На полках магазина можно увидеть выключатели с подсветкой. Но не каждый захочет производить замену обычного установленного выключателя . А искать его в темноте тоже не хочется.
Выключатели, имеющие подсветку, подключаются тем же образом, что обычные. Любой человек, желающий прекратить ночные поиски выключателя, сможет доработать его даже не зная элементарных вещей по электрике. Прочтите статью и вы поймете, что все просто. Выключатель можно дополнить светодиодом по самым простым схемам. Отличие схем не только в комплектации, но и характеристике. К примеру, схема выключателя на светодиоде может не заработать по той причине, что установлена светодиодная лампа в светильники. Энергосберегающие лампы могут мерцать, тускло светиться при темном свете. Давайте рассмотрим недостатки и достоинства каждой схемы.
Схема подсветки выключателя на светодиоде и сопротивлении
Как правило, для подсветки выключателя достаточно установить светодиод по схеме, приведенной ниже.
Если выключатель «Выключен», ток движется через R1(любого типа, от 100 до 150 кОм), затем через светодиод VD2 (светится). VD2 защищен от пробоя напряжением диодом VD1. Для хорошего свечения подойдет R1, ток которого 3 мА. Если свет светодиода слишком слабый, нужно уменьшить сопротивление. VD1, VD2 –любой тип и цвет свечения. Чтоб самостоятельно рассчитать параметры применяемого резистора, следует вспомнить закон силы тока. Подсветка на светодиоде используется в случае, если установлен светильник с лампой накаливания. В случае если стоит энергосберегающая лампа, можно заметить мерцание, мигание в темноте. Если светильник использует светодиоды для освещения помещения, то такая схема работать не будет из-за того, что сопротивление в светильнике слишком велико. И создать его в выключателе очень трудно. Схема простенькая, но у нее есть недостаток – потребление 1 кВт*ч в месяц. Вот схема.
Концы, смотрящие вниз, подключаются к клеммам. Эта схема на скрутках и подойдет она тем, кто не имеет паяльник. Но лучше пропаять места скруток и заизолировать их и резистор.
Схема подсветки выключателя на светодиоде и конденсаторе
Чтоб увеличит КПД свечения, в схему можно включить конденсатор, а ток резистора R1 сократить до 100 Ом.
Отличие этой схемы от предыдущей в том, что конденсатор служит заменой резистору R1. R1 (100 – 500 Ом; 0,25 Вт) в свою очередь выступает в роли ограничителя тока заряда.
Из недостатков - большие габариты, из плюсов - малые энергозатраты, 0,05 Вт*ч в месяц.
Схема подсветки выключателя на неоновой лампочке
Такая схема лишена тех недостатков, которые присутствуют в вышеописанных схемах. Большим плюсом является то, что она подходит для светильников как на энергосберегающих и светодиодных лампах, так и лампах накаливания.
При разомкнутом выключателе ток движется через газоразрядную лампу HG1, которая светится и сопротивление R1 (любая мощность, но не менее 0,25 Вт; 0,5-1 Мом).
Газоразрядные неоновые лампы представлены широким ассортиментом , выбрать можно любую. На фото показаны лампа и резистор, имеющий номинал 200 кОм. Она была изъята из выключателя удлинителя компьютера «Пилот». Она встраивается в любой выключатель без дополнительной доработки. Такие лампы можно найти в электрочайниках, прибор с индикацией.
Такие лампы повсюду. Вы удивились? Все светильники дневного света используют стартер, это и есть неоновая лампа, встроенная в цилиндричный корпус. Какое количество стартеров в светильнике, такое и количество ламп. Чтоб извлечь ее оттуда, поверните цилиндр против часовой стрелки. Так же в корпусе имеется конденсатор, подавляющий помехи. При изготовлении подсветки он не нужен.
Если стартер был изъят из поломанного светильника, проверьте работоспособность лампы. Неонку лучше брать от стартеров нового типа, так как в старых стекло темнеет, что приводит к тусклому свечению.
Внимание! Прежде чем работать с выключателем, отключите питание электроэнергии. Если у вас возникла проблема с габаритами резистора, то есть он оказался большим и не помещается, замените его несколькими параллельно включенными малых размеров.
Когда резисторы соединены параллельно, мощность, которая рассеивается на одном резисторе, будет равна мощности, которая поделена на их количество. Их величина станет меньше и будет равняться величине, которая поделена на количество. К примеру, нам требуется резистор на 1 Вт, 100 кОм.
Переведем килоОмы в Омы, получим 1 кОм равен 1000 Ом. Следовательно, этот резистор можно заменить двумя, включенными в цепь последовательно, мощность каждого 0,5 Вт и номинал 50 кОм.
Если соединение параллельное, расчет проводится этим же способом. Отличие в том, что номинальное напряжение резистора равно значению, которое умножено на их количество. Например, чтоб заменить резистор на 100 кОм тремя меньшими, сопротивление каждого должно составлять 300 кОм. Во время монтажа конденсатор либо резистор следует подключать к фазному проводу . Это все потому, что токи, которые протекают через детали схемы, не выше пары миллиампер. Поэтому, специальных требований к качеству имеющихся контактов не предъявляется. Если коробок, в который будет вмонтирована схема, выполнен из металла, нужно позаботиться об изоляции проводов.
Во время установки выключателя навредить чему-то не получится, потому, как светильник выступает в роли ограничителя тока. Самое худшее, что может произойти, это выход из строя элементов, которые вы будете устанавливать. К примеру, если вы возьмете резистор с номиналом 100 Ом вместо 100 кОм, либо вообще его не установите.
Пошаговая инструкция по установке в выключатель подсветки
Нионки могут, как иметь цоколь, так и быть без него. У вторых выводы напрямую выходят из колбы. Следовательно, вид монтажа отличается.
Установка в выключатель неоновой лампочки с гибкими выводами
Обычно, длинны выводов, которые торчат из лампочки, не хватает для того, чтоб соединить их клеммами к выключателю, поэтому нужно их удлинить куском медного проводка. Применяемый провод может иметь как одну жилу, так и множество. Лучше всего припаять эти провода к выводам лампочки.
Прежде чем приступить к пайке, нужно зачистить провода и залудить эти места припоем. Потом соединить провода с припуском не менее 5 мм и спаять.
После пайки не забудьте заизолировать место, надев изоляционную трубочку или обкрутив пару витков изоляционной ленты.
Чтоб было удобно производить дальнейший монтаж, на конце проводка, который был припаян, при помощи круглогубцев создается кольцо, за которое будет закреплен вывод выключателя.
Как правило, производители делают выключатели белого цвета . На его фоне отлично видна подсветка и ночью и сверлить дополнительное отверстие под светодиод не потребуется.
Затем, припаиваем резистор к второму выводу лампы. А уже к нему кусочек провода по той же схеме, что и первый. Он нужен нам для подключения второго вывода выключателя.
Со вторым выводом проделываем похожую операцию. Изолируем место пайки трубочкой или изоляционной лентой, скручиваем колечко и присоединяем к второму выводу выключателя.
Подсветка смонтирована, подключена к электрической проводке . Работа почти завершена, нужно лишь сделать клавишу для включения подсветки.
Установка в выключатель неоновой лампочки с цоколем
Использование патрона для подсветки дело лишнее. Так как срок службы лампочки значительно больше, чем срок действия выключателя. Следовательно, вместо применения патрона просто припаиваем цоколь к проводам.
Для этого снимаем изоляцию с проводов, лудим их паяльником и делаем маленькие петли. После этого припаиваем к выводам на лампе.
От центрального контакта цоколя отходит провод, к нему необходимо припаять резистор на расстоянии 2-3 см от цоколя. Выводы делаются нужной длины, на их конце скручиваются петельки. Такую же операцию проводим со вторым выводом резистора.
Резьбовая часть цоколя, а так же резистор подлежат изолированию. Это делается при помощи изоляции либо термоусаживающей трубочки.
Либо предлагаю свой способ изоляции.
Многим знакома полихлорвиниловая трубочка. ЕЕ часто применяют при изоляции провода. Для того, чтоб кусочек трубки (кембрик) не слазил, его внутренний диаметр должен быть меньше, чем сам провод. Проблема возникает, в том, что такой кембрик трудно найти.
Существует не хитрый способ. Если подержать кембрик около 15 минут в ацетоне, он размягчится и легко оденется на деталь, которая превышает внутренний диаметр в 1,5 раза. Так мною были заизолированы новогодние лампы на гирлянду.
После того, как ацетон полностью испариться, кембрик примет свой первоначальный вид и плотно закрепится на проводе, цоколе лампы. Снять его не удастся, разве что опять применить ацетон для размачивания. Этот способ – аналог трубки для термоусадки, с тем отличием, что применять нагрев не требуется.
Выключатель со светодиодной или неоновой подсветкой уже далеко не редкость в домах. Использование таких выключателей - достаточно практично. В темное время суток Вам не придется искать по стене рукой, чтобы нащупать выключатель. С появление светодиодных и КЛЛ ламп стали возникать большие проблемы. В частности, большинство современных LED ламп при выключенном выключателе мигают. Сегодня разберемся, как отключить подсветку на выключателе.
Данный эффект возникает вследствие замкнутой электрической цепи , образованной резистором со светодиодом (или неоновой лампой) и схемой преобразователя питания LED и КЛЛ лампы. В настоящей статье мы рассмотрим наиболее простой метод по вопросу: как отключить подсветку в выключателе.
Как отключить подсветку на выключателе: 1 этап
Как отключить подсветку на выключателе
Отсоединяем часть, где светодиод
Отсоединяем часть, где светодиод
Разобранный выключатель со светодиодом внутри
Первоначально нам необходимо демонтировать выключатель. Производите отключение от проводников, предварительно отключив выключатель от электроэнергии. Для тех, кто не раз уже это делал - занятие "плевое".
После того, как выключатель демонтирован, необходимо снять кожух, где расположен сам светодиод (или неон).
В нашем случае подсветка состоит из неоновой лампы и резистора 150кОм. Со светодиодом ничего кардинально не меняется, поэтому принцип: как отключить подсветку в выключателе со светодиодом остается аналогичным. Неоновая лампа подключена через резистор к клеммам выключателя.
Схема подключения выключателя с подсветкой
Если быстро накидать схему подключения подсветки в выключателе? то она будет выглядеть следующим образом:
Как отключить подсветку на выключателе: этап 2
Для исправления ситуации с нам необходимо заменить резистор. В нашем случае берем резистор на 220 кОм и диод 1 N 4007. Диод можно снять с энергосберегающей лампы , где он используется в качестве диодного моста . Схема переделанного выключателя будет выглядеть следующим образом:
Если мы оставляем неоновую лампу, то достаточно будет резистора на 220 кОм. Если захотим поменять индикатор на диод 3 мм, то подберите резистор на 680 кОм. Это гарантированно избавит Вас от мигания диодной лампы в люстре.
Как отключить подсветку выключателя видео
Ну и на последок снова посмотрите видео, как отключить подсветку светодиодную или неоновую от выключателя, чтобы лампы не мигали. Это кардинальное решение проблемы. Мы просто выкусываем все радиодетали и больше "не паримся". Однако, такой способ борьбы с миганием меня не удовлетворяет, поэтому лучше все-таки пользоваться вышеприведенным примером. И выключатель не надо превращать в простую клавишу и функции остаются.
Вконтакте
Выключатель с подсветкой наверняка придумал человек, которому надоело считать углы, передвигаясь по комнатам ночью. По сути, такой выключатель ничем не отличается от обычного, но имеет в себе лампочку, которая светится в темноте. Чаще всего для этой цели используют светодиоды, что позволяет не только комфортно пользоваться осветительными приборами , но и экономить электроэнергию.
Принцип работы выключателя с подсветкой
Существует большое разнообразие моделей выключателей с индикаторами (подсветкой), но принцип работы у всех один и тот же. Если контакт есть, свет зажигается, контакта нет - основного света также нет, зато горит подсветка, позволяющая легко найти выключатель в темноте.
При выключенном основном свете на корпусе загорается светодиод, по которому прибор легко найти в темноте
Внутри выключателя, если снять клавиши, можно увидеть светодиод. Он и является основным элементом подсветки, которая работает только при выключенном свете. Кроме светодиода в схеме имеется токоограничивающий резистор. Именно благодаря ему энергии, идущей от входной фазы, достаточно, чтобы дать питание подсветке, но недостаточно, чтобы включить светильники в доме.
Если контакт выключателя разомкнут, ток проходит через цепь подсветки и включает светодиод
Напряжение подаётся на входящую фазу выключателя L. От неё ток идёт либо в цепь подсветки, если контакт выключателя разомкнут, либо сразу на светильник, если контакт замыкается. Во втором случае ток не проходит к резистору и светодиоду, потому что сопротивление этого участка цепи больше, чем у прямого провода к осветительному прибору.
Виды выключателей в зависимости от типа подсветки
- С токоограничивающим резистором. Недостатком этой схемы является то, что она не работает, если в домашних светильниках и люстрах установлены светодиодные лампы. Обусловлено это тем, что при их использовании невозможно создать ток большой силы для подсветки (сопротивление светодиодных ламп значительно больше, чем у ламп накаливания). Энергосберегающие лампы при этой схеме могут светиться в темноте.
- На светодиоде с конденсатором. Подсветка с конденсатором применяется для увеличения КПД и снижения потребления электроэнергии при работе подсветки. Резистор здесь служит для ограничения тока заряда конденсатора.
- С неоновой лампочкой. Выключатели с неоновой подсветкой практически не имеют недостатков. Здесь во всём доме могут использоваться любые лампы: люминесцентные, светодиодные, накаливания.
Подключение выключателя с подсветкой
Независимо от формы и количества клавиш управления светом монтаж и подключение выключателя производится по одному принципу. Проще всего его можно объяснить на примере одноклавишного устройства.
Установка одинарного выключателя
Перед тем как начать работу по установке, нужно обязательно обесточить помещение.
Затем демонтируется старый выключатель, если он был ранее установлен. Для этого:
В результате у нас в руках останется внутренняя часть старого выключателя, которую можно утилизировать или оставить на запасные части.
Чтобы правильно вмонтировать новый выключатель, нужно соблюдать такую же схему, как и при снятии, только в обратном порядке, то есть:
Необходимо отметить, что процесс подключения выключателя с подсветкой ничем не отличается от подсоединения обычного прибора.
Видео: как подключить одноклавишный выключатель с подсветкой
Монтаж и подключение выключателей с несколькими клавишами
В обиходе часто используются выключатели на несколько клавиш. С их помощью можно управлять работой сразу нескольких линий приборов освещения. Их устанавливают в больших помещениях или при необходимости включать и выключать свет в нескольких комнатах из одного места.
Установка таких выключателей полностью аналогична изложенной выше с тем лишь отличием, что из стены будет подходить один фазовый провод и несколько (по числу клавиш) проводов от потребителей. Важно подключить их в правильном порядке
Видео: как подключить трёхклавишный выключатель с розеткой
Подключение проходного выключателя с подсветкой
Проходным называется выключатель, который состоит из двух частей. Первая устанавливается в начале какого-либо пути, например, перед лестницей на второй этаж. Вторая часть при этом монтируется в конце, т. е. при входе на этаж. Таким образом, освещение лестницы можно включить внизу, а выключить уже после подъёма.
Для установки проходного выключателя понадобится проложить кабель из трёх жил к обоим выключателям. Схема подключения выключателей обычно приводится на их упаковке. Монтаж каждого устройства полностью аналогичен описанному выше.
Для подключения проходного выключателя к каждому из устройств нужно протянуть по три жилы и подключить их по схеме, которая имеется в комплекте
Видео: как подключить проходной выключатель
Отключение подсветки выключателя
Подсветку выключателя можно отключить. Это делается довольно просто, необходимо лишь отключить питание и снять светодиод.
Последовательность действий:
Как самому установить подсветку в выключатель
Можно сделать индикатор в выключателе самостоятельно. Последовательность операций такова:
Эту схему монтируют, если в светильниках используются лампы накаливания . При выключенном положении ток проходит через резистор и светодиод, отчего он светится. Ток в этом случае равен около 3 mA, что вполне достаточно для питания светодиодной лампочки.
Есть также схема для подключения подсветки на неоновой лампе. Её преимуществом является то, что в светильниках и люстре можно использовать любые лампочки: на светодиодах, люминесцентные, накаливания.
Если вместо светодиода установить неоновую подсветку, выключатель будет работать со всеми видами ламп
Как мы уже говорили выше, существует и схема изготовления выключателя с подсветкой на конденсаторе. Благодаря конденсатору система подсветки работает более стабильно и потребляет меньше энергии, чем в случае с сопротивлением. Но использовать её со светодиодными лампами тоже нельзя.
Схема с конденсатором может использоваться с галогенными лампами и лампами накаливания
Видео: подсветка в выключателе
Если подсветка моргает
Бывает, что подсветка начинает моргать. Что в таком случае делать? Нужно проверить напряжение в сети и подачу тока. Если все нормально, значит, диод пришёл в негодность, нужна замена. Чтобы сделать индикатор выключателя, проделайте шаги 1–9 из подраздела об отключении подсветки, перекусите жилы в том месте, где провода идут к лампочке. Запомнив места соединения диода с выходящей фазой и резистором, возьмите новый индикатор и подключите его к контактам. Места скрутки обмотайте изолентой или наденьте на них пластиковую трубочку. Далее заново соберите выключатель и протестируйте подсветку.
Выключатели с подсветкой - это не дань моде, а удобство, ведь всё совершенствуется на благо человечеству.
Даже прожив в квартире всю жизнь, включить свет в абсолютной темноте получается сразу далеко не всегда. Выключатели со светодиодами помогут не прощупывать каждый раз всю поверхность стен, даст возможность быстро и легко сориентироваться на месте по подсветке.
Существуют фабричные устройства со встроенными индикаторами, выполненными на основе светодиодов или ламп. Но не всегда такой выключатель подойдет под конкретные условия эксплуатации – 2- и 3-кнопочные устройства найти довольно сложно.
Простая схема поможет собрать и подключить свой выключатель со светодиодом. Дополнительные преимущества такой подсветки заключаются в возможности контролировать исправность проводки, ламп и самого выключателя. Для реализации задуманного потребуется несколько простых радиодеталей и немного времени.
Что может потребоваться?
Подключить светодиод к выключателю можно несколькими способами. Во-первых, следует решить, будет ли индикатор внутри корпуса, или снаружи.
Основная роль при монтаже подсветки выключателя отводится светодиоду (VD1). Подключать его к клеммам выключателя нужно через ограничивающий резистор (R1). Схема подсветки должна также включать в себя защитный светодиод (VD1), который избавит от неприятностей при обратном напряжении.
Номинал резистора подбирается с учетом цвета и яркости светодиода, при этом следует учитывать также и возможность нагрева элементов. Устройства различных оттенков могут существенно отличаться по своим основным характеристикам. В среднем рабочий диапазон резистора 100-150 кОм при мощности свыше 1 Вт. Если светодиод светит недостаточно ярко, величину сопротивления можно несколько сократить.
При разработке схемы подсветки стоит учитывать тип светильника:
- лампы накаливания будут работать в обычном режиме;
- энергосберегающие могут начать мерцать;
- освещение на базе светодиода может не работать с данной схемой из-за высокого собственного сопротивления элементов.
Устранить некоторые недостатки схемы, повысить КПД и снизить потребление энергии (с 1кВт/час до 0,05 кВт/час в месяц) можно с помощью установки дополнительного конденсатора, который и будет выполнять функции токоограничивающего элемента. При этом номинал резистора также нужно будет понизить приблизительно до 100-500 Ом при мощности около 0,25 Вт.
Основной недостаток подключения конденсатора – увеличение габаритов индикатора.
По подобной схеме может быть подключена подсветка розеток и других элементов интерьера на базе светодиодов.
Этапы подключения подсветки
Подключения светодиода не требует никаких особых навыков, важно лишь не пренебрегать правилами безопасности, выполнять все действия аккуратно, чтобы не повредить существующую проводку.
- Отключить подачу электроэнергии.
- Собрать выбранную схему, подключить элементы к клеммам выключателя.
- Для вывода светодиода в декоративной панели выключателя следует просверлить отверстие с диаметром около 2 мм.
- Вставить светодиод, при необходимости закрепить его с помощью клея.
- Собрать выключатель.
- Возобновить подачу электроэнергии.
- Проверить работоспособность схемы.
Подсветка будет работать только при выключенном освещении, когда светильник работает, светодиод не будет виден.
Выключатели со светодиодами могут выполнять функцию импровизированного ночника, поэтому важно внимательно относиться к выбору яркости и оттенка устройства. Чаще всего монтируются именно красные светодиоды, хотя выбор можно остановить на зеленых, голубых и даже обычных белых. Более сложные схемы помогут реализовать отдельную индикацию для каждой клавиши 2-х и 3-хкнопочных выключателей, но такая подсветка не пользуется особой популярностью и отличается сложной реализацией.
Некоторым людям инструкция нужна для того, чтобы когда сгорит прибор выяснить, что они сделали не так.
Изготовление подсветки выключателя светодиодом своими руками не представляет никакой сложности. Крайне простая схема собирается буквально «на коленке» в течении нескольких минут. Но, если вы не хотите, чтобы все закончилось фейерверком и сгоревшей проводкой, внимательно прочтите эту статью.
Схема включения светодиода в выключатель в квартире
Схема и внешний вид выключателяКак видите, устройство состоит лишь из двух элементов – токоограничивающего резистора и источника света.
Многих людей, не имеющих отношения к радиоэлектронике, эта схема может поставить в тупик. Ведь ставим мы светодиод в выключатель 220В переменного напряжения, хотя сам светодиод рассчитан на напряжение 2-12В постоянного. И основная лампа, по идее, тоже должна светиться при таком подключении.
Как и почему это работает?
Вспомним школьный курс физики:
- Напряжение – разность потенциалов с двух концов проводника . Чем выше напряжение, там быстрее электроны бегут по проводам.
- Сила тока – плотность электронов в проводнике . Когда в электрической цепи на пути электронов встречается участок с большим сопротивлением , часть из них отдает свою энергию этому участку.
Когда сила тока (плотность потока электронов) значительно больше, чем этот участок способен пропустить, излишки энергии преобразуются в тепло. Если бы перед диодом не было резистора, сила тока, проходящая через него, во много раз превысила бы его номинальные параметры, превратив кристалл диода в облачко. В этой схеме резистор исполняет роль вентиля, отсекая большую часть тока. Через саму лампу накаливания также будет протекать ток, но сила его настолько мала, что спираль раскаляться не будет.
Расчет параметров схемы
Подбираем резистор для светодиода. В этой формуле напряжение сети принимается за 320В, поскольку необходимо учитывать не номинальный параметр, а эффективное амплитудное напряжение.
Подбираем резистор
Как сделать подсветку для выключателя
Главная задача схемы выключателя с подсветкой на светодиоде – ограничить силу тока, протекающую через светодиод. Для диода не важно с какой скоростью через него будут проходить электроны, он заберет свою «порцию» и преобразует ее в свечение. Если же плотность потока электронов буде выше его пропускной способности, излишки выделятся в виде тепла, расплавив кристалл.
Установка светодиода в выключатель 220В, схема:
Варианты, как можно подключить светодиод
Вариант 1
Такой способ подключения будет работать, но очень недолго, несколько миллисекунд, пока разгорится спираль лампы накаливания. При таком подключении ток цепи будет рассчитан исходя из потребности лампы, превысив потребности светодиода в сотни раз. Это неправильный вариант.
Вариант 2
Это уже жизнеспособный вариант. Токоограничивающий резистор R1 уменьшит силу тока до необходимой величины. Для обычного светодиода на 20 мА сопротивление резистора должно быть:
(320В-3В)/0,02А≈16 кОм а мощность 0,25-0,5Вт.
Ради увеличения срока службы подсветки и уменьшения нагрева резистора, параметры сопротивления лучше увеличить в 3-4 раза. Такую схему можно увидеть, если разобрать дешёвый китайский выключатель со светодиодом. Здесь нет защиты от обратного тока, что не способствует долгой жизни такого устройства.
Вариант 3
Включение диода с обратной полярностью защищает светодиод от обратной полуволны. Это важно, если на линии в сети есть мощные устройства: стиральная машина , бойлер, электрочайник. Можно использовать любой малогабаритный диод с напряжением до 500-1000 вольт.
Примеры расчетов
Поскольку наша задача лишь подсветить выключатель и добиться максимальной жизнеспособности, ток светодиода берем 30% от номинала – 6мА
Резисторный токоограничитель
Uсд=3,5В, Iсд=20мА(0,02А)- Расчет делаем на 6мА (0,006А);
R1= (330-3,5) /0.006=55000Ом (55кОм). С целью уменьшения нагрева номинал резистора можно увеличить в 2 раза до 100 кОм.
Мощность резистора P=Ur1I=327 0.006=2Вт.
Параллельно светодиоду лучше зеркально включить диод на 1000В.
Емкостный токоограничитель
Вместо резистора можно использовать высоковольтный конденсатор, R1 необходим для саморазрядки конденсатора C1. Ёмкостная схема не греется.
C1=Rc/(2π £)=50кОм/(23,14 50Гц)=150мкФ; С1=150мкФ*500В;
R1=0,5-1 МОм;
Диод как в предыдущей конструкции.
Если выключатель предназначен для энергосберегающей лампы, лучше светодиод заменить неоновой лампочкой, донором которой послужит пускатель люминесцентного светильника. Классические схемы за счет гашения полуволны могут вызывать мерцание «энергосберегаек». Принцип подключения остается тот же, но из за более высокого номинального тока, около 100мА, резисторное или емкостное сопротивление (на неоновой лампочке) стоит увеличить до 500-600 кОм.
Область применения
- схема выключателя с подсветкой на светодиоде;
- индикатор включения в переносном удлинителе;
- миниатюрный ночник;
- подсветка для розетки.
При желании можно подключить светодиодную ленту , но лишь на емкостном ограничителе после тщательного перерасчета.
Так выглядит подсветка светодиодом
Как подключать на живом примере
Ниже приведена схема как подключить выключатель со светодиодом. Инструкция к подключению
- Перед началом монтажа схемы светодиода в выключателе убедитесь, что выключатель отключён от «фазы». Это можно сделать при помощи простой отвёртки-тестера.
- Проверьте качество изоляции всех соединительных контактов. Перемыкание оголенных проводов в лучшем случае выведет из строя схему подсветки, в худшем – проводку в квартире.
- При необходимости в пластиковой детали можно сделать монтажное отверстие светодиоду, чтобы тот равномерно освещал кнопку выключателя.
- Собираем получившуюся конструкцию и наслаждаемся результатом.
Если мы используем резисторный вариант, стоит поэкспериментировать с параметрами сопротивления. Диод может «стартовать» с 2В или 3В, соответственно во втором номинал резистора можно уменьшить.
Не забывайте, в таких устройствах ограничивается лишь плотность электронов, напряжение остается прежним и все еще опасным для живых организмов.
Выключатель с подсветкой - удобное и красивое решение. Она нужна для того чтобы ночью не искать рукой где включается свет, беспорядочно хлопая по стене. Но с переходом на энергосберегающие, а затем и многие столкнулись с проблемой, что лампочка мигает или тускло светится с таким выключателем. Подсветка и вызывает этот эффект. В этой статье мы расскажем почему светодиодные лампочки мигают, когда свет не горит.
Виды подсветки выключателей и принцип действия
В выключателях устанавливают подсветку одного из двух возможных видов:
1. Неоновая лампочка (индикатор тлеющего разряда).
2. Светодиод.
Световая индикация на неоновой лампочке, как и на светодиодах потребляет малый ток (единицы миллиампер). Неоновый индикатор зажигается, когда выключатель переведён в положение «ОТКЛ», то есть когда его контакты разомкнуты. Когда вы нажимаете на клавишу, замыкая его контакты - лампа включается, а индикация выключается.
Логика работы элементарна. Но как работает подсветка выключателя?
Независимо от типа подсветки, чтобы она горела нужно чтобы через лампочку протекал ток. Ранее, для домашнего освещения, мы использовали лампы накаливания или галогеновые лампы, в любом случае свет излучался металлической спиралью.
Так вот ток светодиода или неонки протекал по цепи:
ФАЗА-ПОДСВЕТКА-СПИРАЛЬ ЛАМПЫ-НОЛЬ
Это наглядно проиллюстрировано на рисунке ниже.
Ознакомьтесь со схематическим изображением этой цепи.
Схема светодиодной подсветки изображена ниже.
Почему мерцают светодиодные и энергосберегающие лампы
Но спираль лампы накаливания представляет собой замкнутый участок цепи, пусть и с большим сопротивлением. Так мы плавно подошли к основному вопросу статьи - причине мигания светодиодных ламп от выключателя с индикатором.
Через светодиоды или компактную люминесцентную лампу (энергосберегайка) ток подсветки протекать не может потому, что они не запитаны напрямую от сети 220В, и не представляют собой аналог спирали. Оба типа экономных лампочек питаются от специального устройства, для люминесцентных ламп называется оно электронный пускорегулирующий аппарат, а для светодиодных - .
В общем виде оба источника питания представляют собой импульсный преобразователь. Когда вы включаете такую лампу в цепь где есть выключатель с подсветкой - её ток начинает заряжать сглаживающий конденсатор, до тех пор, пока на нём не окажется энергии в количестве достаточном для кратковременного запуска лампы.
Это и есть причина мигания светильника при отключенном выключателе. В зависимости от мощности лампы и схемотехники цепей питания - лампа может мерцать, тускло гореть или вовсе не реагировать на такие выключатели. Подсветка в свою очередь может работать, а может и не работать совсем.
Как устранить проблему
Всё очень просто, чтобы свет не мигал нужно убрать светодиод или неонку из выключателя. Для этого снимают декоративную клавишу выключателя, извлекают его из стены и убрать неонку или светодиод, она может быть либо в виде такого модуля как изображен ниже, либо просто установлена между контактами. В любом случае нужно убрать лампочку-индикатор.
В этом видео наглядно продемонстрирован этот процесс.
Если вы не хотите убирать подсветку - сформируйте альтернативный путь для протекания тока. Для этого параллельно лампе устанавливают резистор высокого сопротивления - 50-510 кОм 2 Вт. Его можно рассчитать по току индикатора, а можно подобрать опытным путем.
Но многие электрики ругают этот способ из-за того, что резистор может греться. Вы можете использовать реактивное сопротивление конденсатора в этих же целях. Ёмкость конденсатора должна быть порядка долей микрофарада (0.1-0.5мкФ), а рабочее напряжение не меньше 400В.
Заключение
Устранить мигание отключенной лампы от выключателя с подсветкой не составляет труда. Мы привели три варианта решения этой проблемы. У каждого есть свои преимущества и недостатки. Какой из них выбрать - решать вам. Также стоит отметить и то, что сейчас многие светодиодные лампы не мигают от подсветки выключателя.
18.10.2014
Влияют ли отрицательно на светодиодные лампы выключатели с подсветкой?
Выключатели со встроенным светодиодом подсветки собственно на сами светодиодные лампы отрицательно не влияют. Во всяком случае, в большинстве случаев.
Другое дело, что для Вас использование таких выключателей может иметь неприятный эффект - в выключенном состоянии светодиодные лампы начинают тлеть, мигать, вспыхивать и т.п.
Происходит это потому, что Ваш выключатель с подсветкой не размыкает электросеть полностью. Горящий в нём светодиод тому подтверждение, потому он и горит, что цепь не разомкнута - иначе откуда ему взять энергию? При этом ток через светильники и выключатель течет очень маленький. И если в светильниках стоят лампы накаливания, то они никогда от такого тока не загорятся и вообще на него не отреагируют.
Другое дело - светодиодные лампы. Происходит примерно следующее. Этот малый ток проходит через демпфирующий конденсатор на входе блока питания лампы и постепенно его заряжает. В какой-то момент происходит разряд конденсатора и лампа вспыхивает.
Конечно, не всегда использование выключателей с подсветкой приводит к таким эффектам - всё зависит от электрических параметров лампы и светодиода подсветки.
Если же Ваш вопрос нужно понимать так: светодиодные лампы не мигают при использовании выключателя с подсветкой, но не вредно ли это для них , то ответ такой. Как правило, нет, но все зависит от внутреннего устройства лампы. Большинству светодиодных ламп это не будет вредно, нашим лампам точно не повредит. Однако рынок сейчас заполнен дешевыми "поделками", про которые мы не можем такого утверждать.
Во многих выключателях встроена очень полезная функция – подсветка. С этой функцией исключены поиски выключателя в темной комнате. Как же она работает? Подсветка устроена довольно просто: под клавишей выключателя помещается миниатюрный световой индикатор, а в клавише сделано небольшое окно, через которое можно видеть состояние выключателя.
Выключатель с подсветкой в интерьере комнаты
В качестве индикатора используют неоновую лампочку или светодиод, в работе каждого из них есть свои особенности. Во многих источниках сообщается, что такие выключатели можно использовать только с галогенными и лампами накаливания, так как энергосберегающие – с такими выключателями вспыхивают, а светодиодные – немного светятся в темноте.
Для того чтобы разобраться с этими явлениями надо понимать механизм работы каждого индикатора.
Неоновый индикатор
Во многих выключателях используют неоновую лампочку в качестве индикатора, она представляет собой чаще всего стеклянный баллон, заполненный неоном, в котором размещены на некотором расстоянии друг от друга два электрода.
Давление газа очень небольшое – несколько десятых долей мм ртутного столба. В такой среде между электродами при подаче на них напряжения возникает так называемый тлеющий разряд – это светятся ионизированные молекулы газа. В зависимости от рода газа цвет свечения может быть самым разным: от красного у неона, до сине-зеленого у аргона.
На рисунке изображена миниатюрная неоновая лампочка, в электротехнике их чаще всего используют в качестве индикаторов наличия тока.
Подсветка на неоновой лампочке
Выключатель с подсветкой на неоновой лампочке очень надежен, срок службы лампочки более 5 тыс. часов, индикатор хорошо виден в темноте. Схема подключения проста.
Схема подключения подсветки на неоновой лампочке
На схеме изображено подключение подсветки из неонки к выключателю. L1 – это неоновая лампочка из типа МН-6, ток 0,8 мА, напряжение зажигания 90 В, это данные из справочника. R1 – гасящий резистор, S1 – выключатель освещения.
Расчет гасящего резистора
Сопротивление резистора рассчитывается по формуле:
где R – сопротивление резистора (Ом);
∆U – разность (Uс – Uз) между напряжением сети и зажиганием лампы в вольтах;
I – сила тока лампы (А).
R=(220-90)/0,0008=162500 ОМ.
Ближайший номинал резистора 150 кОм. Вообще номинал резистора можно выбирать в пределах от 150 до 510 кОм, при этом лампочка нормально работает, при большем номинале увеличивается долговечность, и уменьшается рассеиваемая мощность.
Мощность резистора вычисляется по следующей формуле:
где P – мощность (Вт), рассеиваемая на резисторе;
P=220-90 × 0,0008 = 0,104 Вт.
Ближайший больший номинал мощности резистора – 0,125 Вт. Этой мощности вполне хватает, резистор едва заметно нагревается, не более чем до 40-50 градусов, что вполне допустимо. Если есть возможность, желательно поставить резистор мощностью 0,25 Вт.
Конструкция
Если припаять вывод резистора к любому выводу лампы, можно собрать схему.
Собранная подсветка своими руками
Остается собранную схему подключить. Для этого при снятом корпусе выключателя вывод резистора подключается к одной клемме, а лампочки – к другой.
Схема работы неоновой подсветки
Теперь при выключенном положении клавиши, ток будет идти через схему (нижний рисунок), а так как ток ограничен сопротивлением, то силы его хватит, чтобы зажечь подсветку, но совершенно недостаточно для работы лампы освещения. При включении выводы схемы подсветки закорачиваются, и ток течет через выключатель, минуя подсветку, к лампе освещения (верхний рисунок).
Такую подсветку можно поставить в выключатель, в котором она не была предусмотрена изготовителем, при этом в клавише включения не обязательно сверлить отверстие. Материал, из которого делают клавиши, легко просвечивается, и в темноте выключатель довольно хорошо виден, поэтому сверлить отверстие для лампочки не обязательно.
Светодиодная подсветка
Часто встречается подсветка из светодиода, который представляет собой полупроводниковый прибор излучающий свет при протекании через него электрического тока.
Цвет светоизлучающего диода зависит от материала, из которого он изготовлен и в некоторой степени от приложенного напряжения. Светодиоды представляют собой соединение двух полупроводников различных типов проводимости p и n . Называют это соединение – электронно-дырочный переход, именно на нем возникает излучение света при прохождении через него прямого тока.
Возникновение светового излучения объясняется рекомбинацией носителей зарядов в полупроводниках, на приведенном ниже рисунке изображена примерная картина происходящего в светодиоде.
Рекомбинация носителей зарядов и возникновение светового излучения
На рисунке кружком со знаком «–» обозначены отрицательные заряды, они находятся в зеленой области, так условно обозначена область n. Кружок со знаком «+» символизирует положительные носители тока, находятся они в коричневой зоне p, граница между этими областями и есть p-n переход.
Когда под действием электрического поля положительный заряд преодолевает p-n переход, то прямо на границе он соединяется с отрицательным. А так как при соединении происходит и возрастание энергии от столкновения этих зарядов, то часть энергии идет на нагревание материала, а часть излучается в виде светового кванта.
Конструктивно светодиод представляет собой металлическое, чаще всего медное основание, на котором закреплены два кристалла полупроводников разной проводимости, один из них является анодом, другой – катодом. К основанию приклеен алюминиевый рефлектор с закрепленной на нем линзой.
Как можно понять из рисунка ниже, немало в конструкции уделено внимания отводу тепла, это неслучайно, так как полупроводники хорошо работают в узком тепловом коридоре, выход за его границы нарушает работу прибора вплоть до выхода из строя.
Схема устройства светодиода
У полупроводников с ростом температуры, в отличие от металлов, сопротивление не увеличивается, а напротив, уменьшается. Это может вызвать неконтролируемое увеличение силы тока и соответственно нагрева, при достижении определенного порога происходит пробой.
Светодиоды очень чувствительны к превышению порогового напряжения, даже кратковременный импульс выводит его из строя. Поэтому токоограничивающие резисторы должны быть подобраны очень точно. Кроме того, светодиод рассчитан на прохождение тока только в прямом направлении, т.е. от анода к катоду, если прикладывается напряжение обратной полярности, то это также может вывести его из строя.
И все же, несмотря на эти ограничения, светодиоды широко применяются для подсветки в выключателях. Рассмотрим схемы включения и защиты светодиодов в выключателях.
На рисунке ниже приведена схема подсветки. Она содержит: гасящий резистор R1, светодиод VD2 и защитный диод VD1. Буква а – анод светодиода, k – катод.
Схема подсветки на светодиоде
Так как рабочее напряжение светодиода гораздо ниже сетевого, то для его снижения используют гасящие резисторы, в зависимости от потребляемого тока его сопротивление будет разным.
Расчет сопротивления резистора
Сопротивление резистора R рассчитывается по формуле:
где R – сопротивление гасящего резистора (Ом);
Сделаем расчет гасящего резистора для светодиода АЛ307А. Исходные данные: рабочее напряжение 2 В, сила тока от 10 до 20 мА.
Используя вышеприведенную формулу, R макс =(220 – 2)/0,01=218 00 ОМ, R мин = (220 – 2)/0,02=10900 ОМ. Получаем, что сопротивление резистора должно лежать в пределах от 11 до 22 кОм.
Расчет мощности
где Р – мощность, рассеиваемая на резисторе (Вт);
U c – напряжение сети (здесь 220 В);
U сд – рабочее напряжение светодиода (В);
I сд – рабочий ток светодиода (А);
Подсчитываем мощность: Р мин =(220-2)*0,01 = 2,18 Вт, Р макс =(220-2)*0,02=4,36 Вт. Как следует из расчета, мощность, рассеиваемая резистором, довольно значительная.
Из номиналов мощностей резисторов самый ближайший больший – это 5 Вт, но такой резистор довольно больших габаритов, и спрятать его в корпус выключателя не удастся, да и впустую тратить электроэнергию нерационально.
Так как расчет проводился на максимально допустимый ток светодиода, а в таком режиме у него многократно снижается долговечность, снизив ток в два раза, можно убить двух зайцев: уменьшить рассеиваемую мощность и увеличить срок службы светодиода. Для этого надо просто увеличить сопротивление резистора вдвое до 22-39 кОм.
Подключение подсветки к клеммам выключателя
На рисунке выше приведена схема подключения подсветки к клеммам выключателя. К одной клемме подходит фазный провод сети, ко второй –провод от лампочки освещения, подсветка подключается к двум этим клеммам. Когда выключатель разомкнут, то через схему подсветки течет ток, и она горит, но лампа освещения не светится. Если выключатель замкнуть, то напряжение потечет по цепи, минуя подсветку, освещение включится.
В заводских выключателях с подсветкой чаще всего используется схема, изображенная на рисунке выше. Номинал резистора – от 100 до 200 кОм, производители идут на сознательное уменьшение тока через светодиод до 1-2 мА, а значит, и яркости свечения, потому что в ночное время этого вполне достаточно. В то же время снижается рассеиваемая мощность, можно не устанавливать и защитный диод, потому что обратное напряжение не превышает допустимое.
Применение конденсатора
В качестве гасящего элемента можно применить конденсатор, он в отличие от резистора имеет не активное, а реактивное сопротивление, поэтому при прохождении через него тока на нем не выделяется тепло.
Все дело в том, что при движении электронов по проводящему слою резистора, они сталкиваются узлами кристаллической решетки материала и передают им часть своей кинетической энергии. Поэтому материал нагревается, а электрический ток испытывает сопротивление продвижению.
Совершенно другие процессы возникают при движении тока через конденсатор. Конденсатор в простейшем случае представляет собой две металлических пластины, разделенные диэлектриком, так что постоянный электрический ток через него течь не может. Но зато на этих пластинах может сохраняться заряд, и если его периодически заряжать и разряжать, то в цепи начинает течь переменный ток.
Расчет гасящего конденсатора
Если конденсатор включить в цепь переменного тока, то он через него будет протекать, но в зависимости от емкости и частоты тока его напряжение снизится на какую-то величину. Для вычисления используют следующую формулу:
где X c – емкостное сопротивление конденсатора (ОМ);
f – частота тока в сети (в нашем случае 50 ГЦ);
С – емкость конденсатора в (мкФ);
Для расчетов эта формула не совсем удобна, поэтому на практике чаще всего прибегают к следующей – эмпирической, которая позволяет с достаточной точностью проводить подбор конденсатора.
C=(4,45*I)/(U-U д)
Исходные данные: U c –220 В; U сд –2 В; I сд –20 мА;
Находим емкость конденсатора С =(4,45*20)/(220-2)=0,408 мкФ, из ряда номинальных емкостей Е24 выбираем ближайший меньший 0,39 мкФ. Но при выборе конденсатора необходимо еще учитывать его рабочее напряжение, оно должно быть не меньше, чем U c *1,41.
Дело в том, что в цепи переменного тока принято различать действующее и эффективное напряжение. Если форма тока синусоидальная, то действующее напряжение в 1,41 больше эффективного. Значит, конденсатор должен иметь минимальное рабочее напряжение 220*1,41=310 В. А так как такого номинала нет, то ближайший больший будет 400 В.
Для этих целей можно использовать пленочный конденсатор типа К73-17, его габариты и масса вполне позволяют разместить в корпусе выключателя.
Выключатель в работе. Видео
О совместной работе светодиодной лампы и выключателя с подсветкой можно узнать из этого видео.
Все расчеты, сделанные в статье, действительны для режима нормального свечения, при использовании их для выключателей номиналы резисторов можно скорректировать в сторону увеличения в 2-3 раза. Это уменьшит яркость свечения светодиода, неонки и мощность рассеивания резисторов, а значит, и их габариты.
Если в качестве гасящего сопротивления используется конденсатор, то его номинал нужно корректировать в сторону уменьшения для снижения яркости, а также габаритов, но рабочее напряжение конденсатора снижать нельзя.
Снижение силы тока через подсветку уменьшает вероятность мигания энергосберегающих ламп в темноте, так как уровень зарядки входного конденсатора в импульсном преобразователе этих ламп не достигает порога запуска.
Понравилось видео? Подписывайтесь на наш канал!
Выключатели с индикатором (с подсветкой)- это удобные устройства, которые позволяют быстро найти выключатель в темной комнате. Подсветка осуществляется при помощи неоновой лампы, установленной в корпусе выключателя.
С их появлением функциональность выключателей возросла, но и проблем не уменьшилось. Ведь каждый механизм имеет свои особенности.
Как устроен выключатель?
Фаза, приходящая к данному выключателю, подключается на L - входящий контакт (рис.2), а с выходящих контактов уходит на освещающие лампы. Подвижные контакты при этом замыкаются между собой.
Устанавливается цепь подсветки, которая включает резистор и «неонку» - неоновую лампочку, и припаиваются к контактам L1 и L. Таким образом, когда контакты L и L1 разомкнуты, неоновая лампочка горит, а при включении света данные контакты замыкаются подвижным контактом, что исключает из схемы цепь подсветки.
На что обратить внимание?
При выборе выключателя с индикатором необходимо оперировать мощностью потребления всех осветительных приборов, подключаемых к выключателю. На внутренней стороне выключателя указывается маркировка и номинальный ток (максимально допустимый) ток. В основном выключатели производятся на ток 10 и 16 А и соответственно максимальная мощность подключения для них составляет 2,2 и 3,5 кВт.
Так же необходимо отметить, что не стоит использовать выключатели с подсветкой для работы с энергосберегающими (люминесцентными) лампами. Потому как в выключенном состоянии мерцает энергосберегающая лампа, а такое «поведение» лампы вряд ли кого-то обрадует.
В настоящее время есть специальные виды осветительных приборов - лампа мерцающая свеча, которые имитируют трепетание пламени на ветру.
Почему мигает лампа при установке выключателя с подсветкой?
У многих пользователей возникают проблемы с энергосберегающими лампами, при установке выключателя с индикатором, и возникает вопрос о том, почему мигает энергосберегающая лампа. Дело в том, что когда выключатель находится в отключеном состоянии, ток, проходя через цепь сигнальной неоновой или светодиодной лампочки, заряжает конденсатор ЭПРА, который находится внутри лампы. Это является распространенной причиной, почему мерцают энергосберегающие лампы - напряжение достигает величины срабатывания и лампа вспыхивает, после чего конденсатор разряжается и процесс повторяется снова, по мере заряда.
Если выключенная лампа мигает, можно убрать подсветку из выключателя или параллельно лампе поставить резистор, либо другой конденсатор.
В настоящее время некоторые производители осветительных приборов учли проблему, когда после выключения лампа мигает, и решили её посредством шунтирования ламп либо увеличения времени задержки включения - плавный пуск.
У многих пользователей возникают проблемы с энергосберегающими лампами, при установке выключателя с индикатором, и возникает вопрос о том, почему мигает энергосберегающая лампа.
Данный вариант решения проблемы, когда мигает светодиодная лампа, является оптимальным. На набор мощности данных ламп технологически отводится 1-2 секунды, однако к недостаткам данных ламп можно отнести набор полной яркости только через 1-1,5 минуты.
Еще одной причиной, почему мерцают лампы, может быть неправильное подключение, когда через выключатель идет ноль, а не фаза. Таким образом, если светодиодные лампы мерцают, можно произвести переподключение выключателя самостоятельно или вызвать для этого специалиста. Кроме того, если мигает люминесцентная лампа, это может не зависеть от качества самой лампы. В таком случае нужно попробовать отключить индикатор.
Таким образом, приобретая выключатель с индикатором, лучше всего подобрать лампы с плавным включением, а при установке тщательно проверить правильность подключения проводов, в таком случае проблемы, когда энергосберегающая лампа мигает после выключения, будут не страшны.