Устройство
Подключение выключателя с подсветкой — несложная процедура, но стоит знать, как выбрать качественную модель или как переделать то, что уже есть в наличии. Подсветка в выключателе обычно представляет собой последовательное соединение светодиода/неоновой лампы с сопротивлением. Эта небольшая цепь включена параллельно контакту выключателя. Получается, вне зависимости от того, включен свет или выключен, эта цепь все время под напряжением.
При таком подключении, когда освещение выключено, создается следующая цепь: фаза идет через токоограничивающий резистор, протекает через светодиод или неоновую лампу, через клеммы подключения попадает на лампочку, через нить накаливания — на нейтраль. То есть, подсветка включена.
При включенном выключателе, цепь подсветки шунтируется замкнутым контактом, сопротивление которого значительно меньше. Ток через подсветку почти не течет, она не горит (может гореть в треть или четверть «накала»).
Принцип работы подсветки в выключателе
Как уже говорили, последовательно со светодиодом или неоновой лампой в выключателе установлен токоограничивающий резистор (сопротивление). Его задача, снизить ток до приемлемого значения. Так как для светодиодов и для неоновых ламп требуется разная величина тока, то и резисторы ставят разного номинала:
- для неонок 0,5-1 МОм и рассеиваемая мощность 0,25 Вт:
- для светодиодов — 100-150 кОм, рассеиваемая мощность — 1 Вт.
Но подключение светодиодной подсветки только через резистор — не самый лучший вариант. Во-первых, резистор сильно греется. Во-вторых, при таком подключении есть вероятность, что через цепь может потечь обратный ток. Это может привести к пробою светоида. В-третьих, в моделях со светодиодной подсветкой, потребление электроэнергии одного выключателя может превышать 300 Вт в месяц. Вроде и немного, но если подсветка на каждой клавише каждого выключателя… Существуют более экономичные и безопасные схемы подсветки клавиш выключателя.
С диодом
Прежде всего стоит решить проблему обратного тока. Обратный ток грозит пробоем светодиода, то есть подсветка будет нерабочей. Решается эта проблема очень просто — установкой диода параллельно с LED элементом.
Вариант подсветки в электровыключателе
При такой схеме рассеиваемая мощность резистора — не менее 1 Вт, сопротивление 100-150 кОм. Диод подбирается с параметрами, аналогичными параметрам светодиода. Например, для AL307 подходит КД521 или аналоги. Недостаток схемы все тот же: греется резистор и подсветка «тянет» немало энергии.
С конденсатором: для экономии электроэнергии
Чтобы решить проблему греющегося резистора и снизить затраты на подсветку, в цепь добавляют конденсатор. Параметры резистора тоже меняют, так как теперь он ограничивает заряд конденсатора. Схема выглядит следующим образом.
Схема подсветки клавиш выключателя с конденсатором
Параметры резистора — 100-500 ОМ, параметры конденсатора — 1 мF, 300 В. Параметры резистора подбираются экспериментально. Еще, в данной схеме можно вместо обычного диода, поставить второй LED-элемент. Например, на вторую клавишу или с противоположной стороны корпуса.
Подобная схема практически не «тянет» электричество. Месячный расход — порядка 50 Вт. Но поместить конденсатор в небольшое пространство корпуса порой проблематично. И работа со светодиодными и энергосберегающими лампами все равно не гарантирована.
Начнем с истоков
Чтобы разобраться в вопросе применения такого сенсорного аппарата, необходимо понять, что он из себя представляет. Внешне сенсорный выключатель, предназначенный для светодиодной ленты, имеет вид кристаллической панели. На эту панель нанесена соответствующая разметка. Разновидности бытовых моделей применяются для подключения к сети в 220 вольт. Схема подключения изделия будет приведена ниже. Сенсорный тип выключателя может различаться по:
Вариант исполнения сенсорного выключателя
Сегодня подобного рода изделии используются для следующих целей:
подключение светодиодной ленты. Такой подход отлично себя зарекомендовал на кухне при использовании светодиодной ленты для подсветки рабочей поверхности. А подключение к ней выключателя сенсорного типа значительно упрощает работу в помещении в вечернее и ночное время;
Обратите внимание! Современные технологии, которые позволяют автоматизировать или упростить включение света относятся к системе «умный дом». Сюда же относится и сенсорный выключатель. Пульт для светодиодной ленты
Пульт для светодиодной ленты
- подключение бра;
- управление разными уровнями подсветки многоуровневых потолков. Здесь опять же речь идет о светодиодной подсветке, организованной с помощью ленты (одно- или многоцветной). Для удобства такого управления можно использовать пульт;
- управление основной системой освещения в доме или квартире. Здесь тоже можно использовать сенсорный пульт.
В какой бы ситуации не применялся выключатель (для светодиодной ленты или другого типа освещения) нужно помнить, что схема подключения бывает различной. Для ленты, в силу ряда обстоятельств, используется одна схема, а для других источников света подходит другая схема.
Обратите внимание! Схема подключения, если использовать пульт для управления степенью освещенности, будет так же немного отличаться. Сенсорный выключатель можно как купить в специализированном магазине, так и сделать своими руками. При этом стоит отметить, что своими руками его можно довольно легко установить
Монтаж может проводиться на кухне или в любом другом помещении. Но на кухне вам для этого понадобится алюминиевый профиль
При этом стоит отметить, что своими руками его можно довольно легко установить. Монтаж может проводиться на кухне или в любом другом помещении. Но на кухне вам для этого понадобится алюминиевый профиль
Сенсорный выключатель можно как купить в специализированном магазине, так и сделать своими руками. При этом стоит отметить, что своими руками его можно довольно легко установить. Монтаж может проводиться на кухне или в любом другом помещении. Но на кухне вам для этого понадобится алюминиевый профиль.
Если подсветка сломалась или работает неправильно
Если после монтажа или в процессе эксплуатации лампочка внутри выключателя перестаёт гореть, необходимо произвести диагностику и ремонт.
Для этого:
- Демонтируем выключатель, сняв клавиши, облицовку и открутив винтики усов.
- Вытаскиваем концы проводов из контактов, ослабив болтики. Механизм оказывается перед нами.
- Переключаем его в положение, соответствующее измерению сопротивления со шкалой до 200 кОм (стрелка на центральном переключателе должна указывать на значок «200К» на корпусе прибора). При соприкосновении щупов прибора друг с другом должен появляться звук. Он означает, что электрическая цепь мультиметра не имеет разрывов.
- Подставляем один щуп аппарата к первому выводу светодиода, а другой — ко второму. Если сигнал не раздаётся, значит, узел перегорел.
- По описанному ранее сценарию вынимаем светодиод или выпаиваем его паяльником.
- Покупаем такой же в магазине радиодеталей. Светодиод для подсветки можно купить в любом магазине радиодеталей
- Если светодиод был просто вставлен в гнездо, то устанавливаем новый лёгким движением руки. В противном случае впаиваем его, действуя в последовательности, обратной выпаиванию. Возможно, здесь понадобится немного припоя.
После замены светодиода необходимо смонтировать описываемый прибор обратно на штатное место.
Как самому установить подсветку в выключатель
Схема и устройство выключателя с подсветкой несложные. Собрать устройство возможно в домашних условиях своими руками. Достаточно приобрести обычный выключатель и светодиод.
Схема состоит из основных частей:
- светодиод;
- ограничивающий резистор;
- диод, подключающийся параллельно светодиоду.
Для светодиодов подойдет резистор с номиналом 100 кОм и мощностью не меньше 1 Вт. Для защиты следует применять диод КД521.
Чтобы сэкономить электроэнергию, можно воспользоваться другой схемой, которая ограничивает ток светодиода с помощью конденсатора. Его емкость должна быть равна 1 мкФ. При подключении цепи следом за конденсатором будет подключаться резистор, ограничивающий ток заряда. Эта схема имеет недостаток, который касается процесса монтажа. Часто конденсаторы имеют немалые размеры, что может привести к трудностям с их установкой в выключатель.
Конструкции, в которых в качестве подсветки используется светодиод, гармонично работают исключительно с обычными лампами накаливания. Люминесцентные ламы в такой цепи будут мигать после выключения. Светодиодные осветительные приборы вообще не будут работать, поскольку сопротивление светильника всегда больше.
Более эффективна схема с неоновой лампой в составе, предусматривающая последовательное подключение резистора с сопротивлением от 0,5 до 1 мОм.
Установить подсветку в выключатель очень просто. Светодиод или неоновую лампу необходимо закрепить на корпусе, используя обычный клей. В клавише нужно просверлить отверстие для света.
Правила подключения
Независимо от вида, установка выключателя с подсветкой происходит одинаково. Отличия лишь в паре нюансов.
Установка одинарного выключателя
Проще всего выполнить подключение одноклавишного (одинарного) выключателя с подсветкой. В первую очередь необходимо отключить электроэнергию и снять старый выключатель.
Для этого:
С помощью плоской отвертки снять клавишу
Осторожно убрать декоративную накладку. Открутить винты, соединяющие устройство с подрозетником
Вытащить его. Ослабить крепления, отсоединить провода.. По окончании манипуляций на руках остается внутренность демонтированного выключателя
Ее выбрасывают или используют в качестве запасных деталей
По окончании манипуляций на руках остается внутренность демонтированного выключателя. Ее выбрасывают или используют в качестве запасных деталей.
Чтобы поставить новый выключатель света с индикатором/подсветкой, необходимо повторить перечисленные действия, только в обратном порядке:
- Вставить «внутренности» в подрозетник, не забывая прикрепить провода к контактам выключателя.
- Вкрутить болты.
- Установить декоративную рамку.
- Вставить клавишу.
- Включить электроэнергию для проверки правильности монтажа и подключения. Если работа сделана правильно, диод в подсветке засветится.
Монтаж и подключение выключателей с несколькими клавишами
Подключение двойного или тройного выключателя с подсветкой проводится примерно так же. Для установки конструкции с двумя клавишами понадобятся отвертка, бокорезы, наконечники и индикатор, с помощью которого определяют фазу.
Работа проводится так:
Как и в предыдущем случае, в первую очередь необходимо обесточить квартиру/дом. Далее начинается демонтаж старого устройства. Снять клавиши и открутить винты. В подрозетнике останется три проводка. Один — приходящее питание, еще два — питание, уходящее к осветительному прибору. Теперь, используя индикаторную отвертку, необходимо найти фазный провод, пометить его или просто запомнить
Действовать нужно крайне осторожно, потому что этот этап требует наличия напряжения в сети. Обесточить сеть
Провода зачистить от изоляции. Взять новое устройство. В нем есть три контактные группы и пара проводов, идущих от подсветки. С помощью измерительного прибора определить положение «Выкл.»
Обычно на проводках, исходящих от светодиода, есть специальные контактные пластины для винтов. Винт нужно открутить, приставить к пластинке и закрутить назад. Повторить действие для остальных контактов. Фазный провод прикрепить к пластине, расположенной отдельно от остальных, винтом. Провод, идущий к люстре, соединить с контактом и закрепить. Последний провод закрепить под контакт, на котором нет пластин. Проверить правильность подключения. Вставить внутреннюю часть выключателя в монтажную коробку. Закрепить винты. Установить на прежнее место клавиши.
По окончании монтажа подключить электроэнергию и проверить работоспособность устройства.
При необходимости в управлении источником света с разных мест следует установить проходной/перекидной выключатель. Его основное отличие от классических моделей — наличие подвижного контакта. Если нажать клавишу включение/выключение, он перекинется с одного контакта на другой, запуская работу второй цепи.
Подключение проходного выключателя с подсветкой
Схема подключения проходного выключателя предельно проста. Два отдельных устройства устанавливаются с двух сторон цепи.
Для этого понадобится проложить трехжильный кабель к одному и к другому. При включении первого выключателя цепь замкнется, и лампа будет гореть. При включении второго свет отключится.
Комбинирование ламп энергосбережения и выключателей с подсветкой
В большинстве случаев, если одновременно использовать лампы, сберегающие электрическую энергию и выключатель, содержащий в себе подсветку, возникает ряд довольно неприятных проблем. Самой распространённой проблемой является мигание лампы.
Как итог, возникает активация стартера и включается освещение. Представленное действие повторяется несколько раз, ровно до того момента, пока не возникнет перегорание осветительного прибора.
Но эту ситуацию вполне можно решить:
- Следует отказаться от сберегающих энергию лампочек и использовать классические лампочки накаливания, также в качестве замены можно воспользоваться галогенными приборами.
- Следует отказаться от подсветки.
- Осуществить монтаж дополнительного резистора.
Выключатели с подсветкой являют собой довольно удобное приспособление, поскольку с их помощью можно избежать многочисленного количества бытовых травм. Теперь не придется по несколько минут ощупывать стенку, чтобы найти выключатель, ведь подсветка избавит вас от этих поисков.
Особенности подключения
Прежде чем подключить выключатель с подсветкой, необходимо убедиться, что управляемый им светильник не оборудован пуско-регулирующим аппаратом (ПРА). Такие аппараты присутствуют в устройствах для газоразрядных ламп, из которых в быту наиболее популярными являются люминесцентные (лампы дневного света).
Если подключить выключатель с подсветкой к светильнику с ПРА, происходит следующее: протекающий в цепи небольшой ток постепенно заряжает конденсатор ПРА. А он время от времени инициирует зажигание лампы, так что та вспыхивает. Такое мигание будет происходить постоянно, поэтому от индикации придется отказаться. Решить данную проблему поможет только установка параллельно лампе резистора с тем же сопротивлением, что и в цепочке подсветки.
Лучше всего выключатели с подсветкой работают с лампами накаливания — как обычными, так и галогенными.
Схемы подключения с подсветкой
В подключении выключателя ничего особенного нет, выполняется оно по стандартной схеме:
- При помощи индикатора фазы (прибор похож на отвертку с лампочкой) определяется фазный провод — именно к нему нужно подсоединять выключатель.
- Линия, на которой будут проводиться работы, обесточивается.
- В имеющемся в стене углублении фиксируется коробка.
- В коробку устанавливается внутренняя часть, которая при этом подключается к проводам. К фазе нужно подключать контакт, помеченный литерой «L», управляемые цепи (светильники) подключают к контактам «L1», «L2» и т.д.
- Далее устанавливается клавиша и выключателем можно пользоваться. Многие модели оснащаются пластиной, которая защищает от загрязнений пальцами область стены вокруг выключателя. Если такая пластина в комплекте имеется, ее нужно установить согласно инструкции.
Любой выключатель обязательно нужно устанавливать в разрыв фазы. При установке в разрыв нулевого провода он также будет отключать освещение, но в этом случае светильник даже в выключенном состоянии будет находиться под напряжением, что может привести к электротравме пользователя при замене лампы.
Можно сделать подсветку самостоятельно и оборудовать ею обычный выключатель. Индикаторная цепочка может быть собрана из следующих компонентов:
- светодиод АЛ-307 (горит красным светом);
- резистор сопротивлением не менее 100 кОм и рассчитанный на мощность как минимум в 1 Вт;
- диод КД-521 (защищает светодиод от пробоя обратным напряжением).
Нужно учесть, что приведенное сопротивление резистора является ориентировочным. Его желательно точно рассчитать, ведь величина протекающего в цепи тока будет зависеть еще и от сопротивлений самого индикатора и основного светильника. Если же взять резистор «на глазок», то при значительном сопротивлении светильника может получиться так, что светодиод будет светиться еле-еле.
При расчете сопротивления резистора нужно учитывать следующее:
- для свечения светодиода требуется ток в 2 мА и напряжение в 1,5 – 2 В;
- для свечения неоновой лампы требуется ток в 0,1 мА и напряжение в 40 – 80 В.
Сопротивление управляемого выключателем светильника можно определить мультиметром или при помощи специальных таблиц. Кроме того, на многих интернет-сайтах размещены онлайн-калькуляторы, с помощью которых можно подобрать резистор для различных индикатора и светильника.
Значение сопротивления на резисторе не всегда прописывается цифрами — оно может кодироваться цветовой маркировкой. Расшифровку цветовой комбинации можно найти в специальных таблицах — они опубликованы в Сети.
Подключения проходного выключателя с одной клавишей
Подсветка потребляет мизерный объем электроэнергии — примерно 1 кВт*ч в месяц. Но ее можно сделать еще более экономичной. Для этого в качестве ограничителя тока следует применить конденсатор емкостью 1 мкФ. При такой схеме резистор должен иметь сопротивление 100 – 500 Ом — он включается последовательно с конденсатором и служит для ограничения тока его заряда.
Минус такого решения состоит в том, что конденсатор имеет большие размеры и не в любой выключатель может поместиться.
Клавиша обычного выключателя, в отличие от устройства с подсветкой, изготавливается из непрозрачного пластика и чтобы самодельная подсветка была видимой, в ней нужно просверлить отверстие. Для предотвращения попадания внутрь пыли его можно замазать силиконом.
Подготовительный этап
Если вы раньше не сталкивались с заменой или установкой выключателей с подсветкой, то придётся немного подготовиться и продумать свои действия. В целом мероприятия по удалению неоновой лампочки или светодиода можно разделить на два этапа:
- снятие напряжения с токоведущих проводов;
- подготовка необходимого инструмента.
Первый пункт заключается в обесточивании комнаты, в которой находится выключатель с подсветкой. Для этого ручку автоматического выключателя нужно перевести в положение «отключено». В некоторых домах вместо них установлены плавкие предохранители (пробки), которые придётся выкрутить. Если фазовый и нулевой провода подведены на разные автоматы, то для полной безопасности отключают оба автомата (извлекают обе пробки).
Суть второго этапа в том, чтобы избежать излишней суеты в поисках недостающего инструмента во время проведения работ. Чтобы снять выключатель с подсветкой и отключить подсветку, понадобится: индикаторная отвертка, мощная отвёртка с плоским шлицем, кусачки и нож.
Почему могут мерцать светодиодные лампы в выключенном состоянии
Вначале скажем пару слов о конструкции светодиодной лампы. Хоть она и подключается к источнику переменного тока, работает она на постоянном. Напряжении в сети 220 В, а для работы светодиодов необходимо меньшее напряжение. Для того, чтобы превратить переменное напряжение в постоянное и снизить его величину в состав светодиодной лампы входит специальное устройство, называемое драйвером. На входе драйвера установлен выпрямитель из четырех диодов. Для сглаживания пульсаций выпрямленного тока в нем, как и в выпрямителе, используются электролитические конденсаторы. После емкостного фильтра напряжение подается на электронную схему, преобразующую и стабилизирующую выходное напряжение. Теперь, зная конструкцию драйвера, можно объяснить, почему светодиодная лампа мерцает после выключения.
Одной из причин мерцания или периодического вспыхивания светодиодной лампы после выключения являются выключатели с подсветкой. При включенном выключателе ток идет к лампе напрямую через его контактную систему, а при выключенном – через маломощную неоновую лампочку. Работая после отключения последовательно с нагрузкой, она потребляет небольшой ток. Ток протекает не только через лампочку подсветки, но и через нагрузку.
Ток питающий подсветку выключателя проходит через нагрузку
Проходя через выпрямительные диоды драйвера, он заряжает электролитический конденсатор фильтра. Напряжение на нем возрастает и при достижении величины, достаточной для срабатывания схемы стабилизации, поступает на светодиоды. Они вспыхивают и разряжают конденсатор. Далее процесс повторяется с частотой, зависящей от параметров драйвера: емкости конденсатора, способа стабилизации, мощности светодиодов.
Выключатель с подсветкой может быть одной из причин мерцания светодиодной лампы в выключенном состоянии
Точно по той же причине мигают в выключенном состоянии энергосберегающие лампы. В них также установлена схема, включающая в себя выпрямитель, фильтр и схему запуска и поддержания работы лампы. Люминесцентные лампы, имеющие полупроводниковую пускорегулирующую аппаратуру, тоже не терпят выключателей с подсветкой и периодически вспыхивают после отключения. Очевиден и ответ на вопрос, как убрать мерцание светодиодных и других ламп в этом случае. Нужно поменять выключатель на обычный, без подсветки. Либо удалить из него неоновую лампочку. Сделать это несложно, так как лампочка подключается при помощи разъемного винтового соединения и ее отсутствие не повлияет на работоспособность устройства.
Но иногда подсветка бывает нужной, а на некоторых моделях она устроена сложнее, и от нее так просто не избавиться. А замена выключателя не желательна, так как нарушается дизайн помещения. Как в этом случае избавляться от мерцания светодиодных ламп? Нужно исключить прохождение тока через схему лампы, направить его по другому пути. Самый простой выход из положения работает при размещении ламп в люстре или включении группы ламп одним выключателем. Одну из них нужно заменить на небольшой мощности галогеновую или накаливания. Сопротивление их намного меньше, чем всех подключенных к выключателю осветительных приборов, поэтому ток через нее в выключенном положении пойдет больший. Оставшегося миниатюрного тока гарантированно не хватит для зарядки конденсаторов. Если лампа подключена в единственном экземпляре или применение другого типа осветительных приборов нежелательно или невозможно, для шунтирования можно использовать постоянный резистор. Подойдет резистор с сопротивлением около 51 кОм и мощностью не менее 2 Вт. Его нужно подключить к параллельно любой из ламп, объединенных в группу.
Резистор подключенный параллельно шунтирует ток проходящий через нагрузку
Удобно сделать это в соединительной коробке или непосредственно на патроне лампы (если лампа одна в группе).
Выводы резистора нужно изолировать, да и на него самого неплохо надеть термоусаживаемую или изоляционную трубку. Если длины его выводов недостаточно, их можно нарастить, припаяв гибкие провода сечением 1,5 мм 2 . Но почему лампы после отключения все равно мерцают, если в выключателе нет подсветки. Это происходит, если рядом с осветительной электропроводкой идут кабели другого назначения, например, розеточной сети. После отключения выключателя провод, идущий от него к светильнику, оказывается под влиянием этих кабелей и они наводят в нем напряжение, достаточное для мерцания светодиодных ламп. Тем более, что ноль на них приходит всегда. Бороться с наводками можно теми же способами: установкой лампы накаливания или резисторов.
Популярные статьи Поздравления с началом Масленицы
Схема и принцип действия подсветки с использованием светодиода
Когда используя выключатель, выполняется отключение осветительного оборудования, происходит подключение светодиода через малое сопротивление лампы к нулевому кабелю, вследствие чего, загорается индикатор подсветки. Когда осветительный прибор включен, схема индикатора становиться закороченной и как результат, он гаснет.
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.
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.
Подбираем резистор
- схема выключателя с подсветкой на светодиоде;
- индикатор включения в переносном удлинителе;
- миниатюрный ночник;
- подсветка для розетки.
Так выглядит подсветка светодиодом
- Перед началом монтажа схемы светодиода в выключателе убедитесь, что выключатель отключён от «фазы». Это можно сделать при помощи простой отвёртки-тестера.
- Проверьте качество изоляции всех соединительных контактов. Перемыкание оголенных проводов в лучшем случае выведет из строя схему подсветки, в худшем – проводку в квартире.
- При необходимости в пластиковой детали можно сделать монтажное отверстие светодиоду, чтобы тот равномерно освещал кнопку выключателя.
- Собираем получившуюся конструкцию и наслаждаемся результатом.
Читать далее: Септик из бетонных колец своими руками: схема и монтаж
Во время использования конденсатора происходят другие процессы. Его конструкция существенно отличается от вышеописанного варианта. Конденсаторы имеют две пластины из металла, которые делятся диэлектриками. Благодаря такому решению заряд может сохраняться длительное время. При этом его можно заряжать и разряжать. После таких манипуляций в цепи находится переменный ток.