Применение паяльника и коннекторов для соединения светодиодных лент

Как паять светодиодную ленту советы от профессионала

Часто при монтаже светодиодной ленты появляется необходимость соединить куски между собой или к проводам блока питания. Есть несколько основных способов: коннектор, пайка. Последний подход, требует больше времени и навыков работы с паяльником, однако считается самым надежным. Т.к. не все умеют паять и впервые сталкиваются с этим, в данной статье мы подробно разберем, как паять светодиодную ленту, какие материалы понадобятся, каким паяльником лучше пользоваться и многие другие важные вопросы пайки.

Что нужно для пайки

Непосредственно, перед началом пайки нужно запастись всеми необходимыми материалами и инструментом. Самое главное – это конечно паяльник. К выбору паяльника для светодиодной ленты стоит подходить очень серьезно. Слишком слабый – не позволит качественно припаять контакты. Слишком мощный, наоборот, расплавит их.

Идеальный вариант – паяльная станция. Она позволяет регулировать температуру пайки, подбирать жало нужного диаметра. Если у Вас есть подобная станция, то это хорошо. Специально покупать ее для этой задачи не стоит, т.к. можно обойтись и обычным паяльником.

Внешний вид паяльной станции с феном

Оптимальная мощность варьируется в диапазоне 20-40 Вт. Этого достаточно, чтобы выполнить качественное соединение деталей.

В качестве припоя используется любой, который имеется в ваших запасах. Также можно использовать пару: канифоль, олово. Никаких ограничений в этом нет.

Очень удобно использовать универсальный монтажный держатель – третья рука. Приспособление очень помогает в процессе пайки. Позволяет зажать светодиодную ленту и спокойно припаять к ней все, что нужно. Но, если в доме нет подобного устройства, не стоит отчаиваться, можно обойтись без него, однако придется немного помучаться.

Составим список, что нам нужно:

1. Паяльник 20-40 Вт или паяльную станцию.
2. Припой.
3. Универсальный монтажный держатель (по возможности).
4. Кусачки.
5. Ножницы.
6. Ножик (для зачистки контактов).
7. Изолента (для изоляции контактов после пайки) или термоусадка (термоусадочная трубка) диаметром 10 мм.
8. Медные провода сечение 0,5-0,75 мм, многожильные (понадобятся для соединения).

Готовим паяльник

Паяльник в нашем деле – основной инструмент. От качества его изготовления и подготовки к работе зависит результат спайки. Перед началом, рекомендую жало паяльника почистить от гари при помощи надфиля. Обязательно прогреть до рабочей температуры и залудить жало.

Не стоит перегревать паяльник. Во время работы необходимо отключать его от сети питания на 5 минут, каждые 15-20 минут работы.

Спаиваем в месте разреза «по ножницам»

Спаять или соединить светодиодную ленту коннектором (без пайки), разрезанную по «ножницам» не составит труда. Для этого достаточно следовать простому алгоритму:

1. Зачистить ножиком и облудить при помощи паяльника контактные площадки (проводники) светодиодной ленты.
2. Если производится пайка двух лент, то зачистить контакты второй. Если пайка осуществляется к блоку питания при помощи проводов, то их также нужно тщательно зачистить и облудить.
3. При помощи маломощного паяльника 20-40 Вт нанести припой на соединяемые части.
4. Спаять соединяемые части между собой при помощи проводов или встык. Начинающим рекомендую второй подход – просто и надежно!
5. Проверить качество пайки (как это сделать сказано ниже в статье)
6. Изолировать при помощи изоленты и термоусадки.

Для справки стоит отметить, в зависимости от типа светодиодной ленты, она имеет разное количество и наименование проводников. Цветная RGB лента: «R», «G», «B», «+». Одноцветная: «+», «-».

Спаивать между собой нужно только одноименные, например плюс с плюсом, R к R!

Преимущества и недостатки пайки

Спаривание, полученное таким способом, обладает большей механической прочностью, чем при помощи коннектора. Кроме того, оно не окисляется и не подвержено коррозии. Если при использовании соединителей место контакта нагревается, то пайка лишена этих недостатков.

К минусам следует отнести сложность процесса. Не в любом месте можно им воспользоваться. Паять проще на горизонтальной плоскости, а если соединить нужно где-нибудь под потолком, то легче использовать коннекторы. Фото соединений светодиодной ленты между собой наглядно показывают, что чаще используют соединители. Пайка занимает значительно больше времени. Нужно иметь опыт и уметь определять, насколько качественным получилось соединение.

Правила монтажа

Если с выбором светодиодной ленты проблем возникнуть не должно, то как ее паять знают немногие. Но не переживайте, паять любую диодную ленту не очень сложно. Здесь только необходимо придерживаться пошаговой инструкции:

• замеряем длину изделия и определяем место будущего разреза;
• на изделии имеются специальные пометки, что идут по резиновой основе. Вот по ним и необходимо делать разрез;

Место разреза

• когда с местом разреза определились, разрезаем изделие обычными ножницами. Будьте аккуратны, так как диоды не должны повредиться в процессе нарезки;
• затем монтажную поверхность необходимо хорошо обезжирить и просушить;
• после этого с обратной стороны резиновой основы следует снять защитную пленку. Далее прикрепляем диоды к поверхности. При необходимости изгиба, его максимальный радиус должен составлять 2 см;
• проводим пайку всех отдельных элементов осветительной системы. Провода здесь должны соединить между собой в одну систему светодиодную ленту, диммеры для регулирования яркости диодов, усилители, контроллер и т.д.;

• в процессе пайки следует использовать маломощный паяльник (примерно на 25-40 Вт). Сами провода должны иметь сечение в 0,75 мм, а длину – 20 см;
• при использовании одноцветной диодной ленты рекомендуется брать черный и красный провода. Красный подключаем к плюсу, а черный – к минусу;
• перед началом пайки концы у проводов следует зачистить примерно на 2 мм с той стороны, которой они будут подключаться к светодиодной продукции. С другой стороны зачистить необходимо на 1 мм;
• подключение к ленте производится с помощью обработки проводов канифолью и оловом;

Пайка проводов

После окончания рабочее место необходимо тщательно изолировать. Затем проверяем работоспособность спаечного участка системы. Следуя данной инструкции, вы сможете без проблем припаять к ленте провода, подключив ее к блоку питания и контроллеру.

Их виды

Реализовываются данные элементы с разными конфигурациями, то есть имеют от одного до трех и более разъемов. Каждый тип предназначен для конкретного светодиодного оборудования, и определяется методом соединения частей. Методы бывают двух видов – жесткий и гибкий. Изготовители светодиодных лент в их конфигурации уже внедряют с двух концов специальные контакты, которые позволяют сразу подсоединить световое оборудование к источнику энергии. Но если ленту разрезать, то вмонтированных заводом-изготовителем контактов не хватает, на помощь дизайнерам приходят качественные коннекторы, которые являются незаменимыми элементами при данных обстоятельствах.

Некоторые особенности монтажа светодиодных лент

При создании проекта декоративной подсветки на основе LED лент необходимо учесть их некоторые технологические особенности:

Резать светодиодную полосу можно только по специально нанесенной на ее поверхность разметке. В зависимости от разновидности ленты минимальная длина отрезка может варьироваться от 25 до 166 мм. Поэтому при составлении предварительного чертежа с применением конкретного типа LED полосы необходимо учитывать кратность ее разреза на отрезки необходимой длины.

При стыковке отдельных участков с помощью коннекторов нужно строго соблюдать полярность соединения (то есть «+» к «+», «-» к «-»).

Необходимо учитывать геометрические размеры всех коннекторов (подогнать «по месту» длину каждого отрезка ленты невозможно, поэтому корректно составленный чертеж поможет избежать непредвиденных сложностей при монтаже и подключении).

Способы соединения двух отрезков светодиодной ленты

Соединить 2 отрезка подсветки можно 3 способами: ленты без проводов – паяльником, с помощью проводов и коннекторами.

Соединение паяльником лент без проводов

Чтобы спаять между собой полоски без проводов, их концы срезают до уровня токоведущих контактов. Для этого 1 кусок изделия очищают от клеевой основы и оголяют контакты. Затем их смазывают флюсом и наносят слой олова до тех пор, пока не появится пленка серебристого цвета. Светодиодные полосы друг к другу соединяются внахлест, придерживаясь полярности. Чтобы олово плотно зафиксировало контакты, его прогревают в течение 5 секунд паяльником.

Соединение с проводами

Чтобы 2 отрезка припаять проводами требуется коннектор для поворотного соединения сегментов. Прежде чем соединить детали вместе, подготавливают подсветку:

1. Конец изделия очищают от влагозащитного покрытия.
2. Жестким ластиком или зубочисткой протирают контактные площадки. Это поможет устранить окислы. Можно использовать кончик спички, он мягкий и не испортит контакты, но хорошо устранит окисление.
3. Когда изделие будет готово, то под подпружинные контакты продевают контактные пятаки. Красный провод – плюс, черный – минус.

Спаиваем в ошибочном месте разреза

Если разрез ленты сделан неправильно, то соединить ее коннектором не получится. Не стоит выбрасывать изделие, т. к. его можно соединить с помощью пайки:

1. Для этого дорожки светодиодной подсветки тщательно зачищают. Когда проходящие внутри нее контактные дорожки станут хорошо видны, зачищают вторую часть изделия.
2. Затем на контактные дорожки 2 отрезков с помощью паяльника наносят припой.
3. Самый простой способ спаять 2 отрезка – использовать небольшие кусочки проводов. Более сложный вариант – спаять отрезки встык.
4. Чтобы проверить пайку на качество, провода слегка потягивают или шевелят ими. Если место спайки не деформировалось, значит, работа сделана правильно.
5. Контактные площадки обматывают изолентой или изолируют термоусадкой.

Ремонт светодиодной ленты

Разобраться, почему не работает светодиодная подсветка, и отремонтировать ее, можно с помощью следующих инструментов и материалов:

• отвертки-индикатора;
• электроизмерительного прибора – мультиметра;
• коннектора;
• паяльника;
• припоя.

Диагностика и методы ремонта электрических цепочек происходит по правилам: проверки напряжения и целостности всех частей лампы. Ремонт изделия:

1. Светодиодная подсветка мерцает постоянным тусклым светом, иногда полностью отключается. Исправность блока питания светодиодной ленты проверяют путем присоединения к нему контрольной лампы или мультиметра. Мерцание возникает при скачках напряжения, плохих контактах в ленте и блоке питания. Если подсветка имеет 1 неисправный светодиод, то мерцание будет проявляться в одном месте. Такой светодиод меняют на новый. Если установка изделия сделана под прямым углом, то места изгибов постепенно выходят из строя. Поврежденный участок меняют частично или полностью.
2. Лента горит не полностью или гаснет, значит, произошел перегрев некоторых ее участков или была сделана неправильная установка. Для исправления проблемы плохой сегмент подсветки удаляют и устанавливают коннекторы или соединители.
3. Если не горят лампочки, нужно протестировать блок питания на присутствие входного напряжения. Для этого проверяют фазу в розетке отверткой-индикатором либо питание на клеммах входа. Мультиметр настраивают на режим замера переменного тока. Чтобы проверить выходное напряжение на контактах светильника и выходных клеммах блока питания, используют отрезок ленты. Напряжение проверяют на погасшем участке. Целостность проводников была нарушена, если напряжение поступает на подсветку, а лампочки не загораются.

Проблема неисправности блока питания может быть из-за сгоревшего предохранителя, неисправности диодного моста, оборванной дорожки.

Частые ошибки при пайке

Неопытные мастера часто допускают следующие ошибки:

• установка коннектора на токоведущие контакты. Это приведёт к плохому соединению;
• работа паяльником, разогретым до 300 °C и выше. Это спровоцирует сжигание токоведущих нитей;
• использование агрессивного раствора приведёт к разъеданию контактов;
• несоблюдение полярности при установке диода на плату.

Чтобы новый диод работал долго и не перегорел, перед установкой на плату с неё следует удалить остатки припоя. Для этого рекомендуется использовать проволочную оплётку от экранированного провода. Допущенные в процессе работы ошибки могут спровоцировать мгновенное перегорание или взрыв лампы при включении.

Достоинства и недостатки ленты 220 В

Светодиодные ленты с прямым питанием от 220 В имеют важные преимущества:

• не требуют использования блока питания;
• способны обеспечивать световое оформление участков большой длины;
• относительно недороги и доступны;
• демонстрируют хорошую работу в условиях улицы, особенно при низких температурах воздуха.

Говоря о достоинствах LED лент на 220 В, следует упомянуть и о недостатках. Их немало:

большая протяженность ленты не только важное достоинство, но иногда серьезный недостаток. Подсветить небольшой отрезок таким устройством не удастся; ленты, предназначенные для питания от 220 В, не имеют липкого слоя, что несколько усложняет монтаж; простота подключения имеет оборотную сторону — отсутствие гальванической развязки ленты, которая становится опасной и требует надежной изоляции всех соединений. Кроме того, для исключения опасности поражения электротоком необходима защита не ниже IP67; нагрев светодиодов достаточно велик, а возможности теплоотведения у них практически нет

Обычно такие ленты хорошо защищены от внешних воздействий, но, с увеличением надежности защиты резко уменьшается возможность охлаждения. Это является причиной использования преимущественно в уличных условиях; выпрямитель, имеющийся в стандартном проводе питания, не имеет сглаживающего конденсатора. Это делается из соображений компактности, но в результате светодиоды при включении начинают мерцать с частотой 100 раз в секунду (100 Гц). это не заметно невооруженным глазом, но человеческий мозг способен воспринимать мерцание такой частоты. Оно оказывает отрицательное воздействие, по санитарным нормам от него следует избавляться; подобные светильники недороги, что означает использование материалов низкого качества. Силикон, которым покрыта лента для защиты от влаги, издает заметный запах, который усиливается при нагреве. Это является еще одной причиной преимущественного использования на улице

Кроме того, для исключения опасности поражения электротоком необходима защита не ниже IP67; нагрев светодиодов достаточно велик, а возможности теплоотведения у них практически нет. Обычно такие ленты хорошо защищены от внешних воздействий, но, с увеличением надежности защиты резко уменьшается возможность охлаждения. Это является причиной использования преимущественно в уличных условиях; выпрямитель, имеющийся в стандартном проводе питания, не имеет сглаживающего конденсатора. Это делается из соображений компактности, но в результате светодиоды при включении начинают мерцать с частотой 100 раз в секунду (100 Гц). это не заметно невооруженным глазом, но человеческий мозг способен воспринимать мерцание такой частоты. Оно оказывает отрицательное воздействие, по санитарным нормам от него следует избавляться; подобные светильники недороги, что означает использование материалов низкого качества. Силикон, которым покрыта лента для защиты от влаги, издает заметный запах, который усиливается при нагреве. Это является еще одной причиной преимущественного использования на улице.

Количество недостатков превосходит достоинства, но это не настолько страшно, как может показаться. Назначение светодиодных лент на 220 В — подсветка наружных конструкций значительной протяженности. Некоторые из минусов ленты таким образом попросту нивелируются — например, нагрев или запах силиконового покрытия. Мерцание также мало влияет на органы восприятия людей, поскольку подобную подсветку никто не рассматривает подолгу.

Заметным недостатком можно считать невозможность прямого подключения RGB светильников. Каждый из них фактически представляет собой три ленты, нуждающиеся в обособленном питании. Световые эффекты, демонстрируемые разноцветными конструкциями, управляются контроллером, который параллельно является блоком питания.

Обойтись без него нельзя — будет гореть либо только один цвет, либо сразу все три. Кроме того, размер RGB лент не превышает 5 м, что для уличных инсталляций слишком мало.

Способы и порядок пайки

Прежде всего надо правильно подготовиться к процессу спайки. Для этого необходимо:

1. Задать светодиодной ленте соответствующую длину. Обычно они продаются в катушках длиной по пять метров. Разрез нужно выполнить строго по специальной линии, отмеченной на ней.
2. Отрезать кусок термоусадочной трубки длиной около двух сантиметров.
3. 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:

1. Зачистка и подготовка поверхности контактов ленты.
2. Очистка на 0,5 см проводки от изолирующей оболочки.
3. Лужение контактов и проводников.
4. Последовательная пайка каждого провода к ленте со строгим соблюдением полярности.
5. Надевание отрезка термоусадочной трубки на место спайки, таким образом, чтобы ближайший диод оставался открытым.
6. 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:

1. Правильно залуженная поверхность контактов и проводников должна быть полностью покрыта припоем.
2. Чтобы в дальнейшем не перепутать полярность, нужно брать разноцветные жилы.
3. Во время пайки жало паяльника не должно соприкасаться с местом контакта дольше 5 секунда, а при использовании флюса – 1-2 секунд.
4. Избыточное оголение проводов может привести к неконтролируемому их сцеплению. В результате произойдет короткое замыкание.
5. 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:

1. 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.
2. Наложить ленты друга на друга на 3 мм таким образом, чтобы очищенная с обеих сторон лента лежала на очищенной только с одной стороны.
3. Прогреть по очереди все контактные площадки жалом разогретого паяльника, чтобы капли припоя с обеих лент соединились между собой (но не между соседними!).
4. 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.

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.

Инструмент и материалы для пайки

Пайка любой светодиодной ленты предполагает наличие следующих инструментов и материалов:

1. Провода. Мягкие многожильные из медного сплава, толщиной не более 0,5 мм. Если требуется подсоединить более толстый проводник, его припаивают или скручивают через короткий отрезок тонкого и пластичного.
2. Припой. Это может быть ПОС-60 или его близкие модификации с температурой плавления до 300 градусов. Наиболее удобны припои в форме проволоки.
3. Канифоль. Применяется в монолитном виде или в форме раствора, наносимого кистью.
4. Флюс-гель для пайки нейтрального свойства. При использовании активных флюсов после использования избыток нужно немедленно удалить с поверхности металла ватным тампоном, промоченным в спирте.
5. Паяльник для светодиодной ленты. В идеале его мощность должна варьироваться в пределах 15-20 Вт. Более мощный может просто сжечь материал.
6. Инструмент для снятия изоляционной оболочки проводов.
7. Отрезок термоусадочной трубки поперечником 1,2 см. Он более надежно зафиксирует провода после их соединения методом пайки.