Правильно паяем светодиоды

Оглавление:

Классификация устройств
Использование прибора для проверки
Проверка самодельным устройством
Как правильно паять светодиоды

Скоро, возможно, могут появиться мастерские с вывеской «Паяем светодиоды» из-за возрастающего с каждым днем количества устройств с LED-подсветкой. На смену привычным лампочкам Ильича, освещавшим почти столетие путь к светлому будущему приходят светодиодные светильники. Название говорит само за себя: основным компонентом в устройствах является светодиод. Несмотря на прогресс и развитие различных технологий, монтаж светодиода в устройствах выполняется способом старой доброй пайки. Но пока эта ниша в бизнесе не имеет своих первопроходцев, можно попробовать освоить ремонт светодиодных устройств самостоятельно.

Схема устройства светодиодной ленты.

Классификация устройств

В быту приходится иметь дело в основном с тремя группами устройств, содержащих светодиоды и доступных ремонту в домашних условиях. Несмотря на общую методику проверки, замены или установки новых диодов, каждая из них имеет свои особенности при проверке исправности. Если не принимать во внимание различия, усилия и средства на ремонт могут оказаться потраченными впустую. Существуют различные устройства:

с автономным питанием;
с питанием от сети;
мотоциклы и другие транспортные средства.

Схема приспособления для пайки SMD светодиодов.

Устройства с автономным питанием. К этой группе можно отнести фонарики всевозможных конструкций, пульты управления, игрушки и все остальное с источником питания из батареек или аккумуляторов. Используемое напряжение мало и безопасно.

Устройства с питанием от сети. В эту группу можно включить в первую очередь светильники с питанием от розетки или через выключатели. Также сюда входят все устройства для зарядки мобильных, кухонные устройства, теле- и аудиоаппаратура и так далее. В них используется напряжение 220 В, при работе необходимо соблюдать меры предосторожности.

Автомобили, мотоциклы и другие транспортные средства. В основном используется напряжение 12 – 14,5 В, оно безопасно для жизни. На таком напряжении работают светодиоды большой мощности, диоды малой и средней групп следует подключать через ограничивающее сопротивление или стабилизатор тока. При неправильном подключении возможен выход светодиодов из строя.

Использование прибора для проверки

Схема распайки светодиодов.

Перед заменой светодиодов необходимо убедиться, что проблема именно в отказе светодиода, а не в другой части схемы. Проверку можно выполнить прибором при его наличии или самодельным устройством. Проверка прибором проводится в соответствии с инструкцией к прибору. Возможны два варианта проверки. В первом прибор устанавливается в режим измерения напряжения, щупы подключаются к светодиоду, подается питание и нажимается кнопка, при включении которой светодиод должен гореть. Если прибор покажет наличие напряжения, а свечения не будет, элемент нужно менять. Во втором варианте проверка выполняется методом измерения проводимости в прямом и обратном направлении.

Если прибор цифровой, переключатель устанавливается на режим проверки диодов, в режиме проверки сопротивлений прибор не реагирует на подключенный диод. Стрелочным прибором можно проверять в режиме измерения сопротивлений. Светодиод аналогичен диоду и проверяется так же. При отсутствии пробоя или обрыва прибор должен при подключении прямой полярности показать небольшое сопротивление, а при подключении обратной – намного больше. Если показания прибора при смене полярности одинаково малы или велики, светодиод неисправен. Свечение светодиодов при проверке прибором может возникать только на самых маломощных светодиодах.

Проверка самодельным устройством

Схема подключения диодов.

Проверку можно проводить самодельным устройством. Оптимальный вариант самоделки – использовать блок подсветки из обычной зажигалки. Для этого нужно аккуратно изъять его в комплекте из корпуса. Блок должен быть в рабочем состоянии. Метод проверки прост, вместо имеющегося на блоке элемента или совместно с ним нужно подключить нуждающийся в проверке диод и замкнуть контакты выключателя. Если родной светодиод горит, а проверяемый нет, необходимо повернуть последний и вставить ножки наоборот. То есть изменить полярность подключения. Светодиоды проводят ток в одном направлении. Опять замкнуть контакты. Если при втором варианте свечения не будет, можно выбрасывать. При проверке следует учитывать электрические параметры проверяемого светодиода. Блок предназначен для работы с компонентами из группы средней мощности, сила тока до 60 мА, напряжение 4-5 В. При проверке элементов из группы малой мощности необходимо последовательно со светодиодом подключать ограничивающее сопротивление.

Работу инфракрасных светодиодов (пульты дистанционного управления) можно проверить мобильным телефоном с камерой. В телефоне включается режим съемки, камера направляется на светодиод в пульте. Нажимается какая – либо кнопка, создающая сигнал для передачи. На экране цвет диода должен измениться, в противном случае он, возможно, неисправен.

При ремонте устройств с группой светодиодов (фонарики, светильники, автомобильные приборы освещения) следует обратить внимание на способ соединения светодиодов. Классические соединения – последовательное и параллельное. Возможны комбинации из групп, в которых несколько элементов соединены параллельно, а сами группы последовательно. При проверке большого количества светодиодов, расположенных на плате, желательно неисправные элементы отмечать фломастером или маркером.

Как правильно паять светодиоды

Схема подключения двух светодиодных лент в одному блоку питания.

Набор необходимых инструментов и материалов:

Паяльник с номинальной мощностью в 40 Вт, при неимении можно воспользоваться более мощным с применением насадок.

Пинцет или небольшие утконосы, проволока медная диаметром 1 – 1,5 мм.

Бокорезы или кусачки небольшого размера.

Тиски или другое устройство для фиксации платы.

Зубочистка или спички, можно просто деревянную палочку.

Олово, канифоль, спирт, растворитель.

Кислота паяльная или таблетка аспирина.

Прибор или самодельное устройство для проверки.

Вначале, перед тем как паять диоды, необходимо разобрать устройство для максимально удобного доступа к месту пайки диодов. По возможности отделить плату со светодиодами от устройства. Очистить поверхность от пыли и другой грязи, возможных окислов, используя тампон или ткань, смоченную спиртом. Провести внешний осмотр и определить состояние запаянных контактов. Нередки случаи, когда контакты окисляются в местах пайки или происходит подлом соединения от механического воздействия на корпус диода в процессе эксплуатации.

Устройство светодиода.

При наличии этих признаков все равно необходимо проверить светодиод на исправность. В случае исправности светодиода поврежденный контакт прогреть паяльником до расплавления олова и дать остыть. Затем еще раз внимательно осмотреть место пайки и попробовать слегка пошевелить ножки светодиода. Возникшие трещины или свободный ход ножки свидетельствуют о плохом соединении. В этом случае диод следует выпаять полностью, удалить оксидную пленку с ножек, покрыть тонким слоем олова (облудить) и запаять обратно.

Для удаления пленки следует нанести паяльную кислоту на ножки в местах пайки и выждать 4 -5 минут. Более быстро можно провести очистку с помощью таблетки аспирина. Нужно положить контакты на таблетку и прогреть паяльником. Работа с паяльником не требует особой сообразительности: включить в розетку, подождать, пока нагреется до температуры плавления олова. Определить степень нагрева можно, периодически пробуя расплавить олово. Если паяльник новый, следует подождать, пока он обгорит (перестанет дымиться), и облудить жало. Прогревать места пайки следует, прикладывая к ним жало паяльника. Площадь соприкосновения должна быть как можно больше. Для того чтобы правильно паять светодиоды, мощность паяльника для компонентов малой и средней мощности должна быть не более 40 Вт.

Если в наличии паяльник большей мощности, можно намотать на жало медную проволоку с расплющенным концом и припаивать им. Неисправные светодиоды можно выпаивать без особых проблем, не опасаясь перегрева.

После удаления старых элементов отверстия нужно очистить от припоя.

Засоренное отверстие нагревается, и в него вставляется зубочистка. Палочку можно слегка проворачивать. На новых светодиодах при необходимости подгибаются выводы, элемент размещается в отверстиях. Чтобы не выпадал, с обратной стороны ножки можно согнуть и обрезать лишнее. Жалом паяльника нужно захватить небольшую порцию припоя и нанести на место соединения. Как только олово обтянет вывод и дорожку, убрать жало и подуть. Примерно вот так нужно паять светодиоды. Припой для пайки необходимо использовать с невысокой температурой плавления.

В продаже имеются специальные упаковки в виде карандаша. В них находится готовая к использованию смесь припоя с флюсом в виде проволоки. Кончик этой проволоки нужно приложить к месту пайки и нагревать. Риск перегреть диод при этом меньше. Исправные светодиоды следует оберегать от высокой температуры. Для этого можно использовать пинцет из медной проволоки, изготовленный самостоятельно. Выводы светодиода необходимо перехватить пинцетом выше места пайки и удерживать, пока не остынет припой. После замены всех элементов необходимо очистить места паек от канифоли тампоном или тканью, смоченной спиртом, удалить все лишнее олово. Внимательно осмотреть места паек на возможность сплавления близлежащих контактов и дорожек.