Светодиодная подсветка выключателя своими руками. Выключатели с подсветкой: краткое описание, принцип работы и схемы подключения
Лампы накаливания постепенно уходят в прошлое, их место занимают современные энергосберегающие приборы, требующие минимум электроэнергии. У потребителя спросом пользуются LED-лампы, которые дешевы, экономичны, долговечны. При их подключении к общей сети энергоснабжения могут возникнуть отдельные трудности.
Монтируя выключатель с подсветкой для светодиодных ламп, можно заметить, что в результате осветительный прибор начинает моргать или постоянно светить тусклым светом.
Как устроена светодиодная лампа
Чтобы понять причину неправильной работы светодиодов, необходимо разобраться, как устроен светодиодный осветительный прибор.
По внешнему виду бытовая энергосберегающая лампа 220 В не отличается от обычной лампочки накаливания. Разница заключается во внутренней конструкции. Светодиодная лампа имеет:
- цоколь;
- корпус, который выступает и радиатором устройства;
- плата управления и питания;
- светодиодная плата;
- колпак лампы.
Кроме обычных элементов конструкции, светодиодный светильник оборудован блоком питания и управления, потому что LED-устройства не могут работать от переменного тока. Лампа с напряжением 220 В, запитанная от сети переменного тока, где сила тока 1 ампер, просто сгорит. В цоколь прибора встроена полупроводниковая схема, выпрямляющая ток и понижающая напряжение.
В простых световых приборах используется блок питания, изготовленный на основе неполярного конденсатора, который не может полноценно обеспечить совместимость электрического напряжения с лампой. Их ресурс невелик.
В лампах среднего ценового диапазона дополнительно используется комбинация резистора с конденсатором. В дорогих светодиодных устройствах производитель будет устанавливать в корпус микросхемы, которые более качественно сглаживают напряжение.
Влияние выключателя с подсветкой на LED-лампу
Если светодиодная лампа мерцает в выключенном состоянии, проверьте наличие у выключателя подсветки, индикатора, который представлен небольшой неоновой или светодиодной лампочкой. Если таковая имеется, дело именно в ней.
Индикатор включается, если освещение выключено, а электрическая цепь разорвана. Схема построена так, что подсветка подключена к выключателю параллельно. Когда мы гасим освещение, ток поступает к индикатору. Электричество движется по кругу, от сети к подсветке выключателя, затем к светильнику и обратно к сети. Это напряжение позволяет заряжать конденсатор, который есть в большинстве LED-светильников. В итоге конденсатор пытается включить лампу, но заряда слишком мало, поэтому в осветительном приборе возникает мерцание или светодиод может постоянно слабо гореть.
Как решить проблему мерцания LED-светильников
Самый простой и эффективный способ вернуть светильнику стабильное состояние - замена выключателя на новый, без индикатора. При желании можно отключить неоновую или светодиодную подсветку путем перекусывания жилы питания. Если вы не понимаете, какой провод отсоединять, лучше этого не делать.
Некоторые умельцы добавляют в цепь осветительного прибора лампу накаливания, которая будет забирать на себя ток, идущий на зарядку конденсатора, исключая запуск светодиода. Однако тут есть два минуса: потребление электроэнергии прибора возрастет, да и установить в стандартный светильник дополнительную лампу не просто. Но в целом идея хорошая.
Разбирающиеся в теме люди советуют подключить к цепи электроснабжения лампы резистор небольших размеров, который хорошо забирает напряжение. Мощность резистора должна составлять 2 Вт. Лучше подключать резистор сопротивлением 50 кОм в районе патрона или распределительной коробки, соединяя контакты клеммной колодкой и изолируя термоусадочной трубкой. Не забываем предварительно отключить питание электросети. Не следует использовать номинал резистора больше рекомендуемого во избежание лишних энергозатрат.
Существует еще один способ избавиться от мерцания ламп. Нужно подключить индикатор выключателя к электросети отдельным проводом. Операция проста, но требует дополнительных соединений проводов, что не каждый владелец помещения сможет сделать самостоятельно.
Выбирая способ решения проблемы, советуем остановиться на отключении подсветки от электросети или на последнем варианте с установкой токоограничивающего резистора, который стоит несколько рублей и легко прячется в светильнике. Минимум расходных материалов и немного умения, и ваш энергосберегающий светильник будет работать нормально.
Помните, что слабое свечение светодиодного прибора не означает его неисправность. Энергосберегающие лампы нужно покупать немного больше того номинала, который требуется. Меняя лампу накаливания в 60 Вт, приобретайте LED-светильник мощностью 8 Вт.
Сопротивление и мощность резистора
Вышеприведенные параметры резистора соответствуют напряжению сети 220 В. Бывает, что светодиодный светильник запитан от линии другого номинала. Тогда придется сделать расчет сопротивления и мощности резистора самостоятельно.
Сопротивление считаем по формуле R=∆U/I, в которой ∆U - разность между реальным напряжением в линии электроснабжения устройства и напряжением лампы, I - сила тока светодиода.
Лампочка будет работать нормально, если номинал резистора находится в пределах 150 – 510 кОм.
Мощность считаем по формуле P=∆U×I, где буквенные значения аналогичны вышеприведенным пояснениям.
Зная эти формулы, легко сделать необходимые вычисления номинала резистора.
Другие причины мерцания
Вышеперечисленные способы устранения мерцания светильников со светодиодными лампами имеют отношение к выключателю. Но бывают исключения, когда свет мерцает, а выключатель соответствует требованиям.
- Некачественная энергосберегающая лампочка. Чаще отмечается у дешевой продукции китайского производства, когда светильник уже с завода имеет брак. Придется вновь потратиться и купить хорошую лампу.
- Закончился ресурс эксплуатации диодного прибора освещения. Возможно, вышел из строя элемент микросхемы. В результате лампа светится, но моргает и потрескивает. Не нужно думать, что если заводом-изготовителем предусмотрен почти 10-ти летний срок эксплуатации продукции, лампа должна проработать все время. Ресурс даже качественного прибора значительно снижается, если в сети периодически появляются перепады напряжения или устройство работает в условиях температур, выходящих за нормы, определенные конструкторами.
В заключение нужно отметить, что если отложить поиск решения причины мерцания лампочки, энергосберегающий прибор скоро выйдет из строя.
LED-светильники устроены так, что каждое моргание - включение прибора. Эксплуатационный ресурс ламп привязан к количеству включений/выключений: чем чаще мерцание, тем быстрее она сгорит. На время ремонта осветительного прибора можно заменить светодиод лампой накаливания или временно установить обычный выключатель.
Сегодня все больше и больше людей используют энергосберегающие лампы вместо обычных. Но, несмотря на все преимущества, существуют некоторые трудности при их использовании.
Например, многие покупатели жалуются, что светодиодные источники света некорректно работают с выключателями, имеющими подсветку.
Для светодиодных ламп – это очень удобный тип устройств, в его схему входит неоновый индикатор, благодаря которому можно быстро найти выключатель в темноте. Но, как правило, такие устройства хорошо сочетаются только с и имеют проблемы со многими современными источниками света.
Образцы моделей выключателей с подсветкой и светодиодных ламп представлены на фото:
Несовместимость проявляется в том, что светильник может временами вспыхивать, излучать слабое мерцание либо тускло равномерно светиться.
Это относится ко всем светодиодным источникам: лентам с питанием от отдельных блоков, лампам для источников пониженного питания, и светильникам прямого включения. Подобное мерцание может зависеть от мощности лампочки . Иногда этих явлений удается избежать, например, при мощности блока питания выше 100 Вт.
Причина подобной несовместимости кроется в устройстве . Они работают от источника постоянного напряжения, поэтому каждый прибор включает в себя выпрямитель , питающийся от сети переменного напряжения.
Примерная схема подключения выключателя с подсветкой для светодиодных лампочек представлена на фото:
Для сглаживания пульсаций выпрямитель содержит в себе конденсатор. Когда светильник выключен, через индикатор подсветки идет небольшой ток , но этого тока хватает, чтобы зарядить конденсатор выпрямителя. По этой причине светильник будет тускло светиться или мерцать даже в выключенном состоянии.
Стоит ли подключать их вместе и как сделать это правильно
Подобное мерцание создает много проблем . Во-первых, оно недопустимо в спальнях. Во-вторых, неправильный режим эксплуатации прибора влияет на продолжительность его работы. Эту проблему можно исправить, есть несколько способов исключить мерцание:
При выборе коммутатора с индикатором нужно быть готовым к тому, что не все современные средства освещения корректно работают с ними. Тем не менее, проблема в их совместимости устраняется несколькими несложными способами, поэтому нет никаких причин отказываться от индикатора в переключателе или от энергосберегающих светильников.
Предлагаем вашему вниманию видео-инструкцию, как осуществить правильное подключение светодиодной лампы с выключателем с подсветкой и избавиться от тусклого свечения лампы при выключенном выключателе:
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.
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.
18.10.2014
Влияют ли отрицательно на светодиодные лампы выключатели с подсветкой?
Выключатели со встроенным светодиодом подсветки собственно на сами светодиодные лампы отрицательно не влияют. Во всяком случае, в большинстве случаев.
Другое дело, что для Вас использование таких выключателей может иметь неприятный эффект - в выключенном состоянии светодиодные лампы начинают тлеть, мигать, вспыхивать и т.п.
Происходит это потому, что Ваш выключатель с подсветкой не размыкает электросеть полностью. Горящий в нём светодиод тому подтверждение, потому он и горит, что цепь не разомкнута - иначе откуда ему взять энергию? При этом ток через светильники и выключатель течет очень маленький. И если в светильниках стоят лампы накаливания, то они никогда от такого тока не загорятся и вообще на него не отреагируют.
Другое дело - светодиодные лампы. Происходит примерно следующее. Этот малый ток проходит через демпфирующий конденсатор на входе блока питания лампы и постепенно его заряжает. В какой-то момент происходит разряд конденсатора и лампа вспыхивает.
Конечно, не всегда использование выключателей с подсветкой приводит к таким эффектам - всё зависит от электрических параметров лампы и светодиода подсветки.
Если же Ваш вопрос нужно понимать так: светодиодные лампы не мигают при использовании выключателя с подсветкой, но не вредно ли это для них , то ответ такой. Как правило, нет, но все зависит от внутреннего устройства лампы. Большинству светодиодных ламп это не будет вредно, нашим лампам точно не повредит. Однако рынок сейчас заполнен дешевыми "поделками", про которые мы не можем такого утверждать.
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 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.
Виды подсветки выключателей и принцип действия
В выключателях устанавливают подсветку одного из двух возможных видов:
1. Неоновая лампочка (индикатор тлеющего разряда).
2. Светодиод.
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.
Так вот ток светодиода или неонки протекал по цепи:
ФАЗА-ПОДСВЕТКА-СПИРАЛЬ ЛАМПЫ-НОЛЬ
Это наглядно проиллюстрировано на рисунке ниже.
Ознакомьтесь со схематическим изображением этой цепи.
Схема светодиодной подсветки изображена ниже.
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 - .
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.
В этом видео наглядно продемонстрирован этот процесс.
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.
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.
