Как и зачем соединять отрезки LED-ленты
Светодиодная лента продается в рулонах. Полная бухта нужна не всегда, обычно требуются небольшие отрезки полотна, запитанные от одного источника напряжения. Цельное полотно можно резать – но только в специально обозначенных местах. Смонтировав куски ленты по месту, их надо соединить последовательно, или запитывать каждый отрезок своим кабелем от своего источника питания, что нецелесообразно экономически и не добавляет надежности в систему.
Соединить полотна можно отрезками провода – каждые два куска ленты подключаются друг к другу двумя проводами с учетом полярности. Если лента типа RGB или RGBW, то надо соблюдать соответствие соединения проводников на обоих концах полотен. Сечение проводов должно быть рассчитано на полный ток всех отрезков полотна.
Сечение проводника, кв.мм | 0,5 | 0,75 | 1 | 1,2 | 1,5 |
Допустимый ток, А | 11 | 15 | 17 | 20 | 23 |
Если под рукой нет таблицы, можно воспользоваться правилом – 1 кв.мм. сечения медного проводника позволяет пропускать ток 10 А. Это значение намного завышено, на самом деле допустимый ток через такое сечение минимум в два раза ниже (в зависимости от способа прокладки). Но здесь нет риска ошибиться в меньшую сторону, а именно это может привести к неприятным последствиям. К тому же при открытой прокладке сечение проводника должно не только обеспечить пропускную способность по току, но и обладать достаточной механической прочностью, поэтому толщину провода в этих случаях завышают.
Способы и порядок пайки
Прежде всего надо правильно подготовиться к процессу спайки. Для этого необходимо:
- Задать светодиодной ленте соответствующую длину. Обычно они продаются в катушках длиной по пять метров. Разрез нужно выполнить строго по специальной линии, отмеченной на ней.
- Отрезать кусок термоусадочной трубки длиной около двух сантиметров.
- Если на контактных площадках находится слой силикона, его нужно срезать острием ножа.
Рассмотрим, как правильно спаивать провода к светодиодной ленте в стандартном случае, а также когда она покрыта силиконом, возникает необходимость соединения внахлест без проводников, под углом и применяется rgb-лента.
Припаиваем провода к ленте
Пайка проводки к светодиодной ленте осуществляется в несколько этапов:
- Зачистка и подготовка поверхности контактов ленты.
- Очистка на 0,5 см проводки от изолирующей оболочки.
- Лужение контактов и проводников.
- Последовательная пайка каждого провода к ленте со строгим соблюдением полярности.
- Надевание отрезка термоусадочной трубки на место спайки, таким образом, чтобы ближайший диод оставался открытым.
- Нагревание термоусадного отрезка с целью его усадки (можно применить строительный фен, спичку, зажигалку).
Припаять провода не так сложно. Однако в этом процессе нужно учесть некоторые важные моменты:
- Правильно залуженная поверхность контактов и проводников должна быть полностью покрыта припоем.
- Чтобы в дальнейшем не перепутать полярность, нужно брать разноцветные жилы.
- Во время пайки жало паяльника не должно соприкасаться с местом контакта дольше 5 секунда, а при использовании флюса – 1-2 секунд.
- Избыточное оголение проводов может привести к неконтролируемому их сцеплению. В результате произойдет короткое замыкание.
- По завершении пайки вещество припоя на каждом контакте не должно соприкасаться. Для проверки можно воспользоваться вольтметром.
Как спаять ленту, покрытую силиконом
Нередко у пользователей возникает вопрос о том, как спаять между собой провода и контакты, покрытые слоем силикона – ответ на него прост – нужно просто счистить силиконовую изоляцию острым предметом. Для этого подойдет канцелярский нож. Далее процесс пайки ничем не отличается от вышеприведенного. Действовать нужно по точно такой же схеме.
Единственное, что может потребоваться по завершения паяльной операции, это обратно загерметизировать светодиодную ленту, в случае, если она предназначена для эксплуатации в экстремальных условиях. Кроме того, она может иметь специальную водозащитную изоляцию. В таком случае на место пайки нужно попытаться натянуть эту оболочку, а само место соединения с проводами залить силиконом. В завершении сверху ставится заглушка, изнутри смазанной герметиком и через отверстия которой пропускаются проводники.
Соединение внахлест без проводов
Часто требуется спаять отрезки светодиодных лент между собой без использования проводов. ПроцеДypa состоит из следующих этапов:
- Контактные площадки обеих лент нужно очистить от слоя изоляции и пленки – на одной со стороны светодиодов, а на другой – с обеих сторон, затем все зачистить и залудить.
- Наложить ленты друга на друга на 3 мм таким образом, чтобы очищенная с обеих сторон лента лежала на очищенной только с одной стороны.
- Прогреть по очереди все контактные площадки жалом разогретого паяльника, чтобы капли припоя с обеих лент соединились между собой (но не между соседними!).
- Пододвинуть отрезок термоусадочной трубки (предварительно одетый на один из концов ленты) на место спаянных контактов и, нагрев его строительным феном или небольшим открытым пламенем, осадить.
Пайка проводов под углом
Технология пайки светодиодной ленты под углом (обычно 90 градусов) ничем не отличается от вышеописанной стандартной процедуры и содержит все те же подготовительные и основные действия. Единственное отличие – в выборе места контактов. Чтобы провода не пересекались и не замыкали, их нужно подводить к разным контактным площадкам (соблюдая полярность), разделенным на шаг модуля – через несколько диодов. Такой размещение нисколько не ухудшит работу светильника, однако существенно облегчит процедуру пайки и последующую эксплуатацию.
Светодиодная rgb-лента
Все четыре контакта rgb-ленты должны быть соединены так, чтобы они не смыкались припоем. В противном случае может произойти замыкание и, как следствие, нарушение в ее работе – отключение каких-либо цветов, мигание, затухание и полное отключение.
Способы и порядок пайки
Прежде всего надо правильно подготовиться к процессу спайки. Для этого необходимо:
- Задать светодиодной ленте соответствующую длину. Обычно они продаются в катушках длиной по пять метров. Разрез нужно выполнить строго по специальной линии, отмеченной на ней.
- Отрезать кусок термоусадочной трубки длиной около двух сантиметров.
- Если на контактных площадках находится слой силикона, его нужно срезать острием ножа.
Рассмотрим, как правильно спаивать провода к светодиодной ленте в стандартном случае, а также когда она покрыта силиконом, возникает необходимость соединения внахлест без проводников, под углом и применяется rgb-лента.
Припаиваем провода к ленте
Пайка проводки к светодиодной ленте осуществляется в несколько этапов:
- Зачистка и подготовка поверхности контактов ленты.
- Очистка на 0,5 см проводки от изолирующей оболочки.
- Лужение контактов и проводников.
- Последовательная пайка каждого провода к ленте со строгим соблюдением полярности.
- Надевание отрезка термоусадочной трубки на место спайки, таким образом, чтобы ближайший диод оставался открытым.
- Нагревание термоусадного отрезка с целью его усадки (можно применить строительный фен, спичку, зажигалку).
Припаять провода не так сложно. Однако в этом процессе нужно учесть некоторые важные моменты:
- Правильно залуженная поверхность контактов и проводников должна быть полностью покрыта припоем.
- Чтобы в дальнейшем не перепутать полярность, нужно брать разноцветные жилы.
- Во время пайки жало паяльника не должно соприкасаться с местом контакта дольше 5 секунда, а при использовании флюса – 1-2 секунд.
- Избыточное оголение проводов может привести к неконтролируемому их сцеплению. В результате произойдет короткое замыкание.
- По завершении пайки вещество припоя на каждом контакте не должно соприкасаться. Для проверки можно воспользоваться вольтметром.
Как спаять ленту, покрытую силиконом
Нередко у пользователей возникает вопрос о том, как спаять между собой провода и контакты, покрытые слоем силикона – ответ на него прост – нужно просто счистить силиконовую изоляцию острым предметом. Для этого подойдет канцелярский нож. Далее процесс пайки ничем не отличается от вышеприведенного. Действовать нужно по точно такой же схеме.
Единственное, что может потребоваться по завершения паяльной операции, это обратно загерметизировать светодиодную ленту, в случае, если она предназначена для эксплуатации в экстремальных условиях. Кроме того, она может иметь специальную водозащитную изоляцию. В таком случае на место пайки нужно попытаться натянуть эту оболочку, а само место соединения с проводами залить силиконом. В завершении сверху ставится заглушка, изнутри смазанной герметиком и через отверстия которой пропускаются проводники.
Соединение внахлест без проводов
Часто требуется спаять отрезки светодиодных лент между собой без использования проводов. ПроцеДypa состоит из следующих этапов:
- Контактные площадки обеих лент нужно очистить от слоя изоляции и пленки – на одной со стороны светодиодов, а на другой – с обеих сторон, затем все зачистить и залудить.
- Наложить ленты друга на друга на 3 мм таким образом, чтобы очищенная с обеих сторон лента лежала на очищенной только с одной стороны.
- Прогреть по очереди все контактные площадки жалом разогретого паяльника, чтобы капли припоя с обеих лент соединились между собой (но не между соседними!).
- Пододвинуть отрезок термоусадочной трубки (предварительно одетый на один из концов ленты) на место спаянных контактов и, нагрев его строительным феном или небольшим открытым пламенем, осадить.
Пайка проводов под углом
Технология пайки светодиодной ленты под углом (обычно 90 градусов) ничем не отличается от вышеописанной стандартной процедуры и содержит все те же подготовительные и основные действия. Единственное отличие – в выборе места контактов. Чтобы провода не пересекались и не замыкали, их нужно подводить к разным контактным площадкам (соблюдая полярность), разделенным на шаг модуля – через несколько диодов. Такой размещение нисколько не ухудшит работу светильника, однако существенно облегчит процедуру пайки и последующую эксплуатацию.
Светодиодная rgb-лента
Все четыре контакта rgb-ленты должны быть соединены так, чтобы они не смыкались припоем. В противном случае может произойти замыкание и, как следствие, нарушение в ее работе – отключение каких-либо цветов, мигание, затухание и полное отключение.
В каком месте паять
Светодиодная лента состоит из гибкой печатной платы в виде ленты, групп светодиодов и проводников, соединяющих группы. Из этого следует, что разделить его на части можно только на пересечении групп. Эти точки отмечены специальной линией и символом ножниц, которыми светодиодная лента разрезается на части.
Спаиваем в месте разреза «по ножницам»
Припаять или соединить коннектор светодиодной ленты (без пайки), разрезать «ножницами» не составит труда. Для этого следуйте простому алгоритму:
- Зачистите контактные поверхности (дорожки проводников) светодиодной ленты ножом и обработайте их паяльником.
- Если вы припаиваете две полоски, отсоедините контакты второй полоски. При пайке поверх кабелей на блоке питания их также необходимо очистить и тщательно загерметизировать.
- Нанесите припой на соединяемые компоненты паяльником малой мощности 20-40 Вт.
- Сварить соединяемые детали проволокой или сваркой отверстий. Я рекомендую новичкам второй подход — простой и надежный!
- Проверьте качество сварного шва (см. следующую статью).
- Изолируйте с помощью изоляционной ленты и термоусадочной трубки.
В качестве примечания, в зависимости от типа светодиодной ленты, используется различное количество и обозначение проводников. Цветные полосы RGB. Одноцветный: «+», «-«, «-«.
Спаиваем в ошибочном месте разреза
А если укорачивание производится в другом месте? Соединить полоску скрепкой не получится, но и выбрасывать ее не стоит, поможет пайка. Давайте рассмотрим, как припаять светодиодную ленту в этом случае.
- Зачистите проводниковые дорожки самой светодиодной ленты так, чтобы были видны контактные дорожки внутри светодиодной ленты.
- Отклейте вторую часть полоски.
- Используя паяльник и клей, нанесите клей на контактные дорожки двух ленточных полосок.
- Здесь есть два варианта. Склейте светодиодные ленты между собой с помощью кусочков проволоки или просто склейте края вместе. Первый способ проще — я рекомендую его для начинающих.
- Проверьте качество пайки.
- Изолируйте контактные поверхности с помощью термоусадочной трубки или изоляционной ленты.
Чтобы углубить эту информацию, рекомендуем посмотреть интересное видео, в котором автор на примерах демонстрирует то, о чем мы говорили. Интересный момент можно увидеть на 5-й минуте видео — сварка крупным планом.
Как построены диодные элементы
Внутри светодиодных ламп установлены диоды. Также их монтируют в линейки и ленты, которые часто используются в рекламных баннерах для привлечения внимания потенциальных клиентов. Вывод из проволоки здесь отсутствует. Диоды установлены на пластиковую или алюминиевую печатную ленту и соединяются между друг другом специальной дорожкой во время пайки. Снять светодиод или установить новый не сложно, если под рукой есть газовая горелка паяльник и флюс.
Строение лампочки LED.
В большинстве случаев, светодиодные лампы изготавливается из алюминия. Это объясняется тем, что данный металл способен обеспечить эффективный теплоотвод на радиатор. В зависимости от мощности лампы, внутри устанавливается разное количество светодиодов. Контактные выводы СМД отличаются тем, что с обратной стороны есть специальная подложка, которая необходима для отвода тепла. Она в свою очередь припаивается к теплоотводящей площадке. В процессе снятия одного из диодов, её также придется отпаять.
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.
Каким образом подключаются диоды
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).
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:
- в наличии имеется батарея на 12 В, а также светодиоды на 0,02 А и 2,0 В;
- самым простым решением здесь будет подача напряжения в 2,0 В на каждый диод;
- при этом лишние 10 В необходимо будет погасить при помощи резистора. Его еще часто называют сопротивлением;
- используя закон Ома, вычисляем величину сопротивления (R = U/I). В результате получаем R = 10,0/0,02 = 500 Ом;
- также, чтобы уберечь сопротивление от лишнего тепла, необходимо провести расчеты его мощности. В результате получится Р = 10,0 * 0,02 А = 0,2 Вт.
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.
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.
Для чего необходимо соединять светодиодные ленты?
В основе LED-ленты лежит гибкая полоска, по всей длине которой через определённые равные промежутки размещены световые диоды. Соединяются они специальной последовательной цепью, идущей по электрическим гибким дорожкам. Они позволяют ленту разрезать на одинаковые куски, кратные трём по числу диодов. На каждой диодной ленте есть разметка для разреза, а рядом расположены небольшие площадки «пятачки» для подсоединения проводов.
Красивая светодиодная лента в катушке
С обратной стороны диодной ленты приклеена липкая лента с защитной плёнкой, с помощью которой можно фиксировать её практически на любую поверхность.
На сегодняшний день существует большое количество различных видов светодиодных лент, которые отличаются по типу свечения, цветовым характеристикам, а также по числу светодиодов, находящихся на 1 метре ленты.
Но так как LED-ленты продаются по 5 метров в одной катушке, то зачастую этой длины бывает недостаточно для того, чтобы создать необходимую фигуру из ленты, разместить её непрерывным украшением фасада магазина или другого объекта. Поэтому приходится её наращивать, то есть удлинять на необходимое количество метров или даже сантиметров. С помощью ленты из светодиодов можно украшать подвесные потолки, аквариумы, арки и т. д. Светодиоды могут быть расположены ленте в один или в два ряда, покрываются они специальным покрытием для защиты от влаги, но могут быть и без неё.
Светодиодная лента с двумя рядами диодов
Питаются LED-ленты от сети в 12 или 24 В, поэтому при их покупке необходимо обзавестись трансформатором, понижающим напряжение.
Конструкция светодиодной ленты
Светодиодная лента — печатная плата из гибкого текстолита с двумя-четырьмя токонесущими полосками (в RGB три отвечают за красный, зеленый и синий цвета, одна — за питание), соединяющими между собой некоторое количество LED-диодов. Нередко гибкая плата покрывается защитным силиконом, позволяющим использовать изделие даже в воде.
Разрезается полоска на меньшие отрезки строго по пунктирным линиям, оставленным производителями. Исключительно на таких участках имеются контактные площадки, нужные для спайки или применения коннекторов.
Для питания используются источники на 12 (24) В. Ленты эксплуатируются для украшения жилых и административных помещений, подсветки приборных панелей автомобиля и даже в ремонте ЖК-дисплеев. Наличие специального преобразователя позволяет запитать их от обычных батареек либо через USB-выход компьютера.
Выводы касательные ремонта led-ленты
- Основные неисправности заключаются в БП, СДЛ или в местах соединения проводов. Можно либо починить неисправность, либо заменить устройство.
- Выбирайте качественные устройства. Дешевые СДЛ, низкого качества имеют низкую интенсивность свечения и подвержены быстрому перегреву.
- Соблюдение правил монтажа продлит срок эксплуатации ленты:
- наличие теплоотвода и отсутствие нагревающих элементов;
- расстояние между двумя СДЛ не менее 2 см;
- максимальный радиус изгиба основания 5 см;
- соблюдение правил пайки.
- Настройка питающего напряжения на выходных клеммах блока питания. С помощью резистора выстраивается значение равное 95% от номинального значения.