Отсутствие опыта делает выбор метода, как паять светодиодную ленту, довольно сложным процессом. Сложно не ошибиться, ведь каждое неправильное движение раскаленным жалом может привести к повреждению светильника. Для успешного освоения техники соединения LED-ленты существует лишь одно важное условие: нужно не бояться пробовать и экспериментировать.
Как правильно перепаять светодиод
Светодиоды, используемые в лампочках, потребляют значительно меньше энергии в сравнении с традиционными лампами накаливания. Кроме того, они имеют гораздо более длительный срок службы, что побуждает многих владельцев домов и квартир постепенно переходить на экономичное освещение. Однако со временем, несмотря на свою долговечность, LED-лампочки могут выходить из строя из-за перегоревших светодиодов, которые находятся внутри.
Если один из диодов выходит из строя, это не является поводом для утилизации всей лампочки. Вполне возможно ее отремонтировать. Для этого необходимо использовать тестер для определения неисправности, а затем осуществить замену испорченного элемента или восстановить цепь. Однако следует учитывать, что в случае восстановления цепи это негативно повлияет на срок подачи света: LED-лампочка начнет светить менее ярко. Поэтому правильнее будет заменить старый диод новым. Но для этого требуется знание, как правильно паять светодиоды.
Как устроены диодные элементы
Светодиодные лампы содержат диоды внутри. Эти диоды также монтируют в линейки и ленты, часто используемые в рекламных баннерах. Выводы контактов для этих диодов отсутствуют. Диоды устанавливаются на пластиковую или алюминиевую печатную плату и соединяются между собой с помощью специальных дорожек во время пайки. Заменить или установить новый светодиод несложно, если под рукой есть газовая горелка, паяльник и флюс.
Чаще всего светодиодные лампы производятся из алюминия, который хорошо отводит тепло на радиатор. Внутри может быть установлено различное количество светодиодов, что определяет общую мощность лампы. Контактные выводы диодной ленты имеют дополнительную подложку на обратной стороне, предназначенную для отвода тепла, которая припаивается к теплоотводящей площадке. При снятии одного из диодов придется также отпаять подложку.
Особенности пайки
Все виды радиодеталей сейчас выпускаются в качестве элементов для поверхностного монтажа. Для домашнего мастера особенно интересным является процесс сборки самодельного светильника из отдельных светодиодов и простой схемы управления. Это дает возможность создавать светильники с необходимой мощностью и размерами.
Процесс пайки SMD-светодиодов требует особого подхода. Эти светодиоды паяются непосредственно на детали, которая также выступает в роли радиатора, способного рассеивать тепло.
Без должного охлаждения светодиоды могут быстро выйти из строя. Эффективный радиатор не только справляется с отводом тепла, но и помогает отводить жар при пайке, что порой вызывает трудности при соединении выводов.
Для качественной пайки светодиодов требуется подогрев радиатора почти до температуры плавления припоя. Тонкодисперсная паяльная паста значительно облегчает процесс. Пайку следует производить с помощью мощного паяльника, быстро и уверенно выполняя движения.
Существует также практика пайки SMD-светодиодов с использованием легко плавящихся припоев. Например, сплав Розе начинает плавиться при температуре около 100°С. Однако такие легкоплавкие припоев обычно имеют низкую механическую прочность, что может привести к расплавлению соединения при нагреве светильников. Лучше всего использовать классический припой ПОС-60, который выдерживает более высокие температуры.
Для пайки светодиодов рекомендуется также использовать устройства нижнего подогрева. Это позволяет поддерживать радиатор на близком к нужной температуре, что делает процесс пайки быстрым и качественным. В простейших случаях для нижнего подогрева могут использоваться старые утюги или электроплитки.
Крайне важно не допустить перегрева, поэтому терморегулятор должен обеспечивать точную настройку температуры.
Температура нижнего подогрева обычно выставляется так, чтобы флюс активно смачивал контакты деталей, но припой еще не начинал плавиться.
Существуют также специализированные станции бесконтактного нагрева. При их использовании монтажная плата не соприкасается с нагревателем, тепло поступает к месту соединения с помощью ИК-излучения. Чаще всего используются ИК-станции нижнего нагрева, которые обеспечивают равномерный подогрев платы до нужной температуры.
При использовании ИК-нагревателя не всегда целесообразно нагревать всю плату целиком. Вблизи периметра пайки могут находиться легкоплавкие детали, случайный перегрев которых приведет к их отпайке. Поэтому необходимо ограничивать нагрев ИК-излучением с помощью отражательных и изолирующих экранов.
В специализированных мастерских для защиты используются термостойкие скотчи на алюминиевой основе. Используя полоски скотча нужной ширины, они обклеивают всю плату, оставляя открытыми только те участки, на которых произойдет локальный нагрев. Если термостойкого скотча нет, можно обойтись обычной алюминиевой фольгой.
Некоторые виды SMD-радиодеталей вообще не имеют выводов на своих концах, они располагаются только на нижней поверхности. Это делает невозможной их пайку с помощью традиционного паяльника.
Для таких случаев применяются паяльная паста, термофены и тепловые станции с ИК-излучением. Если у вас есть паяльная печь, которая может обеспечить постепенный нагрев и поддерживать необходимую температуру, это позволит собрать радиосхему с качеством, близким к промышленному.
Инструменты и материалы
Для пайки SMD-компонентов в большинстве случаев достаточно использовать обычный контактный паяльник с тонким жалом. Если контактные площадки хорошо очищены и используется качественный флюс, для монтажа требуется лишь нанести небольшие точки припоя на торцы выводов SMD-деталей.
Элементы размещают на поверхности монтажной платы с использованием радиомонтажного пинцета с немагнитными губками. Каждый хороший мастер всегда имеет в арсенале несколько пинцетов разной формы. Существенно облегчают процесс и вакуумные пинцеты с маленькими присосками на торцах ручек.
Для достижения качественной пайки желательно использовать оловянно-свинцовый припой со средней температурой плавления (примерно 245°С). Для очистки и защиты контактных точек полезно применять паяльный флюс-гель. Это обеспечивает качественные соединения, оставляя при этом минимум остатков.
Популярен также способ массового монтажа SMD-компонентов с использованием паяльных печей. Такой прибор может быть изготовлен самостоятельно из обыкновенной кухонной печи.
Главным требованием будет необходимость создать точную регулировку температуры по заданной программе.
Вместо припоя в виде тонких проволочек очень удобно применять паяльную пасту. Эта паста представляет собой густую массу с металлическим блеском. Она содержит мельчайшие шарики припоя и качественный флюс в идеальных пропорциях. Достаточно нанести пасту на точки пайки и равномерно прогреть детали либо в печи, либо с помощью паяльника или термофена. Магазины предлагают широкий ассортимент качественных паяльных паст.
При пайке радиодеталей это довольно просто, однако могут возникнуть ошибки. Демонтировать SMD-детали с помощью паяльника достаточно неудобно. На этот случай существуют термопинцеты, которые захватывают деталь между двумя нагретыми паяльниками, позволяя удалить элемент за одно движение.
Демонтаж SMD-компонентов также удобно проводить с помощью термофена. При этом нужно аккуратно следить, чтобы не перегреть соседние, правильно смонтированные детали. Регулируйте толщину потока горячего воздуха при помощи подходящих насадок и настройки скорости.
Пошаговая инструкция по ремонту
Работать следует с осторожностью, соблюдая правила безопасности. Как правило, плафон и основание светодиодной лампы делаются из пластиковых материалов, которые не слишком хрупкие. Поэтому при разборке маловероятно, что что-то треснет или разобьется.
Снятие плафона
Сначала необходимо разобрать обе лампочки. Начните с того, чтобы снять плафоны. Вставьте кончик короткого ножа, предпочтительно не слишком острого, в щель между корпусом и плафоном под наклоном к корпусу, чтобы отделить их. Двигаясь по периметру, постепенно увеличивайте углубление. Когда нож проходит глубже в щель, аккуратно отделите плафон от основания. Перед вами появится алюминиевая плата со светодиодами, к которой припаяны два провода. Один из них, либо оба, возможно, потребуется перепаять.
Провода помечены на плате знаками плюс и минус. Один из них — это положительный провод, он обозначен красным. Важно запомнить это для корректного подсоединения при последующей пайке.
Отпаивание контактов
Перед началом распайки для удобства лучше закрепить плату в удерживателе, что значительно упростит процесс пайки. Провода, которые нужно отпаять, захватите пинцетом. Затем используйте паяльник, смочив его в канифоли, и как следует коснитесь контакта. По этой же процедуре отделите второй провод, который также нужно отпаять. Аккуратно распрямите оба провода и снимите плату с алюминиевого основания.
Как выпаять светодиод из smd лампочки
Следующий этап — выпайка светодиода. Плата, как упоминалось ранее, удерживается на алюминиевом основании, благодаря белой термопасте, которая обеспечивает тепловой контакт. Лучше оставить термопасту и на задней стороне платы, и на основании, чистить нужно лишь пространство под перегоревшим светодиодом, который необходимо отпаять. Обычно на желтом элементе видно черное пятно, по которому можно определить место для выпайки. Чтобы выпаять светодиод, выполните следующие шаги:
- Установить пластину со светодиодами в держатель и закрепить так, чтобы обеспечить доступ к газовой горелке или паяльнику;
- Нагрейте тыльную сторону платы пламем горелки, удерживая около двух-трех секунд;
- С помощью пинцета аккуратно возьмите светодиод, который нужно отпаять.
Если всё сделано правильно, светодиод легко отделится. После этого процедуру необходимо повторить на другой SMD-лампочки, отпаять и отделить рабочий светодиод. Этот диод необходимо припаять к лампочке, которую мы ремонтируем.
Как паять светодиоды
Следующий этап — перепайка светодиодов. Прежде чем начать выпаивание, рекомендуется протестировать работоспособность всех чипов с помощью тестера. Определив все перегоревшие светодиоды, можно приступать к их перепайке.
Снова потребуется установить и надежно закрепить в держателе плату со светодиодами лампы, которую необходимо отремонтировать. При этом оставьте место, чтобы подпустить пламя газовой горелки или паяльником. Плату лучше располагать горизонтально, что облегчит задачу — пайку новых элементов.
Как паять светодиодные элементы?
DIP-светодиоды, обращаясь к их токопроводящим ножкам, паяют так же, как и другие радиодетали.
Основные сложности возникают при работе с SMD-светодиодами, поскольку такие устройства не имеют токопроводящих ножек. Их паяют прямо на платах или в лентах.
Часто такие светодиоды используют как для декоративного освещения, так и для функциональных подсветок. Они применяются не только в жилых и офисных помещениях, но и в автомобильных салонах, а также внешних осветительных системах.
Устанавливая ленты в транспортное средство, не забывайте, что напряжение в электрической сети автомобиля будет превышать 12 В. Для стабильной работы диодов необходимо использовать стабилизаторы напряжения.
Порядок работ при пайке
После подготовки всех необходимых материалов, определите тип светодиодов.
Для пайки элементов типа DIP используются инструменты с мощностью не более 60 Вт и температурой около 260°C. Контакты платы заранее лужатся специальным припоем с добавлением канифоли. Аналогичные действия нужно проводить и с токопроводящими ножками светодиода. Затем с помощью олова и флюса выполняется пайка, причем максимальное время нагрева точки не должно превышать 5 секунд.
SMD-диоды паяют с помощью паяльника мощностью 12 Вт, использующего жало с двойным разветвлением. Традиционно такие детали соединяются дорожками печатной платы, к которым припаивают пути и контактные площадки. Технические характеристики этих элементов позволяют быстро и качественно припаивать множество контактов отдельно.
Как паять при помощи фена?
Процесс пайки с использованием термовоздушного фена проходит через несколько этапов:
- Наносим термопасту на контактные площадки платы.
- Устанавливаем светодиод на нужное место.
- С направленным потоком нагретого воздуха припаиваем LED-элемент к плате. Для предотвращения перегрева рекомендуется прикрыть светодиод металлической пластиной.
При нагреве феном термопаста расплавляется, переходя в состояние флюса и жидкого припоя. Первый компонент испаряется, обеспечивая надежную контактную спайку. Удобно использовать фен также для демонтажа, так как он может нагреть всю плату и позволить выпаять несколько светодиодов одновременно.
Пайка ленты, покрытой силиконом
Слой силикона наносят на ленту для ее защиты от влаги. Перед пайкой нужно полностью удалить покрытие. Для этого с помощью инструмента ленту аккуратно надрезают, а затем снимают силиконовый слой. После этого требуется очистить и обезжирить токоведущие дорожки, нанести флюс и припаять LED-элементы. По завершению работы следует очистить соединительное место и восстановить слой силикона.
Как выпаять светодиод из ленты?
Иногда происходит так, что отдельные диоды в ленте перестают работать, и их требуется заменить. Для удаления светодиода выполните следующие шаги:
- Закрепите ленту, чтобы предотвратить повреждение токопроводящих путей из-за жала паяльника.
- Расплавьте олово возле контактов, затем с помощью лезвия аккуратно подденьте под диод и повторяйте движение со всех сторон, пока элемент не освободится.
Как выпаять светодиод из LED-лампочки?
Вставить диод в патрон, как в энергосберегающую лампу или лампу накаливания, невозможно. Необходимо связующее звено, которым служит корпус лампы с внутренними кристаллами.
Чтобы выпаять светодиод из LED-лампочки, нужен паяльник с раздвоенным жалом. Если подобного инструмента нет, на жало сечением не более 4 мм можно намотать медную проволоку, чтобы произвести нагрев контактов, а затем аккуратно отодвинуть кристалл.
Соблюдение техники безопасности
При работе с электрическим паяльником требуется соблюдать правила безопасности:
- Помещение должно быть оснащено хорошей вентиляцией для защиты от вредных паров и газов, возникающих во время пайки.
- Перед началом работы нужно проверить целостность шнура, вилки и розетки.
- Убедитесь в исправности самого устройства, обратите внимание на изоляцию.
- При слышимости треска во время включения устройством немедленно отключите от сети.
- Запрещено работать в помещениях с высокой влажностью и использовать устройство мокрыми руками.
- Нельзя тянуть за провод, когда вы отключаете паяльник от сети.
- При работе держите паяльник только за ручку, избегая прикосновений к горячим металлическим частям.
- Соблюдайте дистанцию не менее 20 см до устройства, чтобы минимизировать риск попадания горячих капель олова и паров в глаза.
- Не находитесь вблизи горючих предметов во время пайки.
- При уходе на перерыв, поместите паяльник на подставку из негорючих материалов.
- Избегайте ронять даже выключенный паяльник.
- После завершения работы не прикасайтесь к нагретым частям до их полного остывания.
Следует строго выполнять все правила безопасности во время выполнения любых работ.
Соединение LED-ленты пластиковыми коннекторами
Данные устройства были специально разработаны для соединения светодиодных ленточных светильников. Конструктивно коннекторы бывают трех типов:
- промежуточные: используются для стыковки двух одинаковых светодиодных лент;
- оконечные: предназначены для подключения двух проводов к светильнику;
- разветвители.
Разветвитель применяется в специализированном осветительном оборудовании, поэтому вероятность его использования невелика. Чаще всего используются коннекторы с проводами для соединения светодиодных лент.
Коннектор промежуточного типа представляет собой небольшую коробочку с откидной боковиной. Внутри находятся две медные полоски (луженые или никелированные). С каждой стороны имеется пара контактов, форма которых содержит небольшой изгиб для обеспечения подпружинивания.
Для соединения двух отрезков светодиодных лент нужно открыть боковину коннектора, вставить ленты так, чтобы пружинищие контакты плотно соприкасались с медными площадками на краях полоски. Со второй лентой выполняют аналогичную процедуру. После этого закройте боковину коннектора до характерного щелчка, что означает действие фиксатора.
Установка оконечного коннектора выполняется аналогичным образом.
Если светильник оснащен самоклеющейся задней частью, некоторые мастера предпочитают снимать часть защитной пленки на конце, так как это помогает дополнительной фиксации с помощью клея внутри коннектора.
Такое соединение считается многоразовым. Внутри коннектора нет пайки, поэтому, при необходимости, стык можно разобрать и использовать повторно. Однако на практике качественно держит только новый коннектор. Пластиковый фиксатор и пружинные контакты теряют упругость и могут сломаться при повторной попытке использовать коннектор более трех-четырех раз.
В процессе монтажа светодиодных лент коннекторы выступают в роли расходных материалов, поэтому лучше заранее иметь пару десятков штук. Это также немаловажно, поскольку пластиковые детали могут легко сломаться при установке, а определенное количество запасных компонентов пригодится для ремонта.
Итоги
Понять, как паять светодиодную ленту, можно всего лишь за пару тренировок с небольшим отрезком. Если у вас нет желания возиться с паяльником и припоем, можно использовать более удобные коннекторы, но обязательно высококачественные.
Поделитесь своим опытом соединения светодиодных лент: какой способ, по вашему мнению, является более удобным: пайка или применение коннекторов? Также не забудьте сохранить статью в закладках и поделиться ею в социальных сетях.
