Как паять светодиоды утюгом

Техника безопасности

Если проводится ремонт прибора, который запитан от электросети, требуется соблюдение правил техники безопасности.

Светодиодные осветительные приборы подключаются к напряжению 220 В, это требует повышенной осторожности:

• после выключения лампочки необходимо вручную разрядить конденсаторы (закоротить выводы металлическим предметом, оснащенным ручкой из диэлектрика);
• при включении после ремонта лучше отвернуться (не исключена возможность взрыва);
• во время ремонта нельзя оставлять без присмотра паяльную станцию или паяльник (250-260 градусов вполне достаточно для возникновения пожара).

Зная конструкцию и принцип работы светодиодной лампы, ее можно отремонтировать. Однако существуют модели, которые подлежат только замене.

Как устроены диодные элементы

Внутри светодиодных ламп установлены диоды. Также их монтируют в линейки и ленты, которые часто используются в рекламных баннерах. Выводы контактов здесь отсутствует. Диоды установлены на пластиковую или алюминиевую печатную ленту и соединяются друг с 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 изготавливают из алюминия, который способен обеспечить эффективный теплоотвод на радиатор. Внутри устанавливается разное количество светодиодов, что определяет мощность. Контактные выводы диодной ленты имеют с обратной стороны подложку для отвода тепла. Она припаивается к теплоотводящей площадке. Снимая один из диодов, её также придется отпаять.

Как отпаять и припаять заново светодиод

Перед тем как приступить к пайке, необходимо изучить инструкцию и обзавестись материалами и инструментами для работы. 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 необходимы:

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

Если нет паяльника с тонким лезвием, можно сделать насадку из медной проволоки.

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.  SMD-диоды 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 снимают алюминиевую плату. Для этого корпус лампы отделяется от плафона. Здесь можно использовать нож, аккуратно, чтобы не повредить элементы. К основанию площадка крепится с помощью пары проводов (плюс и минус). Их следует отпаять, закрепив плату на держателе. С алюминиевого основания плату можно снять без помощи инструментов.

Отсоединённая плата со светодиодами.

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

Внешний вид прогоревшего диода.

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 пайки

Когда будут определены все сгоревшие диоды, можно приступить к пайке. Плата закрепляется на держателе. После горелку аккуратно подносят к обратной стороне 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 снова нагревают, при этом на кристалл нужно слегка надавить. Диод держать 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. Такой вариант подойдёт, только 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 уходит больше времени на работу.

Перед пайкой чипов линейку следует закрепить для предотвращения повреждения токоотводящих дорожек. Олово плавят паяльником, между платой и выводом одновременно продвигается лезвие. Когда будут освобождены все выводы, подложка от платы отсоединяется.

Другой вариант пайки

Кроме обычных светодиодов, существуют чипы, которые монтируются в светодиодные ленты. Наиболее часто встречаемыми на сегодняшний день являются светодиоды типа SMD.

Светодиод SMD

Этот элемент электросхемы представляет собой безвыводной компонент. SMD не имеет традиционных проволочных выводов из меди. Поэтому такие элементы соединяются с помощью дорожек печатной платы. Для соединения SMD диода с платой также используется пайка. К ним необходимо припаять дорожки путей и контактные площадки. Запаять такой компонент схемы несложно, поскольку для этого можно использовать маломощный тип паяльника на 10-12 Вт. Поэтому можно вполне удобно и быстро спаять каждый последовательно расположенные контакт в отдельности.

Пайка SMD-компонентов

Навитый на жало провод

С такой самодельной насадкой будет достаточно легко обходиться и мощным паяльником при работе с SMD светодиодами.

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.

Строение диодных элементов и как их паять

Стандартный светодиод представляет собой стеклянную колбу с примерным диаметром в 5 мм, к которой прикреплен ножки-выводы.

Внешний вид диода

• каждый диод размещаем в своем месте;
• места пайки следует обработать обычным оловом, флюсом;
• после этого прикладываем к ним на пару секунд паяльник;
• после этого остатки ножек можно просто откусить.

Места для разрезания led ленты и пайки проводов

Резать такую ленту нужно только в соответствующих местах. Если разрезать в другом месте, то вы просто испортите изделие, повредив соединение светодиодов. Спаивать такие кусочки нужно с помощью специальных контактных площадок, которыми заканчиваются эти участки.

В качестве флюса здесь стоит использовать специальный раствор, который имеет вид геля. Помните, что концы проводов в данной ситуации стоит хорошо залудить. Также моно использовать специальные приспособления для создания контактов между кусками светодиодной ленты – коннекторы. Но они стоят достаточно дорого, поэтому редко применяются.

Как припаять резистор к светодиоду

Если в вашей схеме не предусмотрено ограничение тока так называемым драйвером, то можно по-старинке воспользоваться резисторами.

Подключать напрямую в сеть светодиоды нельзя, так как кроме повышенного тока, он еще и переменный. Резистор и драйвер преобразуют ток в постоянный.

Каждому светодиоду в идеале нужен отдельный резистор. Это если диодов немного. Если их, например, сотня, как в некоторых гирляндах, или пусть даже пару десятков, придется приобрести драйвер.

Если сталкиваетесь с понятиями «резистор» и «драйвер» впервые, мы подобрали наглядные инструкции:

Резистор нужно подключать в схеме после питания и до светодиода. Паяется он просто. В главе «Особенности пайки» мы оставили видео, как паять любой контакт (см.выше). Никаких особенностей здесь нет. Единственное, в чем можно сомневаться – это выбор флюса, то есть вещества, которое очищает поверхность контакта от оксидной и/или жировой пленки. Как вариант – специальная паста.

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.

• 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.

Выбор пасты для пайки

Качество любого флюса выражается в том, что при пайке он не выгорает, только едва испаряется, а продукты его разложения легко удаляются растворителем. Лучший флюс – специальные пасты. Мы выбрали топовые наименования, исходя из опыта знакомых мастеров:

• Interflux 2005 и 8300
• Kingbo RMA-218
• Amtech RMA-223
• Флюс-гель Rexant BGA и SMD

На всякий случай держите в уме старые, «дедовские» способы найти флюс и в глухой деревне. Это таблетка аспирина, фруктовый сок, оливковое масло, нашатырь с глицерином, канифоль со спиртом. Наиболее очевидный для сельской местности – смола сосны или ели. Нужно растопить смолу на слабом огне, а потом разлить по спичечным коробкам.

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:

Основные выводы

Светодиодные источники света сравнительно дорогие, поэтому каждому хочется, чтобы они работали подольше. Чтобы прибор не перегорел через 2-3 месяца, не следует покупать дешевое изделие. В нем чипы соединены последовательно, при выходе из строя одного лампочка перестает гореть. Дешевую лампу никто не захочет ремонтировать, ее проще заменить.

Причины выхода из строя светодиодных источников света:

• некачественный припой;
• прогар одного или нескольких диодов;
• пробой.

Прежде, чем выбрасывать светодиодную лампу, желательно проверить, подается ли на плату напряжение. Причиной того, что прибор не горит, может стать неисправность драйвера или проводки.

После того, как лампочка разобрана, необходимо проверить качество припоя. Исправить такую ошибку производителя проще всего – достаточно накапать на проблемное место немного олова.

При пробое светодиод превращается в обыкновенный проводник тока. Для определения этой неисправности требуется тестер. Случается, что в осветительные приборы изначально монтируются неисправные чипы или резисторы, перед покупкой проверить это невозможно. При обнаружении неисправных элементов нужно их отпаять и припаять новые.

Если под рукой нет исправных светодиодов с соответствующими характеристиками, 1-2 из них можно заменить перемычками или резисторами (второй вариант лучше), обладающими таким же сопротивлением, как диоды. 

В наше время самым распространенным видом освещения является светодиодное. Благодаря огромному количеству преимуществ, такие источники света заняли свое место практически в любой сфере человеческой деятельности.

Светодиоды

Без них уже нельзя представить радиоэлектронную технику, современные игрушки и многие другие атрибуты современного общества. Особенно часто в качестве осветительных приборов сегодня используются светодиодные ленты

Поэтому очень важно знать, как паять диоды своими руками, чтобы самостоятельно чинить в быту вышедшие из строя радиоэлектрические детали или их правильно заменить

Заключение

Руководствуясь описанными правилами и рекомендациями, припаять светодиоды различных типов можно достаточно быстро и качественно. Но для этого нужен опыт работы, необходимые знания и инструменты. Учитывая эти нюансы, можно собрать своими руками любой прибор, в составе которого имеются диоды.

Сегодня светодиоды признаны обычными пользователями, радиолюбителями и промышленными предприятиями самыми экологичными, компактными и энергоэффективными источниками света. Маломощные диоды используют для подсветки мониторов, мобильных телефонов и в различных игрушках, а мощные светодиоды применяются в цеховых прожекторах и праздничной люминесценции зданий, в рекламном бизнесе. Но непривычный источник света имеет ряд особенностей обслуживания в отличие от энергосберегающих аналогов (ЭСЛ) и ламп накаливания. Не так просто, например, паять светодиоды. Этому вопросу посвящена статья.