD-компоненты для их замены или проверки. В такой ситуации, чтобы не допустить перегрева элемента, нужно прогревать все его выводы одновременно. Если такая потребность с SMD-компонентами случается часто, тогда имеет смысл приобрести специальный набор жал для паяльника.
Эти жала должны иметь два или три маленьких разветвленных окончания. С ними очень легко работать с SMD, так как риск их повреждения минимизируется даже в тогда, когда они приклеены к печатной плате.
Иногда невозможно использовать маломощный паяльник. Тогда, чтобы не повредить элемент во время пайки, к жалу мощного паяльника следует навить медный провод с диаметром в один миллиметр.
Навитый на жало провод
С такой самодельной насадкой будет достаточно легко обходиться и мощным паяльником при работе с SMD светодиодами.
Руководствуясь описанными правилами и рекомендациями, припаять светодиоды различных типов можно достаточно быстро и качественно. Но для этого нужен опыт работы, необходимые знания и инструменты. Учитывая эти нюансы, можно собрать своими руками любой прибор, в составе которого имеются диоды.
Пайка паяльником – это физико-химическая технологическая операция получения неразъемного соединения металлических деталей путем введения в зазор между ними металла с более низкой температурой плавления.
Паять паяльником на много проще чем, кажется на первый взгляд. Технология пайки паяльником успешно применялась египтянами еще 5 тысячелетий назад и с тех пор мало что ней изменилось.
Требования к технологическому процессу пайки и монтажу радиоэлементов изложены в ОСТ 107.460092.024-93 «Пайка электромонтажных соединений радиоэлектронных средств. Общие требования к типовым технологическим операциям».
Процесс пайки паяльником начинается с подготовки поверхностей деталей, подлежащих пайке. Для этого необходимо удалить с поверхностей следы грязи, при их наличии, и оксидную пленку. В зависимости от толщины пленки и формы поверхности, ее зачищают напильником или наждачной бумагой. Малые площади и круглые провода можно зачистить лезвие ножа. В результате должна получиться блестящая поверхность без пятен окислов и раковин. Жировые загрязнения убираются протиркой ветошью, смоченной в ацетоне или растворителе уайт-спирте (очищенный бензин).
После подготовки поверхностей их необходимо покрыть слоем припоя, залудить. Для этого на поверхность наносится флюс и прикладывается жало паяльника с припоем.
Для лучшей передачи тепла от жала паяльника к детали нужно прикладывать жало так, чтобы площадь соприкосновения была максимальной. Срез жала паяльника с припоем должен быть параллелен поверхности детали.
Самое главное при пайке паяльником, это прогреть до температуры расплавленного припоя спаиваемые поверхности. При недостаточном прогреве пайка получится матовой низкой механической прочности. При перегреве припой не будет растекаться по поверхности спаиваемых деталей и пайка вообще не получится.
После выполнения выше описанной подготовки детали прикладываются друг к другу, и выполняется пайка электрическим паяльником. Время пайки в зависимости от толщины и массы деталей составляет от 1 до 10 секунд. Многие радиоэлектронные компоненты допускают время пайки не более 2 секунд. Как только припой равномерно растечется по поверхностям деталей, паяльник отводится в сторону. Смещение деталей относительно друг друга до полного затвердевания припоя не допустимо, иначе механическая прочность и герметичность пайки будет низкой. Если такое случайно произошло, то нужно заново выполнить процедуру пайки.
Припой на жале горячего паяльника при ожидании пайки прокрывается окислами и остатками сгоревшего флюса. Перед пайкой жало необходимо очищать. Для очистки удобно использовать увлажненный кусок поролона любой плотности. Достаточно быстро провести жалом по поролону и вся грязь останется на нем.
Перед пайкой поверхности или провода, которые соединяются пайкой, в обязательном порядке должны быть облужены. Это гарантия качества паяного соединения и получения удовольствия от работы. Если Вы не имеете опыта работы с паяльником, то перед выполнением ответственных работ по пайке паяльником нужно сначала немного потренироваться. Начинать проще с одножильного медного провода, каким делают электропроводку. Первым делом нужно снять с проводника изоляцию.
Когда изоляция снята, нужно оценить состояние проводника. Как правило, в новых проводах, медные проводники не покрыты окислами и их можно облуживать без зачистки. Достаточно взять немного припоя на жало паяльника, коснуться ним канифоли и поводить жалом по поверхности проводника. Если поверхность проводника чистая, то припой тонким слоем растечется по ней.
Если припоя не хватило, то берется дополнительная порция с касанием канифоли. И так, пока весь проводник не будет полностью залужен. Удобнее провода лудить, положив на деревянную площадку, в качестве которой использую подставку для паяльника. Обычно на месте, где я всегда лужу, скапливается канифоль и процесс идет быстрее, можно захватывать больше припоя не касаясь, лишний раз жалом канифоли.
Иногда, вопреки ожиданиям, хотя проводник кажется без окислов, лудиться не хочет. Тогда я ложу его на таблетку аспирина и пару секунд прогреваю, а затем лужу на площадке. Лудится сразу без проблем. Даже медный провод с очевидным окислением, без предварительной механической зачистки, с аспирином сразу же порывается тонким слоем припоя.
Если Вам удалось паяльником залудить проводники, как на фото, то поздравляю с первой успешной работой по пайке.
С первого раза получить хорошую пайку паяльником сложно. Причин этому может быть несколько. Паяльник слишком нагрет для данного вида припоя, определить это можно по быстро образующейся темной пленке окислов на припое, который находится на жале паяльника. При чрезмерном нагреве жала паяльника, рабочая лопатка жала покрывается окислом черного цвета, и припой на жале не удерживается. Температура жала паяльника не достаточна. В этом случае пайка получается рыхлой и выглядит матовой.
Тут может помочь только применение регулятора температуры . Недостаточный прогрев провода при облуживании, бывает при малом количестве припоя на рабочей части жала. Площадь соприкосновения получается маленькой, и тепло плохо передается проводнику. Практиковаться нужно до тех пор, пока не получится залудить провода как на фото выше.
После лужения паяльником провода, на нем часто остаются излишки припоя виде наплывов. Для того, чтобы получился тонкий и равномерный слой нужно провод расположить вертикально, концом вниз, паяльник вертикально жалом вверх, и провести жалом по проводу. Припой тяжелый и весь перейдет на жало паяльника. Только перед этой операцией нужно удалить весь припой с жала, ударив ним легонько о подставку. Таким способом можно убирать излишки с места паек и на печатных платах.
Следующий этап тренировки это залудить паяльником многожильный медный провод, задача несколько сложнее, особенно если провод покрыт окислом. Снять оксидную пленку механическим способом затруднительно, нужно расплести проводники и зачистить каждые по отдельности. Когда я снял изоляцию с проводов термическим способом, то обнаружил, что верхний проводник весь порыт окислом, а нижний расплелся. Это, пожалуй, самый сложный случай для лужения. Но лудятся они с такой, же легкостью, как и одножильные.
Первое что необходимо это положить проводник на таблетку аспирина и прогревая паяльником подвигать, чтобы все проводники провода смочились составом аспирина (при нагревании аспирин плавится).
Далее лудите на площадке с канифолью, как описано выше, с той лишь разницей, что нужно прижимать провод жалом паяльника к площадке и в процессе облуживания провод вращать в одну сторону, чтобы проводники сплелись в единое целое.
Вот такими стали медные провода после лужения.
Из такого конца залуженного провода можно с помощью круглогубцев сформировать колечко, например для резьбового присоединения к контактам розетке, выключателя или патрона люстры или припаять к латунному контакту или печатной плате. Попробуйте сделать паяльником такую пайку.
Главное при соединении пайкой деталей, не сместить их относительно друг друга, пока не застыл припой.
Пайка паяльником любых деталей мало чем отличается от пайки проводов. Если у Вас получилось качественно залудить и припаять многожильный провод, то значит, Вы сможете выполнить любую пайку.
Залудить паяльником тонкий проводник, с диаметром жили менее 0,2 мм изолированный эмалью, легко, если воспользоваться хлорвинилом. Изолирующие трубки и изоляция многих проводов делается из этого пластика. Нужно положить провод на изоляцию и легонько прижать жалом паяльника, затем протаскивать провод, каждый раз поворачивая. От нагрева хлорвинила выделяется хлор, который разрушает эмаль и провод легко залуживается.
Эта технология не заменима при пайке паяльником провода типа лицендрат, представляющий собой много тонких проволочек покрытых эмалью и свитых в один проводник.
С помощью таблетки аспирина тоже легко залудить паяльником эмалированный тонкий провод, точно также протягивается провод между таблеткой аспирина и жалом паяльника. На жале должно быть достаточное количество припоя и канифоли.
При ремонте электроприборов часто приходится выпаивать из печатной платы и запаивать обратно радиоэлементы. Хотя операция эта не сложная, но все же требует соблюдения определенной технологии пайки.
Для того, чтобы выпаять из печатной платы двух выводной радиоэлемент, например резистор или диод, необходимо место его пайки разогреть паяльником до расплавления припоя и вытянуть вывод радиоэлемента из платы. Обычно вынимают вывод резистор из печатной платы, поддев его за вывод пинцетом, но пинцет часто соскальзывает, особенно если вывод радиоэлемента со стороны пайки загнут.
Для удобства работы губки пинцета нужно немного сточить, получившийся захват исключит соскальзывание губок пинцета.
Когда выполняют работы по демонтажу радиоэлементов, то всегда не хватает еще одной руки, нужно работать паяльником, пинцетом и еще удерживать печатную плату.
Третьей рукой мне служат настольные тески, с помощью которых свободный от деталей участок печатной платы можно зажать, и устанавливая тиски на любую боковую грань, ориентировать печатную плату в трех измерениях. Выполнять пайку паяльником будет удобно.
После выпаивания детали из платы, монтажные отверстия заплывают припоем. Освободить отверстие от припоя удобно зубочисткой, остро заточенной спичкой или деревянной палочкой.
Жалом паяльника расплавляется припой, зубочистка вводится в отверстие и вращается, паяльник убирают, после застывания припоя, зубочистка извлекается из отверстия.
Перед установкой для запайки нового радиоэлемента, необходимо в обязательном порядке убедиться в паяемости его выводов, особенно, если дата выпуска его не известна. Лучше всего просто залудить выводы паяльником и затем уже запаивать элемент. Тогда пайка получится надежной и от работы будет одно удовольствие, а не мучение.
В настоящее время при изготовлении радиоэлектронных устройств широко применяются безвыводные компоненты SMD. Компоненты SMD не имеют традиционных медных проволочных выводов. Такие радиоэлементы соединяются с дорожками печатной платы путем пайки к ним контактных площадок, находящихся непосредственно на корпусе компонентов. Запаять такой компонент не сложно, так как имеется возможность припаять маломощным паяльником (10-12 Вт) последовательно каждый контакт по отдельности.
Но при ремонте возникает необходимость выпаивать SMD компонент для их проверки или замены или выпаивать с ненужной печатной платы для использования как запчасти. В таком случае, чтобы не перегреть и не поломать компонент необходимо одновременно прогревать все его выводы.
Если приходиться часто выпаивать SMD компоненты, то имеет смысл для паяльника сделать набор специальных жал, разветвляющихся на конце на два или три маленьких. С такими жалами выпаивать SMD компоненты будет легко без их повреждений, даже если они будут приклеены к печатной плате.
Но бывают ситуации, что маломощного паяльника под рукой нет, а в имеющемся мощном паяльнике, жало прикипело и вынуть его невозможно. Из такой ситуации тоже есть простой выход. Можно навить вокруг жала паяльника медный провод диаметром один миллиметр, как на фото. Сделать своеобразную насадку и с помощью нее успешно выпаивать SMD компоненты. Фотография демонстрирует, как я выпаивал SMD светодиоды при ремонте светодиодных ламп . Корпуса светодиодов очень нежные и практически не допускают даже небольших механических воздействий.
В случае необходимости насадка легко снимается и можно пользоваться паяльником по прямому назначению. Ширину между концов насадки можно легко изменять, тем самым настраивая для пайки SMD компоненты разных размеров. Насадку можно использовать вместо маломощного паяльника, запаивая маленькие детали и припаивая тонкие проводники к светодиодным лентам .
Технология пайки светодиодных лент мало чем отличается от пайки других деталей. Но из-за того, что основа печатной платы представляет собой тонкую и гибкую ленту, для исключения отслоения печатных дорожек время пайки должно быть сведено к минимуму.
В давние времена, когда я ездил на советском автомобиле, технология пайки паяльником железа выручала при устранении коррозии кузова автомобиля . Если просто зачистить место, покрытое ржавчиной и нанести лакокрасочное покрытие, то через время ржавчина появится вновь. Покрыв зачищенное место паяльником тонким слоем припоя, ржавчина больше никогда не появится.
Приходилось паять паяльником и сквозные коррозионные дыры в порожках и зоне колесных арок кузова автомобиля. Для этого нужно зачистить поверхность вокруг дыры полоской в один сантиметр и паяльником залудить припоем. Из плотной бумаги вырезать выкройку будущей заплатки. Далее по выкройке из латуни толщиной 0,2-0,3 мм вырезать заплатку и зону, которая будет припаиваться залудить паяльником толстым слоем припоя. В случае необходимости заплатке придается нужная форма. Можно просто простучать заплатку, положив на толстую плотную резину. Края внешней стороны заплатки напильником свести на нет. Останется приложить заплатку на дырку в кузове и хорошо прогреть стоваттным паяльником по шву. Шпаклевка, грунтовка, окраска, и кузов будет как новый, при этом в отремонтированном месте ржаветь больше не будет никогда.
Очень многих при подключении и монтаже светодиодной ленты отпугивает необходимость ее пайки.
Например, с этим можно столкнуться когда ленту нужно укоротить, разрезать, выполнить поворот, а затем соединить контактные площадки между собой. Либо просто подключить ее проводами к блоку питания или контроллеру.
Людям кажется, что грамотно это могут сделать только профессиональные радиолюбители и электронщики. Поэтому они предпочитают для соединения купить какие-нибудь коннекторы или соединительные провода.
Однако только пайка способна сделать действительно качественное соединение в светодиодных лентах.
Недостатки соединительных коннекторов
При использовании коннектора, у контакта на ленте и контакта на соединителе, после защелкивания образуется довольно малая площадь соприкосновения. На чем в итоге это отражается?
Из-за уменьшения площади происходит нагрев. Во-первых, это сказывается на самих светодиодах расположенных поблизости от точки соединения. Они начинают деградировать и терять яркость быстрее остальных своих «собратьев» в подсветке.
А во-вторых, медь без пайки и лужения имеет свойство сначала темнеть, а затем окисляться, с образованием налета зеленоватого цвета. То есть образуются оксиды, которые не проводят электрический ток. Это свойственно даже не совсем маленьким контактам на выключателях с большими токами.
Если же у вас контакт греется, то процесс окисления будет происходить гораздо быстрее и интенсивнее. В конечном итоге нормальный контакт просто исчезает. Светодиодная лента начинает самопроизвольно мигать, тухнуть и т.п.
Даже если вы обеспечите достаточную площадь соприкосновения, но ничем не защитите контакты, процессы окисления рано или поздно все равно возникнут.
Поэтому пайка это самый надежный и долговечный способ соединения и подключения светодиодных лент.
Инструмент и материалы для пайки
Процесс этот вовсе не сложный, достаточно иметь необходимые материалы и соблюдать несколько элементарных правил.
Вот все необходимое, что вам может понадобиться:
Кратко, весь процесс должен выглядеть следующим образом:
1 Подготавливаем паяльникА теперь все это поподробнее и с определенным нюансами.
Пайка проводов к ленте
Итак, у вас есть лента и контактные места на ней, куда следует припаять провода.
Перво-наперво найдите маркировку, какой контакт "плюсовой", а какой "минусовой".
На RGB вариантах будет один общий плюс (+12V) и три минуса (R-G-B). Это важно в дальнейшем для соблюдения полярности и подачи питания от блока.
Зачищаете кончики проводов от изоляции. Желательно взять именно разноцветные жилы, чтобы не путаться с полярностью в дальнейшем.
Нагреваете паяльник, дотрагиваетесь до припоя и опускаете жилку в канифоль.
После чего вытаскивая жилу, тут же подносите к ней жало паяльника с оловом.
Процесс лужения должен произойти автоматически. Проделываете процедуру пару-тройку раз, чтобы полностью покрыть медную жилу со всех сторон.
Теперь нужно залудить контактные места на светодиодной ленте. Лучше всего это делать при помощи флюса.
Перед этим не забудьте хорошенько очистить жало паяльника.
Окунаете его в канифоль и счищаете все лишнее. Это можно сделать специальной губкой, простым ножичком, если нагар въелся капитально или использовать металлическую губку.
Главное не допустить, чтобы какие-либо посторонние элементы попали на контактную площадку.
Далее, берете на кончике зубочистки совсем немного флюса и наносите его на светодиодную ленту.
После чего касаетесь разогретым паяльником припоя и прикладываете его жало на 1-2 секунды к местам пайки на ленте.
Важно, чтобы паяльник был маломощный, с температурой нагрева не более 250 градусов.
А что делать, если у вас нет регулятора? Как определить температуру нагрева?
Максимально допустимое время приложения жала к светодиодной ленте - не более 5 секунд. При использовании флюса, это происходит гораздо быстрее 1-2 сек.
В итоге у вас должны получиться два оловянных бугорка, в которых потом нужно будет "утопить" соединительные провода.
Перед непосредственной пайкой самих проводов примерьте их кончики.
Они должны быть зачищены ровно по длине мест пайки. Обычно это не более 2мм.
Если оголенные концы будут достаточно длинными, то при изгибе они могут запросто закоротить между собой. Поэтому лишнее всегда выкусывайте, оставляя кончик как можно короче.
Касаетесь этим кончиком бугорка на контакте светодиодной ленты и сверху на 1 секунду прикладываете паяльник. Олово расплавляется и провод погружается, как бы утопая в нем. То же самое проделываете со вторым проводом.
В итоге у вас должна получиться довольно большая по площади контактная площадка. Но самое главное, это место со всех сторон закрыто оловянной "подушкой", что надежно защищает контакты от окисления.
Для еще большей прочности место пайки можно залить термоклеем, а поверх надеть термоусадку. Тогда провода не отвалятся даже при постоянных изгибах.
Пайка ленты покрытой силиконом
Если светодиодная лента полностью покрыта силиконом, ничего хитрого в ее пайке также нет.
Просто, аккуратно канцелярским ножичком счищаете места пайки от силикона, и проделываете всю вышеописанную процедуру.
Силикон здесь играет роль дополнительной изоляции светодиодов от внешних условий.
Если же у вас лента с защитой IP68, то после всех работ с паяльником, придется обратно загерметизировать конец с проводами.
Для этого led-ленту нужно постараться затолкать обратно в защитную оболочку и залить все пространство в этом месте силиконом.
Глубина заливки минимум 10мм. После чего установливаете заглушку, также предварительно смазанную внутри силиконом. Провода пропускаются через отверстия в заглушке.
Соединение внахлест без проводов
Чтобы спаять две ленты внахлест, один из ее концов нужно залудить с обоих сторон. Для этого аккуратно снимаете с обратной стороны двухсторонний скотч и ножиком очищаете слой клея.
После этого накладываете один отрезок (тот что обработали с двух сторон), на другой (луженный только сверху).
Совмещаете контакты между собой и прогреваете паяльником верхнюю ленту так, чтобы припой расплавился и снизу тоже.
Правда такое соединение не считается особо надежным, поэтому лучше использовать для этой цели традиционные провода.
Если у вас светодиодная лента большой протяженности (до 5 метров), то припаивать провода питания к ней желательно с обоих сторон. Это обеспечит равномерное свечение всех светодиодов.
Пайка проводов под углом
А как лучше паять провода к протяженной светодиодной подсветке, состоящей из нескольких параллельных отрезков?
Обычно для такого подключения имеется общая шина питания (провода сечением 1,5мм2), и отдельные куски ленты, которые нужно впаять-подключить к этой шине.
В этом случае, провода лучше всего припаивать к отдельным кусочкам под углом в 90 градусов.
Причем чтобы не накладывать один провод поверх другого
подключение "плюса" можно сделать не в том же самом контактном месте где и "минус", а в следующем отрезке модуля.
На свечении светодиодов это никак не отразится.
Светодиодная RGB лента
Если у вас светодиодная лента RGB, то вы наверное заметили, что у нее контакты для пайки находятся довольно близко друг от друга.
Поэтому при пайке такой подсветки, обязательно контролируйте, чтобы не произошло замыкание площадок оловянной дорожкой.
Если такое все же случилось, а вы этого не заметили, то минимум что произойдет - это перепутаются цвета, либо какие-нибудь из них исчезнут.
А вот если замкнет плюсовой контакт и какой-нибудь из минусов, то это может привести к выходу из строя блока питания, либо самой ленты.
Что делать, если площадки все же перекрылись припоем? Чтобы исправить это, подносите кончик паяльника опять к площадкам, разогреваете олово и проводите между контактами обыкновенной зубочисткой.
Процесс пайки у RGB такой же самый как у простой одноцветной светодиодной ленты. Наносите флюс (4 капли).
Создаете оловянные "подушечки".
После чего проводки поочередно утапливаете внутри.
Чтобы сделать отвод от 4-х или даже 5-ти (RGBW) контактов в сторону, и при этом не мешать подключению второго отрезка ленты, припаивайте всего по одному контакту на каждом модуле.
Либо паяйте все 4 провода не в самом конце, а на предпоследнем модуле.
Лента все равно будет светиться исправно, в не зависимости от того, в каком месте пайка.
Таким образом имея нормальный паяльник, припой и хороший флюс, научиться паять светодиодную ленту может любой новичок.
Когда коннекторы нужны
Безусловно, монтаж коннекторами выполняется гораздо быстрее и не требует спец.инструмента.
Но если светодиодную подсветку потолка вы делаете для себя и на долгие годы, то потеря лишних 10-15 минут при монтаже, окупится в дальнейшем парой-тройкой лишних годов надежной эксплуатации.
Однако полностью отменять соединительные коннекторы все же не стоит. Если вы собираете какую-то подсветку сложной конструкции, да еще высоко под потолком, то без них не обойтись.
Пайка в таких местах не просто неудобна, но и может закончится случайным повреждением потолочного покрытия. Да и паять на весу, то еще удовольствие.
Когда подносите паяльник снизу-вверх, не всегда капля припоя прилипает. Одевать при такой работе защитные очки крайне обязательно.
Поэтому при сложных оформлениях, безусловно лучше делать выбор в пользу коннекторов.
Будет легче переставлять отрезки подсветки, менять конфигурацию.
При монтаже светодиодной ленты один из вопросов, требующих решения, это способ подключения к ней проводов. Один из методов – пайка. Несмотря на сложность этого способа по сравнению с соединением коннекторами, она отличается повышенной надежностью и является самым распространенным способом подключения.
Светодиодная лента представляет собой печатную плату в виде гибкой полосы. На ней нанесены две (в цветных лентах RGB – четыре) токопроводящие полоски, между которыми находятся светодиоды, и может быть герметичной (покрытой слоем силикона для защиты от влаги).
Полосу можно разрезать на участки по три светодиода. Места разреза обозначаются пунктиром или рисунком ножниц. В этих местах на токопроводящих полосках есть контактные площадки для спайки.
Эти ленты используют питание 12 вольт и используются для подсветки приборных панелей, моддинга системных блоков, ремонта ЖК экранов и других целей.
С помощью преобразователя, повышающего напряжение, их можно подключить к батарейке или выходу USB компьютера.
Для того чтобы припаять проводники к светодиодной полосе нужны:
Провода должны быть мягкими. Жесткие многожильные провода могут оторваться от места пайки и повредить контактную площадку. Это приведет к тому, что придется отрезать поврежденный участок и начать спаивать все заново. Поэтому сечение должно быть не более 0,35 – 0,5мм2. Если необходим толстый проводник, то его соединяют с тонким, длиной 10 – 15см, скруткой или пайкой.
Паяльник нужен мощностью 15 – 25Вт. Мощный паяльник может перегреть место пайки, и контактная площадка отклеится от основания.
Термоусадочная трубка нужна для фиксации проводников. После остывания она прижимает провода к основанию, становится жесткой и укрепляет место подключения.
Канифоль может быть в виде куска или спиртового раствора. Раствор канифоли наносится кисточкой.
Мнение эксперта
Алексей Бартош
Задать вопрос экспертуВнимание! Использовать кислоту нельзя! Это может привести к коррозии и разрушению проводов, токопроводящих полосок или к короткому замыканию.
Перед тем как припаивать провода к светодиодной ленте, нужно:
Спайка проводов к полосе со светодиодами производится в несколько этапов:
Светодиодная лента, покрытая силиконом Если полоса со светодиодами покрыта слоем силикона, то его необходимо удалить острым ножом.
При этом необходимо соблюдать осторожность, чтобы не повредить токоведущие полоски.
Если необходимо подключить проводники к светодиодной полосе сбоку, под прямым углом, то залуженные концы необходимо загнуть. Один из проводов можно не загибать, а припаять сбоку.
Внимание! Загибать припаянные провода нельзя – они могут стать жестче из-за пропитки канифолью и припоем и при изгибании повредить ленту.
Подключение двух отрезков полосы друг к другу под углом производится аналогично, только проводники необходимо брать разной длины – 1 и 3 см.
Есть три способа соединения между собой двух отрезков полосы со светодиодами.
В этом случае необходимо:
Соединение двух отрезков выполняется так же, как и подключение к ленте, только проводки отрезаются длиной 2 – 3 см.
Если полоса была разрезана неправильно, то ее можно спаять заново. Это выполняется так же, как и при спаивании вместе двух отдельных кусков лент.
В полосе светодиоды собраны в группы по три штуки. Если вышел из строя один из светодиодов, то этот участок также подлежит замене. Для этого поврежденный кусок вырезают, а на его место вставляют другой, от такой же полосы.
Если спаять эти участки сложно, то используются соединительные коннекторы.
Есть два вида между собой и с кабелем:
При подключении проводов пайкой, они припаиваются оловянно-свинцовым припоем. Проводники при этом используются сечением до 0,5 мм2.
Кроме спайки, подключение производится с помощью коннекторов. Это современный способ подключения.
Соединительные коннекторы выпускаются разных видов, на все случаи монтажа:
Все виды коннекторов выпускаются как для монохромных лент, с двумя контактами, так и для лент RGB, с четырьмя.
У каждого способа есть достоинства и недостатки.
Обеспечивает надежный контакт, который не окисляется и не греется.
Однако у паяного соединения меньшая механическая прочность. Частично эту проблему решает использование термоусадочной трубки.
Пайка – процесс более длительный, чем подключение с помощью коннекторов, и при выполнении большого количества операций, это займет много времени.
Кроме того, паять удобно на столе, а при необходимости выполнить подключение или ремонт ленты под шкафом или в потолочном плинтусе это может оказаться невозможным.
У соединения с помощью коннекторов есть преимущества — быстро, удобно, такие соединения обладают механической прочностью.
Есть только один недостаток – место подключения может окислиться, особенно в сырых помещениях, или перегреться. В этом случае контакт пропадет и светодиоды погаснут. Поэтому паяный контакт надежнее коннекторного.
Ошибки пайки светодиодных лент Во время процесса пайки возможны ошибки, влияющие на результат:
В сети есть много видео о том, как своими руками спаять светодиодную ленту.
Мнение эксперта
Алексей Бартош
Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.
Задать вопрос экспертуПри правильном выполнении всех операций пайка проводов обеспечит надежный контакт и работу светодиодной ленты.
