Led-ленты пайка или коннекторы, способы соединения, инструмент и материалы

Автор: Евгений Живоглядов. Дата публикации: 30 октября 2022. Категория: Статьи.

Светодиодные (LED) ленты на сегодняшний день являются весьма популярным способом обустройства подсветки домашнего интерьера. Самоклеящаяся задняя поверхность таких изделий позволяет достаточно быстро и просто закрепить их, практически, на любой поверхности. Но, перед любым домашним мастером неизбежно встает вопрос, как соединить отдельные отрезки ленты между собой и подключить ее к блоку питания или специальному контроллеру (диммеру). Традиционным методом, который используют профессионалы, является, естественно, пайка. Однако не у каждого есть в доме паяльник с тонким жалом, припой и специальная паста. Да и производить работы, например, на поверхности потолка или вертикальной стене не только неудобно, но и весьма затруднительно. К тому же такой метод подключения требует от мастера определенных навыков, ведь контактные площадки миниатюрны, а перегрев может просто испортить светодиоды. Избежать всех этих трудностей позволяет применение специальных коннекторов для монтажа и подключения светодиодных лент. Именно об их разновидностях и пойдет речь в нашей статье.

Глоссарий

Led-лента, СДЛ – светодиодная лента.

RGB-лента – разноцветная светодиодная лента.

LED элемент, кристалл, СД – светодиод (диод).

Резистор – элемент электрической схемы, ограничивающий рабочий электрический ток.

Диэлектрик – материал не проводящий электрический ток.

Паяльник – инструмент, предназначенный для пайки и лужения при его нагреве.

Жало – наконечник паяльника, которым наноситься припой.

Полюс – определенная сторона (направленность) постоянного источника тока, «плюс» и «минус».

Стриппер – ручной инструмент для очистки кабеля от изоляции.

Канифоль, флюс – вещество, очищающее поверхность от окисления.

Припой – вещество, применяемое для пайки.

Залудить – процесс покрытия рабочей поверхности тонким слоем припоя.

Коннектор – устройство для соединения участков светодиодной ленты между собой, без припоя.

Когда это может понадобиться

Причина для соединения фрагментов LED-ленты, как правило, одна и та же. Обычно осветительные полосы продаются в мотках до 5 м, а этой длины не всегда хватает для всех участков помещений. Например, хочется обвить лентой натяжной потолок по периметру для красоты. Разве 5 метров будет достаточно? Конечно, нет. То же относится к декору фасадов магазинов, банков, салонов красоты. Так что светодиодные нити приходится удлинять методом соединения отдельных фрагментов.

Поворот 90 градусов методом пайки.

Что и где паять в led-ленте

Светодиодная лента (СДЛ) – это светоизлучающая электрическая конструкция в виде гибкой печатной платы (ленты) с равномерно нанесенными на неё источниками света – светодиодами (LED) и ограничителями электрического тока – резисторами (сопротивлениями).

Когда нужна пайка? Пример: при контурной подсветке потолка необходимо проложить СДЛ под прямым углом. Несмотря на гибкость платы, идеально прямой угол получиться только при соединении её двух частей. Поэтому её разрезают на 2 части в специально обозначенном для этого месте, чтобы не разорвать схему подключения кристаллов.

Место разреза СДЛ

После этого приступают к работе по соединению СДЛ. Сложность процесса пайки зависит от типа (одноцветная, многоцветная) вида (открытая, герметичная) ленты, количества токоведущих дорожек, использования дополнительных устройств.

Сложные схемы подключения

Подключение нескольких лент

Если подключается несколько лент, а блок питания не обеспечивает достаточную мощность, то каждая из них может использоваться со своим блоком при наличии у него необходимых параметров.

Подключение RGB-ленты

При подключении RGB светодиодной ленты используется ещё дополнительное устройство – контроллер. С его помощью происходит управление цветами, от него зависит интенсивность освещения диодов. Отличие от одноцветных лент заключается в том, что для подключения используются четыре провода: один из них общий, а с помощью трёх остальных проводов выполняется управление цветами. При подключении используется пайка или специальные коннекторы.

Подключение к блоку питания компьютера

На блоке питания ПК имеется шина питания 12В, которая подходит к LED-модулям. При наличии АТХ-блока сразу, путём включения в розетку, устройство не запустить. Для этого на основном разъёме необходимо предварительно замкнуть зелёный и чёрный проводки.

Затем отрезается molex-разъём или используется molex тип «мама», и к его проводам припаивается лента. В итоге получится разборная конструкция. Для подключения очень мощного прибора освещения рекомендуется объединение нескольких жёлтых проводов для снижения просадки напряжения.

Компьютерный блок питания не рекомендовано применять без нагрузки.

Как спаять между собой

Спаять между собой два участка ленты (нарастить) возможно двумя способами:

1. При помощи соединительных проводов. Каждая линия соединяет между собой равнозначные контакты двух плат (плюс с плюсом, минус с минусом).
2. Соединение внахлест. Соединение происходит путем накладывания участков друг на друга и их припоем в местах контактных площадок.
3. При большой длине СДЛ используется её параллельное подключение к общей шине с помощью соединительных кабелей.

Мощность блока

Чтобы устройства светили на полную мощность, а блок гарантированно справлялся с нагрузками, при его приобретении понадобится произвести несложные расчёты. В большинстве случаев, в маркировке лент обозначена потребляемая мощность одним метром изделия. Поэтому, данное значение следует умножить на требуемую длину и добавить 20% для запаса.

Пульт управления для многоцветной ленты Источник vahrushi.el43.ru

Например, необходимо установить подсветку общей длиной 13 метров, при этом номинальная потребляемая мощность выбранной ленты составляет 9 ватт на метр длины. Умножаем 13 на 9 и получаем 117 ватт. 20% от этого значения равняется 23,4 ватт. Плюсуем 117 и видим, что для такой подсветки понадобится блок мощностью порядка 140,4 ватт.

Пайка проводов к ленте

1. Зачистить концы соединительных проводов при помощи канцелярского ножа или стриппера. Открытые (голые) части слегка закрутить.

Зачищенный соединяющий провод

1. Залудить открытые концы. На конец паяльника берется припой. Конец кабеля опускается в канифоль и затем паяльником наносится припой. Для равномерного покрытия процесс повторяется 3-4 раза.

Процесс залудки концов

Длина кабеля (до 2-3 мм) выбирается таким образом, чтобы его оголенные концы легли ровно в «чашечки» контактной группы. Слишком длинный конец может вызвать замыкание контакта «плюс» и «минус» между собой.

1. Залудить контактные площадки светодиодной ленты:
   Концом зубочистки нанести флюс на контактные площадки

Нанесение флюса на контактные площадки (пятаки)

• Разогретым паяльником нанести припой на контакты, путем кратковременного прижатия (до 2 сек). Максимальное время контакта СДЛ с паяльником составляет 5 сек. Важно, не замкнуть между собой контакты при нанесении припоя.

Нанесение припоя на контактные площадки

1. Припаять соединительный провод к СДЛ. Его конец прикладывается к контактной площадке платы. Затем сверху, кратковременным не сильным нажатием, жалом паяльника наносится припой.

За счёт высокой температуры олово расплавляется и провод утопает в контактной «чашечке», тем самым гарантирует надежное соединение, защищенное от окиси.

Припой соединительного провода к СДЛ

1. Аналогично припаять второй провод.

Припой второго соединительного провода к СДЛ

Итоги

Итак, мы разобрали разнообразные варианты и способы подключения светодиодной ленты к блоку электропитания и приборам управления. Используя схемы, пояснения к ним и наши рекомендации вы сможете самостоятельно произвести установку всего оборудования. Разумеется при непонимании отдельных нюансов, вы можете задать свои вопросы в комментариях к статье. Обязательно подробно ответим на них и постараемся помочь вам во всем процессе монтажных работ. Давайте вместе пройдем весь путь от покупки комплектующих до щелчка выключателя и включения ленты.

Соединение внахлест без проводов

1. Залудить контакты одной из лент с двух сторон:
   снять с обратной стороны платы необходимое расстояние (до 2-3 см) клеящейся основы;
2. зачистить обратную поверхность от клея;
3. залудить контактные площадки с рабочей и противоположной стороны платы.

Процесс залудки контактов при соединении платы внахлест

1. залудить контакты второй ленты с рабочей стороны.
2. наложить «задние контакты» первой ленты на контакты второй ленты, расположенные на рабочей поверхности.

Процесс соединения двух плат внахлест (шаг 1)

1. Верхние контакты первой ленты, которые должны оказаться сверху конструкции, прогреваются паяльником. Время выдержки паяльника в данном случае больше (4-5 сек), т.к. необходимо проплавить между собой обе платы.

Процесс соединения двух плат внахлест (шаг 2)

Такое соединение не является надежным. Лучше использовать соединяющие кабели.

Яркость освещения

Светодиоды обладают различной яркостью, а определить уровень яркости можно по цифровой маркировке. Цифры позволяют определить габариты диодов, а также мощность генерируемого светового потока. Основные модели диодов:

• 3528. Светодиоды этого класса обладают средней яркостью, а одна лампа излучает 4-5 люмен светового потока. Использовать такие диоды можно для подсветки мебели, пола, стен, потолка, декоративных элементов дома. Еще один вариант применения — подсветка многоярусного потолка на основе гипсокартона.
• 5050/5055/5060. Представляет собой класс схожих светодиодов, способных генерировать излучение в пределах 12-15 люмен. Такие системы подходят для освещения небольших и средних комнат, а также в качестве вспомогательной подсветки мебели, потолков, декоративных элементов.
• 2835. Системы этого типа генерируют высокий уровень светового потока в пределах 25-28 люмен. Такие светодиоды можно применять для создания полноценного освещения в доме, офисе, небольших или средних публичных заведениях. Для вспомогательной подсветки их применение нецелесообразно.
• 5630/5730. Представляет собой класс схожих светодиодов, способных генерировать мощное световое излучение на уровне 60-75 люмен. Устройства такого типа используются для освещения улиц и крупных помещений. Еще одна популярная сфера применения диодов 5630/5730 — создания наружной рекламы.

Пайка ленты, покрытой силиконом

1. Зачистка ленты от силиконовой изоляции.

Канцелярским ножом надрезать силикон поперек платы на небольшом расстоянии от контактной группы. Надрез должен быть не глубоким, чтобы не повредить токоведущую дорожку.

Надломить место пореза и удалить кусочек силикона.

Процесс очистки СДЛ от силикона

1. Последовательно повторить процесс «пайка проводов к ленте» или «соединение внахлест без проводов».
2. Если степень защиты СДЛ предполагает силиконовое покрытие необходимо восстановить защиту с помощью термоусадочной трубки, силикона или клея.

Пайка проводов под углом

Данная схема применяется при необходимости параллельного подключения участков СДЛ к общей питающей шине.

Параллельное подключение участков СДЛ

Рисунок 104 — пример параллельного подключения участков СДЛ

При подключении кабелей последовательно к концам модуля платы и их дальнейшим загибом в сторону шины увеличивается расстояние между участками лент, что будет не эстетично смотреться при её эксплуатации.

Условная схема параллельного подключения участков СДЛ при подключении кабельных линий последовательно к концам модуля

Для этого пайка проводов производиться под углом:

1. Провод припаивается под прямым углом к контакту, который ближе расположен к питающей шине.

Припой под углом (шаг 1)

1. При подключении аналогично второго кабеля происходит на хлёст токоведущих частей, что может привести к замыканию контактов между собой.

Припой под углом (не верное расположение)

Для избегания замыкания второй провод припаивается к контакту, находящемуся на плате ранее и относящийся к этой же группе диодов.

Припой под углом (шаг 2)

Светодиодная RGB лента

Особенность RGB ленты – это близко расположенные друг к другу контакты. При проведении работ по залудке контактов необходимо соблюдать осторожность, чтобы не замкнуть их между собой дорожками из олова, за счет небольшого расстояния.

Для этого используют следующие способы уменьшения площади наконечника (жало) паяльника:

1. Заточить имеющееся жало с использованием напильника. Процесс трудоёмкий и не рациональный, т.к. жало будет испорчено и возможно не подойдет для других работ.
2. Самостоятельное изготовление жала из жилы медного кабеля сечением 1-2 мм. Такое жало крепится к основной конструкции болтовым соединением или цанговым соединителем, в зависимости от модификации паяльника.

Небольшая площадь жилы позволит более точно и аккуратно нанести олово, но при этом может привести к быстрому перегреву прибора.

1. Приобрести готовые наконечники требуемой формы и сечения. При частой пайке СДЛ это наиболее выгодный способ.

Залудка контактов светодиодной RGB ленты

Для параллельного подключения СДЛ, также каждый кабель припаивается под углом к одному контакту на модуле.

Использование с помощью компьютера

Дюралайт можно использовать для освещения рабочего места. В этом случае можно не подключать его к розетке или через выключатель и использовать устройство без блока питания, достаточно подвести LED-ленту непосредственно к компьютеру. Это можно сделать несколькими способами.

Через USB разъем

Большинство стандартных дюралайтов требуют напряжение питания 12 В или 24 В, в то время, как на USB-порту присутствует напряжение 5 В с допустимым током до 500 мА.

Самый простой вариант в этом случае – приобрести нестандартный 5-вольтовый дюралайт с разъемом для USB подключения (например, китайского производства), его можно подключать к любому устройству, оснащенному USB-портом.

Вариант с использованием USB является единственно возможным для подключения к ноутбуку, для питания от системного блока стационарного компьютера есть другие менее трудозатратные способы.

Через один из molex разъемов

Данных разъемов в ПК несколько, они находятся под боковой крышкой системного блока и имеют 4 контакта с цветовой маркировкой изоляции – желтый (+12 В), 2 черных (GND) и красный (+5 В). Для подключения LED-ленты используются желтый и 1 из черных проводов. Чтобы соединение было разъемным, можно использовать переходник MOLEX-SATA. Для подключения дюралайта необходимы следующие действия.

1. Выключите компьютер и снимите боковую крышку системного блока.
2. Удалите с переходника штекер SATA, он не понадобится.
3. Припаяйте к освободившимся концам 1 из черных проводов контакт дюралайта со знаком “-“, к желтому – контакт со знаком “+”.
4. Отрежьте или изолируйте оставшийся черный и красный контакты.
5. Найдите незадействованный разъем molex и соедините с переходником для пробного включения дюралайта.

Напрямую к материнской плате

Некоторые модели ПК позволяют подключить LED-ленту к соответствующему коннектору на материнской плате, но он есть не на каждом устройстве. Самый простой и удобный способ подключения дюралайта к материнской плате – это покупка готового набора для установки, в него входит RGB лента и все комплектующие для монтажа.

Частые ошибки при пайке led-ленты

1. Нагрев паяльника выше 250 — 300 0С.

Высокая температура приведет к перегреву контактов и их отслаиванию от платы. Определить высокую температуру накала жала паяльника при отсутствии регулятора можно по следующим признакам:

• дым, исходящий от паяльника;
• при окунании жала в канифоль/флюс происходит их кипение;
• плохое соединение припоя к жалу;
• черный нагар на жале паяльника;
• поверхность припоя на жале паяльника рыхлая и матовая (должен быть серебристый блеск).
• Применение паяльной кислоты и/или активного флюса

Одно из отрицательных свойств кислоты – это разъедание площади вокруг контактной группы.

Активный флюс имеет долгую реакцию (взаимодействие с металлом происходит и после пайки), поэтому требует смывания.

Это отрицательно сказывается на контактной группе и может привести к нарушению её токопроводящих свойств.

1. Применение некачественных светодиодных лент.

Часто в подделках СДЛ применяют не медные сплавы, которые не подвергаются пайке.

1. Применение жестких многожильных кабелей, которые не имеют надежной фиксации припоя.

Способы соединения: паечный, коннекторный и клипсами

1. Пайка предполагает применения припоя и его нагрев под действием высокой температуры паяльника для прочного соединения контактов между собой или с кабелем.

Пайка является самым надежным способом, а оловянно-свинцовый состав защищает открытые токопроводящие части от окисления и перегрева.

Её минусом является не высокая механическая прочность, для этого место припоя защищают термоусадочной трубкой или силиконом.

1. Клипсы. Последовательно соединяют участки СДЛ только в одну линию. Устройство представляет небольшую коробочку с металлическими токопроводящими зажимами, которые устанавливаются к равнозначным контактам модулей и зажимают их между собой.
2. Коннектор – это устройство, предназначенное для соединения между собой участков СДЛ без применения пайки.

Пример коннектора

Соединительные коннекторы могут быть с соединяющими проводами и без (для соединения внахлест), различной формы коннекторов (Т-образные, угловые, прямые).

Виды коннекторов

Контролер (диммер)

Контролер (диммер)
Контроллер (диммер) — это вспомогательное устройство в виде коробочки, которое встраивается в цепь осветительной ленты. Его главная функция — управление яркостью, цветом, затуханием диодов и другими параметрами освещения. В монохромных системах диммер можно не ставить, однако в случае RGB-устройств без него не обойтись. По способу управления димеры бывают трех типов:

• Управляемые программно. Такие диммеры управляют работой осветительного прибора согласно заданной программе, изменить которую либо нельзя, либо можно, но в определенных пределах (например, при помощи кнопки можно выбрать одну программу из перечня). Главное преимущество таких диммеров — низкая цена.
• Кнопочно-цифровые. Такие диммеры имеют небольшой циферблат и кнопки, с помощью которого можно управлять системой в определенных пределах. Например, Вы можете увеличить яркость либо задать цвет освещения. Стоят такие устройства дороже, однако и функционал у них получше.
• Беспроводные. Такие диммеры состоят из двух элементов — управляющий блок-коробочка и пульт управления. Коробочка встраивается в цепь, а пульт позволяет управлять устройством дистанционно. С помощью пульта можно выставить яркость, цвет, переливы, плавность затухания и другие параметры освещения.

Коннектор или пайка?

1. Коннектор удобен в следующих случаях:
2. когда провести пайку не представляется возможным. Например, при сборке СДЛ непосредственно под потолком. Пайка на весу опасное занятие, которое может привести к ожогу в результате капания припоя и порче (прожог) потолочного покрытия.
3. При смене дизайна. СДЛ легко разбирается на участки и собирается по нужному эскизу, благодаря разнообразию коннекторов.
4. При работе с влагозащищенной лентой рекомендуется использовать пайку, т.к. она обеспечивает полноценную защиту и изоляцию от влаги.

Похожие записи
• Свойства и принцип работы соляной лампы
• Виды и характеристики индукционных ламп, достоинства и недостатки
• Расскажем о различных видах освещения бассейна и ее красивой реализации

Обсуждение: 2 комментария

1. Олег:
   За предоставленную информацию благодарим. Кстати, кто знает где лучше купить новогоднюю гирлянду? Уже чуть больше месяца осталось до Нового года, пора подумать и об украшениях в доме