Приборы
228 0

Выключатели с подсветкой: краткое описание, принцип работы и схемы подключения

Главная / Компоненты

Назад

Опубликовано: 21.03.2021

Время на чтение: 10 мин

Читайте также: Акт опломбировки счетчика воды образец скачать

1535

  • Устройство выключателя с подсветкой
  • С балластным конденсатором С неоновой лампочкой
  • Установка и подключение коммутационных приборов с подсветкой
      Монтаж включателей с одной клавишей
  • Особенности подключения прибора с двумя клавишами
  • Подключение проходного переключателя с цепью индикации
  • Отключение цепи индикации
  • Выключатель с подсветкой своими руками
  • Выключатель света с подсветкой давно стал частью быта. Он несколько удобнее обычного – его легко найти в квартире в темноте, служит индикатором включения освещения, а в некоторых случаях его свечение свидетельствует об исправности лампы. Это устройство работает независимо от знаний о нем, без дополнительных вмешательств, но понимать принцип действия необходимо. Например, чтобы осознанно решать возникающие проблемы.

    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.

    Как решить проблему мерцания LED-светильников

    Самый простой и эффективный способ вернуть светильнику стабильное состояние — замена выключателя на новый, без индикатора. При желании можно отключить неоновую или светодиодную подсветку путем перекусывания жилы питания. Если вы не понимаете, какой провод отсоединять, лучше этого не делать.

    Некоторые умельцы добавляют в цепь осветительного прибора лампу накаливания, которая будет забирать на себя ток, идущий на зарядку конденсатора, исключая запуск светодиода. Однако тут есть два минуса: потребление электроэнергии прибора возрастет, да и установить в стандартный светильник дополнительную лампу не просто. Но в целом идея хорошая.

    Разбирающиеся в теме люди советуют подключить к цепи электроснабжения лампы резистор небольших размеров, который хорошо забирает напряжение. Мощность резистора должна составлять 2 Вт. Лучше подключать резистор сопротивлением 50 кОм в районе патрона или распределительной коробки, соединяя контакты клеммной колодкой и изолируя термоусадочной трубкой. Не забываем предварительно отключить питание электросети. Не следует использовать номинал резистора больше рекомендуемого во избежание лишних энергозатрат.

    Существует еще один способ избавиться от мерцания ламп. Нужно подключить индикатор выключателя к электросети отдельным проводом. Операция проста, но требует дополнительных соединений проводов, что не каждый владелец помещения сможет сделать самостоятельно.

    Выбирая способ решения проблемы, советуем остановиться на отключении подсветки от электросети или на последнем варианте с установкой токоограничивающего резистора, который стоит несколько рублей и легко прячется в светильнике. Минимум расходных материалов и немного умения, и ваш энергосберегающий светильник будет работать нормально.

    Читайте также: Свет на даче без электричества. Электричество по минимуму

    Помните, что слабое свечение светодиодного прибора не означает его неисправность. Энергосберегающие лампы нужно покупать немного больше того номинала, который требуется. Меняя лампу накаливания в 60 Вт, приобретайте LED-светильник мощностью 8 Вт.

    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.

    Сопротивление и мощность резистора

    Вышеприведенные параметры резистора соответствуют напряжению сети 220 В. Бывает, что светодиодный светильник запитан от линии другого номинала. Тогда придется сделать расчет сопротивления и мощности резистора самостоятельно.

    Сопротивление считаем по формуле R=∆U/I, в которой ∆U — разность между реальным напряжением в линии электроснабжения устройства и напряжением лампы, I — сила тока светодиода.

    Лампочка будет работать нормально, если номинал резистора находится в пределах 150 – 510 кОм.

    Мощность считаем по формуле P=∆U×I, где буквенные значения аналогичны вышеприведенным пояснениям.

    Зная эти формулы, легко сделать необходимые вычисления номинала резистора.

    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.

    Подготовка к установке и обязательные меры безопасности

    Если не знать элементарной техники безопасности, приступать к работе с электроприборами нельзя. Это может привести к поломке прибора или поражению током.

    Читайте также: Все про штепсельные розетки, классификация, степени защиты, критерии выбора, особенности установки
    • Работа проводится при отключённом электричестве.
    • Нельзя перегружать электросеть.
    • Проверить провода на соответствие маркировок.
    • Если участок сети поврежден, заменить.
    • Руки должны быть сухие.
    • Для определения ноля и фазы в однофазной сети использовать отвёртку – индикатор.
    • Мультиметр используется для анализа трехфазной сети.

    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.

    Виды выключателей в зависимости от типа подсветки

    Выделяют несколько категорий подсветки для выключателей:

    1. С токоограничивающим резистором. Недостатком этой схемы является то, что она не работает, если в домашних светильниках и люстрах установлены светодиодные лампы. Обусловлено это тем, что при их использовании невозможно создать ток большой силы для подсветки (сопротивление светодиодных ламп значительно больше, чем у ламп накаливания). Энергосберегающие лампы при этой схеме могут светиться в темноте.
    2. На светодиоде с конденсатором. Подсветка с конденсатором применяется для увеличения КПД и снижения потребления электроэнергии при работе подсветки. Резистор здесь служит для ограничения тока заряда конденсатора.
    3. С неоновой лампочкой. Выключатели с неоновой подсветкой практически не имеют недостатков. Здесь во всём доме могут использоваться любые лампы: люминесцентные, светодиодные, накаливания.

    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.

    Другие причины мерцания

    Вышеперечисленные способы устранения мерцания светильников со светодиодными лампами имеют отношение к выключателю. Но бывают исключения, когда свет мерцает, а выключатель соответствует требованиям.

    1. Некачественная энергосберегающая лампочка. Чаще отмечается у дешевой продукции китайского производства, когда светильник уже с завода имеет брак. Придется вновь потратиться и купить хорошую лампу.
    2. Закончился ресурс эксплуатации диодного прибора освещения. Возможно, вышел из строя элемент микросхемы. В результате лампа светится, но моргает и потрескивает. Не нужно думать, что если заводом-изготовителем предусмотрен почти 10-ти летний срок эксплуатации продукции, лампа должна проработать все время. Ресурс даже качественного прибора значительно снижается, если в сети периодически появляются перепады напряжения или устройство работает в условиях температур, выходящих за нормы, определенные конструкторами.
    Добавить комментарий