Как подключить выключатель с светодиодной подсветкой. Схема подключения выключателя с подсветкой

Для выполнения элементарных электротехнических работ совершенно необязательно вызывать мастера. Зная, как подключить светодиодный выключатель, можно самостоятельно провести его монтаж. Согласитесь, такой навык особенно пригодится, если предстоит капитальный ремонт и обновление электропроводки.

Мы расскажем о схеме подключения, способе установки и о трудностях, которые могут возникнуть во время монтажа. Вы также сможете своими руками усовершенствовать обычный выключатель, сделав в нем подсветку.

Конструкцию светодиодного выключателя опишем на примере двухклавишного устройства с подсветкой.

Механизм состоит из следующих элементов:

• одной входной, двух выходных клемм;
• токоограничивающего резистора;
• подвижных контактов.

Конструкция также включает в себя корпус, декоративную панель и накладки-клавиши.

Некоторые модели выключателей с подсветкой имеют готовый подключенный механизм подсветки. Выпускают также модели, в которых проводники подсветки нужно подключать к клеммам самостоятельно

При размыкании контактов светодиодного выключателя ток, поступающий по фазному проводу, поступает на резистор, затем на светодиод или неоновую лампу. Далее, напряжение проходит через осветительный прибор и выходит через ноль.

Так как лампа подсветки подключена через токоограничивающий резистор, напряжение в сети понижается и его хватает для подсветки, но недостаточно для работы люстры.

По такой схеме работает светодиодный выключатель. Если осветительная лампа перегорит или ее выкрутят, то цепь будет разомкнута, и подсветка в устройстве работать не будет (+)

После замыкания контактов выключателя ток, который всегда движется по цепи с наименьшим сопротивлением, проходит через сеть, питающую лампу освещения, - в этой цепи напряжение практически равно нулю. Ток поступает и на цепь подсветки, но он настолько мал, что его недостаточно даже для работы неоновой лампы.

Схема включает токоограничивающий резистор и светодиодную или неоновую лампу. В остальном конструкция и способ подключения те же, что и у обычного устройства (+)

Применение светодиодного выключателя

Оснащенный подсветкой выключатель устанавливается там, где даже в дневное время темно, а постоянное использование осветительного прибора нецелесообразно. Применяют его также в помещениях, доступ к которым необходим ночью.

Выключатель со светодиодной подсветкой, так же как и обычный, может быть цельнокорпусным или состоять из одной, двух и более клавиш

Чем больше источников освещения, тем больше потребуется клавиш на выключателе. Для управления освещением, состоящим из более трех осветительных приборов, используют наборные выключатели, которые устанавливают в один ряд.

Для управления освещением из нескольких мест приобретают специальный с подсветкой.

Как выбрать светодиодный выключатель

Покупая светодиодный выключатель нет необходимости гнаться за дорогостоящими керамическими устройствами, так как потребляемая мощность приборов освещения в основном не очень большая.

В условиях бытового использования достаточно будет применения качественного пластикового светодиодного выключателя с надежной контактной группой. Ресурс таких приборов - около 40 000 коммутаций.

Для гостиничных номеров используют выключатели с подсветкой, которыми управляют с помощью ключ-карты. Они могут быть с задержкой времени отключения или без нее

Осуществляют выбор также, исходя из дизайна устройства, типа включения - производят клавишные и поворотные, кнопочные, сенсорные и шнуровые.

По способу установки различают внутренние и наружные устройства. Разным может быть также материал корпуса - используют пластик, стекло, медь, нержавеющую сталь, а в качестве декоративного покрытия применяют сланец, позолоту и даже кожу.

Но на что действительно нужно обратить внимание, так это на - он указывает на возможность применения оборудования в тех или иных условиях.

Например:

1. Класс IP от 20 свидетельствует о том, что устройство слабо защищено от попадания пыли и влаги. Такое оборудование используют в жилых помещениях.
2. Класс IP 45 и выше используется для маркировки выключателей, пригодных для подключения в помещениях с высокой влажностью - ваннах, банях, кухнях, туалетах и т. д.
3. Класс с IP от 65 означает, что выключатель может применяться на улице. Такое электротехническое оборудование имеет повышенную защиту от пыли, попадания влаги. Устанавливается снаружи здания - под крыльцом, навесом, на крытых верандах. Имеет более массивные клавиши, а в месте ввода электропровода резиновый уплотнитель.

Чем выше класс, тем больше защищен прибор от внешних факторов. Это касается не только выключателей, но и розеток, тумблеров, остального электротехнического оборудования.

Как правильно провести монтаж

Механизм выключателя с подсветкой предполагает наличие небольшой лампы, которая светится, когда он выключен. Для подсветки устройства может использоваться небольшая неоновая лампа или светодиод вместе с элементом сопротивления. От лампы подсветки тянутся провода, которые необходимо подключить к питанию во время установки.

Подготовка к установке и обязательные меры безопасности

Без элементарных знаний по технике безопасности лучше вовсе не приступать к работе с электротехническим оборудованием. Неграмотный электромонтаж может привести к поражению током, выходу из строя электроприборов, возникновению пожара.

Основные правила поведения при работе с электричеством:

• все работы должны проводиться в обесточенной сети;
• недопустимо перегружать электросеть;
• на соответствие к подключаемой сети;
• поврежденный участок сети лучше заменить, а не ремонтировать;
• нельзя прикасаться к подключенному оборудованию мокрыми руками.

Определить характер проводников - где ноль, а где фаза - поможет обычная отвертка-индикатор или мультиметр. Индикатора достаточно, если электрическая сеть однофазная. Для анализа трехфазной сети используют мультиметр.

Поднеся одно из щупалецев мультиметра к фазе, другую фиксируют на любом из проводников. Выставляют диапазон для переменного тока 220 Вт. Ноль при контакте покажет значение около 220 Вт, заземление - всегда ниже

Пример монтажа 2-клавишного выключателя с подсветкой

Основные конструкционные отличия светодиодных выключателей - в механизме подсветки. Он может быть готовым к использованию и не требовать никаких действий для его подключения. В другом типе конструкции необходимо подсоединять провода, которые питают светодиодную или неоновую лампу.

Рассмотрим более сложный вариант - как подключить устройство с подсветкой, в котором проводники нужно подсоединять самостоятельно.

Особенность конструкции, в которой есть свободный доступ к проводам подсветки, может пригодиться, если понадобиться ее отключить

В первую очередь поддевают клавиши отверткой или другим подходящим инструментом и снимают их. Отделяют сердцевину (внутренний механизм) от корпуса.

Если индикатор загорится - значит, включен. В этом состоянии поворачивают его так, чтобы клавиши нажатой стороной располагались сверху.

Чтобы обычная отвертка-индикатор сработала, нужно держать ее правильно - металлическая часть должна касаться контактной пластины, а к верхушке притрагиваться большой палец руки

Один из проводов, идущих от индикатора, подключают к входной клемме, а второй присоединяют к контакту клавиши. Если клавиш несколько, то провод подключают к первой из них, начиная слева. Одновременно с проводом, идущим от индикатора к входной клемме, подсоединяют и фазный проводник.

Два отводящих фазных провода, которые идут к люстре, подключают к выходным клеммам одновременно со вторым проводом подсветки, следя, чтобы тот не выпал из контакта.

При таком способе подключения подсветка будет включаться после размыкания контактов с помощью первой клавиши. Вторая никакого влияния не будет иметь на выключение подсветки, и лампочка будет гореть даже при включенном освещении.

Чтобы индикаторная лампочка гасла при нажатии на любую из клавиш, необходимо самостоятельно делать перемычку, которая будет соединять индикатор с обеими клавишами.

Если не брать во внимание подключение подсветки, монтаж проходит как в обычном устройстве. Через на выключатель ведут фазный проводник и подсоединяют его к входной клемме L, заводя его в отверстие и прикручивая винтом.

Далее к контактам устройства L1 и L2 подсоединяют два отводящих фазных провода, которые ведут к люстре также через распределительную коробку. Один из них подключают к одной лампе, другой к двум остальным. Ноль проходит через распаячный узел в монтажной коробке, далее идет на все лампы люстры, замыкая контакт.

В результате правильного подключения первая клавиша будет включать одну лампу, вторая две, а две включенные клавиши приведут к активизации всего осветительного прибора. В выключенном состоянии должен светиться светодиод (+)

Почему мигают энергосберегающие лампы

Светодиодный выключатель несовместим с работой . Конфликт устройств проявляется в кратковременном вспыхивании лампы в отключенном состоянии или в так называемом тлеющем режиме, когда лампа не выключается полностью, а еле-еле светится.

Время службы светодиодной или энергосберегающей лампы в неправильном режиме существенно сокращается и составляет от одного до двух месяцев

Происходит это потому, что внутри люминесцентной лампы есть электронный преобразователь (конденсатор), который постепенно подзаряжаясь от тока, проходящего через лампу подсветки, вспыхивает.

Аналогичное явление происходит и с блоками питания светодиодных лент, в которых также есть конденсатор, и который подпитывается от небольшого тока, поступающего от выключателя с подсветкой.

Производители энергосберегающих ламп указывают, что использование их продукции не совместимо с применением светодиодных выключателей и светорегуляторов.

Обойти это ограничение можно, если управлять работой осветительного прибора с помощью реле. От выключателя команда поступает сначала к реле, которое уже непосредственно руководит освещением.

Реле выпускается многими производителями электротоваров: Schneider Electric , ABB , Siemens . Поместить его можно под колпачком люстры, за карнизом, в котором установлена светодиодная линейка.

Можно применить еще один вариант решения проблемы - отключить неоновую лампу или светодиод от питания. Сделать это можно путем отсоединения проводов подсветки от клемм. Но тогда светодиодный выключатель утратит свои преимущества.

Рассмотрим решения, которые все же позволяют совместить подсветку и использование энергосберегающих ламп.

Как совместить лампы и выключатель

Если после выключения люминесцентная лампа мигает или слабо светится, проблему можно устранить, подключив параллельно точке освещения дополнительное сопротивление (резистор или конденсатор).

Для этого понадобится резистор номиналом 50 кОм и мощностью 2 Вт. Он поглотит лишний ток при включенной подсветке и не даст заряжаться конденсатору лампы.

Размещают резистор в распаечной коробке в плафоне или патроне люстры, предварительно подсоединив к двум проводам и заизолировав оголенные участки. Для изоляции можно использовать термоусадочную трубку (+)

Такой способ устранения причины мигания энергосберегающих ламп считается довольно опасным и опытные электрики не советуют применять его без достаточных навыков в проведении электротехнических работ.

Лучше использовать готовый блок защиты для люминесцентных и светодиодных ламп, который устраняет мерцание, защищает от перепадов электроэнергии, исключает помехи, идущие от ламп. Его подключение обязательно, если используется выключатель с подсветкой.

Защитный блок подключается параллельно лампам, которые работают некорректно - мерцают или слабо светятся в выключенном состоянии. Устанавливают его в корпус светильника или в стакан люстры.

Решения популярных проблем и неисправностей светодиодных ламп подробно изложены в этих статьях:

Выключатель с подсветкой своими руками

В процессе эксплуатации электрооборудования иногда оказывается, что в каком-то из помещений неплохо было бы иметь подсветку выключателя. Для этого необязательно покупать устройство - можно самостоятельно усовершенствовать старое.

Что для этого понадобится:

• обычный выключатель;
• светодиод с любыми характеристиками;
• резистор на 470 кОм;
• диод 0,25 Вт;
• провод;
• паяльник;
• дрель.

С помощью паяльника начинают собирать схему. Катод диода (помечен черной полоской) подсоединяют к аноду светодиода (у анода ножка длиннее). Резистор припаивается к положительному контакту светодиода и к проводу, который будет служить соединением с выключателем. Второй провод подсоединяется к катоду светодиода.

Если под рукой нет резистора подходящей мощности или не хватает места для размещения, то его можно заменить двумя резисторами меньшей мощности выполнив их последовательное подключение (+)

Далее подсоединяют все к механизму включения-выключения. Фазный проводник, который ведет к лампе, подключают в клемму вместе с одним из проводов, ведущих к светодиоду. Другой проводок подключают к входной клемме вместе с фазным проводом, который подает ток из электросети.

Нужно тщательно заизолировать оголенные участки провода и исключить касание проводников к корпусу, это особенно важно сделать, если он металлический.

Проверяют схему подключения выключателя с подсветкой на работоспособность так: клавиша, замыкая контакт, приводит к загоранию люстры или светильника, в выключенном состоянии загорается лампа светодиода. Если схема работает правильно, можно устанавливать приспособление в корпус.

Подсветку выключателя можно выполнить с помощью неоновой лампы. В схеме используется газоразрядная лампочка HG1 и сопротивление любого типа номиналом 0,5-1,0 МОм с мощностью более 0,25 Вт (+)

Выключатель с индикатором включения

Выключатели с индикаторами отличаются от светодиодных совершенно другим принципом использования - лампа в них загорается тогда, когда включено освещение. Основное назначение контрольной лампы - сигнализировать о включенном освещении в подвале, на чердаке, в кладовой или на улице.

Используется для контроля расхода электроэнергии. Индикатор может устанавливаться для каждой из клавиш или только для одной из них.

Схема подключения и работы выключателя с функцией подсветки выстроена по следующему принципу. Контрольная лампа параллельно подключается к клеммам выключателя. Когда цепь замыкается, ток проходит через индикатор и осветительный прибор - оба загораются. Если выключатель выключен, ток не поступает ни к индикатору, ни к лампе.

Вернувшись вечером после работы домой, в первую очередь приходится в темном помещении нащупывать выключатель. Да и ночью нередко нужно вставать с постели и спросонья в полной темноте шарить рукой по стене, чтобы найти кнопку и включить свет. Порой на такую процедуру уходит немало времени, и часто это сопровождается падением попавшихся на пути предметов. Для облегчения поиска местонахождения и экономии времени и нервов был придуман выключатель с подсветкой.

Особенности

По внешнему виду и своей конструкции такие приборы практически ничем не отличаются от обычных выключателей, единственное, они оборудованы световой индикацией, которая в темноте сразу бросается в глаза и указывает их местоположение.

При этом световой индикатор потребляет совсем немного электроэнергии и светится только тогда, когда выключен свет. Поэтому переживать по поводу того, что при использовании данного устройства расход электричества будет больше, не стоит, поскольку выключатель с подсветкой почти ее не потребляет.

Разновидности выключателей

Современный строительный рынок предлагает выключатели в достаточно большом ассортименте, поэтому покупатель может подобрать для себя максимально подходящий вариант. Приборы отличаются не только внешним видом, но и конструктивными особенностями.

Существует несколько видов выключателей:

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

Также в жилых помещениях могут использоваться проходные выключатели с подсветкой, но среди всех видов получили наибольшее распространение:

1. Одноклавишные выключатели с подсветкой. Применяются для замыкания только одной цепи. Имеют встроенный диод для ночной подсветки.

2. Выключатель двухклавишный с подсветкой, имеющий два переключателя. Применяется для люстр и прочих многоламповых светильников. Принцип управления заключается в том, что при нажатии одной клавиши одновременно включаются 1-2 и более лампочек, а при нажатии второй загорается остальная часть осветительного прибора. Часто двухклавишный выключатель используют для раздельных санузлов.

3. Трех- или четырехклавишные выключатели одновременно могут замыкать три-четыре электрические цепи, поэтому они используются для управления из одного места осветительными приборами в нескольких помещениях. К примеру, очень удобно, когда в доме в одном месте включаются лестница, прихожая и раздельный санузел.

4. Шнуровой выключатель применяется в переносных светильниках и бра. Подсветка, как правило, здесь не используется.

Среди всех моделей именно клавишные выключатели считаются самыми популярными и распространенными. Они имеются практически во всех квартирах и домах, в детсадах, школах, офисах и иных общественных местах. Очень удобен выключатель клавишный с подсветкой.

Преимущества использования выключателей с подсветкой

1. Конструкция и общий дизайн выключателя с подсветкой почти ничем не отличается от обычных моделей, но встроенный светодиод позволяет определить местонахождение прибора даже в полной темноте.

2. Светящийся индикатор очень экономичен, так как маленькая светодиодная подсветка выключателя потребляет совсем мало электроэнергии.

3. Работает диод только при нерабочем состоянии устройства, а при его включении гаснет автоматически.

Как это работает?

Большинство подсвечиваемых выключателей подключаются к основной проводке точно так же, как обычные модели.

Основные составляющие подсветки:

• маленькая неоновая лампа подсветки выключателя;
• светодиод с элементом сопротивления.

Подсоединение с основными контактами выключателя должно быть параллельным. Если устройство находится в нерабочем положении, тогда питание светодиода проходит по нити накала внутри диода с малым сопротивлением.

Чтобы системе домашнего освещения добавить комфорта, потребуется времени не более получаса. Можно просто заменить морально устаревшие выключатели на улучшенные (на диодах) модели. Другой вариант - снабдить уже имеющиеся устройства элементом для ночной подсветки. Зная, как подключить выключатель с подсветкой, это можно сделать и своими руками, даже без образования электрика. Нужно просто иметь элементарное представление о том, что такое электричество, замкнутая цепь и уметь читать схемы. Каждая электросхема имеет свои особенности, параметры и комплектующие. При неправильном подключении подсвечиваемого выключателя возможны следующие последствия:

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

Схема одноклавишного выключателя

Рассмотрим более подробно принцип работы такого прибора.

Как видно из схемы, в стандартном исполнении подразумевается простой разрыв фазного провода (слева). Если имеется светодиодная подсветка выключателя, диодная лампочка соединяет провод в положении «Выкл». Почему в данном случае основное освещение не горит? На данный вопрос ответ довольно прост: диод впаивается вместе с резистором, понижающим напряжение цепи до низкого значения. Этого вполне достаточно для питания маленькой лампочки, но для зажигания большой нити накаливания напряжения не хватает.

Подключение

Немного разобравшись в данном устройстве и подобрав подходящую модель, можно начинать подключение выключателя с подсветкой. Предлагаем рассмотреть пошаговую инструкцию, при помощи которой можно без проблем заменить прибор самостоятельно:

1. Перед началом работы нужно обязательно отключить электричество в распределительном щитке.
2. Затем необходимо снять прежний выключатель. Сперва удаляются клавиши, далее следует убирать рамку и вынуть внутреннюю часть, открутив заранее зажимные винты.
3. Ослабить крепления контактов и освободить устройство.
4. С обратной стороны каждого выключателя должна быть указана схема подключения данного прибора, согласно которой и нужно подсоединять провода к новому выключателю.
5. Приступаем к монтажу нового выключателя. Делается это в обратной последовательности.
6. Теперь можно включить рубильник и проверить работоспособность нового устройства и его подсветки.

Вот и все. Главное в этой работе - не торопиться, и все обязательно получится.

Проходной выключатель с подсветкой

Отличительная черта контактного механизма данного типа выключателей - подвижный контакт, который при разрыве цепи всегда задействован. При нажатии кнопки «Вкл./Выкл.» подвижный контакт в таком устройстве перекидывается с одного контакта на другой, обеспечив при этом работу второго участка цепи. Поэтому он и получил название - проходной или перекидной выключатель.

Схема подключения проходного выключателя с подсветкой принципиально отличается доступом. Одной лампой (люстрой) здесь возможно управление с двух разных мест. Например, включать свет в начале лестницы и выключать с другой стороны. Такой тип выключателей иначе выполняет замыкание цепи и с разных сторон приводит в действие осветительный прибор.

Схема установки прибора очень простая: с одной стороны установлен первый выключатель, на другом конце - второй проходной выключатель со светодиодом. Когда происходит отключение элементов замыкания сети, лампа перестает гореть - нет замкнутого контура для похождения тока. При включении первого выключателя появляется замкнутый контакт - лампочка начинает светиться, если же задействовать второй, она погаснет.

Как самостоятельно сделать подсветку

Если нет желания избавляться от старого выключателя и хочется покопаться, то индикацию можно сделать собственноручно. Для этого нужно:

1. Извлечь выключатель из стены.
2. Из диода и резистора собрать при помощи паяльника цепь.
3. Собранную конструкцию припаять к контактам (входному и выходному).
4. Уложить в корпусе диодную лампу и вмонтировать выключатель на прежнее место.

Заключение

Выбрать и подключить новый выключатель с подсветкой очень просто. Но для этого следует учитывать возможности электропроводки, поскольку иногда нужна ее модернизация. А в этом случае уже не обойтись без электрика. Кроме того, могут появиться неожиданные сюрпризы, такие как моргание ламп. Поэтому, прежде чем покупать новенькие выключатели, проконсультируйтесь у специалистов.

Сегодня все больше и больше людей используют энергосберегающие лампы вместо обычных. Но, несмотря на все преимущества, существуют некоторые трудности при их использовании.

Например, многие покупатели жалуются, что светодиодные источники света некорректно работают с выключателями, имеющими подсветку.

Для светодиодных ламп – это очень удобный тип устройств, в его схему входит неоновый индикатор, благодаря которому можно быстро найти выключатель в темноте. Но, как правило, такие устройства хорошо сочетаются только с и имеют проблемы со многими современными источниками света.

Образцы моделей выключателей с подсветкой и светодиодных ламп представлены на фото:

Несовместимость проявляется в том, что светильник может временами вспыхивать, излучать слабое мерцание либо тускло равномерно светиться.

Это относится ко всем светодиодным источникам: лентам с питанием от отдельных блоков, лампам для источников пониженного питания, и светильникам прямого включения. Подобное мерцание может зависеть от мощности лампочки . Иногда этих явлений удается избежать, например, при мощности блока питания выше 100 Вт.

Причина подобной несовместимости кроется в устройстве . Они работают от источника постоянного напряжения, поэтому каждый прибор включает в себя выпрямитель , питающийся от сети переменного напряжения.

Примерная схема подключения выключателя с подсветкой для светодиодных лампочек представлена на фото:

Для сглаживания пульсаций выпрямитель содержит в себе конденсатор. Когда светильник выключен, через индикатор подсветки идет небольшой ток , но этого тока хватает, чтобы зарядить конденсатор выпрямителя. По этой причине светильник будет тускло светиться или мерцать даже в выключенном состоянии.

Стоит ли подключать их вместе и как сделать это правильно

Подобное мерцание создает много проблем . Во-первых, оно недопустимо в спальнях. Во-вторых, неправильный режим эксплуатации прибора влияет на продолжительность его работы. Эту проблему можно исправить, есть несколько способов исключить мерцание:

При выборе коммутатора с индикатором нужно быть готовым к тому, что не все современные средства освещения корректно работают с ними. Тем не менее, проблема в их совместимости устраняется несколькими несложными способами, поэтому нет никаких причин отказываться от индикатора в переключателе или от энергосберегающих светильников.

Предлагаем вашему вниманию видео-инструкцию, как осуществить правильное подключение светодиодной лампы с выключателем с подсветкой и избавиться от тусклого свечения лампы при выключенном выключателе:

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.

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.