El LED se ilumina ligeramente durante la soldadura

Recientemente solde una cantidad de LEDs blancos a una PCB usando una estación de soldadura "estándar" Weller. Noté que algunos LED brillaban ligeramente durante la soldadura. El PCB se colocó en una esterilla ESD, pero dudo que esto haya influido. ¿Es eso un efecto térmico o eléctrico?

Sospecho lo primero, porque estoy bastante seguro de que la punta metálica de hierro está conectada a tierra.

Aunque los LED deberían incluir un diodo inverso para protección ESD, la bobina del calentador induce un campo magnético en el LED de alta impedancia con suficiente acoplamiento mutuo para generar xxx µA de corriente tenue.

Anecdótico

Vendí más de 1 millón de LED de 5 mm, y no fue hasta que volé a este cliente en Nueva Zelanda y vi sus malas prácticas de manejo y soldadura que cambié el diseño del LED para incluir protección ESD y una docena de recomendaciones para mejorar su volumen de proceso de fabricación. Luego, su tasa de falla del 0.5% cayó a casi cero.

Aunque la corriente puede ser baja, el voltaje inverso puede exceder los -5 V y enrollar parcialmente la unión.

Probablemente sea una pequeña corriente eléctrica desde la punta del soldador. Algunas planchas tienen una punta conectada a tierra , otras no. En ambos casos, es posible tener algo de voltaje en la punta.

Puede intentar probar esto con un multímetro configurado en voltios de CA desde el cuerpo metálico del soldador al LED, pero un medidor podría no tener suficiente sensibilidad a una impedancia de aproximadamente 10kΩ. Una herramienta mejor sería un osciloscopio con una impedancia de 10MΩ. Es posible que el hierro deba estar "encendido" para obtener resultados precisos.

Por alguna razón, el tomacorriente en mi vieja cocina tenía aproximadamente 69 VCA en el suelo, pero solo a una corriente muy pequeña, tal vez 20 µA, que un medidor apenas detectaría. Esto era pequeño, pero era suficiente para "encender" los LED sin razón aparente cuando se tocaba con la plancha. Tenga en cuenta que esto hace que no sea seguro soldar componentes más sensibles, como los circuitos integrados digitales.

Tenía la sospecha de que esto estaba relacionado con un viejo refrigerador. Era propenso a sorprenderte un poco si te golpeaba con un brazo mojado. Desenchúfelo y, efectivamente, el voltaje filtrado en el tomacorriente cercano desapareció.

Esto es probablemente debido a la corriente parásita en la punta. Otro efecto posible podría ser la unión de la soldadura en sí de los efectos térmicos de EMF. Esto no sucedería con la soldadura normal ya que las soldaduras normales generalmente tienen 3 µV / ° C - 4 µV / ° C de EMF térmica. Si la soldadura estaba contaminada con un metal u óxido diferente, entonces podría subir mucho más allá del voltaje necesario para alimentar un LED. Sin embargo, a 300 ° C eso equivaldría a 1.2 mV, no lo suficiente para alimentar un LED ...

Algunas combinaciones de metales (como cobre a óxido de cobre) tienen 1000 µV / ° C de EMF térmica, lo que proporcionaría suficiente voltaje para encender el LED (pero quién sabe cuál es la impedancia de la fuente). Si tuviera la unión correcta de metal a metal, esto podría explicar este efecto.

Una cosa interesante es que las luces piloto en los dispositivos de gas usan EMF térmica para generar suficiente energía para mantener abierto un solenoide. Si la luz de gas se apaga, la temperatura cae en el termopar, no puede proporcionar suficiente corriente para el solenoide y el solenoide se cierra por razones de seguridad.

De cualquier manera, si desea saber cuál era, obtenga un voltímetro y conéctelo entre la punta del soldador y la tierra. Si hay voltaje en la punta sin soldar, entonces podría ser una corriente parásita del soldador que está encendiendo el LED.

¡No pierdas el tiempo con esto! Pruébalo.

Busque una toma de tierra protegida con protección GFCI (cocina, baño) o una salida protegida con RCD, preferiblemente una de 6 u 8 miliamperios.

Retire la placa de cubierta de la salida *, de modo que tenga acceso al yugo (alas metálicas del receptáculo que toman los tornillos de montaje). Este yugo debe estar atado a la tierra de seguridad del equipo , ** que evita el GFCI. Necesitamos acceso a eso.

Ahora, conecte el soldador y tóquelo varias veces mientras se calienta. No lo sostenga allí, o podría derretir el receptáculo o la caja de conexiones de plástico.

Cuando haya terminado, si es posible voltear el enchufe (mirándote, Alemania), voltea el enchufe y prueba nuevamente.

Si dispara el GFCI, a la basura se va

Si el soldador tiene fugas de corriente hacia la punta, disparará el GFCI en aproximadamente 10 milisegundos. Esa es una indicación para tirarlo , porque internamente tiene fugas de corriente de red en la punta, lo que significa que filtrará corriente de red hacia usted . 10ma puede matar. También puede aturdirlo, y una persona inconsciente + soldador es una mala combinación.

Si es una unidad costosa, tal vez pueda hacer un desmontaje para ver si puede encontrar suciedad, salpicaduras de soldadura o aislamiento deshilachado que podría estar causando esto.

¿Qué es la prueba de prueba? El GFCI detecta mediante la comparación del flujo de corriente en caliente y en neutro, para asegurar que sean iguales. Si no lo están, alguna corriente está tomando un tercer camino. Por lo tanto, detecta todo el flujo de corriente que no es caliente-> neutral. Estamos usando tierra para crear un tercer camino para las pruebas. Volteamos el enchufe para intercambiar caliente y neutral, porque neutral-> tierra es más difícil de detectar que caliente-> tierra.

* Como persona de electrónica de CC de bajo voltaje, si normalmente tiene un miedo saludable a todo lo relacionado con la alimentación de la red, eso es algo bueno . Y si no tienes ese miedo, obtenlo . LVDC no hace nada para prepararte para los peligros, las reglas y la mentalidad de la red eléctrica. Pero ciertamente puedes hacer esto .

** No hay relación con la electrónica GND / VSS / "común", eso sería neutral. La tierra de seguridad del equipo es un escudo, pero no se pone en contacto con ningún conductor de red de ninguna manera (excepto exactamente un enlace equipotencial). Como tal, omite por completo el GFCI ; en realidad, los GFCI no usan tierra (excepto los receptáculos GFCI, para pasarlo a los dispositivos).