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.
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.
На что обратить внимание?
При выборе выключателя с индикатором необходимо оперировать мощностью потребления всех осветительных приборов, подключаемых к выключателю. На внутренней стороне выключателя указывается маркировка и номинальный ток (максимально допустимый) ток. В основном выключатели производятся на ток 10 и 16 А и соответственно максимальная мощность подключения для них составляет 2,2 и 3,5 кВт. Так же необходимо отметить, что не стоит использовать выключатели с подсветкой для работы с энергосберегающими (люминесцентными) лампами. Потому как в выключенном состоянии мерцает энергосберегающая лампа, а такое «поведение» лампы вряд ли кого-то обрадует.
В настоящее время есть специальные виды осветительных приборов – лампа мерцающая свеча, которые имитируют трепетание пламени на ветру.
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.
- Необходимо обесточить комнату, в которой будет проводиться модернизация и установка выключателя подсветкой.
- Снять клавишу включения/выключения света, аккуратно поддевая её с боков отверткой.
- Демонтировать выключатель со стены и отсоединить провода.
- В зависимости от формы и размеров корпуса определить место установки светодиода.
- В обозначенном месте просверлить отверстие диаметром 5 мм.
- К одному из выводов светодиода припаять резистор, а ко второму – диод, соблюдая полярность.
- Во избежание короткого замыкания, большую часть выводов вместе с резистором спрятать под термоусадочной трубкой, оставив оголёнными края для подсоединения к клеммам.
- При необходимости собранную конструкцию удлинить проводами.
- С помощью суперклея закрепить светодиод в отверстии.
- Один из проводов подсветки вместе с «фазой» зажать в клемме выключателя.
- Другой провод подсветки вместе с проводом, идущим к лампе, подключить ко второму выводу выключателя.
- Произвести монтаж готового выключателя со светодиодом в обратной последовательности.
Если планируется использовать готовое изделие, то с 4 по 9 пункту пропускаются.
Схема подключения
двухклавишный выключатель схема подключения
одноклавишный выключатель схема
Итак, когда выключатель разобран, в зависимости от того, какой тип расцепителя вы выбрали, нужно производить его подключение.
Схема подключения при этом не сильно отличается. В любом случае, на выключатель приходит один провод (фаза), а от него отходит один, два или три провода, если вы подключаете одноклавишный, двухклавишный и трехклавишный выключатели соответственно.
Двухклавишный выключатель Viko с подстветкой
Тем не менее, при всей простоте конструкции у некоторых людей возникают вопросы по установке выключателей Viko с подсветкой.
Действительно, многие выбирают такие типы выключателей за их практичность.
Слабое красное свечение индикатора позволяет с легкостью найти клавишу включения света в темноте и, несомненно, это имеет свои неоспоримые преимущества.
Индикаторы в выключателях Viko нужно подключать самостоятельно.
Если вы выбрали такой тип конструкции, то после снятия клавиш (как это было описано выше) вы обнаружите светодиод, от которого отходят два красных провода.
Эти провода необходимо подсоединить таким образом, чтобы один из них был подключен ко «входу» — внизу, а второй к одному из «выходов» вверху.
При этом полярность не имеет значение. Индикатор будет загораться тогда, когда та клавиша выключателя, к «выходу» которой вы его подключили, будет находиться в состоянии «ВЫКЛ»
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.
Особенности
Верю в то, что вам уже приходилось лично видеть, или хотя-бы фото выключателя с подсветкой, ведь когда я еще был ребенком, у нас в квартире стояли такие выключатели. Старый такой, советский образец выключателя с подсветкой, у которого небольшая красная лампочка располагалась сверху, и была спрятана за матовым, едва прозрачным, пластиком. Судя по всему, идея была взята от бабушки и деда, ведь у них в доме были абсолютно такие же выключатели, или же их ставили в одно и то же время.
В любом случае, как показывает личный опыт – это весьма удобно. В то время о проходных выключателях никто не слышал, а потому посреди ночи приходилось по памяти ориентироваться в пространстве. Вернее, приходилось бы, ведь мне повезло, и в доме были такие вот выключатели. В полной темноте они давали достаточно света, чтоб понимать где вы находитесь, ну и собственно где находится выключатель.
Современные виды выключателей с подсветкой стали более аккуратными и утонченными. Конструкции становятся тише, а размер – меньше. То же касается и светодиодных элементов. Сейчас их основная задача просто в темноте дать информацию о том, где находится выключатель.Кроме того, есть определенные ограничения, касательно сфер использования подобных устройств. Касаются они в основном портативных источников света, или тех, что получают питание от низковольтных линий.
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.
