Как снять светодиоды с выключателя

— При работе, когда свет включён, ««Сапфир»» немного греется (рукой чувствую, что он тёплый). Это не страшно?

— Это нормально. Небольшое увеличение температуры (до 35 °C) вполне допустимо.

Выключатель с подсветкой и светодиодные лампы

Выключатель с подсветкой – удобное и красивое решение. Она нужна для того чтобы ночью не искать рукой где включается свет, беспорядочно хлопая по стене. Но с переходом на энергосберегающие, а затем и на светодиодные лампы многие столкнулись с проблемой, что лампочка мигает или тускло светится с таким выключателем. Подсветка и вызывает этот эффект.
В этой статье мы расскажем почему светодиодные лампочки мигают, когда свет не горит.

Световая индикация на неоновой лампочке, как и на светодиодах потребляет малый ток (единицы миллиампер). Неоновый индикатор зажигается, когда выключатель переведён в положение «ОТКЛ», то есть когда его контакты разомкнуты. Когда вы нажимаете на клавишу, замыкая его контакты – лампа включается, а индикация выключается.

Логика работы элементарна. Но как работает подсветка выключателя?

Независимо от типа подсветки, чтобы она горела нужно чтобы через лампочку протекал ток. Ранее, для домашнего освещения, мы использовали лампы накаливания или галогеновые лампы, в любом случае свет излучался металлической спиралью.

Почему мерцают светодиодные и энергосберегающие лампы

Но спираль лампы накаливания представляет собой замкнутый участок цепи, пусть и с большим сопротивлением. Так мы плавно подошли к основному вопросу статьи – причине мигания светодиодных ламп от выключателя с индикатором.

Через светодиоды или компактную люминесцентную лампу (энергосберегайка) ток подсветки протекать не может потому, что они не запитаны напрямую от сети 220В, и не представляют собой аналог спирали. Оба типа экономных лампочек питаются от специального устройства, для люминесцентных ламп называется оно электронный пускорегулирующий аппарат, а для светодиодных – драйвер.

В общем виде оба источника питания представляют собой импульсный преобразователь. Когда вы включаете такую лампу в цепь где есть выключатель с подсветкой – её ток начинает заряжать сглаживающий конденсатор, до тех пор, пока на нём не окажется энергии в количестве достаточном для кратковременного запуска лампы.

Это и есть причина мигания светильника при отключенном выключателе. В зависимости от мощности лампы и схемотехники цепей питания – лампа может мерцать, тускло гореть или вовсе не реагировать на такие выключатели. Подсветка в свою очередь может работать, а может и не работать совсем.

Как устранить проблему

Всё очень просто, чтобы свет не мигал нужно убрать светодиод или неонку из выключателя. Для этого снимают декоративную клавишу выключателя, извлекают его из стены и убрать неонку или светодиод, она может быть либо в виде такого модуля как изображен ниже, либо просто установлена между контактами. В любом случае нужно убрать лампочку-индикатор.

Если вы не хотите убирать подсветку – сформируйте альтернативный путь для протекания тока. Для этого параллельно лампе устанавливают резистор высокого сопротивления – 50-510 кОм 2 Вт. Его можно рассчитать по току индикатора, а можно подобрать опытным путем.

Установка резистора

Но многие электрики ругают этот способ из-за того, что резистор может греться. Вы можете использовать реактивное сопротивление конденсатора в этих же целях. Ёмкость конденсатора должна быть порядка долей микрофарада (0.1-0.5мкФ), а рабочее напряжение не меньше 400В.

Заключение

Устранить мигание отключенной лампы от выключателя с подсветкой не составляет труда. Мы привели три варианта решения этой проблемы. У каждого есть свои преимущества и недостатки. Какой из них выбрать – решать вам. Также стоит отметить и то, что сейчас многие светодиодные лампы не мигают от подсветки выключателя.

Декоративная подсветка интерьера при помощи светодиодной ленты

В статье рассмотрены популярные подходы к организации декоративной подсветки интерьера при помощи светодиодной ленты.
Декоративную подсветку интерьера при помощи светодиодной ленты (СДЛ) мы разделили на три группы: к первой отнесли подсветку стекла и витражных систем, ко второй — подсветку отдельных декоративных элементов интерьера (зеркала, картины, плоские геометрические фигуры), а к третьей — подсветку закарнизных систем. Каждая из этих групп заслуживает отдельного внимания.

Подсветка декоративного стекла в интерьере

Декоративное стекло — один из популярных материалов для оформления жилых и офисных пространств. Обычно это стекла в межкомнатных дверях, зеркала, остекленные мебельные фасады, витражи. Наиболее впечатляющий декоративный эффект достигается при использовании привычного силикатного стекла, а не пластикового (органического). Световые эффекты на силикатном стекле смотрятся красивее, интерьер — роскошнее.

Торцевая подсветка

Для торцевой подсветки используется протяженный источник света, обычно СДЛ (рис. 1).

Рис. 1. Схема торцевой подсветки

На стекле создан рисунок при помощи пескоструйной технологии обработки стекла. Свет, распространяясь по поверхности стекла, начинает рассеиваться на сформированных углублениях, благодаря чему рисунок начинает светиться (рис. 2).

Рис. 2. Эффект от торцевой подсветки

Виражная подсветка

Очень эффектно смотрится цветное декоративное силикатное стекло, подсвеченное светодиодами. Обычно такими витражными стеклами оформляют потолки и стеновые ниши (рис. 3).

Рис. 3. Витражная подсветка потолка

Существует два подхода к подсветке витражного стекла — боковое и прямое расположение светодиодов.
При боковом расположении светодиодов источники света расположены по краям (рис. 4а), благодаря чему внутреннее витражное пространство заполняется светом. Такая система обычно хорошо работает на небольших витражных стеках размером менее 500 мм, расстояние от потолка до стекла обычно около 100 мм. Указанные размеры являются средними, по факту они могут быть больше или меньше. Каждая система индивидуальна, и конечный декоративный эффект зависит от степени рассеивания света стеклом, интенсивности свечения СДЛ и различного ее расположения. В таких системах наилучший эффект достигается путем моделирования, примерки и подбора различных комбинаций.
При прямом расположении светодиодов (прямой засветке), благодаря тому, что свет идет прямо, с наименьшим количеством отражений, наиболее эффективно освещается сам витраж (рис. 4б).

Рис. 4. Схемы подсветки витражей

Как правило, расстояние от стекла до источника света не менее 120 мм, иначе можно увидеть более яркие области света от светодиодов в виде полос или пятен. Как правило, в индивидуальных проектах такое расстояние подбирается на месте. Наиболее качественная подсветка может быть создана путем перебора таких параметров, как матовость стекла, расстояние от источника света до стекла, шаг между источниками света, интенсивность свечения и угол излучения.
Можно сократить расстояние между стеклом и источником света до 50 мм, если использовать специальные модули с линзами для сплошной засветки, которые формируют особую диаграмму распределения света — как бы растягивают световой поток, угол раскрытия луча при этом составляет 150-160°. Недостаток таких модулей — высокая цена по сравнению с СДЛ. Кроме того, такие модули обычно изготавливают в холодном белом свете, что не всегда хорошо для домашнего интерьера. Также эти модули нужно питать блоками питания, стабилизированными по току, что также неудобно для индивидуальных проектов.

Приведем конкретный пример. Один из наших клиентов сделал по такой технологии подсветку потолка (рис. 4б). Только в данном случае вместо витража был использован полупрозрачный натяжной потолок. Чтобы определить, каким должно быть расстояние от СДЛ до натяжного потолка и какое расстояние нужно выдержать между лентами, клиент задавал эти вопросы на интернет-форумах. В итоге он сделал подсветку, выдержав 100 мм от СДЛ до потолка, но при подключении стали видны яркие полосы света, свет распределялся неравномерно, что в данном случае было неприемлемо. В результате пришлось снимать потолок и проводить ряд несложных экспериментов, чтобы достичь нужной равномерности, после чего переклевать СДЛ с нужным шагом и заново устанавливать натяжной потолок на другом уровне. Мы советуем при проектировании подобных систем опираться на экспериментальный опыт, а не на советы теоретиков.

Подсветка отдельных декоративных элементов интерьера (зеркала, картины, плоские геометрические фигуры)

Очень часто в интерьере имеются картины, зеркала и прочие декоративные геометрические фигуры, и у людей возникает естественное желание сделать подсветку этих объектов. Здесь также возможны два варианта: прямая подсветка стен (рис. 5) и подсветка вдоль стены (рис. 6).

Рис. 5. Прямая подсветка стен Рис. 6. Подсветка вдоль стены

Прямая подсветка стен требует расстояния между СДЛ и стеной минимум 50 мм. Такой тип подсветки дает хорошее распределение света. К недостаткам этой системы можно отнести необходимость резки и последующей пайки СДЛ по углам, а если планируется сложная геометрическая фигура, то таких операций потребуется много.
Подсветка вдоль стены требует меньшего расстояния до декоративного объекта, достаточно 20 мм. В этом случае нет необходимости резать СДЛ даже при формировании сложных геометрических фигур, поскольку при таком размещении она будет хорошо изгибаться. К недостаткам можно отнести возможность прямого попадания света в глаза, если резко посмотреть вдоль стены.
Этот недостаток можно исправить при помощи матовых рассеивателей.

Установка СДЛ на стену

В таком варианте размещения СДЛ (рис. 7а) светодиодная лента приклеивается на стену чуть выше уровня карниза или чуть ниже. При размещении СДЛ значительно ниже уровня карниза есть вероятность увидеть резкую границу света и тени на потолке, что будет выглядеть неэстетично. Если разместить СДЛ слишком высоко, она может быть видна из удаленных мест комнаты, что также не очень красиво.
На рис. 7б представлена закарнизная подсветка с карнизом сечением 40×41 мм, расстояние от карниза до потолка 25 мм. Как видно, имеется отступление от рекомендаций, поэтому видны неровности распределения света.
На рис. 7в представлена закарнизная подсветка с карнизом сечением 70×73 мм, расстояние от карниза до потолка 57 мм. Все полностью соответствует рекомендациям, поэтому и результат положительный: хорошее распределение света.

Рис. 7. Установка СДЛ на стену: а) схема установки; б) закарнизная подсветка СДЛ, сечение карниза 40х41 мм (артикул карниза 1.50.150°); в) закарнизная подсветка СДЛ, сечение карниза 70х73 мм

Метод размещения СДЛ немного выше карниза более предпочтителен, так как свет достаточно эффективно выводится из-под закарнизного пространства (67% по сравнению с эталоном, табл. 1).

Таблица 1. Измерение освещенности от СДЛ в зависимости от различного размещения в карнизе

Чтобы найти оптимальную высоту размещения СДЛ при данном методе установки, мы советуем использовать лазерную указку (рис. 8).

Рис. 8. Установка СДЛ выше уровня карниза. Используем лазерную указку

В самое отдаленное место жилой среды, из которого виден карниз (обычно это какой-то угол комнаты или примыкающий к комнате коридор), встает условно самый высокий человек и от уровня своего глаза направляет луч лазера на край карниза. На этом уровне делается отметка на стене. Уровень верхнего края СДЛ должен находиться на расстоянии 5 мм ниже отметки. Рекомендуемое расстояние от карниза до потолка более 50 мм. Рекомендуемое расстояние от стены до верхнего дальнего края карниза — не менее 70 мм (сечение карниза 70×70 мм). При приклеивании СДЛ на стену в качестве основания рекомендуем использовать алюминиевую полосу, это существенно продлевает срок службы ленты и упрощает процесс наклеивания.
Советуем придерживаться рекомендуемых расстояний, тогда эффект будет более предсказуемым.

Установка СДЛ на край карниза

Такой метод установки СДЛ (рис. 9) всегда дает гарантированно хорошее распределение света и очень прост для монтажа.

Рис. 9. Установка СДЛ на край карниза: а) схема установки; б) пример закарнизной подсветки, сечение карниза 102х101 мм

Недостаток этой технологии — очень низкая эффективность вывода света (всего 39% от эталонной, табл. 2), большое количество света теряется при переотражении. К тому же если у нас мощная СДЛ и есть необходимость в охлаждающей поверхности в виде алюминиевой полосы, то эту полосу будет затруднительно крепить на карниз.

Таблица 2. Измерение освещенности от СДЛ в зависимости от различного размещения в карнизе, изнутри карниза наклеена светоотражающая фольга

Установка СДЛ на дно карниза

Этот вид установки СДЛ (рис. 10) позволяет гарантированно получить хорошее распределение света на потолке, при этом потолок выделяется и как бы «парит» (так называемый эффект «парящих потолков»), к тому же можно использовать алюминиевый профиль для охлаждения. Недостаток метода — низкая эффективность вывода света (49% по сравнению с эталоном, табл. 2).

Рис. 10. Установка СДЛ на дно Рис. 11. Установка светодиодной ленты на
карниза верхнем уровне карниза

Установка СДЛ на верхнем уровне карниза с направлением света в потолок

Этот метод установки СДЛ (рис. 11) также дает эффект «парящего потолка». Главная особенность – высокая эффективность вывода света (до 78% от эталонной освещенности). Также важным плюсом является возможность использовать небольшие карнизы (шириной 70 мм, минимально 40 мм). Минимальная высота от карниза до потолка 50 мм, в редких случаях 40 мм, оптимально 70 мм. Для организации такой подсветки нужно устанавливать алюминиевый уголок, а лучше — алюминиевую полосу, которую поддерживают специальные кронштейны (рис. 12).

Рис. 12. Кронштейны для крепления алюминиевой полосы: а) метод крепления; б) кронштейн

Преимущество использования кронштейнов — возможность ремонтировать СДЛ, так как профиль с лентой можно легко снять с кронштейнов, в отличие от других методов, когда ленту придется буквально «отдирать», рискуя повредить ее. Недостаток заключается в необходимости отрезать ленту по углам, а затем припаивать провода к концам СДЛ, но и этот процесс можно упростить, если использовать специальные коннекторы.

Закарнизная подсветка стен

Закарнизная подсветка стен схематично представлена на рис. 13.

Рис. 13. Подсветка стен

Обычно для таких систем используют конструкции из гипсокартона, или гипсокартонный модуль. Высота до потолка минимум 100 мм, расстояние от края карниза до стены — не менее 50 мм, Как правило, шторы с применением такого метода смотрятся красиво, а вот с подсветкой стен по всему периметру стоит быть внимательнее: лучше использовать такую подсветку в просторных помещениях (площадью более 20 м), с высокими потолками (более 3 м), поскольку тогда гипсокартонная конструкция визуально не скрадывает объем комнаты.

Источник
Журнал «Полупроводниковая светотехника» 2017
© «СИТИ Эксклюзив», 2018

«Gorod LED» — крупнейший российский интернет магазин оптовой и розничной торговли электронными компонентами, светотехническим оборудованием и комплектующими на основе светодиодов.

Самый широкий ассортимент продукции ведущих мировых и российских светотехнических компаний в наличии на складах в семи городах миллионниках.

Мы предоставляем полный комплекс услуг по проектированию и монтажу систем освещения.

Работаем на рынке светодиодного оборудования более 10 лет.

• Помощь покупателю
• Как купить?
• Оплата и доставка
• Гарантия и возврат товара

• Информация для покупателя
• Акции и скидки
• Новости
• Статьи
• Всё о свете

• О компании
• О компании
• Выполненные работы
• Политика безопасности

Бесплатные звонки по России тел.: 8-800-234-54-05

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.

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).

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.

Подсветка на светодиоде

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);

U_c – напряжение сети (здесь 220 В);

U_сд – рабочее напряжение светодиода (В);

I_сд – рабочий ток светодиода (А);

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

Также надо рассчитать мощность, рассеиваемую резистором, ее рассчитывают по формуле:

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.

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.

Оценка статьи:

Загрузка...