Андрей Смирнов
Время чтения: ~17 мин.
Просмотров: 0

Как запитать светодиодную ленту от батареек

Ликбез для начинающих

Для выпаивания детали из платы, нужно сделать так, чтобы контакты разогрелись до плавления припоя (примерно 230 °C). Основная ошибка начинающих — место паяльных работ сразу прогревают на 300 — 350 °C.

Например, нужно выпаять микросхему из платы паяльной станцией Lukey 702.

Многие радиолюбители и электронщики выставляют параметры нагрева выше 300 °C.

В первый момент, на деталь действует около 200 °C. На контактах и окружающем месте паяльных работ комнатная температура.Нагрев детали достигает 300 °C, а контакты еще не дошли до 200 °C.На микросхему поступает критическая температура 350 °C. Тем временем, окружающее место пайки неравномерно прогревается, даже если происходят равномерные движения феном по месту пайки. На контактах детали появляется заметная разница температур.400 °C и микросхема начинает зажариваться.
Еще чуть-чуть, и она отпаяется из-за того, что и контакты практически нагрелись до плавления припоя. Но это происходит потому, что плата прогрелась. И в данном случае, это произошло неравномерно. Высокие значения температур приводят к тепловому пробою микросхемы, она выходит из строя. Плата сгибается, чернеет, появляются пузыри из-за вскипевшего текстолита и его составляющих.

Как все-таки без ущерба паять детали?

Нужно проанализировать место пайки и оборудование:

Оценить толщину платы. Чем толще плата – тем сложнее и дольше ее прогревать. Плата представляет собою слои дорожек, маски, площадки и много металлических деталей, которые очень теплоемкие.

  • Что находится рядом. Чтобы не повредить окружающие компоненты, нужно их защитить от температуры. С этой задачей справятся: термоскотч, алюминиевый скотч, радиаторы и монетки.
  • Какая температура окружающей среды. Если воздух холодный, то плату придется нагревать чуть дольше. Особое значение имеет то, что находится под платой. Не нужно паять на металлической пластине, или на пустом столе. Лучше всего подойдет деревянная дощечка или набор салфеток. И при этом плата должна находиться в одной плоскости, без перекосов.
  • Оборудование. Многие паяльные станции продаются без калибровки. Разница между показываемой температуры на индикаторе и фактическая может достигать как 10 °C, так и все 50 °C.

Инструменты и материалы

Для выполнения соединения светодиодного устройства при помощи паяния потребуются определенные материалы.

  • Светодиодное устройство необходимой длины, которая может быть укорочена только в тех местах, где имеются обозначения, сделанные производителем.
  • Соединительные провода в разноцветной оплетке, которая необходима, чтобы не перепутать электроконтакты друг с другом. Сопротивление провода определяется исходя из характеристик потребления светодиодного устройства, другими словами – сколько ватт электроэнергии потребляет 1 м ленты. На каждый метр ленты должно приходиться сечение провода равное не менее 0,2 мм.
  • Флюс для обработки поверхностей провода – канифоль, ЛТИ или СКФ. Флюс улучшает адгезию припоя и защищает рабочую поверхность в месте паяния от воздействия кислорода, который при контакте с нагреваемой медью образует оксидную пленку.
  • Свинцово-оловянный припой для выполнения паяния.
  • Если светодиодное устройство имеет защиту, то после ее соединения также потребуется создать гидроизоляцию в области стыка. В других случаях изоляцией может стать термоусадочная трубка, которая под действием нагрева сжимается и плотно обтягивает соединение стыка двух частей ленты.

Для соединения светодиодных лент кроме расходных материалов потребуются еще и инструменты:

  • электрический паяльник с регуляцией уровня нагрева;
  • щипцы или нож для зачистки соединительных проводов;
  • нагревательный прибор – им может стать строительный фен либо пламя зажигалки.

Распространенные ошибки при пайке

По незнанию или отсутствию опыта чаще всего во время пайки светодиодной ленты допускаются следующие виды ошибок:

  1. Использование мощного паяльника, температура жала которого превышает 300 градусов.
  2. Применение кислоты или активного флюса. В результате могут повредиться контакты, провода, припой и токопроводящие полосы на ленте.
  3. Вместо качественной продукции может попасться поддельная светодиодная лента с неизвестным сплавом в местах контактов, не поддающихся пайке.
  4. Толстые или избыточно жесткие, трудно гнущиеся проводники могут оторвать место припоя и повредить саму ленту.

Если нет возможности определить температуру паяльника, нужно обратить внимание на его эксплуатационные параметры. Избыточно разогретое жало начинает дымить, канифоль и флюс при соприкосновении с ним шипит и закипает, припой быстро плавится и не прилипает, а при попадании на жало не блестит, но имеет матовую разрыхленную поверхность, сама рабочая часть паяльника при этом покрывается нагаром

Модель Lab

Модель Lab основана на следующих трех параметрах: L — яркость (Lightness) и два хроматических компонента — a и b. Параметр a изменяется от темно­зеленого через серый до пурпурного цвета. Параметр b содержит цвета от синего через серый до желтого (рис. 8). Оба компонента меняются от –128 до 127, а параметр L — от 0 до 100. Нулевое значение цветовых компонентов при яркости 50 соответствует серому цвету. При значении яркости 100 получается белый цвет, при 0 — черный.

Рис. 8. Графическое представление модели Lab

Понятия яркости в моделях Lab и HSB нетождественны. Как и в RGB, смешение цветов из шкал a и b позволяет получить более яркие цвета. Уменьшить яркость результирующего цвета можно за счет параметра L.

Рис. 9. Пример взаимосвязи цветов в моделях Lab и RGB

Откройте окно выбора цвета в программе Photoshop, в поле яркости L введите значение 50, для параметра a введите наименьшее значение –128, а параметр b обнулите. В результате вы получите сине­зеленый цвет (рис. 9). Теперь попробуйте увеличить значение параметра a на единицу

Обратите внимание: ни в одной модели числовые значения не изменились. Попробуйте, увеличивая значение данного параметра, добиться изменения в других моделях

Скорее всего, у вас получится это сделать при значении 121 (зеленая составляющая RGB уменьшится на 1). Это обстоятельство подтверждает факт того, что модель Lab имеет больший цветовой охват по сравнению с моделями RGB, HSB и CMYK.

В модели Lab яркость полностью отделена от изображения, поэтому в некоторых случаях эту модель удобно использовать для перекраски фрагментов и повышения насыщенности изображения, влияя только на цветовые составляющие a и b. Также возможна регулировка контраста, резкости и других тоновых характеристик изображения за счет изменения параметра яркости L. Примеры коррекции изображения в модели Lab приводились в КомпьюАрт № 3’2012.

Цветовой охват модели Lab шире, чем у RGB, поэтому каждое повторное преобразование из одной модели в другую практически безопасно. Более того, можно перевести изображение в режим Lab, выполнить коррекцию в нем, а затем безболезненно перевести результат обратно в модель RGB.

Модель Lab аппаратно независима, служит ядром системы управления цвета в графическом редакторе Photoshop и применяется в скрытом виде при каждом преобразовании цветовых моделей как промежуточная. Ее цветовой диапазон покрывает диапазоны RGB и CMYK.

Применение и разница с профессиональной цветомузыкой

Такие эффекты можно применять для создания недорогой цветомузыки в кафе, баре, ресторанах.

Очень часто такие RGB девайсы покупают автолюбители и монтируют данную подсветку на днище или в салоне своей машины.

Со стороны выглядит очень эффектно, тем более по затратам это сущие копейки. 

Безусловно, эффекта профессиональной цветомузыки вы не получите. Здесь не будет явного разделения спектра звука на средние и высокие частоты, и тонкой привязки моргания от этого.

Что басы, что писк, мигать будет все одинаково, но по разному алгоритму. В идеале басы должны быть красными, высокие частоты сопровождаться синим, желтым, белым цветом, а средние — зеленым.

Пайка светодиодной ленты

На этом предлагаю закончить затянувшийся ликбез по пайке и материалам для неё и перейти непосредственно к теме статьи — как припаять провода к светодиодной ленте или соединить два куска ленты между собой.

Начнем с того, что жало вашего паяльника должно быть хорошо залужено, его кончик равномерно покрыт припоем и блестеть. Если это не так, то если у вас несгораемое жало – его следует очистить горячим об целлюлозную смоченную губку, а если не поможет, то заменить. Если медное – нагреть, зачистить напильником, окунуть в канифоль и намазать на него припой.

Как залудить медное жало

После этого нужно подготовить контактные площадки светодиодной ленты, залудив их. Для этого я предварительно снял силиконовый защитный слой с ленты и зачистил контактные площадки до блеска, на фото ниже вы видите результат лужения 5 разными припоями (канифоль, ППВ101, F2000, ЛТИ-120, NC-559). Субъективно я считаю, что лучше всего с задачей справляется ЛТИ-120 (при этом он недорогой), ППВ101 (оставляет много грязи после себя) и относительно дорогой NC-559.

Качество залуженных контактов разными припоями, у NC-559 получились самые крупные и блестящие шарики на контактных площадках, а F2000 показал себя даже хуже канифоли.

После того как залужены контактные площадки на ленте нужно залудить провода, которые вы будете к ним припаивать. Для этого снимаем изоляцию с проводов, если нужно зачищаем жилы до характерного блеска и набираем припой на кончик паяльника и прижимаем им провод к канифоли, если вы используете не канифоль, то просто покройте провод флюсом, и жалом нанесите припой.

Теперь нужно припаять провода к ленте. На всех этапах работы паяльник должен быть хорошо прогретым и хорошо плавить припой. При пайке проводов к контактной площадке, главное не держать паяльник слишком долго – прикоснулись проводом к контакту, прижали его паяльником, как только заметили, что припой стал сильнее блестеть, он расплавился, сразу же убирайте паяльник. Времени это занимает не больше секунды. Перед тем как припаивать провода рекомендуется повторно нанести немного флюса на контакты ленты.

Если нужно спаять ленты встык, но без промежутка, то нужно залудить контакты лент наложить их друг на друга с небольшим смещением так, чтобы из-под верхней ленты виднелись контакты нижней ленты, после чего пропаять их. Такое соединение может разрушиться от вибрации, поэтому не будет лишним запаять туда проволочки. Хотя справедливости ради стоит отметить, что в дешевых китайских лентах бывает, что такие соединения сделаны чуть ли не через каждые полметра. Видимо, китайцы их спаивают из обрезков или отходов производства.

Не забывайте лайкать эту статью и какую статью вы бы хотели почитать на данном канале? Пишите в комментарии.

Характеристики светодиода 3 w

Светодиоды мощностью 3 ватта обладают увеличенной светоотдачей, но их КПД ниже, чем у 1-ваттных элементов. Это стало причиной снижения интереса пользователей, хотя возможности этих устройств намного выше. В частности, их стоимость из расчета на 1 лм освещения ниже, чем у светодиодов 1 Вт. Кроме того, они широко используются в системах освещения и декоративной подсветки, в комплектах автосвета, на велосипедных фарах. Часто встречаются в конструкции налобных фонарей.

Основные параметры светодиодов 3 вт:

  • рассеиваемое напряжение на кристалле — 1.8-3,6 В (1.8-2 для инфракрасных, 2,1-2,4 для красных и желтых и 3,1-3,6 для зеленых, голубых и синих элементов);
  • прямой ток — 600-700 мА;
  • световой поток — 20-250 Лм на каждый кристалл;
  • количество излучающих кристаллов — 1, 2 или 3;
  • размер чипа минимальный — 4,2 × 4,2 мм, оптимальный — 5,4 × 5,4 или 6 × 6 мм;
  • срок службы (заявленный) — до 50000 часов при соблюдении условий эксплуатации.

Существуют светодиоды с белым или цветным цветом излучения. Есть оттенки:

  • белый;
  • теплый белый;
  • красный;
  • инфракрасный;
  • желтый;
  • синий;
  • зеленый.

Цвет светодиода зависит от того, какой тип полупроводника использован при его изготовлении. Кроме монохромных светильников есть многоцветные элементы (RGB).  Они имеют три излучающих кристалла красного, зеленого и синего цвета. При изменении напряжения питания возможно изменение оттенка свечения, что широко используется в декоративной или дизайнерской подсветке помещений.

Основная особенность LED 3w состоит в высокой требовательности к отведению тепловой энергии. Наиболее проблемным участком является точка присоединения кристалла к корпусу. Если не обеспечить качественное охлаждение. Светодиод быстро деградирует, потеряет свою яркость и выйдет из строя.

Дополнительная тренировка

Для дополнительной тренировки можно попробовать паять различные ненужные платы от компьютеров и смартфонов. На материнских платах существует много SMD и DIP компонентов. Только долгие и упорные часы практики помогут развить навыки в пайке.

Сетка

В качестве упражнения можно попробовать спаять сетку из проводов. Качество пайки оценивается по нагрузке на эту спаянную сетку проводов. Если паяные соединения не рвутся под нагрузкой, то пайка отличная.

Конструкторы

Так же отлично помогают радиоконструкторы.

Они учат понимать электрические схемы и тонкости пайки. Следует начинать с простых конструкторов, например с мигалок или дверных замков. По мере повышения мастерства, можно повышать уровень сложности, доходя до сложных LED кубиков.

Пайка кислотой

Кислота используется только в крайнем случае, когда сильно окисленная поверхность не поддается лужению. Все детали, провода и разъемы могут отлично паяться без кислоты.Подробнее о паяльной кислоте

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.

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.

Питаются LED-ленты от сети в 12 или 24 В, поэтому при их покупке необходимо обзавестись трансформатором, понижающим напряжение.

Как отпаять и припаять заново светодиод

Перед тем, как приступить к пайке светодиодов на алюминиевую плату, необходимо изучить инструкцию и обзавестись материалами и инструментами для работы. Также следует понимать, из чего состоит лампочка и как правильно её разобрать, чтобы не повредить внутренние элементы. Не стоит забывать о проверке приобретённых светодиодов, иногда мастера пренебрегают этим правилом, из-за чего работу приходится выполнять дважды.

Что необходимо для работы

Для выпаивания светодиода из алюминиевой платы необходимо подготовить следующее:

  • пинцет;
  • лезвие;
  • паяльник (рекомендуется с тонким жалом);
  • флюс;
  • лезвие;
  • держатель.

Если нет паяльника с тонким лезвием, можно сделать самостоятельно насадку. Для этого используется медная проволока. Именно такие насадки используются мастерами для пайки мелких элементов.

Паяльник с самодельной тонкой насадкой из медной проволоки.

Температура пайки

Индикаторный диод, который устанавливается на печатную плату состоит из токопроводящих ножек и стеклянной колбы. Внешне он напоминает маленькую лампочку. Для пайки необходимо использовать паяльник с мощностью не более 60 Вт. Допустимая температура жала – 260 градусов. Говоря об SMD диодах, они не имеют токоведущих элементов. Их заменяют специальные контактные площадки на плате. В данном случае для пайки используют паяльник мощностью 12 Вт.

Пошаговая инструкция отпайки

На первом этапе следует заняться снятием алюминиевой платы. Для этого корпус лампы отделяется от плафона. Здесь можно использовать нож. Но, работать стоит аккуратно, чтобы не повредить элементы. К основанию площадка крепиться с помощью пары проводов (плюс и минус). Их следует отпаять, закрепив на держателе. С алюминиевого основания плату можно снять без помощи инструментов.

Отсоединённая плата со светодиодами.

Перед тем, как начать выпаивать светодиод из светодиодной лампочки паяльником, нужно взять тестер и пройтись по всем чипам, чтобы проверить их на работоспособность. Но, в большинстве случаев, повреждённые элементы можно заметить визуально. На прогоревшем светодиоде появляется черная точка.

Внешний вид прогоревшего диода.

Но, проверку лучше выполнять с помощью тестера, так как иногда поломка не влечет за собой видимых изменений.

Проверка диодов тестером.

Особое внимание рекомендуется уделять качеству пайки. Если брак был допущен на производстве, это отразится на функциональности чипов

Схема припайки

Когда будут определены все сгоревшие диоды, можно приступить к пайке. Для начала плата закрепляется на держателе. После в руки нужно взять пинцет и горелку, её аккуратно подносят с обратной стороны платы. Через 3-5 секунд пайка должна ослабнуть, что даст возможность отсоединить диод. Исправный элемент должен быть закреплён до того, как остынет основание. Для этого на контактную площадку нужно поместить каплю флюса. Чип устанавливается сверху с учётом полярности.

Далее нужно снова приступить к нагреванию, но при этом, на кристалл нужно слегка надавить. Держать диод нужно до того момента, пока контактные «ножки» надёжно не закрепятся в припое. Если светодиода нет, на его место можно припаять небольшой отрезок проволоки. Лампа продолжит работать, но светить будет тусклее. Но, такой вариант ремонта подойдёт только в том случае, если на плате установлено более 10-ти чипов.

Снятие повреждённого светодиода.

По такой же схеме отпаиваются диоды из ламп «кукуруза». Это можно сделать, если лампочка небольшого размера и собрана по классической схеме. Вместо паяльника иногда используется фен, но в таком случае придётся выделить значительно больше времени на работу.

Когда диоды расположены на линейке из алюминия, перед пайкой чипов её следует закрепить для предотвращения повреждения токоотводящих дорожек. Олово плавят паяльником, между платой и выводом одновременно продвигается лезвие. Когда будут освобождены все выводы, следует заняться прогреванием кристалла, а подложка от платы отсоединяется с помощью лезвия.

Схема подключения

При подключении, дабы у вас не перепутались цвета, соблюдайте распиновку. От конца светодиодной ленты, уже как правило отходят припаянные отрезки разноцветных проводов.

Если их нет, придется припаять их самому. Сложного в этом ничего нет, но определенные нюансы все же существуют. Какие именно, описано в статье ниже.

При готовом 4-х пиновом коннекторе-разъеме папа-мама, подключение выглядит еще проще.

Таким образом соединяете все провода по своим цветам:

R-красный

G-зеленый

B-синий

V»+» — общий плюсовой провод

Что будет, если например подключить зеленый провод от Led ленты не к своему контакту на клеммной колодке, а к другому, например с надписью «B»?

В этом случае при нажатии на пульту на зеленую кнопку, у вас подсветка будет светиться не зеленым цветом, а синим. Что как понимаете, не очень удобно.

На этом же блоке, на клеммной колодке расположены контакты для подключения питания 12 или 24в. Самое главное здесь не перепутать полярность.

На клемму со знаком «+» должен приходить провод от плюсового контакта блока питания. На клемму «-» от минусового. Иначе можете что-нибудь спалить.

В принципе на этом все подключение можно считать завершенным.

Последовательность схемы здесь следующая:

блок питания

RGB музыкальный контроллер

светодиодная лента

Нажимаете кнопку ВКЛ на пульту и проверяете работоспособность самой ленты, переключая вручную все цвета. Далее ручкой отстраиваете чувствительность. Желательно добиться такого эффекта, чтобы контроллер на реагировал на голос и посторонние разговоры в помещении, зато хорошо срабатывал на басы, музыкальные звуки и мелодии.

Что потребуется для пайки?

Перед началом любой работы нужно заранее приготовить все необходимое. Такой несложный процесс, как пайка светодиодной ленты не исключение. Для начала работы потребуются следующие инструменты:

  1. Паяльник с узким жалом мощностью 25–40 Вт или паяльная станция.
  2. Кусачки или пассатижи.
  3. Ножницы, если лента еще не разрезана.
  4. Универсальный монтажный держатель (более известный под названием Третья рука). Понадобится для зажатия светодиодной ленты во время спайки с проводами. Это профессиональный инструмент, далеко не у всех имеющийся под рукой. Его можно заменить любым подручным грузом, который способен надежно зажать LED-ленту на время пайки.
  5. Зачищающий инструмент.

Из расходных материалов обязательно понадобится припой и паяльный флюс. В качестве припоя подойдут любые сплавы с температурой плавления до 300 °C. Наиболее удобны в использовании свинцово-оловянные сплавы в форме проволоки. Тип флюса не имеет принципиального значения.

Стоит отметить, если во время пайки будет использоваться активный флюс, то необходимо заранее приготовить спирт и небольшой кусочек тряпочки или ваты. Активные флюсы еще долго реагируют с металлами после пайки, поэтому излишки флюса нужно удалять.

Для надежной изоляции контактов потребуется термоусадочная трубка (ее еще называют термоутяжка) диаметром около 10 мм, зажигалка или спички.

Провода подойдут только медные многожильные сечением 0,5–0,75 мм2. Их длину нужно отмерить заранее, с запасом в 10 см.

Особенности конструкции

Говоря о потребности спаять светодиодную ленту, необходимо понимать особенности ее конструкции. Само изделие представляет собой нестандартный прибор, для которого не нужны обычные провода. Здесь светодиоды размещены вдоль узкой полосы. Их соединяют тонкие провода, замыкая тем самым все элементы системы в единую цепь. Поэтому, если ленту необходимо нарезать на определенного размера куски, контакты между ними нужно припаять, чтобы повторно замкнуть всю систему. Все действия по созданию светодиодной установки укладываются в следующие этапы:

  • сначала, естественно, выбираем изделие;
  • далее нужно правильно припаять к ленте в месте разреза провода;
  • потом выбираем блок питания;
  • после этого подключаем все элементы в единое целое по схеме, приведенной ниже.

Схема системы

Если же вам нужно сделать управляемый источник света, необходимо обзавестись контроллером и пультом дистанционного управления.

Подготовка к работам

В рамках подготовительного процесса должно быть решено несколько задач. Главная из них заключается в зачистке рабочей поверхности и, при необходимости, демонтаже сгоревшего диода. Старые элементы лучше всего убираются маломощными паяльниками на 25 Вт после облуживания кончика до необходимых размеров, что позволит удобно произвести термический срез

Далее особое внимание уделяется поверхности. Лаки и всевозможные технические покрытия должны быть также устранены механическим способом – например, зачищены строительным ножом

Теперь другой вопрос – как паять светодиоды на алюминиевые платы? На этот случай будет не лишним подготовить особый флюс для конкретного металла или же использовать универсальный оловянно-свинцовый припой. Что касается выбора паяльника, то в высокой мощности потребности не будет. Можно отдавать предпочтение компактным моделям с нагревом до 250 °C.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации