Светодиодная лампа с выключателем с подсветкой: особенности применения. Как подключить выключатель с подсветкой Как правильно подключить выключатель света с подсветкой

Вечером, вернувшись домой после работы, в первую очередь, приходится нащупывать выключатель в темном помещении. Еще хуже, когда ночью нужно вставать с постели в полной темноте и спросонья шарить рукой вдоль стены, чтобы нащупать выключатель. Хотя это и неприятно, но многие уже свыклись, вместо того, чтобы поставить дома выключатель с подсветкой.

Разновидности выключателей

На современном строительном рынке выключатели представлены в достаточном ассортименте, чтобы подобрать именно тот тип, который будет максимально соответствовать локальным потребностям освещения в помещении. Они отличаются как по внешнему виду, так и по конструктивным особенностям - выключатели с подсветкой фото.

Основные виды выключателей:

• клавишные;
• кнопочные;
• сенсорные;
• поворотные;
• шнуровые.

В жилом помещении также может использоваться проходной выключатель с подсветкой и все перечисленные разновидности, но наибольшее распространение получили:

1. Выключатель одноклавишный с подсветкой - применим для замыкания только одной цепи, продается со встроенным диодом для ночной подсветки.

2. Выключатель двухклавишный с подсветкой - имеет 2 переключателя и используется для люстр и других многоламповых светильников. Подключение к сети устроено так, что одна клавиша одновременно способна включать 1-2 и более лампочек, а при включении второй клавиши загорается остальная часть люстры. Нередко двухклавишным выключателем пользуются для пользования раздельным санузлом.

3. Трехклавишные или четырехклавишные выключатели - способны одновременно замыкать 3-4 электрические цепи, поэтому их используют для управления осветительными приборами в нескольких комнатах из одного места. Например, для удобства в одном месте в доме включается - лестница, раздельный санузел и прихожая. Такой выключатель наиболее целесообразно снабдить подсветкой, если она отсутствует.

4. Шнуровой выключатель - используются в бра и переносных светильниках, подсветка обычно не используется.

Клавишные выключатели - самые популярные, и они есть практически в каждой квартире или доме, в школах и детсадах, в офисах и других общественных местах. Многие современные модели продаются с диодом для подсветки и прозрачным щитом, чтобы не пачкать пальцами стену вокруг выключателя. Реже всего используют сенсорный выключатель подсветки.

Преимущества выключателя с подсветкой

1. Общий дизайн и конструкция выключателей с подсветкой почти не отличается от обычных моделей, но небольшой светодиод дает немалое преимущество при пользовании в темной комнате.

2. Светящийся индикатор выключателя довольно экономичен, поскольку маленький светодиод потребляет слишком мало электроэнергии.

3. Диод работает лишь при нерабочем состоянии выключателя и автоматически гаснет при пользовании устройством.

4. Можно сказать, что энергетические затраты на самообслуживание светодиода настолько ничтожны, что это практически не сказывается на потреблении электричества.

5. Дополнительное преимущество - если выключатель с подсветкой установлен в спальне, то при внезапном ночном пробуждении это дает возможность быстрее сориентироваться в пространстве спросонья.

Об особенностях работы схем для выключателя с подсветкой

Визуально и конструктивно большинство подсвечиваемых выключателей почти не отличаются от более простых, они точно также подключаются к основной проводке.

В качестве основной составляющей подсветки используют:

• маленькую неоновую лампу;
• светодиод в паре с элементом сопротивления.

Они должны быть запитаны параллельно с основными контактами выключателя. Если он в нерабочем положении, то питание светодиода идет по нити накала внутри диода с малым сопротивлением.

Чтобы добавить немного комфорта в системе домашнего освещения, потребуется потратить не более получаса времени. Можно ограничиться заменой морально устаревших выключателей на новые улучшенные, то есть на диодах. Второй вариант - самостоятельно снабдить уже имеющиеся выключатели несложным элементом для ночной подсветки. Если знать, как подключить выключатель с подсветкой, то это несложно сделать и самостоятельно, даже без образования электрика.

Важно иметь элементарные знания об электричестве и замкнутой цепи, а также уметь читать простые электросхемы. У каждой схемы есть свои особенности, комплектующие и параметры. Но если неправильно подключить подсвечиваемый выключатель, то:

• диод может не светиться;
• энергосберегающие лампы будут мерцать;
• датчик слабо светится во тьме.

Преимущества и минусы разных схем стоит разобрать подробно.

Проходной выключатель с подсветкой

Контактный механизм этого типа выключателя отличается подвижным контактом, который всегда задействован при разрыве цепи. Нажатием кнопки «вкл/откл» в таком выключателе подвижный контакт перекидывается от одного контакта к другому, обеспечив работу второго участка цепи. Именно поэтому он так и назван - перекидной или проходной выключатель.

Проходной выключатель с подсветкой - схема подключения принципиально отличается доступом, здесь одной лампой (люстрой) можно управлять с двух мест. Например, в начале лестницы включить и с другой стороны выключить. Проходной тип выключателя иначе выполняет функции замыкания цепи и приводит в действие осветительный прибор с разных сторон.

Схема проходного подсвечиваемого диодами выключателя актуальна на лестницах в 2-этажных помещениях и более. Это удобно тем, что освещать лестницу можно как с нижнего, так и с верхнего этажа. При этом целесообразно выключатель поместить на расстоянии примерно в одном месте от первой ступеньки лестницы, чтобы не споткнуться в абсолютной темноте в поисках клавиши выключателя. То же самое относится и к коридорам, освещением которых удобно управлять с обоих концов.

Схема установки довольно простая: в начале длинного коридора установлен 1-й выключатель, на другом конце - 2-й проходной выключатель со светодиодом. При отключении элементов замыкания сети светильник не горит - отсутствует замкнутый контур для похождения тока. При переводе первого выключателя в рабочее положение есть замкнутый контакт - лампочка будет светиться, а если второй задействовать, она погаснет. Проще всего использовать при установке выключателя с подсветкой готовые модели со встроенным диодом.

Схема работы выключателя на светодиоде с сопротивлением

В большинства подсвечиваемых выключателей изначально вставлены светодиоды, которые при установке должны быть подключены к электросхеме. При нерабочей позиции выключателя ток должен протекать через элемент сопротивлением, а диод при этом защищен обратным напряжением.

При минимальной силе тока, в пределах 3 мА, обеспечено заметное свечение выключателя во тьме. Если яркости свечения диода недостаточно, важно снизить величину сопротивления. При этом нужно иметь элементарные знания по физике тока, а можно обратиться к справочной литературе - таблицам по расчетам силы тока.

Данная схема подключения выключателя с подсветкой применима только для люстры с традиционной лампой накаливания. Однако при использовании неоновых ламп ЛБУ или экономичных ламп возможны проблемы - ночью будет заметно либо слабое мерцание, либо самопроизвольное включение и мигание ламп.

Когда светильник рассчитан на светодиодные лампы, внутренняя подсветка на выключателе может не срабатывать. Это связано с сопротивлением сети, которое у светодиодной лампочки оно само по себе достаточно большое, и будет недостаток силы тока для обеспечения работы датчика в замкнутой сети.

Особенности схемы установки выключателя на светодиоде с конденсатором

В электросхему специалисты рекомендуют для продуктивности непосредственно в выключатель поставить ещё один конденсатор, уменьшив номинал резистора. Принципиальное отличие схемы - в использовании элемента вместо резистора, чтобы ограничить ток с помощью конденсатора.

Вместо одного простого диода достаточно поставить другой светодиод, описанный выше, при этом останется неизменным схемы, но будут с одинаковой интенсивностью светиться оба светодиода. Преимущество данного типа подключения диода с конденсатором - экономичность. Недостаток - больше размеры и неэффективная работа светодиода.

Монтаж выключателя с подсветкой

Тем, кто заинтересовался, как установить выключатель с подсветкой, достаточно использовать приведенные схемы и советы, изложенные в статье. Их можно поставить вместо обычных выключателей, требующих замены, или они морально устарели. А те проводки, которые идут от подсветки, подсоединяются к контактам выключателя параллельно с основными силовыми проводами.

Внимание: Перед началом работ по монтажу выключателя обязательно отключить подачу электричества в сеть!

1. Важно определиться, какая разновидность лампочки будет регулировать новый выключатель. Не все они одинаково хорошо совмещаются с индикатором - из-за большого сопротивления, о чем обсуждалось в предыдущих разделах. Наилучший вариант - работа с галогенными и лампами накаливания, и с ними в паре выключатели с подсветкой будут работать безупречно. А со светодиодными и люминесцентными лампами возможны проблемы с пускорегулирующим устройством осветительного прибора - лампы будут мерцать.

2. Для светящегося индикатора требуется вычислить показатели токоограничивающего сопротивления в замкнутой сети ещё до установки выключателя своими руками. Можно использовать готовые формулы или рассчитать характеристики резистора на основе специального калькулятора. Для этого не обязательно знать физику - достаточно ввести в расчет известные параметры и получить ответ. Кроме того, данный калькулятор полезен и при определении параметров резистора готового выключателей, например, когда подсветка выходит из строя.

3. На колбе резистора иногда отсутствует маркировка, но есть условное обозначение характеристик цветом. Тогда номинал определяют по схеме или по таблице «онлайн-калькулятора».

Важно знать: Гарантированная сила тока для обеспечения свечения в светодиодах - 2 мА, а для неоновой лампы - 0,1 мА. Нижний порог напряжения тока для работы светодиодов - не ниже 1,5-2 вольта, а для неоновых ламп - до 40-80 В. Данные необходимы для других расчетов, например, когда параметры светящегося элемента у готового выключателя не известны.

4. Когда требуется резистор с сопротивлением большой мощности или для его пайки не достаточно, заменяют несколькими резисторами малой мощности, подключенных последовательно. При таком соединении нескольких резисторов их суммарная мощность соответствует расчетной мощности, разделенной на их число. Например, резистор на 1 В с номиналом 100 кОм благополучно заменяется 2-мя резисторами на 0,5 Ватт по 50 кОм, присоединяемым последовательно.

5. При установке схемы резистор или конденсатор нужно определить, где фаза, чтобы подключить к этому проводу. Проходящий через элементы схемы ток идет в пределах нескольких мА, и качество контактов тут не определяющее. При монтаже подсветки в металлическую коробку важно позаботиться о том, чтобы не было касания стенок и проводящих проводников.

Внимание: Что либо принципиально нарушить в сети при монтаже подсветки сложно, поскольку светильник тут выступает в качестве токоограничителя. Единственное, что может случиться при допуске некоторых упущений - это нерабочее состояние встроенного диода. Возникают проблемы, когда светодиод припаян без резистора или они отличаются номиналом.

Пошаговая инструкция установки неоновой лампочки без цоколя с короткими выводами в выключатель

Маленькие неоновые лампочки, которые подойдут для монтажа в выключатель, выпускаются без цоколя или с цоколем. Отличие в том, что короткие проводки выходят прямо из колбы, тогда способ их монтажа имеет свои особенности.

Приведем более сложный пример - установка неоновой лампы без цоколя с короткими проводами в выключатель:

• у светодиода длина выводящих поводков очень мала, как и у маленькой неоновой лампы, поэтому их недостаточно для полноценного подвода в клеммы выключателя, для этого их наращивают медными проводками (1-жильный или многожильный);
• наращивание проводков сделайте пайкой, перед этим зачистите выходы от окислов и обработайте припоем;
• присадите медный провод такого же диаметра более полсантиметра, проработав припоем;
• пайку обязательно изолируйте (трубкой, летной);
• концы для закрепления в клеммы удобно округлить круглогубцами, закрепляя на вывод выключателя;
• на 2-й вывод припаяйте резистор и отрезок провода требуемой длины, чтобы подсоединить на 2-й вывод выключателя;
• пайку тоже заизолируйте, сформируйте кольцо и закрепите на вторую клемму выключателя;
• последний этап - закрепление клавишей.

Совет: У большинства выключателей клавиши изготовлены из тонкого белого или полупрозрачного пластика, и под ними свет от диода хорошо виден в темноте. Выключатель заметен ночью в нерабочем состоянии, и сверлить отверстие напротив неона резистора не нужно. В крайнем случае - сделайте на клавише дрелью небольшой круглый вырез и заполните силиконом. Это нужно делать только на снятой клавише!

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.

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.

Если ежедневные поиски выключателя в тёмной комнате отбирают немало времени и нервов, а перенести его в более удобное место не представляется возможным, то решить проблему можно с помощью подсветки, которая точно укажет местоположение клавиш включения света. На практике это реализуется путём добавления светодиода в имеющийся выключатель своими руками или через замену на аналогичный выключатель с подсветкой со встроенной неоновой лампочкой.

Схема и принцип действия подсветки с использованием светодиода

Схема подключения выключателя со светодиодной подсветкой показана на рис.1. Принцип её работы основан на законе Ома и довольно прост. В момент, когда контакты выключателя Q1 разомкнуты, ток нагрузки протекает по цепи L – R1 – LED – HL – N. Величина тока нагрузки не превышает рабочий ток через светодиод, то есть 10 мА. Естественно этого тока не хватит, чтобы зажечь лампу основного освещения. Для сравнения лампа накаливания мощностью 60 Вт потребляет 270 мА. К тому же основная часть напряжения сети 220В падает не на лампе, а на резисторе. В результате светится только светодиод, а его яркость зависит от сопротивления резистора R1. Как только в комнате включить свет, сопротивление контактов выключателя, расположенных параллельно светодиоду с резистором, станет близким к нулю. Цепь протекания тока замкнётся через L – Q1 – HL – N. Ток нагрузки пойдёт по пути с наименьшим сопротивлением и светодиод погаснет.

Кстати, если из светильника выкрутить лампу или она перегорит, то подсветка работать перестанет.

Расчёт подсветки на светодиоде сводится к грамотному выбору резистора R1. Дело в том, что на нём падает 99% сетевого напряжения, а значит, мощность рассеивания довольно высока. Например, задавшись током светодиода 8 мА, рассчитаем параметры резистора: Резистор, рассеивающий мощность почти 2 Вт, будет иметь большие размеры и нагреваться настолько сильно, что при контакте с пластиковым корпусом сможет его деформировать. Из-за этого недостатка рассмотренный вариант не нашёл практического применения.

С целью снижения тепловых потерь и защиты светодиода от пробоя, схему подсветки выключателя дополняют выпрямительным диодом (обычно 1N4007), соединённым последовательно со светодиодом (рис.2). В этом случае к элементам схемы прикладывается не переменное напряжение 220В, а постоянное – в 0,45 раза меньше, то есть примерно 100В. Номинал резистора можно задавать в пределах 12-50 кОм и экспериментально подобрать вариант, при котором яркость подсвечивающего светодиода и температура поверхности резистора будут оптимальными. К преимуществам светодиодной подсветки, собранной своими руками, можно отнести возможность самостоятельно выбирать цвет свечения светодиода, его размер и место установки.

Подсветка с применением неоновой лампы

Схема и принцип действия выключателя с подсветкой на неоновой лампе полностью идентична схеме со светодиодом, но отличается улучшенными эксплуатационными показателями. Основное преимущество неоновой лампочки – чрезмерно малый ток потребления, который не превышает 1 мА, а в идеале должен составлять 0,1-0,2 мА. Это позволяет устанавливать ограничивающий резистор намного меньшей мощности и размера, а именно: Получается, что миниатюрный резистор мощностью 0,125 Вт легко помещается под корпусом и совсем не греется. По сравнению со схемой на светодиоде, данный вариант более экономичный, надёжный и безопасный. А срок службы неоновой лампочки достигает 80 тыс. ч. Именно поэтому выключатели с подсветкой, в которых используется неоновая лампа, нашли более широкое практическое применение.

Подключение одноклавишного выключателя с подсветкой

Чтобы собрать, а затем подключить выключатель с подсветкой к сети 220В, потребуется немного времени и выполнение пунктов ниже приведенной инструкции.

1. Необходимо обесточить комнату, в которой будет проводиться модернизация и установка выключателя подсветкой.
2. Снять клавишу включения/выключения света, аккуратно поддевая её с боков отверткой.
3. Демонтировать выключатель со стены и отсоединить провода.
4. В зависимости от формы и размеров корпуса определить место установки светодиода.
5. В обозначенном месте просверлить отверстие диаметром 5 мм.
6. К одному из выводов светодиода припаять резистор, а ко второму – диод, соблюдая полярность.
7. Во избежание короткого замыкания, большую часть выводов вместе с резистором спрятать под термоусадочной трубкой, оставив оголёнными края для подсоединения к клеммам.
8. При необходимости собранную конструкцию удлинить проводами.
9. С помощью суперклея закрепить светодиод в отверстии.
10. Один из проводов подсветки вместе с «фазой» зажать в клемме выключателя.
11. Другой провод подсветки вместе с проводом, идущим к лампе, подключить ко второму выводу выключателя.
12. Произвести монтаж готового выключателя со светодиодом в обратной последовательности.

Если планируется использовать готовое изделие, то с 4 по 9 пункту пропускаются.

Подключение двухклавишного выключателя с подсветкой

В 90% случаев устройство двухклавишного выключателя с подсветкой ничем не отличается от одноклавишного аналога. Исключение могут составлять лишь эксклюзивные модели от зарубежных производителей. В основном же внутри выключателей с двумя клавишами управления освещением расположена одна неоновая лампочка с резистором, как показано на фото.
Несложно догадаться, что подсветка будет загораться и гаснуть только при нажатии на одну из клавиш. Однако производители выключателей не видят необходимости в установке второй неонки, так как для подсветки в темноте достаточно и одной индикаторной лампочки.

Последовательность действий по сборке подсветки двухклавишного выключателя такая же, как и для одноклавишных моделей. Отметим только то, что электрик в момент подсоединения проводов сам вправе выбрать, при нажатии на какую из клавиш неоновая лампочка будет гаснуть. Если речь идёт о сборке светодиодной подсветки своими руками, то при желании установить можно 2 светодиода – на каждую из клавиш в отдельности.

Возможные будущие проблемы

Даже такая простая конструкция как подсветка выключателя не лишена недостатков. В первую очередь это касается светодиодных ламп, внутри которых установлен электронный блок – драйвер. Из-за наличия подсветки, на цоколе выключенной LED-лампы присутствует небольшой потенциал, оказывающий влияние на работу драйвера. Так как схемотехнически драйверы устроены по-разному, то и проблемы в работе светильника могут проявляться по-разному, а именно:

• в виде неприятного мерцания;
• в виде тусклого свечения светодиодной лампы;
• подсветка вовсе может не работать с некоторыми моделями LED-ламп – их драйвер разрывает электрическую цепь.

Похожие проблемы возникают, когда выключатель с подсветкой размыкает цепь светильника с компактной люминесцентной лампой, из-за наличия в ней импульсного блока питания. Поэтому, прежде чем покупать выключатель с подсветкой или приступать к модернизации имеющегося, следует быть уверенным, что к нему будет подключаться лампа накаливания или галогенка. В противном случае следует быть готовым устранять негативное мерцание и тусклое свечение.

Читайте так же