Как выпаять светодиод из светодиодной лампы

12.01.2017 мастер

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.

Вспоминаем курс школьной физики

Для того чтобы паять светодиоды (например, типа SMD), необходимо знать, что обозначают некоторые знаки, нанесенные на схемы. А именно:

• «U». Это буквой на всех электрических схемах обозначают напряжение. Оно измеряется в В (вольтах);
• «I». Под этим обозначением кроется ток. Он измеряется в А (амперах);
• «R». Такая буква означает электрическое сопротивление элементов схемы. Этот показатель измеряется в Ом (омах).

Все перечисленные выше значения отражают закон Ома, который описывается следующей формулой:

Кроме этого необходимо понимать, что под буквой «Р» находится мощность, которая измеряется в Вт (ваттах). Мощность определяется по следующей формуле:

Расшифровку этих значений необходимо обязательно знать для того, чтобы правильно припаять светодиоды в любые схемы и платы.

Как паять мелкие светодиоды SMD 2835

Замена светодиода 5730

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).

Обратите внимание! Светодиоды, чаще всего, подключатся в сеть с напряжением в 12 или 9 В. Но обычно приборы рассчитаны на уровень потребляемого тока в 0,02 А (20 мА).

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.

Устройство диодного прибора

Прежде чем приступать к ремонту испортившейся светодиодной лампы, нужно узнать, из каких деталей она состоит и где именно искать неисправность.

Общее устройство агрегатов подобного типа примерно одинаково и включает в себя такие элементы, как:

• цоколь;
• драйвер;
• монтажная плата;
• светодиоды;
• радиатор;
• оптические элементы.

Каждая из частей очень важная и отвечает за определенную функцию. Найдя место дислокации проблемы, можно понять уровень ее серьезности и приступить к устранению.

Назначение и разновидности цоколей

В LED-приборах цоколь изготовляется из металла, керамики или прогрессивного высокотемпературного пластика, славящегося отличной термостойкостью.

В изделиях от брендовых производителей при монтаже детали в лампу не применяется пайка. Это полностью исключает окисление или подлипание цокольного элемента к патрону светильника.

Читать также: Станок для раскроя дсп

Чаще всего в светодиодных приборах, предназначенных для использования в быту и промышленности, применяются резьбовые и штырьковые цоколи.

Прочие виды считаются более редкими и используются в определенных, специфических случаях. Сам цоколь обладает хорошим рабочим ресурсом и практически никогда не выходит из строя.

Роль драйвера светодиодной лампы

Драйвер в устройстве LED-прибора играет одну из ключевых ролей. Эта небольшая деталь выступает как общий блок питания, нейтрализует перепады напряжения, а постоянный ток направляет непосредственно на диоды, которые преобразуют его в видимый человеческим глазом свет.

Драйверы в современных лампах бывают электронными или конденсаторными. Каждый вид имеет свои специфические отличительные черты и достоинства. Подробнее о видах и выборе преобразователей тока для светодиодных лампочек мы говорили здесь.

Первый вариант ценится более дорого и чаще используется в брендовой продукции среднего и люксового сегмента, второй обходится производителям достаточно дешево и ставится в изделия бюджетной серии.

Особенности монтажной платы

Монтажная плата служит плацдармом для расположения светодиодов и прочих рабочих элементов. Производители используют для ее создания разные материалы. Самой актуальной сейчас считается плата, выполненная из анодированного алюминиевого сплава.

Она проявляет себя максимально эффективно и абсорбирует до 90% теплового излучения, возникающего в процессе эксплуатации.

Нюансы устройства LED-элементов

Диоды, регенерирующие светопоток, бывают нескольких видов. Наиболее часто в лампах стоят SMD и COB-чипы. Чем больше их располагается на плате, тем мощнее получается прибор и тем большее количество тепла выделяется в процессе работы.

Для нормальной эксплуатации и длительной службы необходимо обеспечить корректный теплоотвод, и за это отвечает установленный на корпусе радиатор.

Специфика работы радиатора

Излишний нагрев губительно сказывается на функционировании светодиодов. Отсутствие качественного теплоотвода в разы уменьшает период работы лампы и в итоге приводит к ее сгоранию.

Некоторые изготовители экономят и оснащают прибор нескольким поперечными или продольными отверстиями, располагая их по всей территории корпуса.

Бюджетные производители ставят дешевые пластиковые, стеклянные и композитные детали. Продвинутые бренды идут дальше и комплектуют свои LED-приборы радиаторами, выполненными из металла с анодированным антикоррозийным покрытием.

Поэтому лучше изначально покупать надежные лампы из лучших материалов. Хотя они и обойдутся дороже, но пользователь обезопасит себя от постоянных поломок.

Отдельные торговые марки, преимущественно китайского происхождения, снабжают лампочки радиаторными элементами из керамики.

Такие изделия получают качественное охлаждение, но, вместе с ним, частично теряют конструкционную прочность и становятся более хрупкими по сравнению с металлическими аналогами.

Несколько слов про оптику

Основная масса LED-ламп обязательно снабжается рассеивателем, изготовленным из матового пластика. Он помогает концентрировать светопоток под определенным углом и делает его более равномерным.

В некоторых моделях вместо рассеивателей используют линзы, созданные из различных современных и практичных материалов. В этих элементах поломок не наблюдается, и под ремонт они не подпадают.

Что необходимо для работы

Многие любители радиоэлектроники, практикующие самостоятельную сборку различных приборов, интересуются возможностью самостоятельной пайки светодиодов (например, типа SMD) для схем. При наличии должных инструментов, а также знаний, самостоятельное создание таких схем вполне возможно. Для такого вида работ вам понадобятся:

• тестер;
• калькулятор;
• медицинский пинцет (необязательно, но рекомендуется);
• паяльник.

Тестер

Обратите внимание! При работе со светодиодами, особенно при их проверке, нужно следить за тем, чтобы не направлять луч, идущий от этих элементов, себе в глаза.

Как видим, набор инструментов здесь невелик и легко найдется в любом доме. С таким набором вы сможете правильно припаять диоды, как в схеме, так и последовательно в составе светодиодной ленты.

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

Короткая ножка представляет собой минусовый вывод, а длинная – плюсовой. Если их перепутать при пайке, то светодиод не загорится. Процесс пайки таких элементов имеет следующий алгоритм:

• 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.

После того как вы припаяли все светодиоды к схеме, необходимо проверить дело рук своих. Для этого их следует подсоединить к питанию. Если все диоды светятся, это означает, что вы все сделали правильно. Кроме этого есть светодиоды, которые для удобства работы с ними, выпускаются в виде специальных лент. Их можно нарезать и соединять друг с другом, что дает возможность использовать их для подсветки помещений, витрин и т.д.

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.

Обратите внимание! Паять светодиодные ленты можно при помощи паяльника с мощностью в 40 В.

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 разобрать светодиодный модуль?

Для осуществления ремонта светодиодную лампу обязательно придется разобрать. Процедура эта не представляет большой сложности, но требует аккуратности, внимания и некоторой сноровки.

При желании, можно заснять весь процесс в пошаговом режиме на телефон, чтобы потом не перепутать порядок действий.

Желательно действовать крайне осторожно. Не все внутренние элементы прибора подлежат замене, поэтому чрезвычайно важно не нанести им повреждений и сберечь в целости и сохранности.

Особенно это касается такой уязвимой, но крайне значимой детали, как монтажная печатная плата.

Способ #1 — откручивание

Светодиодная лампа – довольно хрупкий прибор, разбирать который нужно предельно осторожно и аккуратно. Тут не требуются какие-то значительные усилия, да и пользоваться острыми инструментами там, где есть шанс справиться вручную, нет нужды.

Читать также: Как соединять провода наушников

Чтобы снять рассеивающий купол, достаточно взять лампочку двумя руками за края и, мягкими вращательными движениями отделить верхнюю часть от корпуса.

Обычно сделать это удается легко, так как слой скрепляющего герметика крайне тонок и сразу реагирует на движение и нарушение целостности.

Потом придется решить самую сложную задачу – отделить пластину, несущую светодиоды, от остальной части корпуса. Для этого придется выкрутить все крепежные болты.

Так как их головки отличаются крошечным размером, придется воспользоваться специальными отвертками прецизионного типа.

На следующем этапе понадобится отсоединить монтажную пластину от радиаторного устройства. Сделать это поможет предмет с плоским острым краем, например, ювелирный пинцет. Им удастся аккуратно поддеть край платы и осторожно снять ее целиком.

Потом придется аккуратно распаять зоны прилегания провода питания и окончательно отделить пластину с диодами от сопутствующих деталей.

Радиатор и цоколь потребуется разъединить деликатными вращательными движениями и разложить все составные части лампы на столе перед собой. После этого можно приступать непосредственно к ремонту.

Способ #2 — нагревание феном

Второй вариант наиболее подходит для изделий с толстым стеклом, не годящихся для непосредственного контакта с инструментом типа отвертки. Здесь придется воспользоваться строительным феном и с его помощью разогреть корпус лампы.

Только так удастся вынуть из цилиндрической основы приклеенный специальным составом стеклянный фрагмент.

Интенсивное воздействие горячего воздуха заставит обрабатываемые объекты расшириться, а клеевой слой, удерживающий стекло, приобретет эластичность.

После этих манипуляций лампа распадется на составные части, даже если мастер не приложит к этому никаких усилий.

Если фена под рукой нет, можно пойти другим путем. Для этого потребуется взять растворитель, шило и медицинский шприц с иглой. Сначала шилом аккуратно и без нажима провести вдоль кромки купольного рассеивателя.

Затем шприцем ввести растворитель и немного подождать. Пройдет буквально пара минут, герметик приобретет податливость, и купол удастся открутить без всяких физических усилий. Все дальнейшие действия ничем не отличаются от метода, описанного выше.

У вас никак не получается разобрать лампу? У нас на сайте есть другие инструкции по разборке различных типов лампочек. Рекомендуем вам ознакомиться с ними.

Особенности пайки

После того, как мы освежили школьные знания и азы подключения светодиодных элементов, а также нашли все необходимые инструменты, можно приступать к непосредственной работе с деталями. Светодиоды можно подключать последовательно. Здесь важно знать, как это следует делать правильно.

Обратите внимание! Для того чтобы последовательно припаять диоды, следует подбирать их с одинаковыми параметрами.

Получившиеся цепочки светодиодов можно использовать в самых различных приборах и назначениях. Наиболее часто с их помощью организуют различного рода подсветки (открытые или закрытые) помещений, а также транспортных средств. При установке таких цепочек следует помнить о том, что напряжение в электросети автомобиля будет выше, чем 12 В (14-14,5 В). Для сети питания машины не характерно постоянство напряжение. Чтобы подавить возможные помехи, нужны специальные стабилизаторы напряжения.

Микросхема КРЕН8А

Самостоятельный сбор стабилизаторов напряжения возможен на основе микросхем КРЕН8А и К142ЕН8А для сети 9 В. Микросхемы КРЕН8Б и К142ЕН8Б подойдут для сети напряжения в 12 В. Для припайки данного элемента подойдет малогабаритный паяльник. Его жало должно нагреваться до 260 градусов.

Обратите внимание! Длительность процесса пайки на каждую точку должна составлять 3-5 секунд.

Что сама пайка прошла правильно, необходимо знать следующие правила и рекомендации:

• при отсутствии даже минимального опыта пайки необходимо предварительно потренироваться. Иначе велик риск того, что светодиоды не будут работать или вообще испортятся. Для повышения своих навыков следует использовать провода с разным сечением;
• обязательно необходимо использовать стандартный оловянно-свинцовый припой, флюс для алюминия;

Флюс для алюминия

• провода, которые не были покрыты окислами, необходимо сразу же после оголения лудить. Для этого нужно взять небольшое количество припоя и разогреть его на жале паяльника. Затем касаемся им канифоли и проводим по оголенным участкам проводов. В результате таких манипуляций припой растечется тонкой пленкой;
• иногда лужение не допускается. Тогда провод следует положить на таблетку аспирина и нагреть паяльником. Нагревание длится 3-5 секунд.

Процесс пайки светодиодов

Зная эти правила, вы сможете правильно спаять светодиоды последовательно.

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

Бывают ситуации, когда необходимо выпаять SMD-компоненты для их замены или проверки. В такой ситуации, чтобы не допустить перегрева элемента, нужно прогревать все его выводы одновременно. Если такая потребность с SMD-компонентами случается часто, тогда имеет смысл приобрести специальный набор жал для паяльника. Эти жала должны иметь два или три маленьких разветвленных окончания. С ними очень легко работать с SMD, так как риск их повреждения минимизируется даже в тогда, когда они приклеены к печатной плате. Иногда невозможно использовать маломощный паяльник. Тогда, чтобы не повредить элемент во время пайки, к жалу мощного паяльника следует навить медный провод с диаметром в один миллиметр.

Навитый на жало провод

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

Как паять SMD компоненты

Монтаж ЛЕД элементов технологически значительно отличается от подключения лампы. Пайка SMD светодиодов требует некоторого опыта и навыков. Если их нет, рекомендуется сначала потренироваться на каких-нибудь ненужных кусочках провода. Это поможет овладеть искусством пайки и позволит сохранить светодиоды в рабочем состоянии. Перед началом работы следует осмотреть поверхность платы. Если она покрыта лаком или слоем силикона, следует освободить от них токоведущие дорожки, к которым будут припаяны светодиоды.

Специфика монтажа SMD светодиодов заключается в отсутствии обычных длинных выводов. Элементы устанавливаются на плату и припаиваются к дорожкам, для чего по бокам корпусов ЛЕД приборов имеются маленькие площадки. Работа требует аккуратности и внимания. Важно помнить об опасности нагрева, максимально сокращая время прикосновения паяльника к SMD деталям. Если нет соответствующего инструмента, на жало обычного паяльника наматывают медный провод толщиной около 1 мм. Один конец этой обмотки служит жалом, температура нагрева которого значительно ниже, чем у основного элемента. Рассмотрим порядок действий детальнее: