Как соединить led ленту - паять или соединить коннекторами?

Устройство светодиодной ленты

Светодиодная полоска – это гибкая основа, которая оснащена печатной платой с токопроводящими нитями. Она работает от блока питания с постоянным током 12 или 24 В. В продаже есть изделия, которые работают от напряжения в 36 и 48 В, но их используют в редких случаях. Устройство ленты:

На внешней стороне расположен диодный блок, оснащенный резистором-ограничителем и 3 деталями, включающими диод. Между блоками находится разделительная отметка в виде ножниц. Она указывает, что в этом месте ленту можно перерезать. Провода припаивают к токопроводящим контактам, которые есть в каждом блоке. Также к месту подключения присоединяют соединительные коннекторы.
На обратную сторону изделия нанесена клеящая основа. Она закрыта защитной оболочкой, которую снимают при установке ленты. Изделие приклеивают на сухую чистую поверхность.

Инструменты и материалы

Сам процесс пайки несложен, но требует некоторого умения. Поэтому тем, кто никогда не держал паяльник в руках, не помешает потренироваться на обрезках провода.

Паяльная станция.

Для собственно пайки понадобятся:

Паяльник мощностью 30-40 Вт. Меньшая мощность не позволит прогреться месту пайки в достаточной мере и превратит весь процесс в мучение. Увеличенная мощность легко приведет к перегреву места пайки, особенно в отсутствие опыта. Еще удобнее использовать паяльную станцию, но она стоит дорого и покупать ее только для того, чтобы спаять несколько кусков ленты, экономически нецелесообразно.
Флюс. Им может служить классическая канифоль. Удобнее использовать мягкие флюсы или жидкие типа ЛТИ. Твердую канифоль можно растолочь и растворить в спирте.
Припой. Можно использовать практически любой припой с адекватной температурой плавления. Например, классический ПОС-60 или другие свинцово-оловянные припои. Можно использовать чистое олово, но это дорого и преимуществ не дает.

Набор для пайки с Алиэкспресс: usb паяльник, припой и канифоль.

Также не помешает спирт или ацетон для удаления остатков флюса после пайки. Еще понадобится медный провод (лучше гибкий многожильный) и инструменты для его подготовки:

кусачки для нарезки провода нужной длины;
монтерский нож для снятия изоляции (еще лучше применять специальный съемник);
для герметизации места пайки понадобится изолента или термоусадочная трубка соответствующего диаметра.

Если процесс будет производиться без помощников, удобно использовать стойку с зажимом в качестве «третьей руки».

Что нужно, чтобы паять диодную ленту?

Для того, чтобы правильно спаять контактные группы LED светильников нужно подобрать необходимое оборудование, расходные материалы, а также соблюсти технологию и технику безопасности во время выполнения работ.

К материалам можно отнести:

Соединительные провода. Для удобства монтажа выбирают разноцветную изоляцию (особенно для RGB светильника). Сечение определяется из условий мощности и длины. Как правило, оно должно быть не ниже 0,2 мм 2 (при длине менее 1 м);
Светодиодная лента. Длина выбирается из конструктивных соображений, но укорачивать ее нужно только в обозначенных местах контакта;
Флюс или флюс-гель. Это вещества, которые используют для первичной обработки поверхности (дезоксидации, снижения поверхностного натяжения, улучшения текучести припоя, защиты от внешней среды). Для работы со светодиодной лентой лучше использовать нейтральные флюсы (Канифоль, СКФ, ЛТИ);
Припой. Металл или сплав, используемый в качестве соединительной среды между концами проводов и контактами диодной ленты. Чаще всего используют оловянно-свинцовые припои типа ПОС;
Силикон, клей. Используются для герметизации соединения, в том случае, если предстоит пайка защищенных светодиодных лент;
Термоусадочные трубки. Полимерный материал, который имеет свойство уменьшаться в размерах при нагревании (например, феном) и обжимать место соединения проводов. Таким образом, обеспечивается надежная его защита.

Читать также: Угол подъема резьбы равен

Для работы нужно использовать следующее оборудование:

Паяльник. Это основной инструмент для пайки, который обеспечивает разогревание припоя. Мощность паяльника не должна превышать 40 Вт (в некоторых источниках приводится цифра 25 Вт). В противном случае существует риск нанести термическое повреждение компонентам диодной ленты. Оптимальная температура, при которой работает паяльник, должна находиться в пределах 260…300°С. Жало необходимо зачистить и залудить;
Клещи для зачистки концов проводов. Позволяют снять оптимальную длину изоляции без повреждения токопроводящей жилы (особенно витой). Так как инструмент этот профессиональный и недешевый, то в быту можно воспользоваться обычным канцелярским ножом, действуя предельно аккуратно;
Фен. Используется для обжимки термоусадочной трубки. Опять-таки, по изложенным выше причинам его вполне можно заменить обычной зажигалкой или спичками, только действовать нужно предельно аккуратно.

Соединители с защелкой NLSC-PLSC

Одни из самых распространенных моделей — это коннекторы NLSC, PLSC.

В них лента через направляющую, заводится под два или более подпружиненных контакта, а затем защелкивается крышечкой сверху.

Допустим вам необходимо разрезать ленту и соединить ее с другим участком. Режется она обыкновенными ножницами в специально обозначенных местах. Кратность резки у каждой ленты своя – 10-15-30см и т.д.

После реза требуется зачистить контакты на обоих отрезках до блестящего цвета. При условии что они уже не подготовлены и залужены заводским способом.

1 of 2

Делается это при помощи обычного канцелярского ножа.

Особого усилия здесь прикладывать не нужно. Просто аккуратно царапая, снимаете верхний слой лака с медных пятачков.

В самом начале соединителя должны быть направляющие пазы. Именно в них вы должны вставить (не уложить сверху) светодиодную ленту.

После чего проталкиваете ее до упора, пока поджимающие контакты коннектора, не лягут поверх медных пятачков.

Далее просто защелкиваете крышечку сверху, тем самым фиксирую ленту внутри и прижимая ее специальными выступами на крышке.

Ту же самую процедуру необходимо проделать и со вторым участком. Остается подать напряжение и проверить работоспособность.

Если после всех манипуляций подсветка не горит или моргает, скорее всего вы не обеспечили хороший контакт. Это может быть по 3-м причинам:

недостаточно зачищены контактные площадки и на них остались следы лака, который и играет роль изолятора

ножки коннектора подогнулись и не достают до ленты

ножки не совпадают с пятачками на ленте. Либо они не задвинуты до конца, либо не угадали с шириной.

Устройство светодиодной ленты

На внешней стороне расположен диодный блок, оснащенный резистором-ограничителем и 3 деталями, включающими диод. Между блоками находится разделительная отметка в виде ножниц. Она указывает, что в этом месте ленту можно перерезать. Провода припаивают к токопроводящим контактам, которые есть в каждом блоке. Также к месту подключения присоединяют соединительные коннекторы.
На обратную сторону изделия нанесена клеящая основа. Она закрыта защитной оболочкой, которую снимают при установке ленты. Изделие приклеивают на сухую чистую поверхность.

Принципы подключения

Светоизлучающие диоды активно применяются в подсветке, индикации

Своими руками можно создать устройства, поэтому важно знать, как производить соединение светодиодов

К основным способам подключения относятся:

параллельное;
последовательное;
комбинированное.

Основные причины выхода из строя светодиодных цепочек:

неправильное соединение;
некачественные диоды или блоки питания.

Конструкция излучающего диода подразумевает его подключение к источнику постоянного тока

При соединении важно соблюдать полярность компонента – если перепутать катод и анод, диод не будет излучать световой поток

Полярность

Определить, какой из электродов является плюсом, а какой – минусом, можно несколькими способами.

Первый – конструктивно. Обычный LED компонент имеет две ножки, длинная является плюсом (анодом), а короткая – катодом.

При помощи тестера. Для этого нужно взять мультиметр, перевести его в положение «Прозвонка» и прикладывать щупы к электродам. Когда красный щуп коснется анода, а черный катода – светодиод загорится. Если при перестановке на шкале высвечивается и не меняется «бесконечное» сопротивление, есть неполадка с элементом. Так что мультитестер используется и для проверки работоспособности излучающих приборов.

Визуальный осмотр. Можно посмотреть внутрь колбы. Широкая часть – это катод, а узкая – анод. Мощные светодиоды сверхъяркого типа имеют маркировку выводов «+» и «–». Компоненты для поверхностного монтажа обычно имеют специальный скос, который указывает на катод.

Включение в источник питания. Диод можно подключить к аккумулятору, батарее или другому блоку. Нужно постепенно повышать электропитание, которое вызовет свечение. Если компонент не горит, полярность следует поменять. Собирается такая схема проверки обязательно с использованием токоограничивающего резистора.

По технической документации. В паспорте прибора будет написано, какая полярность.

После определения плюса и минуса электродов нужно разобраться с методом подсоединения.

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).

Разновидности коннекторов по способу фиксации

По способу фиксации ленты и обеспечению электрического контакта различают три разновидности соединителей:

Со сдвижными зажимами. Для соединения необходимо просто выдвинуть маленький черный фиксатор, вставить отрезок ленты в щель и задвинуть фиксатор обратно. Преимуществом данной разновидности коннекторов является их небольшая толщина (по сравнению с другими видами). Основной недостаток такого соединения – невозможность визуального контроля совпадения контактов коннектора и токопроводящих «пятачков» отрезка ленты.
С боковыми прижимными защелками. Самый распространенный вид коннекторов. Сначала отщелкиваем защитную крышку. Затем заводим отрезок ленты в пазы соединителя так, чтобы медные контакты ленты попали под клеммы коннектора, и защелкиваем фиксирующую крышку.

Прокалывающие. Контакты таких соединителей выполнены в виде острых зубцов. Достаточно положить ленту поверх них и плотно зафиксировать крышку с помощью плоскогубцев. В момент, когда зубцы коннектора прокалывают токопроводящие медные полоски ленты, происходит электрический контакт. Подобная фиксация является самой надежной, но при этом и самой дорогостоящей.

Важно! Для первых двух видов коннекторов перед стыковкой отрезков ленты необходимо тщательно зачистить контактные «пятачки» от изоляционного лака, для третьей разновидности этого не требуется

Коннекторы для светодиодной ленты

Коннектор для светодиодной ленты представляет собой изделие специальной конструкции, в котором имеются контакты для соединения с токоведущими контактами светодиодной ленты. Соединение светодиодных лент с помощью коннекторов сделать гораздо проще и намного быстрее, так как для этого необходимо просто взять коннектор, и разместить внутри него светодиодную ленту. Но этот способ финансово более затратный.

При этом нужно учитывать, что таким способом можно будет соединить только одинаковые по габаритным параметрам ленты. Коннекторы подбираются под определенную ширину ленты и тип ленты, например, для одноцветной ленты с двумя контактами и шириной 8 мм, или для RGB ленты с четырьмя контактами и шириной 10 мм.

Виды коннекторов для светодиодных лент по типу фиксации ленты:

Со сдвижными зажимами. Это самый компактный вариант коннекторов для светодиодных лент. Для соединения LED ленты с коннектором необходимо выдвинуть фиксатор, как правило имеющий черный цвет, и установить в щель светодиодную ленту, после чего задвинуть фиксатор обратно, зафиксировав таким обрезом светодиодную ленту. По такому принципу подключаются шлейфы в ноутбуке к материнской плате. Недостатком коннектора со сдвижными зажимами считается невозможность визуального контроля качества соединения LED ленты и контактов коннектора.

С боковыми прижимными защелками. Самый распространенный вид коннекторов, применяемый для быстрого соединения светодиодных лент. Чтобы соединить с его помощью отдельные куски LED лент, необходимо отщелкнуть защитную крышку и установить в пазы светодиодную ленту. При этом медные контактные площадки светодиодной ленты должны оказаться под прижимными клеммами коннектора. LED лента дополнительно фиксируется при закрытии крышки на защелку, за счет наличия в ней специальных штырей. Есть у этого вида коннектора один существенный недостаток. Он не может пропускать большие токи и сильно подвержен коррозии. Окисленные контакты значительно ухудшают проводимость и при больших нагрузках могут стать причиной неприятностей в виде очага возгорания.

Прокалывающие коннекторы. Такие коннекторы считаются самыми надежными из всех, но при этом они самые дорогостоящие. Их контакты выполнены в виде заостренных зубцов, и прокалывают насквозь светодиодную ленту в области контактных площадок. Для монтажа прокалывающих коннекторов необходимо прилагать немало усилий, поэтому для закрытия крышки лучше пользоваться плоскогубцами. В момент закрытия зубцы прокалывают ленту в местах размещения медных токопроводящих дорожек и образуется электрическое соединение.

Коннекторы для светодиодной ленты со сдвижными зажимами и с прижимными боковыми защелками требуют предварительной подготовки самих светодиодных лент. Контакты предварительно необходимо зачистить, если они имеют защитное покрытие, и очистить от окислов для более качественного соединения. Со временем такие контакты окисляются. Прокалывающие коннекторы не требуют предварительной подготовки, так как благодаря своей конструкции их зубцы прорезают все защитные покрытия и окислы, контактируя в итоге с медными дорожками.

Угловые вставки для соединения светодиодных лент под углом

Светодиодные ленты по своей конструкции гибкие, но произвольно их гнуть, к сожалению, нельзя, радиус их изгиба ограничен. Для соединения светодиодных лент под углом, применяют угловые вставки, которые в сочетании с коннекторами для LED лент позволяют соединять светодиодные ленты под необходимым углом. Такие вставки могут быть Г-образными, Т-образными, крестообразными и с проводами, для соединения под любым произвольным углом. С их помощью можно воплотить в реальность самые разнообразные светящиеся конструкции, практически любую фантазию дизайнера.

Можно ли разрезать светодиодную ленту в любом месте?

Для сохранения работоспособности всех сегментов светодиодной ленты разрезать ее нужно только в предусмотренных для этого местах ленты. Если разрезать в любом месте ленты между светодиодами, то светодиоды из разрезанного сегмента LED ленты работать не будут.

Можно ли соединить светодиодные ленты?

Соединять отрезки светодиодных лент в одну длинную ленту можно только с одинаковым напряжением питания, причем монохромные только с монохромные, RGB с RGB.

Есть ли возможность соединить светодиодные ленты без пайки?

Самое надежное соединение LED лент осуществляется с помощью пайки, но для быстрого соединения светодиодных лент можно использовать специальные коннекторы.

Инструкция по соединению пайкой LED-ленты

Существует несколько способов соединения ленты, которые мы сейчас и рассмотрим более подробно.

Соединение паяльником ленты без проводов

Подготавливаем паяльник с регулируемым температурным режимом от 250 до 350°С. При использовании мощного паяльника необходимо контролировать температуру, так как слишком высокая температура может повредить элементы ленты. Советуем использовать тонкий припой с канифолью. Перед работой тонкое «жало» паяльника очищаем металлической щёткой от лишних элементов и протираем мокрой губкой.

Маломощный паяльник с тонким жалом для светодиодной ленты
Закрепляем LED-ленту на ровной поверхности липкой лентой, чтобы она не двигалась во время работы.

Подготавливаем два отрезка соединяемой ленты
Для того чтобы соединить два отрезка с помощью паяльника, необходимо для начала снять силиконовое покрытие (если оно есть) и добраться до места контактов на всех концах. Иначе качественное соединение будет просто невозможным. Зачистку можно сделать острым канцелярским ножом.

Разрезанная лента с зачищенными контактами
Затем мы залуживаем контакты на двух соединяемых лентах и для этого нам надо нанести на них немного припоя очень тонким слоем.

Разрезанная светодиодная лента с нанесенным на контакты припоем
Соединяем две ленты друг с другом немного внахлёст. Для этого мы накладываем ленты друг на друга, соблюдая расположение плюса и минуса. Затем прогреваем хорошо жалом паяльника все места спайки контактов, пока припой полностью не расплавится. Температура нагрева должна быть оптимальной для того, чтобы не получился метод «холодной спайки».

Спаянная светодиодная лента

Такая некачественная спайка происходит в том случае, если прогревается, как положено только одна лента.
После того как ленты просушатся, подсоединяем их к сети с необходим напряжением. Светодиоды должны хорошо гореть на спаянных лентах с двух сторон. Если происходит искрение или идёт дым, то это означает что произошло перекрёстное или неправильное дуговое соединение.

Спаянная 20 метровая светодиодная лента

Соединение с проводами

Для того чтобы пайка была качественной необходимо разрезать аккуратно ленту также как мы и рассказывали выше и подготовить поверхности к пайке, покрыв их небольшим слоем тонкого припоя.

Правильно разрезаем светодиодную ленту
Затем необходимо взять провод (подойдёт любой, но главное, чтобы с нужным сечением). В принципе, можно взять медный провод Ø 0,8 мм. Очищаем от оболочки и залуживаем его концы. Соединительный провод может быть любой длины, но не менее 1 сантиметра.

Провода двух цветов для спайки отрезков светодиодных лент
Так как контакты для подсоединения совмещены попарно друг с другом, то для большей надёжности необходимо припаять кончики проводов сразу к двум парным контактам. Для этого их надо согнуть под углом 90°.

Сгибаем провода для пайки под углом
Другой конец провода таким же образом припаивается к другому зачищенному отрезку диодной ленты.

Припаянные к светодиодной ленте провода
В конце надеваем специальную термоусадочную трубку, которая защитит места спайки.

Термоусадочная трубка для места спайки провода и светодиодной ленты
Также необходимо отметить, что если для пайки мы брали канифоль, то её можно оставить на припаянных контактов, так как она является своего рода диэлектриком. Но если необходимо, то канифоль удаляется обычным спиртом. После того как мы соединили два отрезка ленты, её можно крепить к необходимой поверхности, сгибая в любом направлении.

Два отрезка светодиодной ленты, соединенные пайкой с помощью двух проводов

Правила соединения

Куски светодиодной ленты соединяют, соблюдая полярность. Изделие с одноцветными лампочками имеет 2 контакта. На RGB ленте присутствует 4 контакта. Провод используют сечением 0,75–0,8 мм в разноцветной изоляции, чтобы не спутать полюса.

Сращивание более 5 м не рекомендуется. Из-за падения напряжения дальние светодиоды будут светиться не на полную мощность.

Для пайки проводов используют паяльник мощностью 25–60 Вт. Максимальная температура нагрева жала – 300 °C. Потребуется флюс, тонкий припой и канифоль. Без паяльника соединение выполняют коннекторами.

Пайка проводов под углом

Когда светодиодная подсветка выполнена из нескольких параллельных полос, для их спаривания провода к каждому куску ленты лучше припаять под углом 90°. Причем минус и плюс фиксируют на контактах двух соседний диодных блоках.

На свечение диодов такое подключение не влияет, зато провода располагаются без накладки. У RGB ленты под углом припаивают 4 провода.

Пайка ленты покрытой силиконом

Защитное покрытие из силикона скрывает под собой токоведущие контакты. Чтобы к ним добраться выполняют зачистку острым ножом.

Если придется паять провода к ленте с защитой IP68, то после всей процедуры оголенный край заталкивают внутрь защитной оболочки. Пустоту заливают жидким силиконом на глубину 10 мм и ставят заглушку, продев сквозь технические отверстия токоведущие жилы.

Когда коннекторы нужны

Чтобы быстро соединить ленту с проводами или два куска между собой без пайки используют коннекторы. Соединительные элементы подбирают соответствующей ширины. Самый распространенный размер – 8 и 10 мм. Количество контактов в коннекторе и на светодиодной ленте должно соответствовать.

Коннекторы делятся на три вида:

прямые элементы для сращивания двух кусков лент;
для соединения двух кусков под углом 90°;
для соединения проводами, чтобы получить произвольный угол.

По типу подключения коннекторы бывают:

прижимные;
с защелкой;
прокалывающие.

Недостатки соединительных коннекторов

Коннектор удобен для быстрого соединения и не требует дополнительной изоляции. Однако в точке соединения токоведущих контактов уменьшается сечение. Во время длительной работы происходит нагрев.

Контакты подгорают, ухудшая проводимость тока. От нагрева страдают светодиоды, расположенные рядом с коннектором. Детали выходят из строя или снижается яркость свечения.

Отсутствие пайки сопровождается окислением контактов. Медь от воздействия кислорода зеленеет. Ток слабее проходит через контакты. Диоды начинают притухать, мигать, а со временем перестают гореть.

Соединение внахлест без проводов

Чтобы правильно соединить два куска внахлест, концы светодиодной ленты отрезают впритык к токоведущим контактам. С тыльной стороны одного куска счищают клеящий слой. Контакты смазывают флюсом, лудят оловом до появления серебристой пленки.

Два куска ленты стыкуют внахлест, соблюдая полярность. Контакты прогревают паяльником не более 5 секунд. За это время олово создаст прочное соединение.

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 «+»):