Com-ip.ru

КОМ IP
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Светодиод подсветки выключателя света

Как подключить выключатель с подсветкой: схема и устройство

Комфортные условия удается создавать из мелочей, например, выключателя, оснащенного подсветкой. Этот элемент имеет много преимуществ при условии, что будет приобретено правильно установлено подходящее устройство.

  1. Какие бывают выключатели с индикацией включения
  2. Устройство выключателя с подсветкой
  3. С диодом
  4. Для экономии электроэнергии с конденсатором
  5. Как подключить выключатель с подсветкой
  6. Куда подводить провода
  7. Подключение выключателя света с одной клавишей с подсветкой
  8. Как подключить выключатель с двумя клавишами и подсветкой
  9. Как отключить светодиод в выключателе
  10. Как избавиться от «моргающих» ламп и возможные проблемы

Какие бывают выключатели с индикацией включения

Тройной выключатель с подсветкой

Подсветка в электрических выключателях представляет собой неоновую лампочку или светодиод. Визуально отличить их практически невозможно, единственное отличие – неоновые лампы потребляют меньше электроэнергии, но создают большее падение напряжения. Минимальная сила тока для свечения светодиодов составляет 2 мА, падение напряжения 2 В, а для неоновых разновидностей эти показатели составляют 0,1 мА и 70 В соответственно. Это важно учесть при выборе электрического выключателя.

Выключатели с индикатором могут некорректно работать с разными видами ламп. Бесперебойно и производительно конструкция работает с галогеновыми и лампами накаливания. От эксплуатации светодиодных и энергосберегающих лучше отказаться или принять особые меры. Самые распространенные сбои в работе – моргает лампочка в выключенном положении выключателя, не горит индикатор в выключателе.

Подсветка может оснащаться на всех видах выключателей и с любым количеством клавиш. Месторасположение светящегося индикатора может быть разным: вверху или посередине клавиши, по центру или внизу самого корпуса устройства.

Устройство выключателя с подсветкой

Устройство выключателя с подсветкой

Подключение выключателя, оснащенного индикаторной подсветкой, как правило, не вызывает сложностей. Достаточно выбрать качественную модель или модернизировать уже приобретенную.

Подсветка в устройстве представляет собой последовательно соединенные друг с другом неоновые лампы или светодиоды с сопротивлением. Эта цепь небольших размеров подключена параллельно контакту выключателя. Цепь всегда находится под напряжением, независимо от того, включен свет или выключен.

Если выключатель включен, цвет подсветки замыкается контактом, который характеризуется меньшим напряжением. Через подсветку ток практически не протекает, следовательно, она не горит.

Последовательно с неоновой лампой или светодиодом в переключателе подключен токоограничивающий резистор. Его устанавливают с целью снизить ток до оптимальных параметров. Для светодиодов и неоновых ламп требуется разная сила тока, поэтому резисторы устанавливают разных номиналов.

  • Для неоновых лампочек – 0,5-1 Мом, рассеиваемая мощность – 0,25 Вт.
  • Для светодиодов – 100-150 кОм, минимальные показатели рассеиваемой мощности – 1 Вт.

Подключение напрямую через резистор – это не самый лучший вариант. Обусловлено это производительностью цепи, а также склонностью резистора к перегреванию. Также не исключена вероятность того, что через электрическую цепь потечет обратный ток. Это неизбежно приведет к пробою светодиода.

С диодом

Схема подсветки с диодом и с неоновой лампой

Первым делом требуется решить проблему течения обратного тока. Устранить ее просто – необходимо установить диод параллельно LED-элементу.

Если подключить устройство по заданной схеме, показатели рассеиваемой мощности резистора не превысит 1 Вт, сопротивление будет колебаться в пределах 100-150 кОм.

Важно правильно выбрать диод, который по своим техническим характеристикам будет аналогичен параметрам светодиодной лампочки.

Такая схема, несмотря на простоту реализации и производительность, имеет недостаток – подсветка потребляет немалое количество электроэнергии, а резистор греется.

Выключатель с подсветкой такого типа совместим, и будет корректно работать с лампами накаливания. Если говорить об экономичных видах и светодиодных люстрах, то работа будет наблюдаться с перебоями.

Для экономии электроэнергии с конденсатором

Схема подсветки на светодиоде и конденсаторе

Чтобы исключить проблему перегрева резистора, а также снизить количество потребляемой энергии, цепь дополнительно оснащают конденсатором. Параметры резистора при этом тоже претерпевают изменения, поскольку его задача – ограничить заряд конденсатора.

Величина резистора будет колебаться в пределах 100-500 АМ, а параметры конденсатора – 1 мF, 300 В. Величины резистора устанавливаются экспериментальным путем.

Преимущество такой схемы заключается в том, что она практически не потребляет электроэнергии. Месячный объем потребления около 50 Вт. Однако поместить конденсатор в весьма ограниченном пространстве достаточно проблематично. Также схема не гарантирует бесперебойной работы с энергосберегающими и светодиодными лампами.

Как подключить выключатель с подсветкой

Принцип работы выключателя

Принцип работы устройства основан на законах Ома. Электрический ток течет по пути самого малого сопротивления при параллельном подключении линий с разным сопротивлением.

Схема подключения имеет одинаково высокое сопротивление независимо от разновидности используемого индикатора – неоновая лампочка или светодиод. Этот показатель обеспечивает ограничительный резистор.

При размыкании выключателя светильник служит обыкновенным проводником. Сквозь него протекает ток с небольшой силой, которой достаточно для бесперебойной работы подсветки.

Куда подводить провода

Перед тем как приступать к установке выключателя с индикатором, важно разобраться в конструкции. Для этого рекомендуется снять клавиши. Чаще всего они фиксируются к корпусу при помощи штырьков или защелки.

Под клавишами можно увидеть клеммы, предназначенные для подключения проводов. Почти всегда они визуально представляют собой небольшие медные площадки с винтами.

Подключение выключателя света с одной клавишей с подсветкой

Схема присоединения подсветки к сети

Схема подключения чрезвычайно проста – от щитка на светильник подается напрямую ноль, а на одну из клемм выключателя заводится фаза. От второй клеммы провод подается на вывод осветительного прибора.

Реализовать эту схему просто и быстро. Количество клемм зависит от количества клавиш в выключателе. На одинарной конструкции имеется всего 2 клеммы, а подрозетник должен быть оснащен двумя проводками. Запутаться попросту невозможно. Требуется один провод заводить под клемму от щитка, а второй от осветительного прибора. Где и какой, не имеет значения.

Читать еще:  Расчет сопротивления кабеля постоянного тока

Как подключить выключатель с двумя клавишами и подсветкой

Схема включения двойной модели с подсветкой

Схема подключения данной электрической конструкции мало чем отличается от предыдущей. В подрозетник выводится трехжильный провод. Две жилы предназначены для группы осветительных приборов, а одна для поступления питания. На этом все отличия заканчиваются.

В реализации способ немного сложнее, поскольку нужно найти фазную жилу и подключить к требуемому гнезду. Двойной выключатель оснащен тремя контактами для подключения. Фаза чаще всего выведена коричневым или красным цветом, а от осветительного прибора окрас проводов может быть одинаковым. Перед подключением проверяется наличие фазного напряжения, при необходимости провод маркируется.

Как отключить светодиод в выключателе

Все действия по демонтажу неоновой или светодиодной лампы сводятся к технологии замены обычного переключателя. Алгоритм действий следующий:

  1. Полностью обесточить квартиру, дом, проверить напряжение на выходе.
  2. Снять декоративные клавиши при помощи плоской отвертки или поддевая пальцами с обеих сторон.
  3. Выкручиваются крепежные болты, конструкция извлекается из монтажного короба.
  4. С помощью индикаторной отвертки перепроверяются контакты жил на отсутствие напряжения.
  5. Когда схема соединения была запомнена, провода отсоединяют.

Внимательно осматривается разобранная конструкция выключателя. Она оснащена защелками, которые соединяют две части корпуса. Как только они будут разомкнуты, выключатель разделится. Одна часть и будет оснащена резистором с индикаторной лампочкой. Провода радиодеталей осторожно перекусываются от вывода подсветки и удаляются. Выключатель собирается и устанавливается в обратной последовательности.

Как избавиться от «моргающих» ламп и возможные проблемы

Установка резистора в патроне

Основная проблема, с которой сталкиваются владельцы выключателей с индикаторами – мерцание ламп и самого индикатора. Больше всего такое явление доставляет дискомфорт в спальнях и рабочем кабинете. Неправильная эксплуатация отрицательно сказывается на продолжительности работы самого переключателя и лампы. Избавиться от проблемы можно следующими способами:

  • Отдавать предпочтение светодиодными лампам, которые совместимы с индикаторами в выключателях. Такие осветительные приборы уже оснащены плавным пуском и резистором. Подключается устройство в течение нескольких секунд, поэтому при разрядке конденсатора не мерцает. Основной недостаток заключается в высокой стоимости таких ламп.
  • Избавиться от проблемы поможет параллельное подключение шунтирующего резистора. Он не оказывает непосредственного влияния на рабочий режим, но небольшой ток все равно будет проходить через резистор. Мощность его должна составлять 2 Вт, а сопротивление 50 кОм.

Самый простой, но не самый удобный способ избавиться от проблемы – убрать подсветку из выключателя или установить обычную модификацию, не оснащенную лампочками.

Подключение выключателя света с подсветкой

Для поиска выключателя на ощупь, находясь к тому же в малознакомой непривычной обстановке, можно потратить немало времени и нервов, задевая предметы. Проснувшись в темноте, при поисках выключателя есть риск споткнуться и получить травму.

Поэтому световая индикация аппаратов ручного управления освещением стала применяться почти сразу же после массового распространения электроосветительных приборов. Поначалу подсвечивали разными методами устройства управления электрическими осветительными приборами на предприятиях и в общественных заведениях.

Позже стали выпускаться бытовые выключатели с подсветкой, не отличающиеся от обычных по размерам, способу установки и подключения.

Сбалансированная яркость подсветки

Удобство выключателей с подсветкой заключается в возможности быстрого определения местонахождения устройства коммутации благодаря слабому свечению встроенного источника света.

Яркость свечения должна обеспечивать заметность выключателя сразу же для человека, пришедшего в помещение с потёмок, и спустя некоторое время, необходимое для аккомодации глаза, привыкшего к свету. Очевидно, что индикация будет тем заметней, чем мощнее и ярче источник света, но слишком яркая подсветка в темноте будет мешать при отдыхе, а также увеличится потребление электроэнергии.

Световая индикация выключателя света

На заводах, изготовляющих электротехнические изделия, мощность свечения выбирают и устанавливают таким образом, чтобы соответствовать запросам большинства потребителей.

Вся электронная начинка, необходимая для световой индикации, устанавливается производителем при изготовлении изделия, поэтому установка и схема подключения выключателя с подсветкой идентична для аналогичного коммутирующего устройства без подсвечивания, и пользователю незачем вникать в принцип работы индикации.

Схема подключения одноклавишного выключателя с подсветкой

Но, для разработки собственной подсветки выключателя или любого другого устройства, необходимо разобраться в существующих схемах, а также нужно будет опытным путём определить необходимую яркость источника света.

Принцип работы подсветки

В выключателях, и других устройствах, оборудованных световой индикацией, в качестве источника света используются маломощные неоновые лампы тлеющего разряда и светодиоды.

Светодиоды в выключателе

В независимости от используемых источников света, подключается подсветка параллельно контактам выключателя. При этом ток при разомкнутых контактах течёт через элементы подсветки и нить накала лампы освещения.

Схема подключения светодиода к выключателю

Если в качестве электроосветительного прибора используется люминесцентная или светодиодная лампа, то ток, необходимый для работы подсветки протекает через электронную схему данных осветительных электроприборов, из-за чего они неприятно мерцают в темноте.

После детального рассмотрения схем и принципа работы подсвечивающих элементов будут даны советы по устранению описанного эффекта мерцания данных электроосветительных приборов при управлении ими выключателями с подсветкой.

Разбор схемы с неоновой лампочкой

Ключевым параметром при расчётах схем подключения неоновых лампочек, является максимально допустимый ток, который в цепи питания источника света индикации ограничивается токоограничивающим резистором, включённым последовательно, благодаря чему достигается падение напряжения до номинального рабочего уровня.

В данной схеме подключения неоновой лампочки номинал сопротивления варьируется из-за типа электроприбора использованного для освещения. При использовании ламп накаливания, обладающих относительно малым сопротивлением, номинал резистора выбирают близким к максимуму.

Для люминесцентных и светодиодных осветительных приборов сопротивление резистора уменьшают, но не ниже на схеме указанного предела.

Схема подсветки на основе светодиода

При подключении светодиода соблюдается тот же принцип ограничения тока, но данный полупроводниковый прибор работает только при прямом включении. При отрицательной полуволне переменного напряжения может наступить пробой светодиода.

Поэтому, чтобы избежать пробоя, в схеме используют дополнительный диод, подключая его параллельно или последовательно светодиоду.

В данной схеме параллельно подключенный диод в обратном направлении гасит отрицательную полуволну, шунтируя светодиод, пропуская ток через себя. Рассеиваемая мощность диода должна быть не менее 1Вт. Очевидно, что энергия отрицательной полуволны напряжения расходуется на нагрев диода и резистора.

Здесь последовательно включённый светодиод не пропускает отрицательную полуволну, тем самым оберегая светодиод. Данная схема более экономна, но мерцание светодиода будет заметней, и яркость уменьшится из-за нелинейности АЧХ полупроводниковых приборов.

Подключение 2 светодиода встречно

Чтобы увеличить КПД использования электроэнергии, можно включить два светодиода встречно – параллельно, то есть, каждый светодиод будет работать на своей полуволне. Здесь падение напряжения рабочего светодиода будет ограничивать напряжение пробоя для обратно подключённого аналога.

В качестве ограничителя тока можно использовать конденсатор, у которого реактивное сопротивление переменному току уменьшается при увеличении емкости.

Практические расчеты и монтаж

Разумеется, что разрабатывать и монтировать схемы со светодиодами невыгодно, когда продаются готовые выключатели с подсветкой, практически не отличающиеся по цене от обычных, и не требующие никаких дополнительных манипуляций.

Но можно самостоятельно сделать подсветку для вводного щитка, на основе достаточно мощного светодиода, включаемого при открывании крышки. Подобным способом можно снабдить световой индикацией любое устройство. Для самостоятельной разработки подсветки, чтобы подобрать номинал сопротивления резистора и его рассеиваемую мощность, нужно воспользоваться формулой.

При монтаже светодиодов необходимо соблюдать полярность их выводов, которые называются анодом и катодом.

Обозначение на схемах светодиода

Светодиод светится при прямом токе, который возникает при подключении анода к плюсу, (положительная полуволна переменного напряжения), катода к минусу.

Поэтому часто анод светодиода маркируют значком «+». Поскольку диод и светодиод являются полупроводниковыми приборами, они чувствительны к перегреву, поэтому паять их следует с осторожностью.

Устранение эффекта мигания люминесцентных и светодиодных ламп

Нужно помнить, что параметры элементов подсветки никак не влияют на работу включённой лампы освещения, так как схема со светодиодом шунтируется контактами выключателя, поэтому ток через данную цепь практически не течёт, и индикация не работает.

При выключенном выключателе ток подсвечивания не может ощутимо нагреть нить накаливания лампы, но подзаряжает конденсаторы в блоках питания люминесцентных и светодиодных осветительных приборов, из-за чего они периодически вспыхивают.

Существует несколько способов решения данной проблемы:

  • Отказаться от выключателя с подсветкой, или отключить светящийся элемент;
  • Подвести к выключателю ноль и переделать схему, запитав подсветку от нулевого провода, минуя осветительный электроприбор. Данную модернизацию есть смысл делать при ремонте электропроводки, и если будет использоваться провод меньшего сечения, последовательно нужно включить плавкий предохранитель;
  • Шунтирование люминесцентной или светодиодной лампы при помощи резистора 200-300 кОм, 1 Вт, или схемы с конденсатором, установленной в цокольном патроне, подключаемой параллельно клеммам.

Как сделать светодиодную подсветку для выключателей, розеток, кнопок и вилок

Самодельная светодиодная подсветка в розетках, выключателях, а так же, и в электроприборах. Во всех таких устройствах уже много лет применяется индикаторная подсветка на основе неоновых ламп.

Она позволяет найти выключатель или розетку в темноте. А на вилке или в приборе позволяет понять включен ли прибор в электросеть, что особенно актуально если в розетку раньше включали вилку с толстыми контактами, а потом решили включить в неё же вилку с тонкими контактами, и её нужно как-то покачать, двинуть, чтобы был контакт.

Но неоновых ламп уже почти нет в продаже, зато есть светодиоды, причем самых разных цветов, форм и размеров При помощи светодиода можно точно так же, как при помощи неоновой лампы, оснастить подсветкой выключатель, розетку, кнопку, вилку электроприбора.

Причем, если вы используете двухвыводный двухцветный светодиод, то даже и схема включения будет точно такая же, как при неоновой лампе (рисунки 1-4).

Принципиальная схема

На рисунке 1 показана схема подсветки с использованием двухцветного двухвыводного светодиода. Это светодиод HL1 типа ARL-3014EGC/2L, но может быть и любой другой другой двухцветный красно -зеленый светодиод с двумя выводами.

Рис. 1. Схема подсветки с использованием двухцветного двухвыводного светодиода.

Особенность такого светодиода в том, что в его корпусе имеется фактически два светодиода, включенных встречно параллельно. Когда ток течет в одну сторону, горит один светодиод, например, красный, а когда ток течет в обратную сторону, — горит зеленый. Здесь такой светодиод используется для подсветки электрической розетки.

Он подключен к электросети через токоограничивающий резистор R1. И при наличии напряжения на розетке, он горит оранжевым цветом. На самом деле, на одной полуволне переменного напряжения он горит зеленым, а на другой — красным.

Частота переменного тока 50 Гц, поэтому наш глаз видит сразу два цвета, то есть, как результат — оранжевый. На рисунке 2 тот же самый вариант, но для штепсельной вилки, чтобы можно было по свечению светодиода понять подключилась вилка к розетке или нет.

Рис. 2. Схема подсветки для штепсельной вилки.

Как видите, схемы очень похожи на те, что применяются с неоновыми индикаторными ламами. Очень важна подсветка выключателей освещения, ведь именно их приходится искать на ощупь, в темноте, чтобы включить свет. На рисунке 3 показана схема подключения двухцветного индикаторного светодиода к выключателю.

Фактически, цепь из светодиода и токоограничивающего резистора R1 подключается параллельно выключателю. Поэтому, когда выключатель выключен ток на светодиод поступает через осветительную лампу.

Ток очень слабый, поэтому лампа не светится, но светодиод светится достаточно чтобы его было хорошо видно в темноте. При включении выключателя светодиод погаснет, потому что он будет замкнут, и ток пойдет мимо него.

Рис. 3. Схема подключения двухцветного индикаторного светодиода к выключателю.

На рисунке 4 показан такой же вариант, но для звонковой кнопки.

Рис. 4. Схема подсветки для звонковой кнопки.

Недостаток схемы с двухцветным двухвыводным светодиодом в том. что, во-первых, не всегда такой есть в наличии, а во-вторых, цвет свечения всегда один, -оранжевый, как результат зрительного смешения красного и зеленого. Но можно использовать в таких схемах и обычные индикаторные светодиоды, проблема только в том, что у светодиода обычно допустимое обратное напряжение не велико, и составляет 5-10V, в то время, как амплитудное значение напряжения в электросети доходит до 400V.

Поэтому, если обычный светодиод подключить также, как, например, двухцветный на рис. 1, то его сразу же уничтожит отрицательной полуволной переменного напряжения Для того, чтобы этого не происходило, нужно параллельно светодиоду включить обычный диод, но в обратном направлении. Так, как это показано на рисунке 5.

Рис. 5. Схема подсветки с дополнительным диодом.

Рис. 6. Вариант подсветки на одноцветном индикаторном светодиоде для штепсельной вилки.

Рис. 7. Схема для подсветки индикаторным одноцветным светодиодом.

Рис. 8. Схема для подсветки индикаторным одноцветным светодиодом для звонковой кнопки.

Теперь, на одной полуволне ток протекает через светодиод, а на другой он протекает через диод VD1. Недостаток такой схемы в том, что светодиод светится только половину периода. В результате его яркость вдвое ниже номинальной. при данном токе.

Но с этим вполне можно мириться, ведь задача данного светодиода указать в темноте место положения розетки (или выключателя), а в такой темноте, при которой розетку не видно, он светится очень и очень заметно. На рисунке 6 показан вариант на одноцветном индикаторном светодиоде для штепсельной вилки.

Соответственно, на рисунках 7 и 8 приведены схемы для подсветки индикаторным одноцветным светодиодом выключателя и звонковой кнопки.

В различной литературе встречаются схемы светодиодной индикации, в которых предлагается делать для светодиода полноценный выпрямитель, со сглаживающим конденсатором. Иногда даже со схемой стабилизации, с какими-то драйверами светодиодов.

Это все конечно очень хорошо, но подсветку выключателя или розетки хочется сделать наиболее просто и компактно, поэтому выше приведенные схемы я лично считаю оптимальными. К тому же. они прошли многолетнюю проверку надежности.

Детали

В описанных здесь схема можно использовать практически любые индикаторные светодиоды.

В схемах на рис. 1 — 4 это должны быть двухцветные двухвыводные индикаторные светодиоды, в схемах на рис 5 — 8. — любые одноцветные индикаторные.

Диод 1N4007 можно заменить практически любым кремниевым диодом. Ток через него протекает небольшой, а обратное напряжение прикладывается не более прямого напряжения светодиода. То есть, 1,5-ЗV. Так что, годится любой, например, КД521, КД522, 1N4148, 1N4002 и тому подобные.

Как подключить выключатель с подсветкой

Подписка на рассылку

  • ВКонтакте
  • Facebook
  • ok
  • Twitter
  • YouTube
  • Instagram
  • Яндекс.Дзен
  • TikTok

Выключатели с подсветкой нашли широкое применение во многих сферах жизнедеятельности человека. Он представляет собой обычный выключатель, дополненный элементом индикации – газоразрядной лампочкой (как правило, неоновой) или светодиодом. Красивое и удобное дополнение обычного выключателя элементом подсветки предназначено для быстрого отыскания выключателя в темное время суток, или в помещениях, не имеющих естественного освещения. В собственных квартирах мы без труда ориентируемся в любое время суток и без труда находим выключатели не глядя. В этом случае подсветка становится больше элементом дизайна. Сегодня практически у любого производителя представлены серии выключателей всех видов и назначений (одноклавишные, двухклавишные, проходные и др.), которые оснащены подсветкой. Цвет светодиода может быть любым и выбирается изготовителем выключателя (как правило, это красный или зеленый цвет).

Рассмотрим более подробно конструкцию и применение выключателя с подсветкой в схемах управления лампами освещения разного типа. На рисунке ниже изображена схема подключения лампы накаливания через выключатель, имеющий элемент подсветки (в данном случае – светодиод). Сам элемент подсветки работает (светится) только тогда, когда освещение выключено и потребляет очень малое количество электроэнергии (не более 1кВт•ч за год непрерывного свечения). Сама лампа освещения является элементом цепи питания светодиода, но так как величина протекающего через нее тока не превышает 20 мА, свечения нити не наблюдается. При включении выключателя элемент подсветки шунтируется контактом выключателя, а лампа освещения работает с номинальным током потребления (примерно 0,45А при мощности лампы в 100Вт).

Следует отметить, что люминесцентные и светодиодные лампы (некоторая часть) некорректно работают с выключателями, имеющими индикацию. Это проявляется в виде эффекта мерцания или свечения в отключенном положении выключателя. Это происходит из-за наличия в данных лампах электронной схемы питания (драйвера) и незначительного тока питания светодиода подсветки становится достаточно для возникновения этого эффекта.

Для корректной работы данных типов ламп от выключателей с подсветкой придется либо отказаться, либо внести дополнительные изменения в схему их подключения. Например, для этого можно разделить цепи питания подсветки и драйвера с помощью малогабаритного реле, которое можно установить в корпусе осветительного прибора (конечно при наличии места и конструктивной возможности для монтажа).
И конечно следует помнить, что все электромонтажные работы должны проводиться только квалифицированным и подготовленным персоналом!

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector