Il LED si illumina leggermente durante la saldatura

Di recente ho saldato un certo numero di LED bianchi su un PCB usando una stazione di saldatura "standard" Weller. Ho notato che alcuni LED brillavano leggermente durante la saldatura. Il PCB è stato posizionato su un tappetino ESD, ma dubito che questo abbia avuto un'influenza. È un effetto termico o elettrico?

Ho il sospetto che il primo, perché sono abbastanza sicuro che la punta di ferro metallico sia collegata a terra.

Sebbene i LED debbano includere un diodo inverso per la protezione ESD, la bobina del riscaldatore induce un campo magnetico nel LED ad alta impedenza con sufficiente accoppiamento reciproco per generare xxx µA di corrente debole.

aneddotico

Ho venduto oltre 1 milione di LED da 5 mm e non è stato fino a quando non sono volato a questo cliente in Nuova Zelanda e ho visto le loro pratiche di manipolazione e saldatura che ho cambiato il design del LED per includere la protezione ESD e una dozzina di raccomandazioni per migliorare il loro processo di produzione di volumi. Quindi il loro tasso di fallimento dello 0,5% è sceso quasi a zero.

Sebbene la corrente possa essere bassa, la tensione inversa può superare -5 V e avvolgere parzialmente la giunzione.

Probabilmente è una piccola corrente elettrica dalla punta del saldatore. Alcuni ferri hanno una punta a terra , altri no. In entrambi i casi, è possibile avere un po 'di tensione sulla punta.

Puoi provare a provare questo con un multimetro impostato su volt CA dal corpo metallico del saldatore al LED, ma un misuratore potrebbe non avere una sensibilità sufficiente con un'impedenza di circa 10 kΩ. Uno strumento migliore sarebbe un oscilloscopio con impedenza di 10 MΩ. Potrebbe essere necessario "accendere" il ferro per ottenere risultati accurati.

Per qualche ragione, la presa elettrica nella mia vecchia cucina aveva circa 69 V CA a terra, ma solo a una corrente molto piccola, forse 20 µA, che un misuratore avrebbe a malapena rilevato. Questo era minuscolo, ma era sufficiente per "illuminare" i LED senza una ragione apparente quando toccato con il ferro. Si noti che ciò non ha reso sicuro saldare componenti più sensibili, come i circuiti integrati digitali.

Avevo il sospetto che ciò fosse legato a un vecchio frigorifero. Aveva una propensione a scioccarti leggermente se urtato con un braccio bagnato. Scollegato e abbastanza sicuro, la tensione trapelata alla presa vicina è scomparsa.

Questo è probabilmente dovuto alla corrente dispersa nella punta. Un altro effetto possibile potrebbe essere dalla giunzione di saldatura stessa dagli effetti EMF termici. Ciò non accadrà con la normale saldatura poiché le normali saldature normalmente hanno 3 µV / ° C - 4 µV / ° C di EMF termico. Se la saldatura fosse contaminata con un metallo o ossido diverso, potrebbe andare ben oltre la tensione necessaria per alimentare un LED. A 300 ° C ciò equivarrebbe a 1,2 mV, non abbastanza per alimentare un LED, tuttavia ...

Alcune combinazioni di metalli (come il rame e l'ossido di rame) hanno 1000 µV / ° C di EMF termico, che fornirebbe una tensione sufficiente per illuminare il LED (ma chissà quale sia l'impedenza della sorgente). Se avessi la giunzione metallo-metallo giusta, questo potrebbe spiegare questo effetto.

Una cosa interessante è che le luci pilota sui dispositivi a gas utilizzano EMF termico per generare energia sufficiente per mantenere aperto un solenoide. Se la luce del gas si spegne, la temperatura scende sulla termocoppia, non può fornire abbastanza corrente per il solenoide e il solenoide si chiude per motivi di sicurezza.

Ad ogni modo, se volessi scoprire quale fosse, prendi un voltmetro e collegalo tra la punta del saldatore e la terra. Se sulla punta è presente una tensione senza saldatura, potrebbe essere presente una corrente dispersa dal saldatore che illumina il LED.

Non scherzare con questo! Provalo.

Cercare una presa con messa a terra protetta da GFCI (cucina, bagno) o presa protetta da RCD, preferibilmente da 6 o 8 milliampere.

Rimuovere la piastra di copertura dall'uscita *, in modo da avere accesso al giogo (alette metalliche della presa che prendono le viti di montaggio). Questo giogo deve essere collegato alla terra di sicurezza dell'apparecchiatura , ** che esclude il GFCI. Dobbiamo accedervi.

Ora collega il saldatore e toccalo ripetutamente sul giogo mentre si riscalda. Non tenerlo lì, altrimenti potresti sciogliere la presa o la scatola di giunzione in plastica.

Al termine, se è possibile capovolgere la spina (guardando la Germania), capovolgere la spina e testare di nuovo.

Se fa inciampare GFCI, va nella spazzatura

Se il saldatore perde corrente alla punta, farà scattare il GFCI in circa 10 millisecondi. Questa è un'indicazione per eliminarlo , perché perde internamente corrente di rete sulla punta, il che significa che perderà corrente di rete su di te . 10ma può uccidere. Può anche stordirti e la persona incosciente + il saldatore è una cattiva combinazione.

Se si tratta di un'unità costosa, potresti forse fare uno smontaggio per vedere se riesci a trovare sporco, schizzi di saldatura o isolamento sfilacciato che potrebbe causare questo.

Qual è il test test? Il GFCI rileva confrontando il flusso di corrente su caldo e su neutro, per garantire che siano gli stessi. Se non lo sono, parte della corrente sta prendendo una terza strada. Quindi rileva tutto il flusso corrente che non è caldo-> neutro. Stiamo usando il terreno per creare un terzo percorso per i test. Capovolgiamo la spina per scambiare caldo e neutro, perché la terra neutra è più difficile da rilevare rispetto alla terra calda.

* Come persona di elettronica DC a bassa tensione, se hai normalmente una buona paura dell'alimentazione di rete, questa è una buona cosa . E se non hai quella paura, ottenerla . LVDC non fa nulla per prepararti ai pericoli, alle regole e alla mentalità dell'alimentazione di rete. Ma puoi sicuramente farlo .

** Nessuna relazione con l'elettronica GND / VSS / "comune", sarebbe neutra. La messa a terra di sicurezza dell'apparecchiatura è una schermatura, ma non contatta in alcun modo un conduttore di rete (ad eccezione di un solo collegamento equipotenziale). Come tale, elude del tutto il GFCI - in realtà, i GFCI non usano la terra (tranne le prese GFCI, per passare attraverso gli apparecchi).