Включение подсветки через обычный выключатель. Подсветка выключателя из светодиодов – простая и надежная индикация

Светящийся в темноте выключатель весьма удобен в использовании, поэтому пользователь по возможности стремится приобрести именно такую модель.

Когда-то эти приборы оснащали фосфоресцирующим элементом, но такой вариант имеет недостатки: свечение постепенно слабеет и может погаснуть вовсе; в помещении, куда дневной свет проникает слабо, например, в коридоре, от фосфоресцирующего элемента вообще нет толку, так как ему нечем «зарядиться».

Поэтому сегодня выключатели оснащают электрической подсветкой, стабильно работающей в любых условиях. О ней пойдет речь в нашей статье, тема которой - выключатель с подсветкой: схема подключения.

Ассортимент выключателей для бытовых осветительных цепей, в том числе и с подсветкой, в настоящее время чрезвычайно широк. В продаже можно найти изделия на любой вкус и, как говорится, на все случаи жизни.

Все они могут быть разделены на несколько групп:

1. Клавишные: самый распространенный вариант. Клавиша обычно является пластиковой.
2. Кнопочные: такой выключатель очень похож на кнопку, при помощи которой в многоэтажных домах вызывают лифт. Часто его делают из нержавеющей стали или алюминия - такое устройство очень гармонично вписывается в стиль хай-тек. Кнопка выключателя может иметь не только круглую, но и прямоугольную либо треугольную форму, что придает устройству необычный вид.
3. Поворотные: это выключатели-диммеры. Они умеют плавно регулировать подаваемое на лампу напряжение, отчего ее светимость столь же плавно меняется. Важно знать, что через диммер могут подключаться не все лампы. О том, что такая возможность есть, свидетельствует надпись на коробке «диммируемая» или «dimmable».
4. Сенсорные: очень стильный, современный вариант выключателя, которого нужно просто коснуться.
5. Шнуровые: подобными выключателями чаще всего оснащаются настенные бра и подсветки они не имеют.

Проводной выключатель рассчитан на установку в квадратную монтажную коробку размером 86 на 86 мм

По числу клавиш или кнопок выключатели делятся на:

1. Одноклавишные: управляют только одной цепью и используются, как правило, для включения только одной лампочки.
2. Двухклавишные: подключаются сразу к двум цепям. Это оптимальный вариант для многоламповой люстры: через одну клавишу заводится питание, к примеру, на две лампочки (приглушенный свет), а через вторую - на все остальные. Не менее распространенный вариант использования - подключение освещения туалета и ванной комнаты, если они разделены перегородкой (раздельный санузел).
3. С 3-мя и 4-мя клавишами: такие приборы обычно используются для управления освещением в нескольких помещениях, например, в том же раздельном санузле и прихожей (3 клавиши) или вдобавок еще и на лестнице (4 клавиши).

Наряду с обычными выключателями выпускаются так называемые . От обычных они отличаются наличием подвижного контакта, который перекидывается между двумя неподвижными (второе название - перекидной выключатель).

Такая конструкция позволяет реализовать схему, в которой один светильник включается двумя выключателями.

Применяется она, к примеру, на лестнице или в длинном коридоре: заходя в это помещение, пользователь включает свет первым выключателем, а оказавшись в конце коридора или на верхней ступени лестницы, - выключает вторым.

Схема выключателя с подсветкой

1. Фазный провод подключаем к подвижному контакту первого выключателя.
2. От двух неподвижных контактов с другой его стороны прокладываем два провода к неподвижным контактам второго выключателя;

От подвижного контакта второго выключателя прокладываем провод к светильнику.

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.  

При выборе выключателей для освещения жилых помещений, мы всегда сталкиваемся с дилеммой: покупать обычный выключатель света, или с подсветкой? Любой производитель, тот же популярный legrand, предлагает одни и те же модели, как с индикатором, так и без него.

Для чего нужен выключатель с подсветкой? Возможно, это звучит странно, но для чистоты стен. Всякий раз, нащупывая в темноте клавиши, мы постепенно засаливаем стены вокруг, и создаем потертости на покрытии. Разница в цене небольшая, при этом подключение выключателя с подсветкой, очевидно, дает определенные преимущества. Почему же многие покупатели отдают предпочтение традиционным моделям?

Дело в том, что существуют распространенные «страшилки» и мифы про негативные стороны подсветки

«Страшилки» и мифы о выключателе с подсветкой

Чтобы понять так называемую «проблему», рассмотрим различные типы индикации. Она бывает неоновой и светодиодной. Принципиальной разницы в энергопотреблении нет, обе схемы расходуют не более 1 Вт мощности. Неонки бывают двух цветов: оранжевый (красный) или зеленый, в зависимости от газа в колбе. Светодиод может быть любого цвета, хоть динамически меняющий оттенок (RGB).

Теперь о мифах:

1. Дополнительное потребление электроэнергии . Отчасти это утверждение верно. Светодиодная схема подсветки расходует около 1 Вт энергии. За месяц набегает 0.5–0.7 киловатт/часов. То есть, пару рублей за комфорт (с каждого выключателя) заплатить придется. Аналогичные затраты у неоновой лампы. Там энергия расходуется в основном на ограничительный резистор.
2. «Установили подсветку - теперь в темноте горят выключенные лампы! » И это правда. Лампы старого образца (накаливания и галогенки) исправно гаснут при выключении. Но ими уже никто не пользуется. Проблема касается экономных люминесцентных газоразрядных ламп (они периодически вспыхивают), и светодиодных светильников с недорогой схемой управления (слабое свечение).

Первый вариант постепенно становится неактуальным.

Информация об этом есть в инструкции к светильнику.

Если с первым мифом (дополнительный расход энергии) надо смириться: вы просто платите небольшую сумму за удобство, то вторая «проблема» имеет несколько путей решения. Об этом вы узнаете из нашего материала.

Подключение

Для начала разберем устройство выключателя с подсветкой. Принцип работы основан на законах Ома. При параллельном подключении линий с разным сопротивлением, электрический ток течет по пути наименьшего сопротивления.

Вне зависимости от используемого индикатора (неоновая лампа или светодиод), схема подключения имеет высокое сопротивление. Его обеспечивает ограничительный резистор. Схема выключателя с подсветкой изображена на иллюстрации:

Когда контакты L и L1 замкнуты, блок подсветки шунтируется, и ток протекает через контакты выключателя. Основная лампа светится.

При размыкании выключателя, светильник служит обычным проводником. Через него протекает небольшой ток, достаточный для работы подсветки. Если используется лампа накаливания - спираль при таком мизерном токе не светится. А вот с экономками и LED светильниками возникает та самая проблема. Схема управления (так называемый драйвер) начинает стартовать при небольшом токе, который обеспечивает схема подключения подсветки.

В качестве примера рассмотрим варианты использования ламп подсветки в изделиях «Легранд»

Режим подсветки на иллюстрации обозначен рисунком месяца, установка выключателя с индикацией работы - изображением лампочки.

Одноклавишный выключатель с ночной подсветкой подключен по классической схеме: лампочка на контактах L. Для индикации работы, на лампу подсветки необходимо завести рабочий нуль.

Подключение двухклавишного выключателя выполняется аналогично. На каждую рабочую линию предусмотрена отдельная индикаторная лампочка. Схема обеспечивает раздельную индикацию двойного выключателя, каждая подсветка работает для своей линии.

Так же точно работает и выключатель трехклавишный. Только индикаторов будет уже три. Кстати, это еще один довод для противников подсветки: трехклавишник в режиме индикации тратит энергии в 3 раза больше, чем двойной выключатель.

Тоже может работать с подсветкой. Только схема включения будет иная. Индикатор подключается к тем контактам, которые будут разомкнуты при положении клавиши «вниз». В результате, если вы включаете свет одним из «проходников», на нем гаснет подсветка.

При использовании подсветки в качестве индикации работы лампы, индикатор подключается со стороны светильника, и на него заводится отдельный рабочий нуль. Вне зависимости от положения «проходников», при включении освещения загорится индикатор.

Legrand продает лампы подсветки отдельно. По сути - это обычный светодиод с гасящим резистором и обратным диодом, упакованный в термоусадочный кембрик.

Если нет желания переплачивать за логотип на ценнике, можно изготовить запасной индикатор самостоятельно. Схема простая: для того, чтобы через LED элемент не протекал обратный ток (у нас в сети переменное напряжение, полярность меняется с частотой 50 Гц), устанавливается обратный диод (типа Д226). А поскольку падение напряжения на светодиоде 2–3 вольта (в зависимости от цвета), в цепь устанавливается токоограничительный резистор. Схема и номиналы деталей на иллюстрации:

Таким индикатором можно оснастить любой выключатель, главное - чтобы свет пробивался через пластик.

По сути, это обычные нагрузочные резисторы. Они действительно блокируют нежелательное свечение, при этом расходуя энергии столько-же, сколько маломощная лампа накаливания. То есть, свет у вас выключен, а счетчик продолжает мотать.

Чтобы «подружить» выключатель с подсветкой и светодиодные (экономные) лампы, нужен проходной переключатель.

Да, схема включения более сложная (придется тянуть нулевой провод). Но за комфорт использования надо платить. Электроэнергия расходуется минимальная, мощность не более 1 ватта.

Видео по теме

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.

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 выключателя

Как 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.

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:

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.

Ниже приведена схема как подключить выключатель со светодиодом. Инструкция к подключению

1. Перед началом монтажа схемы светодиода в выключателе убедитесь, что выключатель отключён от «фазы». Это можно сделать при помощи простой отвёртки-тестера.

1. Проверьте качество изоляции всех соединительных контактов. Перемыкание оголенных проводов в лучшем случае выведет из строя схему подсветки, в худшем – проводку в квартире.

1. При необходимости в пластиковой детали можно сделать монтажное отверстие светодиоду, чтобы тот равномерно освещал кнопку выключателя.

1. 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.