15 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Светодиод на выключатель своими руками

Почему мерцает светодиодная лампа подключенная через выключатель с подсветкой

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.

  1. Некачественная энергосберегающая лампочка. Чаще отмечается у дешевой продукции китайского производства, когда светильник уже с завода имеет брак. Придется вновь потратиться и купить хорошую лампу.
  2. 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.
Читать еще:  Как вытащить шуруп с сорванной резьбой

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.

Подсветка выключателя из светодиодов – простая и надежная индикация

Даже прожив в квартире всю жизнь, включить свет в абсолютной темноте получается сразу далеко не всегда. Выключатели со светодиодами помогут не прощупывать каждый раз всю поверхность стен, даст возможность быстро и легко сориентироваться на месте по подсветке.

Существуют фабричные устройства со встроенными индикаторами, выполненными на основе светодиодов или ламп. Но не всегда такой выключатель подойдет под конкретные условия эксплуатации – 2- и 3-кнопочные устройства найти довольно сложно.

Простая схема поможет собрать и подключить свой выключатель со светодиодом. Дополнительные преимущества такой подсветки заключаются в возможности контролировать исправность проводки, ламп и самого выключателя. Для реализации задуманного потребуется несколько простых радиодеталей и немного времени.

Что может потребоваться?

Подключить светодиод к выключателю можно несколькими способами. Во-первых, следует решить, будет ли индикатор внутри корпуса, или снаружи.

Во-вторых, следует продумать и просчитать схему, выбрать подходящие элементы, или же наоборот, исходить из уже имеющихся.

Основная роль при монтаже подсветки выключателя отводится светодиоду (VD1). Подключать его к клеммам выключателя нужно через ограничивающий резистор (R1). Схема подсветки должна также включать в себя защитный светодиод (VD1), который избавит от неприятностей при обратном напряжении.

Номинал резистора подбирается с учетом цвета и яркости светодиода, при этом следует учитывать также и возможность нагрева элементов. Устройства различных оттенков могут существенно отличаться по своим основным характеристикам. В среднем рабочий диапазон резистора 100-150 кОм при мощности свыше 1 Вт. Если светодиод светит недостаточно ярко, величину сопротивления можно несколько сократить.

При разработке схемы подсветки стоит учитывать тип светильника:

  • лампы накаливания будут работать в обычном режиме;
  • энергосберегающие могут начать мерцать;
  • освещение на базе светодиода может не работать с данной схемой из-за высокого собственного сопротивления элементов.

Устранить некоторые недостатки схемы, повысить КПД и снизить потребление энергии (с 1кВт/час до 0,05 кВт/час в месяц) можно с помощью установки дополнительного конденсатора, который и будет выполнять функции токоограничивающего элемента. При этом номинал резистора также нужно будет понизить приблизительно до 100-500 Ом при мощности около 0,25 Вт.

Основной недостаток подключения конденсатора – увеличение габаритов индикатора.

По подобной схеме может быть подключена подсветка розеток и других элементов интерьера на базе светодиодов.

Этапы подключения подсветки

Подключения светодиода не требует никаких особых навыков, важно лишь не пренебрегать правилами безопасности, выполнять все действия аккуратно, чтобы не повредить существующую проводку.

  1. Отключить подачу электроэнергии.
  2. Собрать выбранную схему, подключить элементы к клеммам выключателя.
  3. Для вывода светодиода в декоративной панели выключателя следует просверлить отверстие с диаметром около 2 мм.
  4. Вставить светодиод, при необходимости закрепить его с помощью клея.
  5. Собрать выключатель.
  6. Возобновить подачу электроэнергии.
  7. Проверить работоспособность схемы.

Подсветка будет работать только при выключенном освещении, когда светильник работает, светодиод не будет виден.

Выключатели со светодиодами могут выполнять функцию импровизированного ночника, поэтому важно внимательно относиться к выбору яркости и оттенка устройства. Чаще всего монтируются именно красные светодиоды, хотя выбор можно остановить на зеленых, голубых и даже обычных белых. Более сложные схемы помогут реализовать отдельную индикацию для каждой клавиши 2-х и 3-хкнопочных выключателей, но такая подсветка не пользуется особой популярностью и отличается сложной реализацией.

Как подключить выключатель с подсветкой своими руками

Внутри выключателя, если снять клавиши, можно увидеть светодиод. Он и является основным элементом подсветки, которая работает только при выключенном свете. Кроме светодиода в схеме имеется токоограничивающий резистор. Именно благодаря ему энергии, идущей от входной фазы, достаточно, чтобы дать питание подсветке, но недостаточно, чтобы включить светильники в доме.

Напряжение подаётся на входящую фазу выключателя L. От неё ток идёт либо в цепь подсветки, если контакт выключателя разомкнут, либо сразу на светильник, если контакт замыкается. Во втором случае ток не проходит к резистору и светодиоду, потому что сопротивление этого участка цепи больше, чем у прямого провода к осветительному прибору.

Виды выключателей в зависимости от типа подсветки

Выделяют несколько категорий подсветки для выключателей:

  1. С токоограничивающим резистором. Недостатком этой схемы является то, что она не работает, если в домашних светильниках и люстрах установлены светодиодные лампы. Обусловлено это тем, что при их использовании невозможно создать ток большой силы для подсветки (сопротивление светодиодных ламп значительно больше, чем у ламп накаливания). Энергосберегающие лампы при этой схеме могут светиться в темноте.
  2. На светодиоде с конденсатором. Подсветка с конденсатором применяется для увеличения КПД и снижения потребления электроэнергии при работе подсветки. Резистор здесь служит для ограничения тока заряда конденсатора.
  3. С неоновой лампочкой. Выключатели с неоновой подсветкой практически не имеют недостатков. Здесь во всём доме могут использоваться любые лампы: люминесцентные, светодиодные, накаливания.
Читать еще:  Нормализация это термическая обработка

Подключение выключателя с подсветкой

Независимо от формы и количества клавиш управления светом монтаж и подключение выключателя производится по одному принципу. Проще всего его можно объяснить на примере одноклавишного устройства.

Установка одинарного выключателя

Перед тем как начать работу по установке, нужно обязательно обесточить помещение.

Затем демонтируется старый выключатель, если он был ранее установлен. Для этого:

Снимаем клавиши, поддевая их отвёрткой с плоским жалом.

Аккуратно удаляем декоративную рамку.

Откручиваем винты крепления выключателя к подрозетнику и вытаскиваем корпус прибора из стены.

Ослабляем крепления проводов и отсоединяем их.

В результате у нас в руках останется внутренняя часть старого выключателя, которую можно утилизировать или оставить на запасные части.

Чтобы правильно вмонтировать новый выключатель, нужно соблюдать такую же схему, как и при снятии, только в обратном порядке, то есть:

  1. Вставить в гнездо внутреннюю часть, предварительно подсоединив к ней провода.
  2. Закрутить болты крепления к подрозетнику.
  3. Установить рамку и клавиши.
  4. Включить рубильник и проверить работоспособность устройства во всех режимах.

Необходимо отметить, что процесс подключения выключателя с подсветкой ничем не отличается от подсоединения обычного прибора.

Монтаж и подключение выключателей с несколькими клавишами

В обиходе часто используются выключатели на несколько клавиш. С их помощью можно управлять работой сразу нескольких линий приборов освещения. Их устанавливают в больших помещениях или при необходимости включать и выключать свет в нескольких комнатах из одного места.

Установка таких выключателей полностью аналогична изложенной выше с тем лишь отличием, что из стены будет подходить один фазовый провод и несколько (по числу клавиш) проводов от потребителей. Важно подключить их в правильном порядке.

Подключение проходного выключателя с подсветкой

Проходным называется выключатель, который состоит из двух частей. Первая устанавливается в начале какого-либо пути, например, перед лестницей на второй этаж. Вторая часть при этом монтируется в конце, т. е. при входе на этаж. Таким образом, освещение лестницы можно включить внизу, а выключить уже после подъёма.

Для установки проходного выключателя понадобится проложить кабель из трёх жил к обоим выключателям. Схема подключения выключателей обычно приводится на их упаковке. Монтаж каждого устройства полностью аналогичен описанному выше.

Отключение подсветки выключателя

Подсветку выключателя можно отключить. Это делается довольно просто, необходимо лишь отключить питание и снять светодиод.

  1. Выключаем рубильник и обесточиваем помещение.
  2. Поддеваем защёлки клавиш выключателя и снимаем их.
  3. Осторожно демонтируем рамку устройства.
  4. Выкручиваем крепёжные болты.
  5. Вытаскиваем устройство из монтажной коробки.
  6. Проверяем, есть ли напряжение на проводах индикаторной отвёрткой.

Как самому установить подсветку в выключатель

Можно сделать индикатор в выключателе самостоятельно. Последовательность операций такова:

  1. Повторить действия, указанные выше (см. пункты 1–9).
  2. В выключатель впаять (к входному и выходному контакту) собранную цепочку из резистора и светодиода. Лучше добавить к схеме обычный диод, подключённый навстречу индикатору для его защиты от обратного тока.

Эту схему монтируют, если в светильниках используются лампы накаливания. При выключенном положении ток проходит через резистор и светодиод, отчего он светится. Ток в этом случае равен около 3 mA, что вполне достаточно для питания светодиодной лампочки.

Есть также схема для подключения подсветки на неоновой лампе. Её преимуществом является то, что в светильниках и люстре можно использовать любые лампочки: на светодиодах, люминесцентные, накаливания.

Как мы уже говорили выше, существует и схема изготовления выключателя с подсветкой на конденсаторе. Благодаря конденсатору система подсветки работает более стабильно и потребляет меньше энергии, чем в случае с сопротивлением. Но использовать её со светодиодными лампами тоже нельзя.

Если подсветка моргает

Бывает, что подсветка начинает моргать. Что в таком случае делать? Нужно проверить напряжение в сети и подачу тока. Если все нормально, значит, диод пришёл в негодность, нужна замена. Чтобы сделать индикатор выключателя, проделайте шаги 1–9 из подраздела об отключении подсветки, перекусите жилы в том месте, где провода идут к лампочке. Запомнив места соединения диода с выходящей фазой и резистором, возьмите новый индикатор и подключите его к контактам. Места скрутки обмотайте изолентой или наденьте на них пластиковую трубочку. Далее заново соберите выключатель и протестируйте подсветку.

Выключатели с подсветкой — это не дань моде, а удобство, ведь всё совершенствуется на благо человечеству.

Схема включения светодиода в выключатель 220 в квартире

Некоторым людям инструкция нужна для того, чтобы когда сгорит прибор выяснить, что они сделали не так.

Изготовление подсветки выключателя светодиодом своими руками не представляет никакой сложности. Крайне простая схема собирается буквально «на коленке» в течении нескольких минут. Но, если вы не хотите, чтобы все закончилось фейерверком и сгоревшей проводкой, внимательно прочтите эту статью.

Читать еще:  Hitachi 230 технические характеристики

Схема включения светодиода в выключатель в квартире

Как видите, устройство состоит лишь из двух элементов – токоограничивающего резистора и источника света.

Многих людей, не имеющих отношения к радиоэлектронике, эта схема может поставить в тупик. Ведь ставим мы светодиод в выключатель 220В переменного напряжения, хотя сам светодиод рассчитан на напряжение 2-12В постоянного. И основная лампа, по идее, тоже должна светиться при таком подключении.

Как и почему это работает?

Вспомним школьный курс физики:

  • Напряжение – разность потенциалов с двух концов проводника. Чем выше напряжение, там быстрее электроны бегут по проводам.
  • Сила тока – плотность электронов в проводнике. Когда в электрической цепи на пути электронов встречается участок с большим сопротивлением, часть из них отдает свою энергию этому участку.

Когда сила тока (плотность потока электронов) значительно больше, чем этот участок способен пропустить, излишки энергии преобразуются в тепло. Если бы перед диодом не было резистора, сила тока, проходящая через него, во много раз превысила бы его номинальные параметры, превратив кристалл диода в облачко. В этой схеме резистор исполняет роль вентиля, отсекая большую часть тока. Через саму лампу накаливания также будет протекать ток, но сила его настолько мала, что спираль раскаляться не будет.

Расчет параметров схемы

Подбираем резистор для светодиода. В этой формуле напряжение сети принимается за 320В, поскольку необходимо учитывать не номинальный параметр, а эффективное амплитудное напряжение.

Подбираем резистор

Как сделать подсветку для выключателя

Главная задача схемы выключателя с подсветкой на светодиоде – ограничить силу тока, протекающую через светодиод. Для диода не важно с какой скоростью через него будут проходить электроны, он заберет свою «порцию» и преобразует ее в свечение. Если же плотность потока электронов буде выше его пропускной способности, излишки выделятся в виде тепла, расплавив кристалл.

Установка светодиода в выключатель 220В, схема:

Варианты, как можно подключить светодиод

Вариант 1

Такой способ подключения будет работать, но очень недолго, несколько миллисекунд, пока разгорится спираль лампы накаливания. При таком подключении ток цепи будет рассчитан исходя из потребности лампы, превысив потребности светодиода в сотни раз. Это неправильный вариант.

Вариант 2

Это уже жизнеспособный вариант. Токоограничивающий резистор R1 уменьшит силу тока до необходимой величины. Для обычного светодиода на 20 мА сопротивление резистора должно быть:

(320В-3В)/0,02А≈16 кОм а мощность 0,25-0,5Вт.

Ради увеличения срока службы подсветки и уменьшения нагрева резистора, параметры сопротивления лучше увеличить в 3-4 раза. Такую схему можно увидеть, если разобрать дешёвый китайский выключатель со светодиодом. Здесь нет защиты от обратного тока, что не способствует долгой жизни такого устройства.

Вариант 3

Включение диода с обратной полярностью защищает светодиод от обратной полуволны. Это важно, если на линии в сети есть мощные устройства: стиральная машина, бойлер, электрочайник. Можно использовать любой малогабаритный диод с напряжением до 500-1000 вольт.

Примеры расчетов

Поскольку наша задача лишь подсветить выключатель и добиться максимальной жизнеспособности, ток светодиода берем 30% от номинала – 6мА

Резисторный токоограничитель

Uсд=3,5В, Iсд=20мА(0,02А)- Расчет делаем на 6мА (0,006А);

R1= (330-3,5) /0.006=55000Ом (55кОм). С целью уменьшения нагрева номинал резистора можно увеличить в 2 раза до 100 кОм.

Мощность резистора P=Ur1I=3270.006=2Вт.

Параллельно светодиоду лучше зеркально включить диод на 1000В.

Емкостный токоограничитель

Вместо резистора можно использовать высоковольтный конденсатор, R1 необходим для саморазрядки конденсатора C1. Ёмкостная схема не греется.

Диод как в предыдущей конструкции.

Если выключатель предназначен для энергосберегающей лампы, лучше светодиод заменить неоновой лампочкой, донором которой послужит пускатель люминесцентного светильника. Классические схемы за счет гашения полуволны могут вызывать мерцание «энергосберегаек». Принцип подключения остается тот же, но из за более высокого номинального тока, около 100мА, резисторное или емкостное сопротивление (на неоновой лампочке) стоит увеличить до 500-600 кОм.

Область применения

  • схема выключателя с подсветкой на светодиоде;
  • индикатор включения в переносном удлинителе;
  • миниатюрный ночник;
  • подсветка для розетки.

При желании можно подключить светодиодную ленту, но лишь на емкостном ограничителе после тщательного перерасчета.

Так выглядит подсветка светодиодом

Схема подключения

Ниже приведена схема как подключить выключатель со светодиодом. Инструкция к подключению

  1. Перед началом монтажа схемы светодиода в выключателе убедитесь, что выключатель отключён от «фазы». Это можно сделать при помощи простой отвёртки-тестера.
  1. Проверьте качество изоляции всех соединительных контактов. Перемыкание оголенных проводов в лучшем случае выведет из строя схему подсветки, в худшем – проводку в квартире.
  1. При необходимости в пластиковой детали можно сделать монтажное отверстие светодиоду, чтобы тот равномерно освещал кнопку выключателя.
  1. Собираем получившуюся конструкцию и наслаждаемся результатом.

Рекомендации

Если мы используем резисторный вариант, стоит поэкспериментировать с параметрами сопротивления. Диод может «стартовать» с 2В или 3В, соответственно во втором номинал резистора можно уменьшить.

Не забывайте, в таких устройствах ограничивается лишь плотность электронов, напряжение остается прежним и все еще опасным для живых организмов.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов: