FAQ как паять диоды
Началось всё с чего ?! Я решил сделать диодную подсветку приборов…ну как все делают, гуглят, вот и я загуглил. Но у меня сложилось ощущение что все статьи написаны для электриков, ну минимум для тех кто понимает в электрике…на тот момент я в ней ваще ничего не понимал) Но сделать подсветку то как то надо. Ну и я решил разобраться в этом всём, путём опыта) Ну и так, сяк и опа, получилось) Ну и там стало всё понятно, и пошло, поехало…сначала парочка диодов, потом больше, потом ленты…и так дошло до того что я разобрался почти во всей электрике авто)
Эту статью (инструкцию) я решил сделать для тех, кто ничего не понимает в электрике но имеет прямые руки чтобы что то сделать)
Итак, перед нами стоит задача сделать самую элементарную диодную полоску. Например как эта :
Что нам надо :
— флюс для пайки алюминия (чтобы припаивалось моментально)
— олово (то чем спаивать всё это)
— провода (ну куда ж без них)
— диоды (само собой)
— плата (с ней всё гораздо понятнее и удобнее)
Начнём с диодов. Они бывают разного размера и питаются от разного тока. Но нас интересуют диоды только на 12 вольт, так как вся проводка в авто 12-вольтовая.
Я купил несколько диодов белого цвета размером 5мм. Стоят они по 10 рублей за штуку (у нас в магазине Радиодетали)
Каждый диод имеет 2 полюса : + и —
Как понять где что:
Плюс (+) длинная лапка.
Минус (-) лапка покороче.
((если их перепутать ничего страшного не будет, диод просто не будет гореть) в отличие от лампочки ему принципиально где +, а где — )
Далее плата. Я рассматриваю пример с платой именно потому что на ней проще их зафиксировать, никуда ничего не падает, не валится, не расползается, но кому как удобнее) я взял самую дешёвую, где то 40р.
Провода. Они нужны чтобы мы смогли соединить все диоды так сказать в один и подключить наши диоды к авто (но сначала к батарее чтобы проверить их работу) Я взял 2 провода : красный (им я обозначил плюс), чёрный (для него я отвёл участь минуса). Провода сечением 0.75 мм, больше нет смысла для таких дел)
Ну и сам процесс)
Начинаем с того, что вставляем диоды в плату. Важно чтобы длинные лапки были на одной стороне в ряд и короткие так же, а иначе замучаемся их паять)
Далее слабо фиксируем диоды и готовим к спайке их одновременно путём загибания лапок в стороны, опять же плюс в одну сторону и минус в противоположную)
Наносим на них флюс и запаиваем аккуратненько каждую, только чтобы + и — ни в коем не совпали, иначе все сгорит(
Лишнюю длину лапок аккуратно откусываем кусачками или то чем это можно сделать)
Далее берём наши провода. Отмеряем провода ровно столько сколько занимает ряд диодов, на плюс и минус по проводу соответственно. И отмеренную длину оголяем, не откусываем, а оголяем ! нам это надо чтобы соединить все диоды сразу.
И как вы уже догадались припаиваем провод плюса к плюсу диодов а провод минуса к минусу диодов, тут всё проще некуда. Получается примерно так:
На этом собственно всё) Остаётся только проверить работу диодов подсоединив их к 12 вольтам, у меня это батарея от 12-вольтового шуруповёрта.
А если надо подключить их к авто, то достаточно найти какой нибудь плюс и минус и подрубать…
Правила пайки светодиодов разного типа
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.
Разновидности деталей и способы их пайки
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.
Как устроена светодиодная лента
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.
Правила соединения
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.
Сращивание более 5 м не рекомендуется. Из-за падения напряжения дальние светодиоды будут светиться не на полную мощность.
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.
Пайка проводов под углом
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.
Пайка ленты покрытой силиконом
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.
Когда коннекторы нужны
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:
- прямые элементы для сращивания двух кусков лент;
- для соединения двух кусков под углом 90°;
- для соединения проводами, чтобы получить произвольный угол.
По типу подключения коннекторы бывают:
- прижимные;
- с защелкой;
- прокалывающие.
Потребность в коннекторе возникает при отсутствии паяльника или для временного соединения.
Недостатки соединительных коннекторов
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.
Соединение внахлест без проводов
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.
Порядок работ
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:
- конец провода зачищают от изоляции длиной 5 мм;
- оголенные медные жилы сгибают под углом 90 °C;
- с помощью флюса и припоя лудят токоведущие парные контакты, а также оголенные концы медных жил;
- луженый конец жилы прикладывают к токоведущему контакту и быстрым прикосновением паяльника наплавляют на соединение олово;
- аналогично надо припаивать ко второму контакту провод.
У RGB ленты 4 контакта расположены близко друг к другу. Провода разумно припаять по два штуки на соседних модулях, чтобы не получилось замыкание.
Полярность диодов
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.
Ошибки при пайке
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 правил пайки результат будет отрицательным. От подобных изделий лучше отказаться.
Как отремонтировать светодиодную лампочку на 220 В
В попытках снизить расходы на электроэнергию, мы меняем лампы накаливания на более экономичные. Лучшими считаются светодиодные, так как при малом потреблении тока они дают яркий свет. И производитель заявляет, что работать они должны не менее 30 лет, но по факту через полгода эксплуатации просто не зажигаются. Учитывая высокую стоимость LED ламп, это совсем не весело. Хорошая новость в том, что ремонт светодиодной лампочки не слишком сложная задача. Проблему можно решить имея минимальный набор инструментов. В некоторых случаях, можно даже обойтись без паяльника.
Устройство светодиодной лампочки на 220 В
Самостоятельный ремонт светодиодной лампочки возможен, только если вы представляете себе из каких деталей она состоит и как все это работает. Это позволит самому искать неисправности. Устройство LED лампочки не слишком сложное. Если смотреть снаружи, можно выделить три части:
- пластиковый или стеклянный светорассеиватель,
- металлический, пластиковый или керамический радиатор для отвода тепла,
- цоколь одного из стандартов.
Чтобы отремонтировать светодиодную лампочку своими руками, надо будет добраться до внутренностей — все проблемы сконцентрированы тут.
Из каких частей состоит светодиодная лампа
Если разобрать LED лампу, внутри обнаружим электрическую часть, где и будем искать повреждения. Это:
- Преобразователь/стабилизатор напряжения или драйвер. Находится наполовину в цоколе, наполовину в радиаторе теплоотвода.
- Плата со светодиодами.
Как видите, не слишком сложно, хотя вариаций море. Например, в некоторых моделях драйвер распаян на той же плате, где крепятся светодиоды. Это «эконом» решение и встречается обычно в дешевых лампочках. В других светодиод один. Это, наоборот, дорогие модели, так как один большой и мощный светодиод стоит значительно больше, чем куча маленьких с той же (или большей) мощностью свечения.
Схемы LED лампочек
Светодиоды питаются от низкого напряжения — порядка 3 В, потребляют очень мало тока — от 20 до 50 мкА, подключать их к сети 220 В можно только через преобразователь. Его можно увидеть в нижней части лампы. Схема светодиодной лампочки на 220 В тоже несложная, зато по ней легко определить возможные проблемы.
Схема светодиодной лампы на 220 V
На рисунке выше представлена схема с диодным мостом. Он преобразует и стабилизирует напряжение. Это один из самых распространенных вариантов, так как такие лампы стоят не очень дорого. Как видите, в данном варианте диоды подключены параллельно, но это редкий вариант. Чаще они подключаются последовательно — один за другим.
С микросхемой
Есть и другие светодиодные лампочки. В них присутствует микросхема. Такие лампы более дорогие, но обычно и более долговечные, так как параметрами работы управляет микроконтроллер, который выдает более стабильное питание. А некачественное питание равно быстрому снижению яркости свечения. Резкие скачки напряжения вообще приводят к пробою светодиода. Так как подключены они последовательно — один за другим — выход из строя одного светодиода означает поломку всей лампы. Она просто не зажигается. Хотя не работает, скажем, один светодиод из 80.
Как разобрать
Ремонт светодиодной лампочки начинается с того, что ее надо разобрать. Вакуума в ней нет, так что это возможно. Светорассеиватель и цоколь обычно без проблем отделяются. Они соединяются при помощи насечек на различных частях.
В большинстве своем части светодиодной лампы держатся на защелках
Есть два варианта. Более простой при разборке и более сложный. В простом детали лампы соединены только за счет механических защелок. В более сложном кроме защелок есть еще и силикон, который обеспечивает водонепроницаемость лампы. Такие экземпляры можно эксплуатировать при повышенной влажности. Разбирать светодиодную лампу нужно так:
- Зажать в руках цоколь и повернуть против часовой стрелки радиатор. Светорассеиватель снимается точно также.
- В некоторых ЛЭД лампочках соединения залиты силиконом. В этом случае поворачивай, не поворачивай, ничего не двигается. Присмотревшись, можно увидеть герметик. В этом случае нужен растворитель. Его набираете в шприц (без иголки или с толстой иглой), аккуратно вводите жидкость по периметру. Выдержать его надо 5-10 минут, после чего снова повторить попытку. С первого раза обычно не получается разобрать светодиодную лампочку, но три-четыре захода помогают.
Платы внутри лампы или вставляются в пазы, или также держатся на защелках. Их проще отодвинуть плоской отверткой, одновременно выдавливая плату вверх. Усилия не должны быть чрезмерными, так как защелки пластиковые и могут сломаться.
Характерные поломки
Так как вы решили ремонтировать LED лампочку своими руками, предполагается, что у вас есть тестер или мультиметр и вы умете проводить элементарные измерения. Еще необходим будет паяльник, но с тонким жалом и маломощный. Без него можно обойтись, но надо будет искать замену. Паять паяльником тоже надо хоть немного уметь. А еще надо бы иметь пинцет, кусачки и утики. Утики или утконосы — это ручной инструмент, похожий на миниатюрные пассатижи с длинными захватами — ими удобно держать мелкие детали, но можно обойтись и пинцетом. А еще запчасти. Их придется приобретать по мере выявления неисправности. Хорошо, если есть вторая нерабочая лампа. Ее можно использовать как донор — забирать оттуда нужные детали.
Заявленный срок службы светодиодных ламп чуть ли не полвека, а через полгода накапливается несколько штук нерабочих
Пробой светодиода
Как уже говорили, в светодиодной лампочке кристаллы подключены последовательно. С выхода одного провод идет на вход другого и так оббегает все элементы. Схема очень простая. Но если хоть один кристалл не рабочий, лампочка не будет гореть. А выходят из строя кристаллы часто, поэтому первым делом проверяем их. Тем более, их легко найти в любой модели. Схема для проверки не нужна.
Для начала внимательно осмотрите все кристаллы. Те, которые нормально себя «чувствуют» имеют светлую ровную окраску. Вас должны насторожить темные пятна. Если на кристаллах есть темные, почти черные точки, эти светодиоды, скорее всего, пробиты. Их меняем однозначно. Если поверхность немного темнее, кристаллы еще светят, но уже «на последнем дыхании» и скоро перегорят, то их тоже лучше заменить сейчас.
Выгоревший светодиод имеет на поверхности темное пятно
Чтобы убедиться в исправности или неисправности светодиодов, можно использовать мультиметр. Его переключают в режим прозвонки, щупы прикладывают к контактам светодиода. Если ток для работы светодиода нужен небольшой, исправные светодиоды загораются. Второй вариант проверки — батарейка на 3-4 Вольта, к контактам которой припаяны провода. Эти провода (с соблюдением полярности) прикладываем к кристаллам. Исправные загораются, а неисправные остаются темными.
Как выпаять поврежденные светодиоды
До этого момента все просто и понятно, ремонт светодиодной лампочки трудностей, пока, не представляет. Теперь надо решить, как паять мелкие светодиоды. Вся штука в том, что они припаяны на подложку, хорошо проводящую тепло. То есть, прогревая контакт одного светодиода вы, одновременно, греете всю плату. Если действовать маломощным паяльником понадобится слишком много времени. Мощный — тоже не вариант, так как перегреть очень легко. Максимальная температура, которую кристаллы выносят без последствий — 80°C. При дальнейшем нагреве быстро идет разрушение, поэтому при ремонте светодиодной лампочки основная задача — как можно меньше нанести вреда остальным элементам.
Точечного нагрева все равно не выйдет, но можно попытаться нанести минимальный урон соседним кристаллам. Для этого сначала выкусываем/выламываем пластину кристалла, а оставшиеся металлические ножки прогреваем маломощным (на 20 Вт) паяльником и удаляем.
Выпаиваем поврежденные светодиоды
Если маломощного паяльника нет, можно использовать утюг. Его надо жестко закрепить (например, при помощи струбцины) и выставить на средний режим. Для минимизации «поля нагрева» лучше использовать носик утюга. Греть в этом случае будем всю плату. Вернее, греть будем тот край, на котором находится поврежденный светодиод, но прогреваться будет вся плата. И в этом минус этого способа — от перегрева кристаллы мутнеют и быстро выходят из строя. Поэтому весь фокус в том, чтобы, как только будет возможно, быстро удалить поврежденный кристалл.
Перед началом работы все неисправные кристаллы окрашиваем маркером. Поворачиваем плату так, чтобы место с прогоревшими элементами было на платформе утюга. Постоянно тянем поврежденный элемент вверх, зажав его щипцами. Как только он оторвался, пробуем расположенные рядом поврежденные. Если они оторвались — отлично. Нет — поворачиваем плату так, чтобы больше нагревался поврежденный элемент. Потом сразу снимаем плату и оставляем остывать. Никаких специальных средств для быстрого остывания! Просто положите, пусть сама охлаждается.
Как припаять новые светодиоды
На месте выпаянных светодиодов остаются контактные площадки. На них наносим каплю флюса для пайки, сверху выкладываем исправные (с соблюдением полярности) и снова прогреваем, но на этот раз на кристалл надавливаем. Когда его ножки «войдут» в припой, плату снимаем или переворачиваем. Если светодиода нет, можно вместо него впаять отрезок проволоки. Светить лампа будет чуть тусклее, но работать будет. Да! Этот фокус работает, только если на плате десять и больше кристаллов.
В некоторых случаях вместо сгоревших светодиодов можно использовать проволочные перемычки
В видео представлен другой способ замены. Нужно найти похожий светодиод на ленте, вырезать его и вместе с подложкой припаять на место удаленного.
Еще один способ пайки мелких светодиодов. Он, кажется, наиболее реальным без применения спецтехники. Можно выпаять диоды при помощи небольшой газовой горелки.
Повреждения в драйвере
Если визуально все светодиоды нормальные или их уже поменяли, ремонт светодиодной лампочки продолжаем, рассматривая драйвер. Некоторые повреждения легко установить визуально. Почерневшие или треснувшие резисторы, вздутые емкости. Если присмотреться, то это все заметно. Если визуально ничего не определяется, берем тестер, проверяем целостность компонентов.
Могут быть сгоревшие сопротивления и потекшие/вздутые конденсаторы
Еще бывает так, что все элементы абсолютно нормальны, а светодиодная лампочка все равно не горит. Скорее всего, это плохая сборка. Надо проверять все места пайки. Если недостаточно прогреть место пайки, через время от постоянных температурных изменений контакт ухудшится или пропадет совсем. В первом случае лампочка то горит, то нет. Во втором, просто перестает работать. Подносим все места пайки к свету и внимательно смотрим. Если обнаруживаем трещину в пайке — это оно. Холодная пайка. Далее просто хорошо прогреваем это место паяльником.
Холодная пайка — одна из причин поломки светодиодных ламп
Очень редко выходят из строя диодные мосты, поэтому их проверяем в последнюю очередь. Если диод таки пробит, его выпаиваем, повторно проверяем (по идее, их проверять надо только выпаяв), если повреждение подтвердилось, ставим аналогичный. Не перепутайте подключение, иначе работать ничего не будет. В общем, ремонт светодиодной лампочки не слишком сложная задача. Обойдется он значительно меньше, чем новая лампочка. А вы, по пути, можете усовершенствовать конструкцию. В результате перегорать ЛЭД лампочки будут реже. В любом случае вы ничего (почти) не теряете.
Подскажи по пайке светодиодов.
Подскажите неведующему)))Раньше я всегда перепаивал светодиоды из готовых патронов, там всё просто выпаял, плюс минус нашёл, впаял.А сегодня мне понадобился маленький светодиод в кнопку блокировки.Выпаивал из ленты.
Так вот пара вопросов, подскажите кто разбирается, ну или просто сам химичил.
1 Есть ли разница какой стороной припаивать резистор к светодиоду?
2 Куда припаивать резистор на светодиоде, на плюс или минус?
Comments 11
есть такая тема как светодиоды на 12вольт с резистром внутри линзы — и монтировать удобно и паять не нужно, я себе такими пересветил кнопки на центральной консоли — очень даже ничего — вместо лампочек накаливания поставил во все кнопки — плюс у них быстрая замена (например цвет надоел или не дай бог перегорит) — резистор абы акой брать не стоит, так как параметры у разных светодиодов отличаются, основоной параметр который нужен тебе это сила тока на которую светодиод рассчитан
узнать силу тока светодиода — задачка для неподготовленного человека не самая простая
на просторах интернета встречаются записи в которых люди впаивают светодиоды вообще без резисторов и они светят годами, но это не совсем правильно