Устройство светодиодной ленты
Светодиодная полоска – это гибкая основа, которая оснащена печатной платой с токопроводящими нитями. Она работает от блока питания с постоянным током 12 или 24 В. В продаже есть изделия, которые работают от напряжения в 36 и 48 В, но их используют в редких случаях. Устройство ленты:
- На внешней стороне расположен диодный блок, оснащенный резистором-ограничителем и 3 деталями, включающими диод. Между блоками находится разделительная отметка в виде ножниц. Она указывает, что в этом месте ленту можно перерезать. Провода припаивают к токопроводящим контактам, которые есть в каждом блоке. Также к месту подключения присоединяют соединительные коннекторы.
- На обратную сторону изделия нанесена клеящая основа. Она закрыта защитной оболочкой, которую снимают при установке ленты. Изделие приклеивают на сухую чистую поверхность.
Особенности пайки феном
Пайка данным способом обычно рассматривается как альтернативный метод относительно классической пайки. Ее выбирают по разным причинам, главной из которых можно назвать возможность отвода тепла от кристалла с минимизацией рисков его термического повреждения. Но данный способ подходит только для конструкций с поверхностным соединением на плате. К примеру, как паять СМД-светодиоды феном? Процесс нагрева организуется с обратной стороны платы. Задача исполнителя сводится к обеспечению достаточного прогрева участка соединения, чтобы припой с лицевой стороны обрел состояние, позволяющее надежно зафиксировать диод. Теоретически это действие можно реализовать утюгом и маломощной газовой горелкой, но для сохранения структуры и самой платы все же безопаснее применять специальный термофен.
Когда нужны коннекторы?
Коннекторы применяют, когда в наличии нет паяльника и нужно быстро соединить 2 полоски подсветки или ленту с проводами. Размер коннектора выбирают в зависимости от ширины подсветки. Оптимальный размер – 0,8 и 1 см. При этом светодиодная полоска и коннектор должны иметь одинаковое число контактов. Соединительные детали делятся на 3 типа:
- прямые – соединяют между собой 2 отрезка лент;
- для пайки отрезков под углом в 90°;
- для подключения проводов (формируется угол).
По способу подключения изделия бывают прижимными, прокалывающими и с защелкой. Несмотря на то, что коннектор легко устанавливается и не нуждается во вспомогательной изоляции, сечение в местах стыка токопроводящих контактов становятся меньше. И если изделие работает долгое время, оно перегревается. Из-за этого контакты подгорают, и электропроводность тока резко ухудшается. Светодиоды, которые находятся недалеко от коннектора, портятся или становятся тусклыми.
Т. к. пайка отсутствует, контакты окисляются. Медные части, взаимодействуя с кислородом, зеленеют. Через такие контакты ток проходит слабее и портит диоды. Они постепенно притухают, мигают и перестают гореть.
Техника соединения при помощи коннекторов
Среди преимуществ светодиодных устройств одно из главных мест занимает их оптимизированность, что проявляется и в минимальных требованиях к расходным материалам при монтаже. Тем не менее иногда себя оправдывает и включение коннекторов в электротехнические схемы. Как паять светодиоды с такими элементами? Пайка в данном случае выступает вспомогательным средством обеспечения надежного соединения между проводами, а коннекторы формируют своего рода армирующий внутренний каркас. Оптимальный размер коннектора по ширине составляет 8-10 мм. На первом этапе необходимо создать конструкционное соединение, выполнив нужное количество контактов на плате, а затем приступать непосредственно к пайке.
При этом надо учитывать, что соединение с коннектором не всегда дает преимущество с точки зрения будущей эксплуатации светодиода. Во-первых, места подключения с такой арматурой в большей степени склонны к подгоранию, а также способствуют быстрому нагреву излучателя. Во-вторых, возможно ухудшение свечения, что выражается в понижении яркости. Как паять светодиоды на плату с коннектором, чтобы исключить подобные негативные эффекты? Желательно отказаться от медных проводников, а саму пайку выполнять сплошным способом, что исключит риск образования участков окисления.
Коннекторы для светодиодной ленты
Коннектор для светодиодной ленты представляет собой изделие специальной конструкции, в котором имеются контакты для соединения с токоведущими контактами светодиодной ленты. Соединение светодиодных лент с помощью коннекторов сделать гораздо проще и намного быстрее, так как для этого необходимо просто взять коннектор, и разместить внутри него светодиодную ленту. Но этот способ финансово более затратный.
При этом нужно учитывать, что таким способом можно будет соединить только одинаковые по габаритным параметрам ленты. Коннекторы подбираются под определенную ширину ленты и тип ленты, например, для одноцветной ленты с двумя контактами и шириной 8 мм, или для RGB ленты с четырьмя контактами и шириной 10 мм.
Виды коннекторов для светодиодных лент по типу фиксации ленты:
Со сдвижными зажимами. Это самый компактный вариант коннекторов для светодиодных лент. Для соединения LED ленты с коннектором необходимо выдвинуть фиксатор, как правило имеющий черный цвет, и установить в щель светодиодную ленту, после чего задвинуть фиксатор обратно, зафиксировав таким обрезом светодиодную ленту. По такому принципу подключаются шлейфы в ноутбуке к материнской плате. Недостатком коннектора со сдвижными зажимами считается невозможность визуального контроля качества соединения LED ленты и контактов коннектора.
С боковыми прижимными защелками. Самый распространенный вид коннекторов, применяемый для быстрого соединения светодиодных лент. Чтобы соединить с его помощью отдельные куски LED лент, необходимо отщелкнуть защитную крышку и установить в пазы светодиодную ленту. При этом медные контактные площадки светодиодной ленты должны оказаться под прижимными клеммами коннектора. LED лента дополнительно фиксируется при закрытии крышки на защелку, за счет наличия в ней специальных штырей. Есть у этого вида коннектора один существенный недостаток. Он не может пропускать большие токи и сильно подвержен коррозии. Окисленные контакты значительно ухудшают проводимость и при больших нагрузках могут стать причиной неприятностей в виде очага возгорания.
Прокалывающие коннекторы. Такие коннекторы считаются самыми надежными из всех, но при этом они самые дорогостоящие. Их контакты выполнены в виде заостренных зубцов, и прокалывают насквозь светодиодную ленту в области контактных площадок. Для монтажа прокалывающих коннекторов необходимо прилагать немало усилий, поэтому для закрытия крышки лучше пользоваться плоскогубцами. В момент закрытия зубцы прокалывают ленту в местах размещения медных токопроводящих дорожек и образуется электрическое соединение.
Коннекторы для светодиодной ленты со сдвижными зажимами и с прижимными боковыми защелками требуют предварительной подготовки самих светодиодных лент. Контакты предварительно необходимо зачистить, если они имеют защитное покрытие, и очистить от окислов для более качественного соединения. Со временем такие контакты окисляются. Прокалывающие коннекторы не требуют предварительной подготовки, так как благодаря своей конструкции их зубцы прорезают все защитные покрытия и окислы, контактируя в итоге с медными дорожками.
Угловые вставки для соединения светодиодных лент под углом
Светодиодные ленты по своей конструкции гибкие, но произвольно их гнуть, к сожалению, нельзя, радиус их изгиба ограничен. Для соединения светодиодных лент под углом, применяют угловые вставки, которые в сочетании с коннекторами для LED лент позволяют соединять светодиодные ленты под необходимым углом. Такие вставки могут быть Г-образными, Т-образными, крестообразными и с проводами, для соединения под любым произвольным углом. С их помощью можно воплотить в реальность самые разнообразные светящиеся конструкции, практически любую фантазию дизайнера.
Можно ли разрезать светодиодную ленту в любом месте?
Для сохранения работоспособности всех сегментов светодиодной ленты разрезать ее нужно только в предусмотренных для этого местах ленты. Если разрезать в любом месте ленты между светодиодами, то светодиоды из разрезанного сегмента LED ленты работать не будут.
Можно ли соединить светодиодные ленты?
Соединять отрезки светодиодных лент в одну длинную ленту можно только с одинаковым напряжением питания, причем монохромные только с монохромные, RGB с RGB.
Есть ли возможность соединить светодиодные ленты без пайки?
Самое надежное соединение LED лент осуществляется с помощью пайки, но для быстрого соединения светодиодных лент можно использовать специальные коннекторы.
Коннекторы для светодиодной ленты
Коннектор для светодиодной ленты представляет собой изделие специальной конструкции, в котором имеются контакты для соединения с токоведущими контактами светодиодной ленты. Соединение светодиодных лент с помощью коннекторов сделать гораздо проще и намного быстрее, так как для этого необходимо просто взять коннектор, и разместить внутри него светодиодную ленту. Но этот способ финансово более затратный.
При этом нужно учитывать, что таким способом можно будет соединить только одинаковые по габаритным параметрам ленты. Коннекторы подбираются под определенную ширину ленты и тип ленты, например, для одноцветной ленты с двумя контактами и шириной 8 мм, или для RGB ленты с четырьмя контактами и шириной 10 мм.
Виды коннекторов для светодиодных лент по типу фиксации ленты:
Со сдвижными зажимами. Это самый компактный вариант коннекторов для светодиодных лент. Для соединения LED ленты с коннектором необходимо выдвинуть фиксатор, как правило имеющий черный цвет, и установить в щель светодиодную ленту, после чего задвинуть фиксатор обратно, зафиксировав таким обрезом светодиодную ленту. По такому принципу подключаются шлейфы в ноутбуке к материнской плате. Недостатком коннектора со сдвижными зажимами считается невозможность визуального контроля качества соединения LED ленты и контактов коннектора.
С боковыми прижимными защелками. Самый распространенный вид коннекторов, применяемый для быстрого соединения светодиодных лент. Чтобы соединить с его помощью отдельные куски LED лент, необходимо отщелкнуть защитную крышку и установить в пазы светодиодную ленту. При этом медные контактные площадки светодиодной ленты должны оказаться под прижимными клеммами коннектора. LED лента дополнительно фиксируется при закрытии крышки на защелку, за счет наличия в ней специальных штырей. Есть у этого вида коннектора один существенный недостаток. Он не может пропускать большие токи и сильно подвержен коррозии. Окисленные контакты значительно ухудшают проводимость и при больших нагрузках могут стать причиной неприятностей в виде очага возгорания.
Прокалывающие коннекторы. Такие коннекторы считаются самыми надежными из всех, но при этом они самые дорогостоящие. Их контакты выполнены в виде заостренных зубцов, и прокалывают насквозь светодиодную ленту в области контактных площадок. Для монтажа прокалывающих коннекторов необходимо прилагать немало усилий, поэтому для закрытия крышки лучше пользоваться плоскогубцами. В момент закрытия зубцы прокалывают ленту в местах размещения медных токопроводящих дорожек и образуется электрическое соединение.
Коннекторы для светодиодной ленты со сдвижными зажимами и с прижимными боковыми защелками требуют предварительной подготовки самих светодиодных лент. Контакты предварительно необходимо зачистить, если они имеют защитное покрытие, и очистить от окислов для более качественного соединения. Со временем такие контакты окисляются. Прокалывающие коннекторы не требуют предварительной подготовки, так как благодаря своей конструкции их зубцы прорезают все защитные покрытия и окислы, контактируя в итоге с медными дорожками.
Угловые вставки для соединения светодиодных лент под углом
Светодиодные ленты по своей конструкции гибкие, но произвольно их гнуть, к сожалению, нельзя, радиус их изгиба ограничен. Для соединения светодиодных лент под углом, применяют угловые вставки, которые в сочетании с коннекторами для LED лент позволяют соединять светодиодные ленты под необходимым углом. Такие вставки могут быть Г-образными, Т-образными, крестообразными и с проводами, для соединения под любым произвольным углом. С их помощью можно воплотить в реальность самые разнообразные светящиеся конструкции, практически любую фантазию дизайнера.
Можно ли разрезать светодиодную ленту в любом месте?
Для сохранения работоспособности всех сегментов светодиодной ленты разрезать ее нужно только в предусмотренных для этого местах ленты. Если разрезать в любом месте ленты между светодиодами, то светодиоды из разрезанного сегмента LED ленты работать не будут.
Можно ли соединить светодиодные ленты?
Соединять отрезки светодиодных лент в одну длинную ленту можно только с одинаковым напряжением питания, причем монохромные только с монохромные, RGB с RGB.
Есть ли возможность соединить светодиодные ленты без пайки?
Самое надежное соединение LED лент осуществляется с помощью пайки, но для быстрого соединения светодиодных лент можно использовать специальные коннекторы.
Строение диодных элементов
Главное отличие от других ламп в том, что светодиоды имеют плюсовой и минусовой контакт (анод и катод)
При пайке диода в цепи важно это учитывать
Также нужно понимать, что бывают DIP и SMD светодиоды.
Плюсовой контакт в DIP определяется достаточно просто. Стоит внимательно взглянуть внутрь колбы. Плюсовой вывод – анод – меньше минусового. На рисунке плюс – слева.
Есть и второй способ – посмотрите на длину ножки. У положительного вывода она длиннее.
Третий способ – мультиметром. Черная клемма прибора – минусовая, красная – плюсовая. Ставим на прозвон:
Последний способ подходит для обоих типов.
Это, пожалуй, главное, что стоит знать о строении светодиода. Если интересна теория, рекомендуем посмотреть видео:
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.
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.
Полезные советы
Если говорить о полезных советах и рекомендациях, то следует сказать о следующих моментах.
- Рассматриваемое устройство нельзя назвать максимально надежным, поэтому лучше всего производить его установку с учетом того, что может произойти обрыв и его придется демонтировать для ремонта.
- На обратной стороне приспособления присутствует липкий слой с защитной пленкой, что является съемной. Для закрепления ленты в выбранном месте требуется просто убрать пленку и сильно прижать изделие к тому месту, где его планируется закрепить. Если поверхность будет не ровной, а, скажем, шероховатой, то пленка будет плохо прилипать и со временем отпадет. Поэтому, чтобы было надежнее, можно заранее приклеить на место монтажа ленты полосу двухстороннего скотча, после чего прикреплять саму ленту.
- Существуют специальные профили, выполненные из алюминия. Их на поверхность крепят при помощи саморезов, после чего на него приклеивают ленту. Такой профиль также комплектуется пластиковым рассеивателем, что позволяет скрывать светодиоды и делать поток света более равномерным. Правда, цена таких профилей больше, чем стоит сама лента. Поэтому будет проще воспользоваться самым обычным пластиковым уголком, что крепится на поверхность простыми жидкими гвоздями.
- Если требуется сделать подсветку натяжного либо простого потолка, то лучше всего будет скрыть ленту за багетом, плинтусом либо молдингом.
- Если собираетесь применять мощный блок питания, то следует учесть, что их часто оснащают кулерами для охлаждения. И во время работы они издают некоторый шум, который может создавать определенный дискомфорт. Этот момент следует учитывать при монтаже в различных комнатах или помещениях, где могут находиться люди, очень чувствительные к этому моменту.
О том, как правильно паять светодиодную ленту, вы можете узнать из видео ниже.
Что и где паять?
Перед тем, как непосредственно приступать к какой-либо работе, неплохо было-бы разобраться в том, с чем приходиться иметь дело. Любую светодиодную ленту можно в общем смысле понимать, как участок электрической цепи. Она, как известно, состоит из активных компонентов и соединителей. В качестве последних обычно выступают провода, но такой тип светильника является ничем иным, как гибкой электронной платой. Следовательно, проводниковые соединения в ней заменены на медные дорожки, которые скрыты под внешним ламинирующим покрытием. Без него все будет выглядеть следующим образом:
Как видно на рисунке справа, компоненты цепи объединяются в отдельные группы или блоки по три светодиода и N-ое количество резисторов (в данном случае он один в группе, но все зависит от типа и ее характеристик). Эти блоки имеют стандартизированную длину (5 или 10 см), что облегчает процесс монтажа. В местах их стыковки (линия разреза) можно видеть контактные группы, к которым при необходимости подключения к сети или другой ленте, и производится пайка.
Сильно углубляться в классификацию диодных лент нет смысла, кроме как с точки зрения конструктивных особенностей, влияющих на пайку. Формально можно выделить две группы гибких плат: обычные (открытые) и защищенные (герметичные). Отличия между ними хорошо видны на иллюстрации внизу (герметичная диодная лента покрыта шаром силикона или прозрачной эпоксидной смолы):
И те, и другие могут иметь 2 или 4 контактные группы. В первом случае речь идет об одноцветной светодиодной («+» и «−»), а во втором – об RGB ленте, цвет свечения которой может меняться за счет промежуточного контроллера («B», «R»,«G» и «+»):
В трехцветном RGB светильнике три точки соединения отведены под каждый из цветовых каналов (синий, красный и зеленый) и общее питание.
Как спаять отрезки светодиодной ленты между собой
Если вам нужно соединить вместе, к примеру, два метровых отрезка платы вместе, то сначала найдите на ленте места, в которых можно осуществлять пайку. Обычно, они расположены через каждые три диода и изображены в виде золотистых кружков. На обычной ленте — два, а на многоцветной — четыре. На первом отрезке пройдитесь немного острием ножа по этим местам для усиления крепления. Подготовьте так же и конец второй платы с обратной стороны. Поставьте нагреваться паяльник до температуры не более 260 градусов. Кусачками надломите два или четыре небольших кусочка припоя на каждую зону пайки на ленте.
Смажьте канифолью места пайки и возьмите кончиком паяльника кусочки припоя, немного растопив их. Нанесите припой на места пайки и сразу же накройте их концом второй ленты так, чтобы все контакты совпадали друг с другом. Все соединения должны быть припаяны правильно, крепко и надежно, «+» к «+» и «-» к «-». В случае работы с многоцветной RGB лентой все буквы, расположенные на ленте, должны совпадать с такими же буквами на втором отрезке. Ни в коем случае не допускается соприкосновение какого-нибудь контакта с соседним, во избежание некорректной работоспособности.
Как припаять провода
В случае замены проводов, на RGB ленте отпаиваются старые четыре провода красного, синего, зеленого и коричневого цвета. На замену подбираются более длинные, крепкие, таких же расцветок, как и старые. Смажьте контакты на плате канифолью, нанесите припой на каждое место пайки. Подготовьте провода. Немного оголите с помощью ножа концы проводов, смажьте их канифолью и обмажьте растопленным припоем. Теперь, когда сплав нанесен на всех местах пайки, можно приступать к соединению. Для этого просто прижмите кончик каждого проводка к соответствующему контакту на ленте, придавливая носиком паяльного аппарата.
Когда он растопит припой, провод соединиться и надежно зафиксируется. Эти же действия необходимо проделать и с другими
Осторожно, продолжительность пайки не должно превышать 10 секунд, иначе ближайшие диоды могут перегреться и перестанут работать. По правилам безопасности оголенные соединения нужно скрыть с помощью термотрубки. Отрежьте кусок нужного размера, вденьте его через провода к нужному месту и с помощью строительного фена зафиксируйте его
Под мощным потоком воздуха трубка станет сжиматься и закроет собой все нежелательные контакты
Отрежьте кусок нужного размера, вденьте его через провода к нужному месту и с помощью строительного фена зафиксируйте его. Под мощным потоком воздуха трубка станет сжиматься и закроет собой все нежелательные контакты.
Как паять герметичную светодиодную ленту
На лицевой стороне герметичной ленты закрытого плана находится слой силиконового герметика , который легко снимается ножом. Для того чтобы припаять провода к плате, необходимо зачистить и оголить необходимое соединение, обработать его канифолью и нанести расплавленный припой. Далее, нужно подготовить провода, как это было описано выше. После совершения пайки, чтобы восстановить герметизацию, это место необходимо скрыть наиболее подходящим герметиком , который можно приобрести в любом магазине строительных товаров.
Освещение в интерьере комнат организовывается с помощью самых разнообразных вариантов осветительных приборов. Немалой популярностью сегодня из всего имеющегося ассортимента пользуются светодиодные источники света и светодиодная лента.
Именно при использовании светодиодной ленты можно легко, причем своими руками, сделать дополнительную подсветку у себя в доме. Но такой осветительный прибор имеет нестандартное строение, что вызывает необходимость в соблюдении определенных нюансов. Главная особенность в работе со светодиодной лентой заключатся в ее пайке. Как ее следует паять и что для этого понадобится, вы узнаете из этой статьи.
