Паяльник для светодиодов своими руками
Добавил пользователь Дмитрий К. Обновлено: 19.09.2024
Монтаж компонентов электронных схем выполняется разными способами. Одним из наиболее распространенных вариантов является пайка, обеспечивающая надежный контакт и прочное крепление деталей к печатной плате.
Она не представляет большой сложности и доступна даже начинающим радиолюбителям. Пайка светодиодов SMD отличается особенностями и правилами. Они призваны сохранить элементы и защитить их от перегрева. Несоблюдение требований приводит к потере светильников, поэтому полезно будет рассмотреть вопрос подробнее.
Основные принципы пайки и распространенные ошибки
Процесс пайки SMD светодиодов состоит в нанесении тонкого слоя припоя (легкоплавкого оловянно-свинцового сплава с различными добавками) одновременно на контакты присоединяемой детали и токоведущих дорожек печатной платы. Используются физические процессы:
- смачивание металлов расплавом;
- капиллярное пропитывание мелких зазоров между контактами, обеспечивающее соединение как в механическом, так и в электрическом отношении.
Для того, чтобы паять диоды SMD, необходимо использовать специальный паяльник с малой мощностью и ограничивать время контакта ЛЕД прибора с горячим рабочим органом. Специалисты рекомендуют не превышать 3-5 секунд. Распространенной ошибкой является использование паяльников с тонким жалом. Это снижает эффективность теплопередачи и не позволяет качественно нагреть контакты и дорожки печатной платы.
Опытные люди рекомендуют пользоваться нормальным жалом, сточенным под углом. Большая масса обеспечит быстрый прогрев площадок и расплав припоя, исключая перегрев светодиода. Жидкий припой под действием эффектов смачивания и капиллярного впитывания затекает в мельчайшие зазоры между ножками элемента и дорожкой печатной платы, после чего горячий паяльник убирают в сторону. Припой застывает и создает монолитный участок прочного соединения деталей.
Вторая ошибка, приводящая к выходу светодиода из строя — перегрев. Чрезмерно долгое прикосновение паяльника к ножкам ЛЕД элемента приводит к повышению температуры излучающего кристалла. Если постоянно не контролировать длительность прикосновения жала к детали, избежать чрезмерного нагрева не удастся.
Пайка в заводских условиях
В заводских условиях используются другие технологии пайки, позволяющие одновременно спаять несколько плат. Специальный робот устанавливает необходимые элементы на основание, на рабочую сторону которого методом шелкографии нанесена паяльная паста. Она содержит припой и флюс, при нагреве они переходят в другую фазу и выполняют свои задачи. Флюс обезжиривает контакты и обеспечивает смачивание, а припой под действием капиллярного эффекта затекает в зазоры соединений и обеспечивает прочное соединение SMD элементов.
Процесс происходит в специальной печи, где плата выдерживается определенное время. Длительность контакта и режим нагрева подбираются таким образом, чтобы не вредить SMD светодиодам. Процедура происходит достаточно быстро и обеспечивает пайку элементов в промышленных объемах.
Важно! Повторить такую технологию в домашних условиях не получится, поскольку необходимо обладать полным комплектом оборудования и материалов. Поэтому для любителей важно освоить процесс ручной пайки SMD светодиодов с использованием обычных инструментов и материалов.
Давно занимаюсь установкой светодиодов, обычно ставлю их на термоклей-пасту или термопасту и механический прижим, но есть еще один способ.
Если припаять днище светодиода, да еще к медной подложке, то теплоотвод через припой получается гораздо лучше чем через пасту. Можно разгонять XML до 6 апмер и делать другие интересные вещи.
После неудачной попытки припаять светодиод к медной проволоке 10мм термофеном, понял что нужен паяльный стол.
Если кому то интересно как за вечер собрать паяльный стол из утюга и PID — регулятора температуры можно читать дальше.
Светодиоды очень чувствительны к температуре, при перегреве умирают.
Есть графики температурного режима, например такой
Паяльником, промышленным феном, термофеном паяльной станции такое сделать не возможно.
Был заказан набор из терморегулятора, датчика температуры к нему и твердотельного реле.
На мусорке был подобран сиротливо лежащий советский утюг.
Утюг разобран до основания, штатный терморегулятор-крутилка полетел в мусорку.
Слегка просверлил утюг в центре платформы, положил чуть термопасты, прижал датчик температуры железной пластиной.
Два провода к контактам нагревателя и утюг можно собирать.
В качестве основы подошел короб 40*60. В нем вырезал отверстие под регулятор температуры, регулятор закреплен на термоклеевый пистолет. Твердотельное реле не закреплял, держится за счет жестких проводов, взял 2,5 квадрата меди.
Утюг греется (как ни странно) по этому пришлось крепить короб через проставки, иначе короб плывет.
Твердотельное реле держит до 40А, то есть почти 9кило мощности на 220 вольт. Утюг 1Кватт, нагрев реле не замечен. При подаче напряжения 3-32в на вход реле оно открывается. Терморегулятор этой версии уже выдает сигнал 12 вольт (есть другие с сухими контактами), то есть дополнительный блок питания не нужен.
Термосопротивление нужно подключать с учетом полярности, цвет на клеммах как бы намекает на это.
В работе rex-c-100 прост и понятен. При включении показывает две температуры -реальную и заданную. Если реальная меньше заданной, выдает 12в на выход и гонит температуру вверх.
Для изменения температуры нажимаем SET, стрелками гоним температуру, снова SET возвращает в основной режим.
Возможна автокалибровка под текущую ситуацию.
При этом контроллер оценивает инерцию нагревателя и задает параметры PID регулятора.
Меняем параметр AГU с 0 на 1.
Выходим из меню нажатием кнопки SET.
На дисплее загорается символ AT
Регулятор поднимает температуру до заданной (на фото 150).
При достижении заданной температуры отключается нагрузка, но температура растет по инерции (около 170).
Утюг остывает, при падении температуры ниже уставки терморегулятор подталкивает ее немного вверх импульсами, держит точно, температура не колеблется.
После завершения автокалибровки символ AT погасает.
После автокалибровки терморегулятор точно держит температуру, я поднимал до 300С.
Сначала нагрузка включена постоянно, при приближении к заданной температуре контроллер отключает нагрузку на какое то время, немного перепрыгивает заданную температуру, понижает и стабилизируется.
Возможна ручная коррекция любого из параметров PID регулятора, вроде бы может работать и на охлаждение, есть выход тревоги (температура тревоги задается как первый параметр в меню).
Если нужно, можно снять видео, но процесс медленный, придется снимать Timelapce.
Теперь утюг получил вторую жизнь. Можно паять светодиоды, можно сплавить канифоль в твердое состояние из порошка и кусков, можно подогреть чай или руки, минимум температуры не ограничен. Гладить не удобно, терморегулятор мешает.
Плюсы REX-100-
+все в комплекте, все включено. Блок питания не нужен, достаточно 220в.
прост в использовании и понятен,
Минусы не обнаружены.
1)Паяльник.
2) Олово/ Припой.
3) Флюс для пайки/ Канифоль.
4) Тестер.
5) Паста КПТ-8.
6) Две зубочистки.
Наносим флюс для пайки. Можно и канифолим. Но флюсом удобнее. Наносится для более лучшего контакта, что бы не отваливалось олово.
Далее смотрим где у нас +, а где -. Для этого берем тестер, ставим в режим прозвонки и звоним контакты.
Если контакты перепутаны то диод не подаст не каких признаков жизни, если все правильно то он загорится.
Дальше откладываем светодиоды, и берем в руки плату и пасту КПТ-8. Аккуратно наносим тонким слоем пасту КПТ-8 на тепло отводящею площадку.
Тоже самое делаем и со светодиодом. Аккуратно наносим пасту КПТ-8 тонким слоем на тепло отводящею площадку.
Спасибо за внимание!
Renault Logan 2007, двигатель бензиновый 1.6 л., 87 л. с., передний привод, механическая коробка передач — стайлинг
Машины в продаже
Комментарии 14
Сколько незнакомых слов)))
Ну не знаю)) а какие незнакомые?)
Для меня есть. Я пайкой никогда не занимался. Например облуживать? Я антенну делал на телек так просто оловом припаял, а тут через флюс. Непонятно
Облуживать? облуживание это пропайка контактов припоем (олово) для лучшего контакта. Удобнее паять. А флюс это грубо говоря смола. На неё лучше припой ложится. Как бы вам сказать… Это что типа обезжирования. Флюс это канифоль, только жидкий. Да я сам не спец) но умею)))
Флюс я так понимаю желтоватый камень, при разогреве как вода становится.А как например узнать, какой мощности брать паяльник для тех или иных действий
Спасибо, можно на ты
Пожалуйста) Хорошо как скажешь)
на самом деле выводы диодов и места пайки на плате уже облуженны с завода. такие диоды проще паять примерно так: флюс на вывод, флюс на площадку платы, желательно не жадничать, каплю олово на жало паяльника. флюс разогреаясь "тянет" олово между контактом и площадкой. поскольку размеры мест под контакты больше самих контактов, то остатки олова с жала растекаются по площадке и "заливают" выводы диода. пайка получается на века) просто чтобы потом не стачивать лишнее олово паяльником.
жду продолжения)
Не жадничаем) Но на всякий случай пропаял все заново) Наверное просто привычка, как отец учил) Так что пайка можно сказать советская)
Читайте жду комментариев и идей) Особенно в 4 части)
в том то и дело, что именно по советской технике он учил. я раньше, когда начинал дружить с паяльником, тоже пролуживал все места с канифолью и прочей фигней. а сейчас из-за большого ассортимента всякой химии и забыл про это. у меня всего три шприца-дозатора на столе лежит: флюс BT-10 (если по*баться и алюминий паяет), китайский RMA223 и паяльная паста (флюс с микрочастицами олова) для smd.
Флюской и пользовался) Понятное дело что химки много, но это советское нужно больше олово, только когда начал паять понял для чего. Но в меру разумеется)
Молодец. Прикольно. Маленький совет: В подписях к фото нельзя использовать кавычки, иначе текст после кавычек отображаться не будет. Например: В какое положение ставить мультиметр для проверки полюсов светодиода?
Спасибо) Ой… Хорошо что сказали. Даже не знал. Мультиметр (тестер) ставим в режим прозвонки. В тексте исправил)
Сейчас в магазинах можно приобрести паяльники на любой вкус и цвет. Однако иногда хочется создать что-то своими руками, особенно если свободного времени достаточно. Сегодняшний поэтапный обзор, который в редакцию Homius прислал Леонид Владимирович Оренбуркин из города Тверь, расскажет о том, как сделать паяльник на 12 В из того, что есть под рукой практически у каждого домашнего мастера, увлечённого самоделками.
Отработав долгое время электромонтёром в РЭС (районных электросетях) я вынужден был уволиться по состоянию здоровья, поэтому свободного времени появилось более, чем достаточно. Первое время не знал, чем себя занять. И вот однажды пришла в голову мысль оборудовать небольшую мастерскую. С этого и началось моё увлечение самоделками. Изготовление одной из таких я и хотел бы описать в своей статье в надежде, что это будет кому-то интересно.
Первые шаги: подготовка ручки-корпуса будущего паяльника
Далее в работу вступила дрель с толстым сверлом, на котором при помощи изоленты я обозначил ограничитель отверстия. Глубины в 2-3 см для мини-паяльника на 12 В было вполне достаточно. Проделанное по центру ручки с торца отверстие будет служить для установки гнезда питания и протяжки проводов к нагревательному элементу.
С обратной стороны было просверлено идентичное отверстие, которое послужит для установки жала паяльника.
Высверливаем одинаковые отверстия с двух сторон ручки паяльника
Подготовка пазов для питающего провода
На расстоянии 2-3 см от того края, где планируется установить гнездо для питающего штекера, делаем разметку для двух отверстий (по противоположным сторонам). Для удобства замера расстояния можно использовать то же сверло с отмеченной изолентой глубиной. Определив места расположения отверстий при помощи маркера, снова берёмся за дрель, но с уже более тонким сверлом.
Отмечаем точки сверления отверстий под провода
Засверливание под провода следует производить под небольшим углом – так их впоследствии будет проще протянуть. В итоге должно получиться так, чтобы провод входил с торца и под небольшим изломом прокладывался далее, к обратному концу рукоятки, на которой будет расположено жало паяльника.
Высверливаем более тонкие отверстия под углом для упрощения протяжки проводов
Прорезаем пазы, в которые впоследствии будет проложен провод
Когда пазы прорезаны, их желательно немного подработать обычным круглым надфилем. Ведь несмотря на кустарное производство паяльника на 12 В, им предполагается работать, а значит, аккуратность здесь будет совсем не лишней. В итоге, получилась рукоятка с отверстиями с двух сторон и пазами под провод, которая готова к дальнейшей работе – сборке начинки устройства для пайки проводов.
Рукоятка готова, можно приступать к сборке
Монтаж гнезда питания паяльника, протяжка проводов
К обычному гнезду, подходящему к адаптеру от старого телевизора, я припаял 2 провода – красный и чёрный, которые были протянуты сначала через центр, а после разведены по двум сторонам ручки сквозь более тонкие отверстия. Гнездо для подключения штекера от блока питания было погружено в рукоятку с торца, после чего зафиксировано при помощи термоклея. Остывает он быстро, после чего, соединение становится достаточно жёстким.
Конечно, можно было сразу протянуть провода от адаптера, отрезав штекер, однако я решил, что вариант с отсоединяемым блоком питания будет намного удобнее не только при хранении, но и в процессе эксплуатации. И, забегая немного вперёд, могу сказать, что не прогадал.
Фиксируем гнездо в рукоятке при помощи термоклея
Выбор медной жилы от кабеля для жала паяльника
Жало не должно быть слишком толстым, чтобы мощности адаптера хватило на его прогрев. Однако и слишком тонкое будет здесь некстати – оно будет гнуться при малейшем давлении, что совершенно неприемлемо. Оптимальная толщина была подобрана методом проб и ошибок. В моём случае она составила 2,7 мм в диаметре.
Медная жила для жала паяльника подобрана
Отрезав кусок медной жилы подходящей длины, я установил его в приготовленное в рукоятке отверстие (с противоположной от гнезда питания стороны). Предварительно оно было заполнено строительным гипсом. Этот материал, помимо жёсткой фиксации жала, играет и другую немаловажную роль. Поглощая тепло, он не даст древесине прогореть под воздействием высоких температур в процессе работы паяльника.
После того, как жало оказалось на месте, следовало подравнять гипс с торца ручки
Выбор блока питания с выходом 12 В для паяльника
Все адаптеры имеют различия по выходной силе тока, поэтому и длину нагревательного элемента в каждом случае придётся вымерять опытным путём. В моём случае, выход составил 12 В/1 А. По сути, большей силы тока для миниатюрного паяльника и не требуется, поэтому таким блоком питания, я остался вполне доволен.
Данные по блоку питания, который я использовал для изготовления паяльника
Замеры длины нихрома, достаточной для работы паяльника
Опытным путём вымеряем длину нагревательного элемента
Подготовка жала, монтаж нагревателя
Теперь было необходимо изолировать жало от нихрома. Для этого был использован кембрик из стеклоткани. Он был одет на медную жилу примерно до середины, после чего зафиксирован по краям тонкой медной проволокой. Стоит отметить, что концы её удалять не нужно – они должны торчать примерно на 4-5 см. В дальнейшей работе это нам пригодится.
Поверх стеклоткани была намотана тонкая нихромовая проволока, вымеренная по длине ранее, её концы скручены с медными жилками, расположенными вначале и в конце кембрика. Результатом стал полноценный нагревательный элемент, способный повысить температуру жала до необходимой.
Здесь стоит отметить, что чем больше будет длина жала от нагревателя до рабочего края, тем дольше будет происходить повышение температуры. При небольшой мощности блока питания и слишком длинном жале паяльника возможно, что устройство и вовсе не достигнет рабочей температуры. Но здесь можно поэкспериментировать и рассчитать всё так, чтобы в итоге получилось некое подобие паяльной станции, которая имеет меньшие рабочие температуры для работы с микросхемами и иными SMD-элементами.
Нагревательный элемент готов, можно приступать к завершающему этапу изготовления паяльника
Окончательная сборка паяльника с питанием от 12 В
Скручиваем провода максимально плотно – контакт должен быть хорошим
Финальные штрихи: облагораживаем внешний вид самодельного паяльника
Вообще здесь можно обойтись двумя отрезками изоленты, обёрнутыми вокруг ручки, которые зафиксируют питающие провода. Но тут уже дело вкуса. Кто-то захочет обмотать изолентой ручку полностью или использовать иные материалы, которые придадут изделию интересный внешний вид, на работоспособность паяльника это уже никак не повлияет. В любом случае, все электротехнические работы уже выполнены. Можно приступать к первому включению паяльника в сеть и его проверке.
Фиксации проводов в двух местах вполне достаточно
Что происходит при первичном включении: некоторые нюансы, которые нужно учесть
Спустя буквально минуту, стеклоткань перестанет дымить. Немного подождав, можно попробовать расплавить припой. И вот тут есть ещё один нюанс. Если мощности паяльника недостаточно, чтобы расплавить толстый пруток олова, это не значит, что изготовленный паяльник неработоспособен. Для подобного материала требуются большие мощности и температуры. Стоит взять в качестве припоя тонкую оловянную проволоку. С ней работа пойдёт веселее.
Предлагаю посмотреть несколько фотопримеров работы с новым паяльником.
Готовая спайка – не хуже, чем заводским устройством
Заключение
На сегодняшний день мне уже неинтересно пользоваться паяльником, приобретённым в магазине. Гораздо приятнее держать в руках прибор, который изготовил я сам. Да и работает он ничуть не хуже, чем заводской. В планах самостоятельно собрать полноценную паяльную станцию с датчиком температуры и регулировкой её величины, чтобы можно было перепаивать светодиоды и иные SMD-элементы. А для паяльника, изготовление которого описано в статье, уже почти готов портативный автономный блок питания, состоящий из компактных аккумуляторов на 12 В, приобретённых на одном из китайских ресурсов.
Для подобной работы лучше пользоваться паяльной станцией – велика опасность перегрева элементов
Очень надеюсь, что мой обзор поможет кому-либо из читателей. Вопросы по теме можно задать в комментариях ниже. Не обещаю очень быстрого ответа, но то, что он будет – это несомненно. Также хотелось бы узнать личное мнение читателей о подобной самоделке. Будет ли она полезна для ремонта бытовых приборов в квартире или частном доме? Я же на этом прощаюсь, спасибо за внимание.
Читайте также: