- Устройство светодиодной ленты
- Способы соединения светодиодных лент: паечный, коннекторный и клипсами
- Способы соединения двух отрезков светодиодной ленты
- Когда коннекторы нужны
- Виды соединительных коннекторов светодиодной ленты
- Плюсы и недостатки коннекторного соединения светодиодных лент
- Плюсы и минусы пайки светодиодной ленты
- Что и где паять
- Что потребуется для пайки светодиодной ленты
- Порядок работ
- Предварительные работы
- Готовим паяльник
- В каком месте паять
- Полярность диодов
- Процесс пайки
- Как спаять между собой
- Пайка ленты, покрытой силиконом
- Пайка проводов под углом
- Пайка проводов к ленте
- Соединение внахлест без проводов
- Светодиодная RGB лента
- Соединение LED-ленты пластиковыми коннекторами
- Пошаговая инструкция по соединению
- Установка диодной ленты в быстрый проводной коннектор
- Ошибки при пайке
- Как добиться качественной пайки
- Рекомендации по работе
Устройство светодиодной ленты
Светодиодная лента представляет собой печатную плату в виде гибкой полосы света. Светодиодная лента имеет две токопроводящие полосы (четыре в цветных лампах RGB), между которыми находятся несколько разноцветных светодиодов, и может быть герметичной (ее можно покрыть силиконовым слоем для защиты от влаги).
Светодиодную лампу можно разрезать на секции по три светодиода. Места разреза обозначаются пунктирной линией или рисунком ножниц. В этих местах токопроводящих полос имеются контактные площадки для спайки.
Эти светодиодные ленты работают от 12 вольт и используются для подсветки приборных панелей в квартире, моддинга системных блоков, ремонта ЖК-экранов и других целей в доме.
С помощью повышающего напряжение преобразователя их можно подключить к аккумулятору или к USB-выходу компьютера.
Способы соединения светодиодных лент: паечный, коннекторный и клипсами
Преимущество пайки таких светильников в том, что соприкосновения меньше нагреваются и не окисляются, в отличие от стыков внутри коннектора. Но пайка менее долговечна. Если вам часто приходится перемещать светодиодную ленту с одного места на другое, лучше выбрать коннектор.
Преимущества коннектора очевидны: быстро, просто и механически прочно. Но слишком окисляется на стыках, особенно если в помещении сыро.
Другой способ — клипсы. Но он применим для соединения светодиодной ленты только в одну линию.
Последний способ — переходники. По сути, метод тот же, что и с коннекторами.
Способы соединения двух отрезков светодиодной ленты
- Беспроводное соединение светодиодной ленты встык.
- Соединение проводками. Мы считаем, что эта идея лучше, чем первая. Так пайка прослужит дольше.
- Коннектор. Он позволяет соединять последующие части светодиодной ленты за минуту.
- Клипсы.
- Специальные переходники.
Когда коннекторы нужны
Конечно, монтаж светодиодной ленты с помощью коннекторов выполняется намного быстрее и не требует специальных инструментов.
Но если делать светодиодную потолочную подсветку для себя и на долгие годы, то потеря дополнительных 10-15 минут при установке окупится в дальнейшем парой дополнительных лет надежной работы.
Однако полностью отменять соединительные коннекторы все же не стоит. Если вы собираете какую-то современную подсветку сложной конструкции, да еще и высоко под потолком, то без них никуда.
Пайка в таких местах не только неудобна, но и может повредить потолочное покрытие. К тому же пайка светодиодной ленты на весу вовсе не приносит удовольствие.
Когда вы подносите паяльник снизу вверх, капля припоя не всегда прилипает. Во время такой работы обязательно надевайте защитные очки.
Поэтому при сложных конструкциях, конечно, лучше остановить свой выбор на коннекторах.
Будет проще переставлять отрезки светодиодной ленты, менять настройки.
Виды соединительных коннекторов светодиодной ленты
Соединительные коннекторы доступны в различных вариациях в зависимости от того, какой производится способ установки светодиодной ленты:
- с проводами. У таких устройств провода подключаются к светодиодной ленте;
- соединительные. С их помощью соединяют между собой два отрезка светодиодной ленты;
- угловые и в форме буквы «Т». Предназначены для соединения уголком или в виде буквы «Т» соответственно.
Доступны все типы разъемов как для монохромных светодиодных лент с двумя стыками, так и для популярных лент RGB с четырьмя.
Каждый метод имеет преимущества и недостатки.
Плюсы и недостатки коннекторного соединения светодиодных лент
Соединение светодиодных лент с помощью коннекторов имеет свои особенности: быстро, удобно, такие соединения обладают механической прочностью.
Недостаток только один: место соединения светодиодных лент может заржаветь, особенно во влажных помещениях, или перегреться. В этом случае соединение будет потеряно, а светодиоды погаснут. Поэтому припаянный провод более надежен.
Плюсы и минусы пайки светодиодной ленты
+ Обеспечивает надежный и правильный стык, который не окисляется и не нагревается.
— Однако паяное соединение светодиодной ленты имеет меньшую механическую прочность. Эта проблема частично решается за счет использования термоусадочной трубки.
— Пайка — более длительный процесс, чем соединение с коннекторами, и при большом количестве операций займет много времени.
— Кроме того, паять удобно на столе, а при необходимости подключить или отремонтировать LED ленту под шкафом или на потолочном плинтусе может ничего не получиться.
Что и где паять
Светодиодная лента представляет собой печатную плату в виде гнущейся полосы разного диаметра. По ней проходят две проводящие дорожки (в некоторых лентах их четыре). Стандартная схема содержит светодиоды и резисторы для уменьшения тока. Полоса бывает с открытыми проводками и защищена силиконом.
Предположим, вы хотите разместить ленту точно на угловых стыках. Чтобы ее не согнуть и сформировать прямой угол, нужно разрезать и спаивать участки. Для этого есть специальные дорожки, которые разрезаются ножницами:
Что потребуется для пайки светодиодной ленты
В первую очередь паяльник для светодиодной ленты. Внимательно смотрите, чтобы прибор не превышал мощность более 25 Вт во избежание перегрева. А лучше всего использовать паяльную станцию. Работайте только тонким или средним наконечником. Хороший аппарат имеет набор скручиваемых насадок.
Кроме того, вам понадобятся:
- оловянно-свинцовый припой;
- канифоль или специальная паста. Или «кустарный» флюс: таблетка аспирина, нашатырный спирт с глицерином, оливковое масло, фруктовый сок. Другой вариант — сосновая или еловая смола. Ее необходимо растопить и разлить по емкостям (например, спичечным коробкам);
- какой-то держатель, чтобы зажать плату для пайки.
Так называемая «третья рука» с лупой и парой зажимов отлично подойдет.
Но если такого держателя нет, можно обойтись и без него, просто будет не так удобно.
- кусачки;
- нож (для очистки проводков и кончика паяльника);
- изолента или термоусадочная трубка (если у вас есть фен);
- медные проводки сечением 0,75 мм.
Порядок работ
При соединении с помощью коннектора подбирается элемент, соответствующий ширине светодиодной ленты и количеству соединений. Если есть слой силикона, его удаляют острым ножом.
Откройте крышку коннектора, вставьте один конец ленты так, чтобы проводки совпадали с токоведущими площадками. Крышка плотно зажимается пальцами до легкого щелчка. Аналогичная процедура повторяется со вторым концом ленты.
Чтобы припаять провода к светодиодным лентам на парных стыках, выполните следующие действия:
- конец кабеля зачистите от изоляции на длину 5 мм;
- неизолированные медные жилы источника согните под углом 90°С;
- с помощью флюса и припоя произведите лужение парных токоведущих проводков, а также оголенных концов медных проводов;
- луженый конец жилы приложите к токоведущему соединению и быстрым прикосновением паяльника наплавьте на соединение олово;
- аналогично необходимо припаять провод ко второму соединению.
Лента RGB имеет 4 контакта. Провода разумно припаивать по две штуки на соседних модулях, чтобы не было короткого замыкания.
Предварительные работы
1. Перед работой чистим паяльник напильником от скопившейся гари. Затем включаем в сеть, нагреваем и лудим наконечник. Если вы еще этого не делали, то рекомендуем посмотреть видео:
2. Разрезаем ленту. Помните, что для этого рисуются специальные метки с ножницами:
3. Закрепите плату в держатель.
Готовим паяльник
Паяльник — наш главный инструмент. От качества его изготовления и готовности к работе зависит результат пайки. Перед началом работы рекомендуем почистить конец паяльника от гари надфилем. Обязательно нагреть до рабочей температуры и залудить его.
Не перегревайте паяльник. Во время работы необходимо отключать его от сети на 5 минут, через каждые 15-20 минут работы.
В каком месте паять
Светодиодная лента состоит из гибкой платы, выполненной в виде ленты, групп светодиодов и проводников, соединяющих эти группы. Отсюда следует, что ее можно разделить на части только в местах соединения групп. Эти места отмечены специальной линией и символом ножниц, именно там у светодиодной ленты возможен разрез.
Полярность диодов
Когда вы хотите припаять схему на печатную плату, вам нужно определить полярность светодиодов, иначе они не будут светиться. Для этого есть 3 способа.
1) Визуальное определение. На корпусе мощных SMD-светодиодов имеются знаки «-» и «+» или цветовая маркировка. Индикаторные диоды в форме лампочки определяются по токоведущим ножкам.
У новой детали «-» длиннее «+». А если посмотреть на кристалл через прозрачную колбу, то отрицательная ножка отойдет от его нижней части — подставки.
2) Определение свечением при подключении к аккумулятору. Для простого эксперимента светодиод последовательно соединяется с резистором сопротивлением от 680 Ом.
Вторая токопроводящая ножка диода и выход сопротивления подключают к 12-вольтовой батарее. Зная «+» и «-» батареи, можно определить полярность светодиода при появлении свечения.
3) Измерение мультиметром. Тестер переводится в режим измерения сопротивления и щупы касаются концов токоведущих ножек.
Если красный плюсовой провод правильно касается плюса диода, а черный провод правильно касается «-«, мультиметр покажет сопротивление примерно 1,7 кОм. Если полярность неверна, на тестере ничего не отобразится.
Из всех вариантов самым безопасным является определение полярности мультиметром.
Процесс пайки
Паяльник для радиолюбителя — основной инструмент в его практике. Недаром любителей технических поделок в шутку называют «рожденными с паяльником».
ВАЖНО! Мы рекомендуем отключать паяльник от сети каждые 15-20 минут работы. Тем более в некоторых устройствах из-за перегрева олово перестает прилипать к наконечнику и паять что-либо становится сложно.
Можно установить регулятор мощности (диммер).
Как спаять между собой
- Мы залуживаем контакты одного куска ленты, потом — другого. Будьте осторожны, чтобы не перегреть их!
- Обрезаем провода (три сантиметра будет достаточно) и спаиваем куски.
- Потяните провода на себя, чтобы проверить качество пайки.
- Обмотайте изолентой или наденьте термоусадку и зафиксируйте феном.
Вы можете сделать стыковое соединение:
Если разрез ленты сделан по ошибке или по другим причинам не в том месте, то можно спаять (но это тяжелая работа). Делаем в таком порядке:
- Зачистите токоведущие дорожки, чтобы они были видны.
- Аккуратно нанесите на них припой.
- Выберите метод стык встык или проводной.
- Проверьте, надежно ли припаяны провода. Только не тяните за них, а немного потяните на себя.
- Изолируйте термоусадкой или изолентой.
Пайка ленты, покрытой силиконом
Защитное силиконовое покрытие затрудняет пайку светодиодной ленты. Срежьте защиту острым ножом. Рекомендуем купить силиконовый клей: при пайке заливайте оголенный участок клеем.
Пайка проводов под углом
Спаянные провода часто становятся более жесткими, когда их погружают во флюс и припой. Поэтому, если необходимо прикрепить одну часть ленты к другой под углом, лучше заранее согнуть провода. Также следует подобрать кабели разной длины, чтобы они не мешали друг другу, находясь под углом.
Спрячьте провода и контакты изолентой или термоусадкой. Хороший метод — заполнить силиконом те места, которые опасны из-за поражения электрическим током или, например, попадания воды.
Пайка проводов к ленте
Итак, у вас есть лента и точки контакта на ней, куда нужно припаять провода.
Прежде всего, найдите маркировку, какой контакт является «положительным», а какой «отрицательным».
На вариантах RGB будет один общий «+» (+12В) и три «-» (RGB). Это важно, чтобы в дальнейшем соблюдать полярность и добавить питание от блока.
Зачистите концы проводов от изоляции. Жилы различных цветов желательно брать, чтобы в дальнейшем не перепутать их полярность.
Нагрейте паяльник, коснитесь припоя и опустите жилу в канифоль.
После этого, вытащив жилу, сразу же поднесите кончик паяльника с оловом.
Процесс лужения должен происходить автоматически. Проделайте процедуру пару раз, чтобы полностью покрыть медную жилу со всех сторон.
Теперь нужно залудить места контактов на светодиодной ленте. Лучше всего это делать с помощью флюса.
Перед этим не забудьте тщательно очистить конец паяльника.
Окуните его в канифоль и уберите все лишнее. Это можно сделать специальной губкой, простым ножом, если нагар полностью въелся, или воспользоваться металлической губкой.
Главное — не допустить попадания посторонних элементов на контактную площадку.
Затем возьмите немного флюса на кончик зубочистки и нанесите его на светодиодную ленту.
Далее коснитесь припоя нагретым паяльником и приложите его на 1-2 секунды к местам пайки ленты.
Важно, чтобы паяльник был небольшой мощности, с температурой нагрева не более 250 градусов.
А если нет регулятора? Как определить температуру нагрева?
- посмотри на кончик. Он должен быть чистым, не раскаленным;
- при окунании в канифоль последняя не должна кипеть;
- из наконечника должно идти только немного дыма.
Максимально допустимое время прикладывания наконечника к светодиодной ленте — не более 5 секунд. При использовании флюса это происходит гораздо быстрее: за 1-2 секунды.
В итоге у вас должно получиться два оловянных холмика, в которых потом нужно будет «утопить» соединительные провода.
Перед непосредственной пайкой проводов проверьте их кончики.
Их необходимо зачистить точно по длине мест пайки. Обычно она составляет не более 2 мм. Если оголенные концы достаточно длинные, при изгибе они могут легко закоротить друг с другом. Поэтому всегда откусывайте лишнее, оставляя кончик как можно короче.
Прикоснитесь этим кончиком бугорка на контакте светодиодной ленты и приложите сверху паяльник на 1 секунду. Олово плавится, и провод словно тонет в нем. Проделайте то же самое со вторым кабелем.
В результате у вас должна получиться достаточно большая площадь контакта. Но самое главное — это место со всех сторон покрыто оловянной «подушкой», надежно защищающей контакты от окисления.
Для еще большей прочности место пайки можно заполнить термоклеем и сверху наложить термоусадку. Так провода не будут выпадать даже при постоянных изгибах.
Соединение внахлест без проводов
Для спаивания двух лент внахлест один конец должен быть залужен с двух сторон. Для этого аккуратно снимите двухсторонний скотч с обратной стороны и счистите ножом слой клея.
После этого наложите один отрезок (тот, что был обработан с обеих сторон), поверх другого (залуженный только сверху).
Совместите контакты друг с другом и нагрейте верхнюю ленту паяльником, чтобы припой расплавился и снизу тоже.
Правда, особо надежным такое соединение не считается, поэтому лучше использовать для этой цели традиционные провода.
Если у вас длинная светодиодная лента (до 5 метров), многожильные кабели питания желательно припаивать с двух сторон. Это обеспечит равномерное свечение всех светодиодов.
Светодиодная RGB лента
Если у вас есть светодиодная лента RGB, вы могли заметить, что контакты для пайки расположены довольно близко друг к другу.
Поэтому при пайке такой подсветки обязательно проверяйте, чтобы площадки не замыкались оловянной дорожкой.
Если это все-таки произошло, но вы этого не заметили, то как минимум произойдет то, что цвета смешаются, или некоторые из них исчезнут.
Но если замыкается плюсовой контакт и какой-либо минусовой, это может привести к выходу из строя блока питания или самой ленты.
Что делать, если площадки все-таки перекрылись припоем? Чтобы исправить это, поднесите кончик паяльника обратно к контактным площадкам, нагрейте олово и проведите между контактами обычной зубочисткой.
Процесс пайки у RGB такой же, как и у простой одноцветной светодиодной ленты. Нанесите флюс (4 капли).
Создайте оловянные «подушки».
После этого проводки поочередно утапливаются внутри.
Чтобы сделать отвод 4 или даже 5 (RGBW) контактов в сторону, и при этом не мешать подключению второго куска ленты, припаивайте только по одному контакту на каждом модуле.
Или нужно припаять все 4 провода не в конце, а на предпоследнем модуле.
Лента будет продолжать светиться должным образом, независимо от того, в каком месте пайка.
Таким образом, при наличии нормального паяльника, припоя и хорошего флюса любой новичок сможет научиться паять светодиодную ленту.
Соединение LED-ленты пластиковыми коннекторами
Коннектор — устройство из пластика, позволяющее соединять участки светодиодной ленты между собой без использования пайки.
Его конструкция представляет собой небольшую коробочку с крышкой, внутри которой установлены группы токопроводящих контактов. Контакты выполнены по пружинному типу для надежной коммутации с контактными площадками платы.
Количество контактов зависит от типа СДЛ: одноцветная имеет 2 контакта разной полярности «+» и «-» соответственно, указанные на стыках; лента RGB — 4 контакта (R, G, B, V+).
Их разнообразие напрямую зависит от места их применения (поворотные, разветвленные, прямое и др.).
Пошаговая инструкция по соединению
Этот метод соединения/удлинения СДЛ подходит для всех ее типов. Рассмотрим на примере одноцветной платы.
1. Подготовьте участки платы светодиодов.
При использовании влагозащищенной ленты необходимо очистить ее от герметичных материалов. Для этого канцелярским ножом снимаем кусочки силикона, не повреждая токоведущие части платы, на необходимом расстоянии для беспрепятственной установки коннектора.
2. Очистите пятаки от окиси.
3. Откройте крышки двух отсеков пластикового коннектора.
4. Установите первую секцию ленты таким образом, чтобы ее контакты находились точно под контактами — пружинами первого отсека. Правильно вставьте ленту в отсек движением в горизонтальном направлении до упора.
При правильно подобранном устройстве контакт будет полным и надежным. В случае неправильно подобранной ширины площадь соприкосновения пружин-контактов с пятаками будет меньше, что скажется на их работоспособности и сроке службы диодов.
Установка ленты
- Проверьте полярность, так как при подключении проводов можно допустить ошибку.
- Закройте крышку первого отсека.
- Таким же образом установите вторую секцию СДЛ и закройте крышку второго отсека.
Удлинение (соединение) светодиодной ленты
- Подключите удлиненную ленту к блоку питания, чтобы проверить ее работоспособность.
Для влагозащитной ленты требуется восстановление герметичного слоя, однако в данном случае это затруднительно (в отличие от пайки). Можно использовать герметик и/или термоусадочную трубку. Но ни один из методов не гарантирует 100% защиты от влаги.
Прокалывающие коннекторы используются для соединения лент с силиконовым покрытием без предварительной зачистки. В их основании установлены штырьки, протыкающие силиконовый слой платы и образующие прочное и надежное соединение.
Установка диодной ленты в быстрый проводной коннектор
1. Подготовьте отрезки лент, которые будут соединяться.
2. Расположите коннектор с проводами так, чтобы широкая белая полоса была направлена вверх. Устройство нужно держать за края корпуса, но не за провода.
3. Другой рукой легко потяните за концы крышки второго отсека. Крышка откроется.
4. Установите конец СДЛ, соблюдая полярность.
5. Закройте крышку.
6. Повторите процесс со второй секцией СДЛ, вставив ее в отсек второго устройства, расположенного на другом конце кабелей.
7. Проверьте работу, подав питание.
Ошибки при пайке
1) Даже после однократной пайки и распайки проводов и ленты не рекомендуется выполнять соединение коннектором в этом месте.
Из-за разницы в толщине слоев олова на «+» и «-«, где-то контакт может быть лучше, а в другом месте -намного хуже. Поэтому заранее решите, какое соединение вы будете использовать.
2) Разогрев паяльника более чем до 250-300 градусов и пайка таким концом.
Признаки, по которым это можно определить без встроенного регулятора:
- паяльник начинает дымить;
- канифоль или флюс буквально шипит, кипит;
- припой плохо прилипает к наконечнику;
- поверхность припоя на кончике выглядит как рыхлые шарики с матовой поверхностью, хотя она должна быть блестящей;
- жало паяльника покрыто черной сажей.
3) Использование кислоты или активного флюса вместо нейтрального.
Кислота имеет свойство разъедать место вокруг контакта, а активный флюс еще долго реагирует с металлом после пайки. Все это при действиях с проводами может привести к повреждению контактов еще в момент монтажа.
4) К сожалению, в дешевых китайских светодиодных лентах вместо медных контактов часто используются непонятные сплавы.
Вы, вроде бы, соблюдаете все правила пайки: нагрев паяльника, чистка, флюс и т.д., а провода все равно не хотят припаиваться.
Ошибок здесь, конечно, нет, кроме одной — покупки и выбора такой дешевой ленты.
Как добиться качественной пайки
Красивая, аккуратная, качественная пайка приходит с опытом. Но время обучения можно сразу сократить, взяв за правило простые пункты:
- Жало паяльника должно быть хорошо залужено. Если это медь, то ее необходимо зачистить напильником, удалив нагар и придав рабочей поверхности необходимую форму. Далее нужно включить паяльник в сеть, после небольшого нагрева опустить жало во флюс и дождаться, пока оно достигнет рабочей температуры. После этого нужно быстро натереть рабочую поверхность припоем. Если жало ранее не использовалось, его желательно отковать на твердой поверхности; это уменьшит склонность к обгоранию и продлит срок службы.
- Если жало из стали с гальваническим покрытием, то его нельзя зачищать напильником — нанесенный слой легко содрать, и рабочая поверхность будет непригодна для работы. Облудить его нельзя, придется выбросить. По этой же причине нельзя лудить такое жало кислотным флюсом — он «съест» покрытие.
- При использовании паяльника с регулируемой температурой необходимо установить температуру жала на 5-10 градусов выше температуры плавления припоя. Если этого не сделать, то из-за ошибки монтажа и из-за неточности пропорций металлов в припое жало не сможет превратить припой в жидкость, а только доведет его до состояния каши. О качественной пайке в данном случае говорить не стоит. См таблицу ниже для определения температуры плавления.
- При лужении и пайке нет необходимости экономить флюс. Излишки и брызги можно удалить растворителем.
- Припой следует использовать столько, сколько необходимо. Излишек припоя никак не влияет на качество пайки, а вот недостаток не позволит получить надежное соединение.
- Припаивать проводники необходимо в кратчайшие сроки во избежание перегрева основы.
- После отъема жала паяльника и до полного затвердевания припоя соединяемые проводники должны быть полностью неподвижны; для этого очень пригодится «третья рука».
Тип припоя | ПОС-33 | ПОС-40 | ПОС-60 | ПОС-90 |
Температура плавления | 247 | 238 | 183 | 220 |
В общем, запаять проводники для светодиодной ленты несложно. Все, что вам нужно, это базовые навыки и старание.
Рекомендации по работе
При пайке диодной ленты с другими элементами системы освещения следует придерживаться следующих рекомендаций:
- точно следуйте приведенным выше инструкциям по пайке;
- качественно изолируйте рабочую зону;
- придерживайтесь схемы пайки, чтобы все правильно соединить;
- избегайте перегрева изделия при работе с паяльником;
- используйте качественные системные компоненты: блок питания, контроллер, ленты.
Если следовать приведенным выше рекомендациям и пошаговой инструкции, то спаять светодиодную ленту будет легко и просто. Кроме того, необходимо соблюдать правила работы с нагревательными инструментами и электроприборами, особенно при проверке их работоспособности. При соблюдении всех рекомендаций спаять ленту со светодиодами не составит труда.