Oncool.ru

Строй журнал
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Выключатели для тэна с подсветкой

Подключение выключателя с подсветкой клавиш своими руками

Выключатель с подсветкой удобен тем, что его всегда видно в темноте. Устройство индикации изготавливается со светодиодом или неоновой лампочкой. Существует несколько схем подключения в быту в зависимости от его типа. Чтобы выполнить процедуру монтажа своими руками, нужно знать, как он устроен, какие разновидности его существуют, каковы основные правила установки в каждом конкретном случае, а также как при необходимости отключить или самостоятельно установить подсветительную систему.

Как устроен выключатель с подсветкой

Устройство рассматриваемого выключателя с подсветкой практически не отличается от штатного аналога за исключением одной единственной детали – параллельно подключенного индикатора, работающего от сети 220 вольт. Он подсоединен к основным контактам. Принцип его действия состоит в том, что он коротит цепь (так что даже в положении «выключено» она не находится в полностью разомкнутом состоянии), но при этом питание осуществляется через спираль лампы.

При этом последняя не зажигается, так как ее сопротивление значительно ниже, чем у лед-элемента с резистором (понижающим напряжение) в переключателе. Как только переключатель переходит в положение «включено», нить накала закорачивается, ее сопротивление возрастает и ток перестает поступать на светодиод – подсветка гаснет, а лампочка в люстре светит.

Выключатель с подсветкой состоит из следующих основных элементов:

  1. Корпус с декоративной накладкой, в которой закреплены клавишные накладки.
  2. Входные и выходные клеммы (количество определяется типом выключателя).
  3. Резистор.
  4. Индикатор.

Обратите внимание! Большинство выключателей рассматриваемого типа оснащено встроенной системой подсветки, в то время как в некоторых моделях ее нужно подключать к клеммам самостоятельно при установке.

Виды в зависимости от типа подсветки

Выключатели могут иметь различные виды подсветки:

  1. Резисторную. Роль ограничителя тока в таких моделях выполняет резистор. Сфера применения – для люстр с обычными лампами накала. Со светодиодными и энергосберегающими лампами он совмещается плохо по той причине, что последние в своем составе имеют накопительный драйвер. А так как все они работают от малого тока (который будет пропускать в провод сама подсветка), это будет приводить к их самопроизвольному мерцанию в темноте. Помимо негативного эстетического эффекта, это существенно снизит ресурс самого светоисточника, особенно газоразрядной модификации.
  2. Конденсаторную. В отличие от вышерассмотренного примера устройство содержит накопитель заряда – конденсатор. Главный его плюс – повышение КПД и снижение потребления электроэнергии.
  3. Неоновую. Если во всех вышеприведенных моделях в качестве подсветки для выключателя используются лед-элементы, в этом случае – неоновая лампа. Ее преимущество – хорошая совместимость со светодиодными и люминесцентными светоисточниками.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Помимо вышерассмотренных конструктивных различий, модели выключателя с подсветкой классифицируются по признаку механизма приведения в действие на следующие виды:

  1. Клавишный. Оснащается одной, двумя, тремя клавишами.
  2. С кнопкой. Оборудуется кнопочным аппаратом включения.

Важно! Стандартные выключатели с подсветкой плохо совместимы с люминесцентными и светодиодными лампами, так как будут приводить к эффекту их мерцания в выключенном состоянии – в темноте. Потребуется доработка. Они также не работают со светильниками, оснащенными электронными регуляторами пуска.

Правила подключения

Существуют как минимум три основные схемы монтажа. Рассмотрим, как правильно подключить выключатель со светодиодной или неоновой подсветкой в каждом случае.

Установка одинарного выключателя

Самый простой вариант – установить одинарный выключатель с подсветкой. Перед всеми работами с электроприборами в целях безопасности необходимо обесточивать сеть, выключив главный рубильник, щиток. Монтажные процедуры проходят в несколько этапов:

  1. К заранее выбранному месту подводится два провода от коммутирующей коробки (см. схему).
  2. Устанавливаются на саморезы, шурупы или дюбеля подрозетник.
  3. Монтируется внутренняя часть выключателя.
  4. Подсоединяются проводники к клеммам на болты.
  5. Надевается декоративная панель.
  6. Вставляется клавиша.

Выключатель с подсветкой готов к действию. Далее нужно включить электропитание и проверить его исправность.

Ниже наглядно приведена схема подключения одноклавишного выключателя с подсветкой:

Монтаж и подключение выключателей с несколькими клавишами

Выключатель с подсветкой с несколькими клавишами отличается от вышеприведенного случая большей функциональностью – управлением сразу несколькими светильниками. Поэтому у него большее число контактов и количество подводимых жил. Установка состоит из следующих шагов:

  1. Предварительно обесточивается электросеть.
  2. К выбранному месту монтажа подводится по одному проводу (либо один многожильный кабель – по числу питаемых светильников).
  3. Монтируется на стену подрозетник.
  4. К нему крепится начинка с основными контактами.
  5. Все проводники подсоединяются к клеммам в соответствии со схемой.
  6. Надевается декоративная панель.
  7. Вставляются клавиши.

После сборки выключатель с подсветкой нужно проверить, подключив питание сети.

В качестве примера приведем схему, как установить выключатель с подсветкой с двумя клавишами:

Подключение проходного выключателя с подсветкой

Данный вариант выключателя с подсветкой дает возможность управлять одним или группой светильников с разных мест. Например, входя в дом нужно включить освещение сразу в прихожей, а из другой комнаты (из спальни) его можно отключить. Таким образом, отпадает необходимость возвращаться по темноте.

Монтаж выключателя такого типа должен выполняться строго в соответствии со схемой. К каждому одноклавишному выключателю нужно проложить по три провода или по одному трехжильному кабелю от распределительной коробки:

  1. Два проводника соединяют выключатели между собой – положения «вкл» и «выкл».
  2. Одна жила (от первого переключателя) соединяется через коммутатор со светильником.
  3. Другая (от второго включателя) проходит через распредкоробку к фазе электрощитка.

С добавлением в цепь дополнительной независимо светящей люстры, соответственно, потребуется монтировать многоклавишный выключатель.

Предлагаем иллюстрацию схемы проходного выключателя с подсветкой:

Отключение подсветки выключателя

Установленный ранее выключатель с подсветкой может привести к некоторым проблемам – самопроизвольному мерцанию ламп или просто мешать спать ночью. Поэтому ее приходится отключать. Сделать это можно в несколько шагов:

  1. Для начала в целях безопасности электромонтажника нужно обесточить всю электросеть помещения, выключив общий рубильник.
  2. Далее нужно снять клавиши.
  3. После чего демонтировать внешнюю панель.
  4. Добравшись до начинки устройства, нужно убедиться, что все контакты не находятся под током (можно проверить индикаторной отверткой или щупом на 220В).
  5. Затем нужно выкрутить крепежные болты, на которых держатся провода.
  6. В электросхеме выключателя нужно найти светодиод или неоновую лампу с резистором и проводами и отсоединить их (если контакты неразъемные – воспользоваться кусачками).
  7. Собрать все элементы (за исключением демонтированной подсветки) в обратной последовательности.
  8. Включить питание сети и проверить исправность переключателя.

Рекомендация! Если система подсветки удаляется с целью предотвращения самопроизвольного моргания светодиодных ламп, решить проблему можно путем замены штатных лед-элемента и резистора на специально подобранные. Однако для этого потребуются знание основ радиотехники и умение обращаться с паяльником.

Как самому установить подсветку в выключатель

Установить подсветку в штатный выключатель вполне доступно своими силами. Однако для этого потребуется приобрести светодиод, резистор (ограничитель тока) и диод (защита лед-элемента от обратного тока), который можно достать из энергосберегающей лампы – там он применяется в качестве диодного мостика. В качестве примера можно привести следующий набор компонентов:

  1. Красный лэд-элемент АL307 (2 Вт).
  2. Резистор в 100 кОм (мощность не менее 1 ватта).
  3. Диодный мост КД521.

Пошаговая инструкция монтажа подсветки:

  1. Демонтировать выключатель, предварительно обесточив электросеть.
  2. Далее нужно собрать компоненты подсветки в одну цепь с помощью паяльника.
  3. Для этого катод диода (отмеченный черным) соединяют с анодом (длинным проводником) лед-элемента.
  4. Резистор припаивается к катоду светодиода и проводнику-удлинителю, идущему на клемму выключателя.
  5. Второй провод припаивается к катоду лед-элемента.
  6. Далее вся собранная схема подключается параллельно к контактам выключателя.
  7. Дополнительно установленные элементы должны быть надежно закреплены внутри корпуса выключателя и не мешать установке накладки и клавиш.
  8. Собрать все компоненты в обратной последовательности.
  9. Включить ток и проверить работу собранной цепи.

Недостатки такой самодельной сборки:

  1. Устанавливая в штатный выключатель самодельную схему подсветки нужно учесть, что в его корпусе нет специального окошка, поэтому его придется просверливать самостоятельно. Если же материал тонкий и прозрачный, то свет будет проходить сквозь него.
  2. Сборка на вышеприведенных элементах будет работать только для лампы накаливания. Люминесцентный светоисточник будет самопроизвольно мерцать, а при сочетании со светодиодом она вообще не будет функционировать из-за его большого сопротивления.
  3. Система с резистором будет потреблять много электроэнергии. Как экономный вариант, в схему можно установить конденсатор (емкостью 1 мкФ), идущий перед резистором. Однако трудности могут заключаться в его установке из-за больших размеров. Оптимальная модель для работы с энергосберегающими светильниками – последовательное подсоединение неоновой лампочки (например, HG1) с резистором 0,5-1 мОм, мощностью от 0,25 ватт.

Совет! Если система подсветки начала моргать, скорее всего, диод пришел в негодность. Его нужно заменить, аккуратно отсоединив от цепи, а затем поставив новый с помощью пайки, не нарушая последовательности схемы.

Основные выводы

Выключатель с подсветкой помимо основных элементов, характерных для штатных аналогов, содержит индикатор (светодиод или неоновую лампочку) и устройства, ограничивающие ток – резистор, диод, конденсатор. Когда он находится в положении «вкл» люстра светит и падение напряжение в дополнительной цепи недостаточно, чтобы зажечь ее освещение. При переходе в состояние «откл» слабый, но достаточный для нее ток проходит через холодную нить накала и лед-элемент активируется.

В зависимости от вида подсветки выключатели делятся на:

  1. Резисторные. Применим для обычных ламп накала.
  2. Конденсаторные. Отличается лучшей функциональностью и меньшим энергопотреблением.
  3. Неоновые. Подходит для всех типов светильников – в том числе и светодиодных, и люминесцентных.

Монтаж выключателя с подсветкой возможен по трем основным схемам:

  1. Одинарный.
  2. Многоклавишный.
  3. Проходной.

Чтобы самостоятельно отключить подсветку, необходимо, обесточив питание всей сети, разобрать выключатель и найти параллельно подключенную его клеммам цепь со светодиодом. Отсоединить ее можно, открутив монтажные болты или воспользовавшись кусачками. Для установки подсветки в штатный выключатель потребуется спаять правильно подобранную лед-элемент, диодный мостик и резистор (+конденсатор) либо неоновую лампочку с резистором и установить их параллельно входному и выходному контакту.

Как подключить выключатель с подсветкой

Выключатель с подсветкой не отличается от обычного. За исключением небольшого огонька, горящего, пока нет иллюминации. Помните, разбирали отвёртку-индикатор для определения наличия фазы напряжения. Внутри стоял маленький разрядник, дающий тусклый свет. Работало за счет гаснущего в теле человека слабого тока, идущего от розетки. В выключателе с подсветкой все намного проще. Не потребуется искать, где загасить утечку, с одной стороны присутствует заземление. Поговорим, как подключить выключатель с подсветкой.

Зачем нужен выключатель с подсветкой

В темноте важно видеть, куда идти. Причина дополнительно кроется в нанесении грязи на стены при нашаривании выключателя. В результате при дневном свете становится виден налет грязи и прочие различимые метки. Смыть ее даже со специальных обоев невозможно.

Выключатель с подсветкой

Тусклая подсветка выключателя исправит положение. Становится своеобразным маяком, ориентируясь на который, не потеряешься в собственном коридоре. Выключатель устроен так, что лампочка горит, пока выключен свет. Одновременно с подачей питания на верхнюю иллюминацию огонёк угасает, теряет востребованность. Часто в ванной и санузле двери сделаны с небольшим зазором в районе порожка. Из простых соображений: если зальёт, без руда удастся проникнуть в помещение. Утонет вся квартира, добавляя безопасности процессу ликвидации последствий.

И в спальне выключатель с подсветкой поможет. Легче дойти от кровати до нужного места в потёмках. И в коридоре принцип работы выключателя с подсветкой не окажется лишним, и в кухне найдётся применение.

Читать еще:  Как подключить двухклавишный выключатель света вместо одноклавишного

Выключатели с подсветкой

Поделим выключатели с подсветкой на одинарные и остальные. В последнем случае один огонёк тухнет при нажатии на клавишу, вторая продолжает гореть. Визуально контролируется наличие включённой иллюминации. В комнате с делением люстры на две ветви это очевидно, про санузел сказали.

Вызывает раздражение, если путеводный маяк пропал. Удобно по нему ткнуть рукой, не пачкая стены. В полутьме видно плохо, в особенности, при недостатке в организме витамина А. Покупке рекомендуем брать выключатель сложнее одинарного, когда огонёк тухнет, если нажаты все кнопки. Ликвидируется опасность промахнуться. Проверить рекомендуется прямо на стенде продавца, по внешнему осмотру не каждый однозначно рассудит о внутреннем устройстве прибора. Проще, если на каждую клавишу приходится по огоньку. В этом случае при возникновении сложностей со свечением товар допустимо вернуть в течение установленного срока как негодный.

Правила установки выключателей с подсветкой

Если возникнет желание починить выключатель света, получите представление о конструкции. Выше рассказывали про типовую сборку Makel, ниже приведены фото изделия. Согласно «поверьям» электриков включённое состояние – по направлению вверх. Жмём выше середины пальцем, свет загорается. Первый сюрприз: выводы контактов отличаются по раскладке в зависимости от производителя. К примеру, у Makel (на фото) в правильном положении общий вывод находится сверху.

Расположение общего вывода

Причина названия – он один на обе клавиши. Сюда подаётся именно фаза, а не общий (common) нулевой провод. Проведите здесь чёткую границу. Мы уже обсуждали в наших статьях ситуацию присутствия фазы на патроне и объясняли, что электрик при простейшей замене сгоревшей лампочки уже рискует жизнью. По этой причине после развилки на выключателе предполагается схемная земля. Подводится прямо от щитка к патрону и возвращается оттуда на клавиши. Фаза идёт на выключатель в единственном числе и раздаётся на лампочки через внутренние контакты.

Парочка правил для желающих поменять выключатель света:

  1. Выключатель обрывает подачу фазы. Чтобы в исходном состоянии на патроне не оставалось опасного напряжения. В цепи нулевого проводника цепей освещения установка выключателей запрещена.
  2. Выключатель ставится так, чтобы свет зажигался при нажатии на верхнюю часть клавиши. Для Makel наоборот, если ориентироваться по положению надписей.

Для выключателей с подсветкой профи вводят правило: огонёк между клавишами обязан тухнуть при нажатии на левую. Ставим догму под сомнение по простой причине: у Makel, представленной на рисунке, сделано наоборот. Происхождение норм неизвестно. Первое требование приведено в ПУЭ 7 (6.1.36) и одновременно считается очевидным. Во втором пункте очевидного мало. Нет прямых указаний, что бытовые выключатели обязаны занимать положение вверх в замкнутом состоянии.

Народные умельцы поясняют: взялся за рубильник, ударило током, пока падаешь, заодно выключишь. Если брать стандарты, подобное положение приведено для ручек управления СВТ (средства вычислительной техники), аналогичного рода требование приводится в ГОСТ 52726-2007 (таблица 9), где прямо указывается, что включённому состоянию соответствуют направления вверх и вправо. Для однотипности бывалые электрики и рекомендуют это повторять в быту. По правде, трудностей не предполагается. Хотя порой надписи у избранных производителей обратны.

Рекомендуется придерживаться общепринятых норм. Это поможет в случае внепланового отключения электроэнергии понять, где и какое положение находится. У Makel, изображённого на рисунке, возможно разглядеть на оборотной стороне корпуса четыре стрелки вверх. Причём надписи соответствуют положению. Если все сделать по указаниям, огонёк выключается левой клавишей (как рекомендуется), а замкнутое положение получается вниз. Выходит, в иностранных изделиях российские стандарты и предрассудки не поддерживаются.

Обратите внимание на контактную площадку лампочки. Там стоят пружинки, проводящие ток, не позволяющие перевернуть схему обратной стороной. Это защита от дураков и, благодаря ей, невозможно без доработки добиться, чтобы выключатель Makel удовлетворял одновременно всем требованиям:

  1. Эстетичность предполагает установку надписей, исключающую переворачивание кверху ногами.
  2. Положение замкнуто соответствует нажатию вверх.
  3. Однотипность предполагает отключение огонька левой клавишей (если больше единственной кнопки).

Необходимым остаётся требование – выключатель, даже с подсветкой, обязан разрывать питание освещения по фазе, не по нулевому проводу. Прочее – по большому счету домыслы.

Конструкция выключателей с подсветкой

На рисунке показана оригинальная конструкция: лампочка внедряется в цепь одной клавиши. Пока регистрируется обрыв, на схеме с резистором (виден на фото) падает 220 В, поддерживающие огонёк. Когда контакт замыкается, разница потенциалов падает до нуля. Огонёк гаснет. Обратите внимание, это маленькая разрядная лампочка, как с отвёртке-индикаторе. Не светодиод, как пытаются втолковать отдельные специалисты. На укрупнённом фото виден разрыв между двумя медными электродами.

Плата огонька, помимо лампочки, содержит резистор приличного номинала. Обычно единицы МОм, как в отвёртке-индикаторе. Конструкция эргономична. Плата с лампочкой считается отдельными элементом и вставляется по опции. Можно убрать. Прикрывается сверху пластиковой крышкой и логотипом производителя. Открывается шлицевой отвёрткой. В результате:

  • Наличие подсветки не сказывается на монтаже. Плата прозрачна для конечного пользователя, не создаёт помех.
  • Процесс монтажа не отличается от установки обычного выключателя. Не требуется отдельных навыков или знаний, поставить плату задом-наперёд попросту не получится.
  • Конструкция ремонтопригодна. При необходимости возможно протестировать схему тестером. На фото видно, что ключевые точки доступны для щупов. Оценивается отдельно целостность резистора. Лампочка при прозвонке показывает обрыв. В результате поломанные части нетрудно заменить. Если сложно раздобыть лампочку отдельно для замены, найти отвёртку-индикатор за 20 рублей несложно. Изъяв необходимое, восстановите функции подсветки.

Доступность ключевых точек

Сегодня лампочка заменена светодиодом. Происходит моргание. Это вредно, раздражает. Что касается мнения знатоков, они подсветку позиционируют как дополнительную ступень, способную выйти из строя. Главное – за счёт наличия двух длинных проводов на отводах удастся заставить подсветку выключаться при нажатии клавиши на выбор – левой или правой. Что устраняет главное препятствие для создания однотипности освещения.

В случае со старенькой моделью Makel нужно перепаять пружину (а контакт на другой кнопке есть), здесь обходимся простой перекоммутацией концов провода. Потому установка выключателей с подсветкой указанного типа гораздо предпочтительнее. Хотя требует проведения дополнительных операций. Гибкая схема подключения света считается неоспоримым преимуществом. Для продвинутых пользователей конструкция с пружинами придётся больше по вкусу: дорабатывается единственный раз, служит вечно (выключателю на снимке 15 лет, функционирует поныне).

Для определения номинала резистора иногда полезно воспользоваться онлайн-калькулятором маркировки.

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.

Читать еще:  Изоляционный кабель для проводов

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);

Uc – напряжение сети (здесь 220 В);

Uсд – рабочее напряжение светодиода (В);

Iсд – 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, Rмакс=(220 – 2)/0,01=218 00 ОМ, Rмин= (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);

Uc – напряжение сети (здесь 220 В);

Uсд – рабочее напряжение светодиода (В);

Iсд – рабочий ток светодиода (А);

Подсчитываем мощность: Рмин=(220-2)*0,01 = 2,18 Вт, Рмакс=(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 Xc – 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: Uc –220 В; Uсд –2 В; Iсд –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 Uc*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.

Выключатели, диммеры для подсветки шкафа купе

Выключатели для шкафов купе

Выключатели для подсветки мебели и шкафов купе по способу срабатывания можно разделить на :

  • механические
  • бесконтактные (сенсорные) выключатели.

Рассмотрим на конкретных примерах устройства для подсветки шкафа купе, не заостряя внимание на производителях, потому что в целом они схожи.

Механические выключатели

Механические выключатели – здесь необходимо механическое воздействие для включения и выключения подсветки шкафа купе.

Рис. 1. Врезной механический выключатель

Выключатель может быть врезным, вставляться в заранее засверленное отверстие или быть накладным, срабатывать от непосредственного контакта с рукой человека или срабатывание при нажиме дверки на толкатель при закрывании.

Рис. 2. Выключатель срабатывающий при закрытии двери

Есть варианты для распашных дверей и дверей купе.

Рис. 3. Схемы срабатывания выключателя для распашной двери и двери купе

Сенсорные выключатели (бесконтактные)

Сенсорный выключатель состоит из трех частей: чувствительного элемента, полупроводниковой схемы анализа и управления, коммутационной силовой части.

При приближении объекта воздействия к зоне контроля чувствительного элемента вырабатывается определенный сигнал, который превращается в электрический сигнал достаточной мощности, чтобы сработала коммутационная часть. Последняя часть производит замыкание или размыкание (либо обе операции) цепи постоянного или переменного тока.

К примеру, инфракрасный датчик включает подключенные к нему светильники при входе в зону чувствительности датчика (1-1,6м см на рисунке), и оставляет их включенными до тех пор, пока вы не покинете зону.

Выключение светильников происходит через 10-180 секунд после покидания зоны чувствительности датчика. Датчик может быть встроен в козырек шкафа, потолок, стену или декоративный корпус, например, корпус светильника. В последнем случае светильник и сенсор составят единый модуль.

Рис. 4. Зона действия инфракрасного датчика

В общем случае сенсорный выключатель — это полупроводниковое устройство, которое в зависимости от положения дистанционно удаленного от него объекта наблюдения управляет состоянием подключенной к нему внешней электроцепи при помощи встроенного коммутационного элемента. В случае с бытовыми сенсорными выключателями объектом наблюдения является человек или его рука.

В мебели и шкафах купе используют сенсорные выключатели, действие которых основано на трех типах.

Ёмкостные выключатели

Ёмкостные выключатели– не требуют обязательного нажатия на кнопку клавишу. Работает этот сенсорный выключатель так. Вы подносите руку к так называемой активной поверхности сенсорного выключателя (поверхность, под которой спрятан чувствительный элемент, — это, как правило, лицевая сторона выключателя) на расстояние 40-50 мм, и прибор включает, или гасит свет. В случаях с некоторыми моделями требуется, чтобы вы хотя бы слегка коснулись активной поверхности.

Рис. 5. Емкостной выключатель для подсветки

Оптические выключатели

Оптические выключатели – работают как в обычном, так и инфракрасном спектре излучения. Первые работают как датчики освещенности, вторые как инфракрасные датчики.

Основой второго варианта оптического выключателя чувствительный элемент – приемник теплового излучения. Это полупроводниковое устройство, которое реагирует на инфракрасное излучение. Чтобы помочь чувствительному элементу уловить это излучение, его окружают собирающей пластиковой линзой, которая может иметь вид полусферического колпачка.

Рис. 6. Инфракрасный выключатель

Есть два основных варианта инфракрасных датчика для мебели.

Первый вариант – это срабатывание от взмаха руки, поднесли руку к чувствительной поверхности на расстояние 2-3 см от нее – датчик сработал на включение, снова поднесли, датчик сработал на выключение.

Рис. 7. Действие дверного бесконтактного выключателя

Второй вариант – срабатывание в результате появления или исчезновение преграды, например, двери шкафа купе с поля зрения датчика. Сама чувствительная площадка датчика может находиться как боковой и фронтальной поверхности корпуса датчика, так, и вынесена на проводе.

Рис. 8. Действие дверного контактного выключателя

Высокочастотные выключатели

Высокочастотные выключатели – датчики объема или датчики активного типа. В основу этих датчиков заложена современная высокочастотная сенсорная техника.

Рис. 9. Высокочастотный выключатель

Посылая сигнал в 5,8 ГГц, датчики регистрируют изменения отраженного сигнала, которые происходят в результате малейших движений людей или предметов. При любом движении, срабатывают почти мгновенно и независимо от температуры или направления движения.

Диммеры для мебели

Диммеры — это устройства для регулирования яркости свечения источника света. Для регулировки яркости низковольтных галогенных ламп (12 В), то есть тех, что применяют в мебели, есть специальные диммеры.

В случае если в качестве питания используют индукционный трансформатор, то используют диммер R типа. При применении электронного импульсивного блока с возможностью диммирования, рекомендуют специальные диммеры. Управление в таких диммерах происходит за счет разности фаз тока и напряжение на выходе блока. В этом случае буквенное обозначение диммера и трансформатора L и C, причем обозначение обоих устройств должно совпадать.

Читать еще:  Выключатель подсветки с реостатом
Рис. 10. Пример применения диммера для подсветки в шкафу купе

Освещение контролируется кнопкой. Короткое нажатие на кнопку включает или выключает светильник; продолжительное нажатие меняет яркость.

Для светодиодной ленты используют специальные контроллеры, подключаемые между блоком питания и лентой. Яркость изменяется за счет изменения длительности импульсов напряжения.

Рис. 11. Пример контроллера с пультом для светодиодной ленты

Под термином «контроллер» понимают электронное устройство, предназначенное для выдачи управляющих сигналов на управляемые объекты. Выдача управляющих сигналов производится в соответствии с программой.

Переключение между программами осуществляется с помощью радиопульта. Контроллеры подразделяются на несколько типов: радиоуправляемые, аудио контроллеры, многоканальные, сенсорные.

Люминесцентные лампы можно также диммировать с помощью ЭПРА QUICKTRONIC INTELLIGENT DALI для люминесцентных ламп T8. Диапазон диммирования 1. 100% светового потока. Все это сложно, да и в шкафах купе не нужно.

Схема подключения выключателя с подсветкой

На полках магазина можно увидеть выключатели с подсветкой. Но не каждый захочет производить замену обычного установленного выключателя. А искать его в темноте тоже не хочется.

Выключатели, имеющие подсветку, подключаются тем же образом, что обычные. Любой человек, желающий прекратить ночные поиски выключателя, сможет доработать его даже не зная элементарных вещей по электрике. Прочтите статью и вы поймете, что все просто. Выключатель можно дополнить светодиодом по самым простым схемам. Отличие схем не только в комплектации, но и характеристике. К примеру, схема выключателя на светодиоде может не заработать по той причине, что установлена светодиодная лампа в светильники. Энергосберегающие лампы могут мерцать, тускло светиться при темном свете. Давайте рассмотрим недостатки и достоинства каждой схемы.

Схема подсветки выключателя на светодиоде и сопротивлении

Как правило, для подсветки выключателя достаточно установить светодиод по схеме, приведенной ниже.

Если выключатель «Выключен», ток движется через R1( любого типа, от 100 до 150 кОм), затем через светодиод VD2 (светится). VD2 защищен от пробоя напряжением диодом VD1. Для хорошего свечения подойдет R1, ток которого 3 мА. Если свет светодиода слишком слабый, нужно уменьшить сопротивление. VD1, VD2 –любой тип и цвет свечения. Чтоб самостоятельно рассчитать параметры применяемого резистора, следует вспомнить закон силы тока. Подсветка на светодиоде используется в случае, если установлен светильник с лампой накаливания. В случае если стоит энергосберегающая лампа, можно заметить мерцание, мигание в темноте. Если светильник использует светодиоды для освещения помещения, то такая схема работать не будет из-за того, что сопротивление в светильнике слишком велико. И создать его в выключателе очень трудно. Схема простенькая, но у нее есть недостаток – потребление 1 кВт*ч в месяц. Вот схема.

Концы, смотрящие вниз, подключаются к клеммам. Эта схема на скрутках и подойдет она тем, кто не имеет паяльник. Но лучше пропаять места скруток и заизолировать их и резистор.

Схема подсветки выключателя на светодиоде и конденсаторе

Чтоб увеличит КПД свечения, в схему можно включить конденсатор, а ток резистора R1 сократить до 100 Ом.

Отличие этой схемы от предыдущей в том, что конденсатор служит заменой резистору R1. R1 (100 – 500 Ом; 0,25 Вт) в свою очередь выступает в роли ограничителя тока заряда.

Из недостатков — большие габариты, из плюсов — малые энергозатраты, 0,05 Вт*ч в месяц.

Схема подсветки выключателя на неоновой лампочке

Такая схема лишена тех недостатков, которые присутствуют в вышеописанных схемах. Большим плюсом является то, что она подходит для светильников как на энергосберегающих и светодиодных лампах, так и лампах накаливания.

При разомкнутом выключателе ток движется через газоразрядную лампу HG1, которая светится и сопротивление R1 (любая мощность, но не менее 0,25 Вт; 0,5-1 Мом).

Газоразрядные неоновые лампы представлены широким ассортиментом, выбрать можно любую. На фото показаны лампа и резистор, имеющий номинал 200 кОм. Она была изъята из выключателя удлинителя компьютера «Пилот». Она встраивается в любой выключатель без дополнительной доработки. Такие лампы можно найти в электрочайниках, прибор с индикацией.

Такие лампы повсюду. Вы удивились? Все светильники дневного света используют стартер, это и есть неоновая лампа, встроенная в цилиндричный корпус. Какое количество стартеров в светильнике, такое и количество ламп. Чтоб извлечь ее оттуда, поверните цилиндр против часовой стрелки. Так же в корпусе имеется конденсатор, подавляющий помехи. При изготовлении подсветки он не нужен.

Если стартер был изъят из поломанного светильника, проверьте работоспособность лампы. Неонку лучше брать от стартеров нового типа, так как в старых стекло темнеет, что приводит к тусклому свечению.

Рекомендации по монтажу подсветки в настенный выключатель

Внимание! Прежде чем работать с выключателем, отключите питание электроэнергии. Если у вас возникла проблема с габаритами резистора, то есть он оказался большим и не помещается, замените его несколькими параллельно включенными малых размеров.

Когда резисторы соединены параллельно, мощность, которая рассеивается на одном резисторе, будет равна мощности, которая поделена на их количество. Их величина станет меньше и будет равняться величине, которая поделена на количество. К примеру, нам требуется резистор на 1 Вт, 100 кОм.

Переведем килоОмы в Омы, получим 1 кОм равен 1000 Ом. Следовательно, этот резистор можно заменить двумя, включенными в цепь последовательно, мощность каждого 0,5 Вт и номинал 50 кОм.

Если соединение параллельное, расчет проводится этим же способом. Отличие в том, что номинальное напряжение резистора равно значению, которое умножено на их количество. Например, чтоб заменить резистор на 100 кОм тремя меньшими, сопротивление каждого должно составлять 300 кОм. Во время монтажа конденсатор либо резистор следует подключать к фазному проводу. Это все потому, что токи, которые протекают через детали схемы, не выше пары миллиампер. Поэтому, специальных требований к качеству имеющихся контактов не предъявляется. Если коробок, в который будет вмонтирована схема, выполнен из металла, нужно позаботиться об изоляции проводов.

Во время установки выключателя навредить чему-то не получится, потому, как светильник выступает в роли ограничителя тока. Самое худшее, что может произойти, это выход из строя элементов, которые вы будете устанавливать. К примеру, если вы возьмете резистор с номиналом 100 Ом вместо 100 кОм, либо вообще его не установите.

Пошаговая инструкция по установке в выключатель подсветки

Нионки могут, как иметь цоколь, так и быть без него. У вторых выводы напрямую выходят из колбы. Следовательно, вид монтажа отличается.

Установка в выключатель неоновой лампочки с гибкими выводами

Обычно, длинны выводов, которые торчат из лампочки, не хватает для того, чтоб соединить их клеммами к выключателю, поэтому нужно их удлинить куском медного проводка. Применяемый провод может иметь как одну жилу, так и множество. Лучше всего припаять эти провода к выводам лампочки.

Прежде чем приступить к пайке, нужно зачистить провода и залудить эти места припоем. Потом соединить провода с припуском не менее 5 мм и спаять.

После пайки не забудьте заизолировать место, надев изоляционную трубочку или обкрутив пару витков изоляционной ленты.

Чтоб было удобно производить дальнейший монтаж, на конце проводка, который был припаян, при помощи круглогубцев создается кольцо, за которое будет закреплен вывод выключателя.

Как правило, производители делают выключатели белого цвета. На его фоне отлично видна подсветка и ночью и сверлить дополнительное отверстие под светодиод не потребуется.

Затем, припаиваем резистор к второму выводу лампы. А уже к нему кусочек провода по той же схеме, что и первый. Он нужен нам для подключения второго вывода выключателя.

Со вторым выводом проделываем похожую операцию. Изолируем место пайки трубочкой или изоляционной лентой, скручиваем колечко и присоединяем к второму выводу выключателя.

Подсветка смонтирована, подключена к электрической проводке. Работа почти завершена, нужно лишь сделать клавишу для включения подсветки.

Установка в выключатель неоновой лампочки с цоколем

Использование патрона для подсветки дело лишнее. Так как срок службы лампочки значительно больше, чем срок действия выключателя. Следовательно, вместо применения патрона просто припаиваем цоколь к проводам.

Для этого снимаем изоляцию с проводов, лудим их паяльником и делаем маленькие петли. После этого припаиваем к выводам на лампе.

От центрального контакта цоколя отходит провод, к нему необходимо припаять резистор на расстоянии 2-3 см от цоколя. Выводы делаются нужной длины, на их конце скручиваются петельки. Такую же операцию проводим со вторым выводом резистора.

Резьбовая часть цоколя, а так же резистор подлежат изолированию. Это делается при помощи изоляции либо термоусаживающей трубочки.

Либо предлагаю свой способ изоляции.

Многим знакома полихлорвиниловая трубочка. ЕЕ часто применяют при изоляции провода. Для того, чтоб кусочек трубки (кембрик) не слазил, его внутренний диаметр должен быть меньше, чем сам провод. Проблема возникает, в том, что такой кембрик трудно найти.

Существует не хитрый способ. Если подержать кембрик около 15 минут в ацетоне, он размягчится и легко оденется на деталь, которая превышает внутренний диаметр в 1,5 раза. Так мною были заизолированы новогодние лампы на гирлянду.

После того, как ацетон полностью испариться, кембрик примет свой первоначальный вид и плотно закрепится на проводе, цоколе лампы. Снять его не удастся, разве что опять применить ацетон для размачивания. Этот способ – аналог трубки для термоусадки, с тем отличием, что применять нагрев не требуется.

После всех проведенных работ подсветка устанавливается в коробку выключателя и подсоединяется к контактам.

Выключатели электроприборов с подсветкой

Выключатели, имеющие подсветку можно заметить на переносках, обогревательных приборах, электроприборах. Зачастую, такая подсветка состоит из неоновой лампы и резистора. Однажды довелось произвести ремонтные работы удлинителя «Пилот». В нем была треснувшая клавиша, которая выпала и не давала возможность его включить.

После того, как выключатель был разобран, я удивился. Токоограничивающего резистора в нем не было. Неоновые лампы не подключаются в ток 220 В без резистора, который служит ограничителем тока. Такой прибор в первые моменты работы выйдет из строя. На фото можно увидеть клавишу со стороны крепления неоновой лампы и лицевой.

Сопротивление, которое я промерял между выводом лампы и пружиной, равнялось 150 кОм. Этот выключатель имеет интересную конструкцию. Резисторы, а их два, установлены в отверстия в клавишах, прижаты пружиной к выводам лампы, что обеспечивает хороший контакт. Эти пружины прижимают подвижные контакты, находящиеся в выключателе. Когда выключатель включен, напряжение поступает на неоновую лампу.

Применение схемы подсветки для индикации

Подсветка служит еще для того, чтоб можно было отследить, работоспособен ли выключатель или нет. Если подсветка горит, а свет не включился, выключатель вышел из строя. Если же не работает подсветка, сгорела лампочка индикации.

Вариант схем подойдет для индикации любых приборов, электрических цепей. Допустим, при подключении лампы к предохранителю можно узнать, когда он сгорит. Если электроприбор не имеет индикации, ее можно встроить. Таким образом, легко будет отслеживать, работает ли прибор.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector