wersja mobilna
Online: 546 Czwartek, 2016.12.08

Technika

Złącza do modułów oświetlenia LED

wtorek, 27 maja 2014 12:00

W poszukiwaniu oszczędności coraz więcej osób spogląda w stronę oświetlenia opartego na technologii LED. Tego typu źródła nie dość, że są oszczędne to jeszcze przewyższają trwałością tradycyjne żarówki czy świetlówki. Te drugie są coraz częściej wypierane z racji zawartości szkodliwych oparów rtęci, które stwarzają ryzyko zatrucia w przypadku jej rozbicia. Popularność oświetlenia LED sprawia, że coraz więcej osób decyduje się na samodzielny montaż takiego systemu. Jest to możliwe, ponieważ w większości przypadków moduły zasilane są z bezpiecznego napięcia 12 V.

Rys. 1. Różne warianty przyłączy stosowanych na modułach LED

Na początku moduły oświetlenia LED miały zazwyczaj przylutowane przewody (lub pola do ich przylutowania), które łączyło się z instalacją zwykłymi kostkami połączeniowymi. Następnie pojawiały się przylutowane listwy stykowe, na które nasuwano konektory. Te rozwiązania powoli zostają wypierane poprzez systemy przyłączania przewodów bezpośrednio do specjalizowanych terminali przylutowanych do płytki z elementami LED.

Terminal, pomimo dodatkowego kosztu, niekoniecznie podnosi cenę całości rozwiązania, gdyż dzięki możliwości jego automatycznego montażu eliminuje się ręczne lutowanie przewodów do płytki. Dodatkowo ułatwiają prace instalatorskie - nie ma konieczności używania lutownicy czy stosowania dodatkowych kostek połączeniowych. Producenci terminali do modułów LED baczną uwagę przywiązują do poprawności montażu złącza w procesie lutowania powierzchniowego.

Element powinien być stabilnie zamocowany na płytce, gdyż podczas przyłączania/odłączania przewodów lub manipulowaniu płytką z przyłączonym kablem laminat narażony jest na uszkodzenie mechaniczne (oderwanie ścieżek). W przypadku elementów przewlekanych odpowiednią wytrzymałość gwarantuje pin lutowniczy przewleczony przez otwór w płytce i spojony z nią cyną. Jednak często moduły LED mają PCB na bazie aluminium (w celu lepszego odprowadzania ciepła), więc nie można zastosować komponentów przewlekanych.

Dlatego należy poszukać złączy o odpowiedniej powierzchni styku z lutowiem. Wybierając stosowne złącze do własnej aplikacji należy przeanalizować kilka aspektów technicznych. Wspomniana wyżej wytrzymałość mechaniczna przylutowanego elementu to jedna ważna cecha. Drugą jest możliwość kontroli po procesie lutowania - położenie punktów lutowniczych poza obrysem złącza znacząco to ułatwia (wystarczy optyczna inspekcja zamiast kontroli X-ray).

Rys. 2. Jednobiegunowe przyłącza są często stosowane w narożnikach modułów LED, w celu łatwiejszego grupowania ich w większych systemach

Trzecia cecha to łatwość dostosowania gotowego projektu do konkretnych wymagań klienta. Jako przykład może tu posłużyć uniwersalna płytka z diodami LED i pozostałymi komponentami, na której można przylutować zamiennie (według zamówienia odbiorcy) terminal do bezpośredniego przyłączania przewodów, gniazdo dla połączenia szybko rozłączalnego lub odwrócone gniazdo do połączeń płytka-płytka. Pozwala to na dużą elastyczność produkcji bez konieczności stosowania kilku oddzielnych projektów laminatów. Istotny jest także często pomijany fakt koloru samej złączki.

Zbyt duże odstępstwo od idealnej bieli (np. złącza w kolorze kremowym) może miejscowo zmienić temperaturę barwową światła odbitego od jej powierzchni. Pożądaną cechą jest także możliwość przyłączenia zasilania od spodu płytki - istotne to jest w przypadku modułów mocowanych blisko elementów optycznych oprawy oświetleniowej.

Najczęściej nie ma wtedy miejsca na doprowadzenie przewodów bokiem, więc wygodniej jest zaprojektować otwór w laminacie i zamontować gniazdo po tej samej stronie co pozostałe komponenty. Po zamocowaniu płytki modułu LED w oprawie pozostawiamy wygodny dostęp do wpinania wtyku od odsłoniętej strony laminatu. Popularne taśmy LED zazwyczaj łączy się poprzez lutowanie.

Rys. 3. Przykład szczelnej oprawy oświetleniowej. U góry przyłącze stałe kabla. Na dole ten sam system w wariancie rozłącznym

Przewody zasilające także przylutowuje się do odpowiednich pól. Nowością są złącza, które nasuwa się na koniec uciętej taśmy, a następnie zaciska kciukiem. Plastikowy pin przebija taśmę między przyłączami stabilizując ją mechanicznie, a styki dociskają się do pól łączeniowych. W ten sposób możemy przyłączyć zasilanie zarówno za pomocą wtyków z przewodami jak i łączyć kilka fragmentów taśm (jednokolorowych zasilanych 2 przewodami, jak i RGB potrzebujących 4 przewodów).

Dla lamp pracujących na zewnątrz pomieszczeń, w zapylonych lub wilgotnych miejscach, często problemem jest odpowiedni montaż. Instalacja w brudnym środowisku, przy której konieczne jest otwarcie oprawy oświetleniowej w celu przeprowadzenia kabla przez dławnicę stwarza ryzyko zabrudzenia jej wnętrza. W zaawansowanych optycznie oprawach może spowodować to spore problemy. Dlatego warto rozważyć możliwość przyłączania kabli zasilających bez konieczności rozkręcania oprawy.

Można do tego celu wykorzystać np. system QPD, który wyglądem przypomina dławnicę. Jest to jednak kompletny system przyłączeniowy, do obsługi którego niepotrzebne są specjalne narzędzia. Przyłączany przewód wystarczy przepleść przez element dławiący, rozłożyć żyły na boki, odciąć nadmiar przewodów i wkręcić do elementu zamocowanego na oprawie. Przyłącze nożowe natnie izolację przewodu, a dławnica szczelnie dociśnie sam kabel.

Piotr Andrzejewski
Phoenix Contact

www.phoenixcontact.pl