2259556.ru

Журнал Мастера
8 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как подсоединить светодиод выключателя

Выключатель с подсветкой для светодиодных ламп

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.

Виды светодиодных лент

Светодиодные ленты классифицируются по следующим видам:

  1. Цветовая гамма. Светодиодные ленты разделены на монохромные и многоцветные. Первые светодиодные элементы содержат маркировку SMD, являются одними из самых распространенных, т. к. имеют значительную разницу в ценовом эквиваленте от многоцветных. Монохромные производят в красном, синем, зеленом и белом цвете. Многоцветные светодиоды промаркированы, как RGB. Они дороже SMD в 2-3 раза, т. к. в одном маленьком светодиоде насчитывается синий, зеленый и красный цвет, ими можно маневрировать и создавать различные оттенки. В основном такие элементы применяются для декора.
  2. Конструкция исполнения. Ленты изготавливаются на жестких основаниях и на гибких, также некоторые изделия имеют защиту от влаги. Поверх диодов покрыта силиконовая прозрачная пленка. Для удобства монтажа на обратной стороне нанесено клейкое основание. Особенно частым спросом пользуются влагозащищенные ленты.
  3. Уровень защиты. Как любой электрический прибор, ленты имеют классификацию IP по безопасной эксплуатации.
  4. Потребляемая мощность. Ленты классифицируются также по мощности, которая зависит от длины изделия.

Как сделать подсветку для выключателя

Главная задача схемы выключателя с подсветкой на светодиоде – ограничить силу тока, протекающую через светодиод. Для диода не важно с какой скоростью через него будут проходить электроны, он заберет свою «порцию» и преобразует ее в свечение. Если же плотность потока электронов буде выше его пропускной способности, излишки выделятся в виде тепла, расплавив кристалл.

Установка светодиода в выключатель 220В, схема:

Варианты, как можно подключить светодиод

Вариант 1

Такой способ подключения будет работать, но очень недолго, несколько миллисекунд, пока разгорится спираль лампы накаливания. При таком подключении ток цепи будет рассчитан исходя из потребности лампы, превысив потребности светодиода в сотни раз. Это неправильный вариант.

Вариант 2

Это уже жизнеспособный вариант. Токоограничивающий резистор R1 уменьшит силу тока до необходимой величины. Для обычного светодиода на 20 мА сопротивление резистора должно быть:

(320В-3В)/0,02А≈16 кОм а мощность 0,25-0,5Вт.

Ради увеличения срока службы подсветки и уменьшения нагрева резистора, параметры сопротивления лучше увеличить в 3-4 раза. Такую схему можно увидеть, если разобрать дешёвый китайский выключатель со светодиодом. Здесь нет защиты от обратного тока, что не способствует долгой жизни такого устройства.

Читать еще:  Выключатель для управления светом с двух мест

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.

Подсветка для выключателя своими руками

Как видно из предыдущего материала, установка выключателя с подсветкой — не слишком сложная задача. Кроме того, вполне по силам самому переделать обычный выключатель для этих целей. Подсветка на светодиоде своими руками — наиболее распространенный вариант в современных условиях.

Схема такой подсветки состоит из светодиода, ограничивающего резистора и диода, включенного параллельно светодиоду для его защиты от пробоя обратным напряжением. Для отечественного светодиода типа АL307 красного цвета резистор должен иметь номинал в 100 кОм и мощность не менее 1 Вт. В качестве защитного можно использовать диод типа КД521. Недостатком схемы является большая мощность, которая может составлять до 1 кВт-часа в месяц.

Для экономии электроэнергии можно использовать схему, в которой для ограничения тока светодиода используется конденсатор емкостью в 1 мкФ. Последовательно с конденсатором включается ограничивающий ток его заряда резистор (100-500 Ом). [attention type=yellow]Недостаток такой схемы состоит в использовании конденсатора с большими габаритами, что может затруднить установку схемы в выключатель.[/attention]

Недостаток схем подсветки на светодиоде состоит в том, что такие схемы работают хорошо только для ламп накаливания. Если светильник имеет люминесцентные лампы, то при наличии такой схемы подсветки они при отключенном выключателе будут мигать и светиться. При наличии в светильнике светодиодов схема подсветки на них вообще не работает. Это связано с большим сопротивлением светодиодного светильника.

[blockquote_gray]Для управления раздельными источниками света из двух, трех и более мест в помещениях, коридорах и лестничных площадках внедряется схема подключения проходного двухклавишного выключателя. Сделать это не так уж сложно, особенно имея под рукой детальное пошаговое руководство по установке.

Одним из способов автоматического включения света есть подключенные к лампочкам детекторы движения, которые реагируют на любое передвижение в радиусе его видимости.[/blockquote_gray]

Более простая и надежная схема на неоновой лампе включает, кроме самой лампы, последовательно включенный резистор с сопротивлением в 0,5- 1,0 мОм.

Монтаж выключателя с самодельной подсветкой простой. [attention type=green]Лампочка или светодиод крепится на корпусе выключателя с помощью клея, а в клавише просверливается небольшое отверстие для света. [/attention]Подключение такого индикатора подсветки производится таким же образом, что и промышленного.

Выводы:

  1. Для увеличения комфорта при включении освещения в темноте используется выключатель с подсветкой.
  2. Схема подсветки может быть выполнена на светодиоде или неоновой лампе. При выборе типа подсветки необходимо учитывать вид светильника.
  3. Установка выключателя с подсветкой довольно проста и мало чем отличается от подключения простого выключателя.
  4. Простота схемы подсветки позволяет модернизировать обычный выключатель и сделать из него выключатель с подсветкой.
Читать еще:  Потолочный плафон с выключателем

Схема выключателя с подсветкой

Выключатель с подсветкой устроен предельно просто: к его контактам в обход межконтактного промежутка, то есть параллельно ему, подключается цепочка из слабого источника света (индикатора) и резистора с большим сопротивлением. Таким образом, цепь даже при отключенном выключателе не является разомкнутой: ток течет через цепочку и основной светильник.

Величина его из-за большого сопротивления резистора крайне мала, так что основной светильник не загорается. А вот для свечения индикатора ее вполне достаточно. Когда выключатель переводится в положение «включено», цепочка индикатора оказывается закороченной, то есть ток, выбирая путь с наименьшим сопротивлением, протекает в обход ее. Соответственно, при включенном свете индикатор не горит.

Инструкция по установке и подключению выключателя с подсветкой

Выключатели с подсветкой бывают двух видов:

  1. На неоновой лампе: в таком устройстве индикаторная цепочка состоит только из резистора и лампы. Для свечения лампы достаточно тока силой в 0,1 мА.
  2. На светодиодах: светодиод нужно защищать от пробоя обратным напряжением (данный элемент работает на постоянном токе), поэтому в индикаторную цепочку дополнительно вводится защитный диод. Для свечения светодиода требуется ток силой в 2 мА.

Основы подключения к 220 В

В отличие от драйвера, который питает светодиод постоянным током и сравнительно небольшим напряжением (единицы-десятки вольт), сеть выдает переменное синусоподобное напряжение с частотой 50 Гц и средним значением 220 В. Поскольку светодиод пропускает ток только в одну сторону, то светиться он будет только на определенных полуволнах:

То есть led при таком питании светится не постоянно, а мигает с частотой 50 Гц. Но из-за инерционности человеческого зрения это не так заметно.

В то же время напряжение обратной полярности, хотя и не заставляет led светиться, все же прикладывается к нему и может вывести из строя, если не предпринять никаких защитных мер.

Схема подключения выключателя с подсветкой

Выше мы рассмотрели варианты производства выключателей с разнообразной подсветкой, их схемы, принципы действия, плюсы и минусы. Теперь нам необходимо перейти к более востребованной теме — схема подключения выключателя с подсветкой.

Схема подключения выключателя с подсветкой на резисторе

Вернемся к более полному описанию принципа подключения выключателя с одним резистором. В то время, когда клеммы выключателя разомкнуты «Q», ток будет протекать по цепи: L – R1 – LED – HL – N.
Ток нагрузки никогда не превысит рабочий ток светодиода ( в зависимости от выбора). Понятно, что такого тока не хватит, чтобы лампа (светильник) заработала.

Основная часть напряжения сети в 220 В падает не на лампе, а на сопротивлении R.

При включении клемм выключателя Q, сопротивление контактов выключателя, расположенных параллельно светодиоду с резистором, станет практически нулевым.

Читать еще:  Экономическая плотность тока алюминиевых жил кабелей

Цепь замыкается. Нагрузка идет по наименьшему пути и соответственно светодиод гаснет.

Посмотрев на схему можно понять, что если лампа перегорит, либо будет выкручена, то будет нарушена целостность цепи. Ноль поступать не будет, соответственно и индикатор светить не будет.

Расчет подсветки выключателя только на резисторе

Расчет подсветки ведется на основе подбора резистора, ввиду того, что на резисторе оседает до 99 процентов напряжения, следовательно мощность рассеивания достаточно большая.

Возьмем индикаторный светодиод красного цвета. Рабочий ток по datasheet составляет 25 мА. Займемся расчетом.

R = Uсеть / Iled = 220/0,025 = 8800 Ом

P = Uсеть * Iled = 220*0,025 = 5,5 Вт

Более точный расчет Вы сможете провести при помощи нашего калькулятора, в частности — с одним резистором.

При стандартном светодиоде резистор рассеивает мощность более 5 Вт. Размеры такого резистора не большие, что приведет к большому нагреву. А соответственно, т.к. размещается он в маленьком пространстве, к тому же соприкасается с выключателем — можно предположить, что сильное выделение тепла может привести если не к пожару, то деформации выключателя — это точно. Понятное дело, что такая схема подключения выключателя с подсветкой не нашла практического применения. Об этом я уже писал выше. Теперь вы поняли на примере расчетов — почему.

Схема подключения выключателя с подсветкой на резисторе

Дабы убрать тепловой нагрев и защитить светодиод от пробоя (разрушения), в схему подсветки вводят выпрямительный диод последовательно. Как правило 1N4007.

На элементах схемы подсветки будет не переменное напряжение в 220 В, а постоянное меньше в 0,45 раз. А это примерно 100 В.

Расчет подсветки выключателя на резисторе с диодом

Перейдем к расчету элементов схемы. Расчет аналогичен предыдущему с новыми входными данными по напряжению.

R = Uсеть / Iled = 100/0,025 = 4000 Ом

P = Uсеть * Iled = 100*0,025 = 2,5 Вт

Мощность все-равно большая. Стоит рассматривать светодиоды до 100 мА. Но можно обойтись и данным, т.к. диод будет сглаживать «шероховатости».
Стоит выбирать резистор номиналом от 4 до 12 кОм и экспериментировать по яркости и температуре нагрева.

Схема подключения выключателя с неоновой подсветкой

Этот принцип подключения выключателя с неоновой подсветкой идентичен схеме с одним резистором. Единственное и самое важное отличие — улучшенные эксплуатационные показатели.

Расчет подсветки выключателя на неоновой лампе

Неоновая лампа потребляет очень мало тока, не превышающий 0,1-0,2 мА. А это позволит установить резистор меньшей мощности и размера.

P = Uсеть * I = 220*0,0001 = 0,022 Вт

Ближайший по номиналу — 0,125 Вт резистор легко разместить в корпусе выключателя и такой резистор греться не будет. Данный вариант подключения экономичный и безопасный. Но повторюсь, что в последнее время все больше вижу светодиодную подсветку, а не неоновую.

Теперь перейдем к другому интересному вопросу — схема подключения выключателя с подсветкой фирмы legrand.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector