Выключатель со светодиодом и светодиодные лампы

Выключатели с подсветкой: краткое описание, принцип работы и схемы подключения

Если ежедневные поиски выключателя в тёмной комнате отбирают немало времени и нервов, а перенести его в более удобное место не представляется возможным, то решить проблему можно с помощью подсветки, которая точно укажет местоположение клавиш включения света. На практике это реализуется путём добавления светодиода в имеющийся выключатель своими руками или через замену на аналогичный выключатель с подсветкой со встроенной неоновой лампочкой.

Схема и принцип действия подсветки с использованием светодиода

Схема подключения выключателя со светодиодной подсветкой показана на рис.1. Принцип её работы основан на законе Ома и довольно прост. В момент, когда контакты выключателя Q1 разомкнуты, ток нагрузки протекает по цепи L – R1 – LED – HL – N. Величина тока нагрузки не превышает рабочий ток через светодиод, то есть 10 мА. Естественно этого тока не хватит, чтобы зажечь лампу основного освещения.

Для сравнения лампа накаливания мощностью 60 Вт потребляет 270 мА. К тому же основная часть напряжения сети 220В падает не на лампе, а на резисторе. В результате светится только светодиод, а его яркость зависит от сопротивления резистора R1. Как только в комнате включить свет, сопротивление контактов выключателя, расположенных параллельно светодиоду с резистором, станет близким к нулю. Цепь протекания тока замкнётся через L – Q1 – HL – N.

Ток нагрузки пойдёт по пути с наименьшим сопротивлением и светодиод погаснет.

Кстати, если из светильника выкрутить лампу или она перегорит, то подсветка работать перестанет.

С целью снижения тепловых потерь и защиты светодиода от пробоя, схему подсветки выключателя дополняют выпрямительным диодом (обычно 1N4007), соединённым последовательно со светодиодом (рис.2). В этом случае к элементам схемы прикладывается не переменное напряжение 220В, а постоянное – в 0,45 раза меньше, то есть примерно 100В.

Номинал резистора можно задавать в пределах 12-50 кОм и экспериментально подобрать вариант, при котором яркость подсвечивающего светодиода и температура поверхности резистора будут оптимальными.

К преимуществам светодиодной подсветки, собранной своими руками, можно отнести возможность самостоятельно выбирать цвет свечения светодиода, его размер и место установки.

Подсветка с применением неоновой лампы

Схема и принцип действия выключателя с подсветкой на неоновой лампе полностью идентична схеме со светодиодом, но отличается улучшенными эксплуатационными показателями. Основное преимущество неоновой лампочки – чрезмерно малый ток потребления, который не превышает 1 мА, а в идеале должен составлять 0,1-0,2 мА.

Это позволяет устанавливать ограничивающий резистор намного меньшей мощности и размера, а именно: Получается, что миниатюрный резистор мощностью 0,125 Вт легко помещается под корпусом и совсем не греется. По сравнению со схемой на светодиоде, данный вариант более экономичный, надёжный и безопасный. А срок службы неоновой лампочки достигает 80 тыс. ч.

Именно поэтому выключатели с подсветкой, в которых используется неоновая лампа, нашли более широкое практическое применение.

Подключение одноклавишного выключателя с подсветкой

Чтобы собрать, а затем подключить выключатель с подсветкой к сети 220В, потребуется немного времени и выполнение пунктов ниже приведенной инструкции.

1. Необходимо обесточить комнату, в которой будет проводиться модернизация и установка выключателя подсветкой.
2. Снять клавишу включения/выключения света, аккуратно поддевая её с боков отверткой.
3. Демонтировать выключатель со стены и отсоединить провода.
4. В зависимости от формы и размеров корпуса определить место установки светодиода.
5. В обозначенном месте просверлить отверстие диаметром 5 мм.
6. К одному из выводов светодиода припаять резистор, а ко второму – диод, соблюдая полярность.
7. Во избежание короткого замыкания, большую часть выводов вместе с резистором спрятать под термоусадочной трубкой, оставив оголёнными края для подсоединения к клеммам.
8. При необходимости собранную конструкцию удлинить проводами.
9. С помощью суперклея закрепить светодиод в отверстии.
10. Один из проводов подсветки вместе с «фазой» зажать в клемме выключателя.
11. Другой провод подсветки вместе с проводом, идущим к лампе, подключить ко второму выводу выключателя.
12. Произвести монтаж готового выключателя со светодиодом в обратной последовательности.

Если планируется использовать готовое изделие, то с 4 по 9 пункту пропускаются.

Подключение двухклавишного выключателя с подсветкой

В 90% случаев устройство двухклавишного выключателя с подсветкой ничем не отличается от одноклавишного аналога. Исключение могут составлять лишь эксклюзивные модели от зарубежных производителей.

В основном же внутри выключателей с двумя клавишами управления освещением расположена одна неоновая лампочка с резистором, как показано на фото. Несложно догадаться, что подсветка будет загораться и гаснуть только при нажатии на одну из клавиш.

Однако производители выключателей не видят необходимости в установке второй неонки, так как для подсветки в темноте достаточно и одной индикаторной лампочки.

Последовательность действий по сборке подсветки двухклавишного выключателя такая же, как и для одноклавишных моделей. Отметим только то, что электрик в момент подсоединения проводов сам вправе выбрать, при нажатии на какую из клавиш неоновая лампочка будет гаснуть. Если речь идёт о сборке светодиодной подсветки своими руками, то при желании установить можно 2 светодиода – на каждую из клавиш в отдельности.

Возможные будущие проблемы

Даже такая простая конструкция как подсветка выключателя не лишена недостатков. В первую очередь это касается светодиодных ламп, внутри которых установлен электронный блок – драйвер. Из-за наличия подсветки, на цоколе выключенной LED-лампы присутствует небольшой потенциал, оказывающий влияние на работу драйвера. Так как схемотехнически драйверы устроены по-разному, то и проблемы в работе светильника могут проявляться по-разному, а именно:

• в виде неприятного мерцания;
• в виде тусклого свечения светодиодной лампы;
• подсветка вовсе может не работать с некоторыми моделями LED-ламп – их драйвер разрывает электрическую цепь.

Похожие проблемы возникают, когда выключатель с подсветкой размыкает цепь светильника с компактной люминесцентной лампой, из-за наличия в ней импульсного блока питания. Поэтому, прежде чем покупать выключатель с подсветкой или приступать к модернизации имеющегося, следует быть уверенным, что к нему будет подключаться лампа накаливания или галогенка. В противном случае следует быть готовым устранять негативное мерцание и тусклое свечение.

Источник: https://ledjournal.info/shemy/viklyuchatel-s-podsvetkoy.html

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.

Схема включения светодиода в выключатель в квартире

Схема и внешний вид выключателя

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

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.

C1=Rc/(2π£)=50кОм/(23,1450Гц)=150мкФ; С1=150мкФ*500В;

R1=0,5-1 МОм;

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

Как подключать на живом примере

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.

Оцените, пожалуйста, статью. Мы старались:) (1 3,00 из 5)
Загрузка…

Источник: https://SvetodiodInfo.ru/texnicheskie-momenty/podsvetka-vyklyuchatelya-svetodiodom-svoimi-rukami.html

Выключатель с подсветкой и светодиодные лампы: нюансы подключения, схемы

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.

Совместимость

Выключатели с подсветкой 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 лампами накаливания 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 энергосберегающих светильников. 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:

• Самое простое, но не самое удобное решение – поставить выключатель без подсветки, либо убрать её. Это не самый лучший способ, потому что этот индикатор довольно удобен в использовании и значительно упрощает включение света в темноте.
• Неправильный монтаж также может являться одной из причин некорректной работы светодиодного устройства. При этом выключатель отсекает ноль, а не фазу, что не только ведет к неправильной работе устройств, но и просто небезопасно. В этом случае нужно выполнить правильный монтаж проводки самостоятельно или при помощи специалистов.
• Можно подключить обычную лампу накаливания параллельно с энергосберегающей. Тогда ток, идущий через цепь индикатора, будет идти через нить накала, а не через плату выпрямителя. Недостаток этого способа состоит в том, что это плохо скажется на энергосбережении.
• Аналогичный принцип используется в другом способе решения проблемы – параллельном подключении шунтирующего резистора. Он не будет влиять на рабочий режим, но тот небольшой ток, что заряжал конденсатор выпрямителя при выключенном освещении, будет идти через этот резистор. Мощность резистора должна быть 2 Вт, а сопротивление – 50 кОм.
• Также существуют светодиодные лампы, совместимые с подсветкой в выключателе, и они уже содержат шунтирующий резистор или плавный пуск. Включение такого устройства происходит за 1-2 секунды, поэтому оно не мерцает при разрядке конденсатора. Их недостаток заключается в том, что включение на полную мощность занимает около минуты, а также в весьма высокой цене.

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:

5 Комментариев

Источник: http://elektrik24.net/provodka/vyklyuchateli/s-podsvetkoj/na-svetodiodnye-lampy.html

Светодиодные лампы и выключатели с подсветкой совместимость — Все об электричестве

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.

Выключатель с подсветкой для светодиодных ламп

> Выключатели и розетки > 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.

Неоновая лампа

На рисунке изображена миниатюрная неоновая лампочка, в электротехнике их чаще всего используют в качестве индикаторов наличия тока.

Подсветка на неоновой лампочке

Диммер 220В для светодиодных ламп и светильников

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:

R=∆U/I  ОМ,

где R – сопротивление резистора (Ом);∆U – разность (Uс – Uз) между напряжением сети и зажиганием лампы в вольтах;

I – сила тока лампы (А).

R=(220-90)/0,0008=162500 ОМ.

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:

P=∆U×I Вт,

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

Цветовая температура светодиодных ламп

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

Как сделать блок питания из энергосберегающих ламп

Часто встречается подсветка из светодиода, который представляет собой полупроводниковый прибор излучающий свет при протекании через него электрического тока.

Источник: https://contur-sb.com/svetodiodnye-lampy-i-vyklyuchateli-s-podsvetkoy-sovmestimost/

Выключатель с подсветкой для светодиодных ламп

> Выключатели и розетки > 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.

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

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.

C=(4,45*I)/(U-Uд)

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.

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.

Источник: https://elquanta.ru/vyklyuchateli/vyklyuchatel-s-podsvetkojj.html