Андрей Смирнов
Время чтения: ~19 мин.
Просмотров: 1

Почему мерцает светодиодная лампа подключенная через выключатель с подсветкой

Установка светодиодных точечных светильников не так сложна, как кажется, на первый взгляд. Достаточно заранее продумать места установки приборов. И позаботиться о подборе правильной проводки. Остальная работа займёт не так много времени. 

Svetodiodnie-svetilniki-v-interiere-95.jpgС каждым годом у светодиодных светильников появляется всё больше поклонников. Лампы накаливания, люминисцентные аналоги уходят в прошлое из-за низкой безопасности и экономности. Светодиодные приборы долго служат, эффективно используют имеющиеся ресурсы. Даже после выхода из строя некоторые модели подлежат повторному ремонту. Потребуется знать некоторые особенности схемы, чтобы эксплуатация принесла лучшие результаты.

Содержание

Принцип работы

Здесь владельцы должны учитывать несколько особенностей:

  1. Переменное напряжение в 220 В подают к драйверам у светодиодных ламп. Частоты такой энергии составляет 50 Гц.
  2. Далее сам поток переходит по конденсатору, ограничивающему ток.
  3. Следующий компонент, где оказывается энергия – выпрямительный мост, собранный на основе четырёх диодов.

На выходе моста на следующем этапе появляется выпрямленная разновидность напряжения. Именно этот вариант энергии нужен, чтобы диоды правильно работали. Но драйвер нужно дополнить электролитическим конденсатором, чтобы устройство начало действовать как надо. Тогда пульсации, возникающие при выпрямлении переменного напряжения, сглаживаются.

В устройстве также присутствуют сопротивления разного вида. Для разрядки конденсатора, дополнительной защиты служит специальный резистор. Другой, с обозначением 1 на схемах – ограничивает ток, который поступает на лампочку при включении.

Устройство светодиодной лампочки 220В

konstrukcija-svetodiodnoj-lampy.jpgВ любой светодиодной лампе выделяют следующие компоненты:

  • Световой поток становится равномерным благодаря рассеивателю.
  • Резисторы или чипы, защищающие от резких изменениях в показателях.
  • Печатная плата, для впаивания светодиодов.
  • Радиатор, отводящий тепло.
  • Драйвер. Он основа для сбора схемы, преобразующей переменный ток напряжения в постоянный. Главное – получить на выходе необходимую величину.
  • Диэлектрическая прокладка, между корпусом и цоколем.
  • Цоколь, в который вкручивают люстру и бра, светильник.

Отличие светодиодной от люминесцентной: краткое описание

С конструкцией связаны главные отличия. Основа люминесцентных ламп – колба из стекла. Ртутные пары и инертные газы наполняют часть этого устройства внутри. Запайка обеспечивает герметичность. Сфера применения шире благодаря комплектам с цоколями различных габаритов.

19-3.jpgНа электронных матрицах построены светодиодные лампы. Это электронное соединение нескольких диодов друг с другом. В изделиях присутствуют и другие вспомогательные элементы, для обеспечения стабильной работы механизма. Низкое энергопотребление – главное преимущество светодиодных ламп по сравнению с другими.

Преимущества и недостатки

Среди главных положительных качеств выделяют:

  1. Низкий уровень энергопотребления.
  2. Колоссальная светоотдача.
  3. Экологичность.
  4. Продолжительный срок службы.

Высокая стоимость – главный недостаток, который мешает сделать такие лампочки распространёнными и доступными для каждого. Стоит выделить и другие отрицательные качества, которые могут стать значимыми для покупателей:

  1. Понижающие преобразователи с функцией стабилизации тока. Из-за этого изделие тоже становится дороже.
  2. Нейтральные и холодные белые цвета снижают выработку мелотонина. Это гормон, отвечающий за регулирование сна.
  3. Потеря яркости кристаллом и его деградация.

У дешёвых китайских аналогов часто страдают показатели яркости и светового потока.

Разновидности

23_By_EsaOIkiK1O_thvzjsOpfoBtJUe_QX_cf_300_x_225-300x225.jpgСвечевидная форма или так называемая «кукуруза» подходит для большинства декоративных разновидностей приборов. Особенно удачными называют варианты с патронами, направленными вверх. Шарообразные, грушевидные изделия неплохо сочетаются с плафонами. Акцентное освещение помогают создать так называемые рефлекторы.

Для светодиодных ламп распространены следующие виды цоколей:

  1. E40 в случае с крупными изделиями повышенной мощности. Этот вариант актуален при организации уличного освещения.
  2. E41. Его ещё называют «миньоном». Для маломощных ламп.
  3. E27. С таким цоколем сталкивался каждый.

Есть и штырьковые модели:

  • G13 – вариант похож на линейные люминесцентные лампы. Есть поворотная разновидность.
  • GX53. Встраиваемые и накладные типы светильников с плоской широкой формой.
  • GU10. С расстоянием между контактами в 10 мм. На кончиках штырьков отличается увеличенным диаметром.
  • GU5.3. Оснащают ими популярные лампы с обозначением MR16.
  • G4 – для ламп с миниатюрными размерами.

Правильные схемы подключения к сети

image028-3-300x169.jpgПодключение во многом проходит также, как для ламп накаливания, люминисцентных аналогов. Надо просто обесточить цоколь, а затем вкрутить в него лампу. Главное во время установки избегать прикосновения к металлическим частям изделия.

Последовательный

Такой вариант соединения не всегда считается оптимальным. Количество проводов нужно минимальное, но в бытовых условиях эту схему практически не используют. Это связано с двумя серьёзными недостатками:

  1. При перегорании одной лампочки работать перестают все. Только последовательная замена приборов на всей цепи способна справиться с поиском неисправностей.
  2. На лампы подают пониженное напряжение, потому сила свечения у них – не полная. От количества соединённых лампочек зависит то, насколько эта энергия неполная.

Соединение такого типа актуально при построении гирлянд на ёлках, при большом количестве световых источников с низким показателем мощности.

Само подключение по последовательной схеме максимально простое:

  • От одного светильника к другому обходит фаза.
  • У последней лампочки в цепи ноль подают ко второму контакту.
  • Фаза проходит к выключателю, от распределительной коробки.
  • Далее всё переходит к точечному светильнику.

Нулевой провод или нейтраль подключают ко второму контакту у последнего светильника.

Для домовых подъездов практическое применение схемы тоже допустимо.

Параллельный

Для большинства случаев применяют эту схему. Потребители не пугаются даже проводов в большом количестве. Главное преимущество – в подаче одинакового напряжения ко всем осветительным приборам, участвующим в схеме. Только одна лампочка не работает после перегорания, остальные компоненты остаются нетронутыми. С поиском мест поломки не возникнет никаких проблем.

Параллельное соединение проводят двумя путями:55-300x190.jpg

  1. Лучевой. Отдельный кабель соединяют с каждым из осветительных приборов. Наличие или отсутствие заземление влияет на то, будет провод трёх- или двухжильным.
  2. Шлейфная схема.

Фаза с нейтралью от щитка и выключателя переходят на первый светильник от выключателя, когда речь о последнем варианте. От светильника кусок кабеля переходит к следующей части. Потом идёт ко второй, и так далее. Каждый из компонентов соединяют с четырьмя кусками кабеля, последний элемент — исключение.

Лучевой

Вариант подключения отличается надёжностью. При перегорании одной лампочки другие не затрагиваются. Но имеются и отрицательные стороны:

  1. Кабелей нужно слишком много. Но качественное исполнение проводки позволяет смириться с таким недостатком.
  2. Одно место используют для соединения большого количества кабелей. Непросто соединить все элементы на достаточно высоком уровне качества, но решить проблему можно.

Обычная клеммная колодка – один из оптимальных вариантов для соединения. Фазу подают с одной стороны, в этом участвуют перемычки. Потом эту часть разводят по другим участкам конструкции. Провода, идущие к лампочкам, подсоединяются с другой стороны.

Такой же способ применения – у клеммников ВАГО на соответствующее число контактов. Главное – правильно выбрать модель, участвующую в параллельном соединении. Внутри всё рекомендуют заполнить пастой, защищающей от окисления.

Ещё один из приемлемых вариантов – применение скрутки всех проводников, с последующей спайкой.

Как правильно подсоединить

Все монтажные работы выполняются до того, как будет закончен сам подвесной потолок. Важно следовать выбранной схеме подключения. Место монтажа, высота установки осветительных приборов – одни из главных факторов, с которыми следует разобраться заранее.

4rrfr45.pngКоличество светильников тоже считают заранее. Надо учесть, что в некоторых случаях возникает необходимость в трансформаторе. Провода к местам монтажа подключают заранее. Чтобы не было контакта с каркасными подвесными конструкциями – для проводов берут гофрированные трубки. Для каждой ситуации разрабатывают отдельную схему.

Установка по простой схеме

Обычная схема предполагает последовательное подключение всех проводников. Токоограничивающий резистор необходим, если соединение выбрано параллельное. Лучше обратиться к электрикам с достаточно высокой квалификацией для таких работ, как сборка и установка светильников, прокладка электропроводов с достаточным сечением.

Общая схема действий выглядит следующим образом:

  1. Обесточивание электрической сети.
  2. Укомплектовать прибор блоком питания. Или использовать обычную деталь, если все характеристики подходят.
  3. Проверка типа цоколей.
  4. Проверить наличие термоколец, препятствующих перегреву в системе. Нужно убедиться в том, что для вентиляции хватает пространства.
  5. Строгое соблюдение полярности.

С дополнительной защитой

Назначение прибора влияет на то, какой класс защиты выбирать для конкретного случая:

  1. Фильтрация помех с высокими частотами, защита от дифференциальных перенапряжений, от остаточных бросков по этому показателю. Устанавливаются средства защиты рядом с потребителем.
  2. Для токораспределительной сети у объекта, от коммутационных помех. Элемент играет роль второй ступени, когда ударяет молния. Место монтажа – внутри распределительных щитов.
  3. Чтобы в защитную систему дома прямо не попадали молнии. Место монтажа – ввод в здание, внутри устройств по распределению. Главный распределительный щит для этого тоже допускается использовать.

kitthumb-nix-560x404ub-807x625.jpgОбычно устройства защиты снабжаются специальной разновидностью модуля, легко заменяемому при необходимости. Монтаж таких приспособлений продлевает срок эксплуатации всей системы.

С активным ограничителем тока

Элементом, ограничивающим ток, для этой схемы будет выступать резистор R1. Показатель коэффициента мощности в данном случае приближается к единице. Схема имеет один минус – у резистора тепло рассеивается в больших количествах.

Резистор R2 применяют для разрядки остаточного напряжения.

Как посчитать необходимое количество ламп?

Уровень освещённости подбирают индивидуально у каждой из комнат. Всё зависит от назначения помещения. Максимальная яркость нужна там, где постоянно читают или пишут. Для коридора этот показатель будет на порядок ниже.

Для измерения светового потока одной лампы уровень освещённости перемножают с площадью комнаты, а потом делят на количество ламп.

Расчёт на квадратный метр выглядит несколько иначе. Количество ламп перемножают со световым потоком, результат делят на площадь освещения. От типа монтажа зависит, сколько оборудования нужно в том или ином случае. При установке в обычную люстру опираются на уровень интенсивности света.333105d6dd0b6d659f92151a7f3f780c.jpg

Эффективный угол света для светодиодов составит примерно 120 градусов. Главное – так рассчитать количество светильников, чтобы свет в итоге оказался равномерным.

Как происходит крепление к потолку: монтаж

Во время монтажа пользуются такими инструментами:

  1. Клеммники.
  2. Пассатижи.
  3. Строительный нож.
  4. Отвёртка.
  5. Кабель с достаточной длиной.
  6. Распределительные коробы.
  7. Дрель.

Установка ЛЕД ламп: схема включения

Любое количество встроенных светильников с лампами предполагает применение негорючего кабеля ВВГ нг 2*1,5. Допустим вариант 3*1,5. Проводка с заземлением требует применения трёхжильного провода.12-V-svet-lampa.jpg

При использовании схем важно запомнить, что за чем идёт.

Необходимый инструмент для включения в сеть

Распределительные коробки, провода и гофра – основные приспособления, которые применяются во время монтажа в таких ситуациях. Расположение и конфигурацию каждого светильника продумывают ещё на этапе проектирования.

Выбор провода

Стандартно рекомендуют для всех отрезков выбирать исключительно медную продукцию. Лучше пропаять и изолировать изделия, если на них встречаются скрутки первоначально. К каждому из светильников важно подвести отдельный гибкий провод. Медные гильзы или специальный «клеммник» помогают соединить элементы вместе. В последнем случае потом для изоляции используют ленту.

Разметка и прокладка кабеля

На этом этапе тоже нужно выполнить несколько действий.

  • Планирование общего пространства.

2310.jpgПотолки на нескольких уровнях предполагают выделение освещения по отдельным контурам. Для каждого из них управление организуется отдельным выключателем на 220 В. Надо заранее точно проработать монтажную схему.

  • Протяжка кабелей, их закрепление.

Для крепления рекомендуют выбирать металлические профили. Конструкция увеличивает надёжность благодаря стяжкам из пластмассы. Специальные петли формируют на местах, где крепятся световые точки. Их легко зацепить, достать через отверстия на потолке. Небольшое провисание таких компонентов вполне допустимо.

После монтажа потолочной поверхности схема крепления должна приобретать окончательный вид. По центру панелей лучше располагать светильники, когда речь идёт об алюминии, пластике. Дрель и специальная насадка под названием «коронка» помогут создать подходящие отверстия.

Что нужно знать о безопасности при закреплении на потолке?

Здесь специалисты дают несколько важных рекомендаций:

  1. Светодиоды сильно греются. Потому применяют специальные радиаторы, отвечающие за охлаждение.
  2. Контакт и отвод тепла улучшается благодаря специальной термопасте на месте соединения между двумя важными элементами.
  3. При установке важно проследить за тем, чтобы вокруг радиаторов было свободное место, не замкнутое. Иначе светодиоды выйдут из строя раньше времени.

213960f27e5fa319dee7e4bbb780cdf69198d5ecfec13418384a02510357b0e8-300x225.jpgВозле нагревающихся приборов монтировать светильники тоже запрещается.

Специальные регуляторы и лампочки с функцией диммирования понадобятся тем, кому интересно регулировать уровень яркости, освещения. Доступность ламп для замены – важный фактор при выборе подходящих моделей.

Где можно повесить светодиодный светильник?

Натяжные и подвесные потолочные конструкции – вот вместе с какими изделиями чаще всего используются точечные светодиодные светильники. Устройства могут располагаться по центру или по бокам. Здесь каждый покупатель выбирает вариант, который лучше всего отвечает текущим условиям эксплуатации.

Установка диодных светильников на натяжном потолке

Протяжка и закрепление отдельного кабеля нужны везде, где будут сами светильники. Монтаж натяжного потолка проводят после подготовительных работ. Работы проводят в таком порядке:

  1. В местах, намеченных ранее, монтируют профиль с круглой формой.
  2. Светильник потом вставляют в отверстие, прорезаемое в полотне.
  3. Выставление крепёжных стоек на одном уровне с полотном.
  4. Проводники выходят наружу через те же отверстия.
  5. На корпус светильника одевают термоизоляционное кольцо перед завершением установки.ustanovka-vstraivaemykh-potolochnykh-svetodiodnykh-svetilnikov-montazh-podklyuchenie-svetilnikov-svoimi-rukami-foto-videoinstruktsiya.jpg

Предложенный алгоритм подходит и для работы в помещениях вроде ванной комнаты.

Монтаж светильников на потолке из гипсокартона

Чтобы завершить монтаж светильников, достаточно сжать боковые распорочные пружины, завести корпус в отверстие, подготовленное заранее. Светильник без проблем правильно уходит в потолочную нишу при грамотном подборе диаметров. Главное – чтобы провода не оказались перегнутыми.

Для предварительного сжатия пружин запрещено использовать верёвки и куски проводов. Идеальный вариант – когда корпус свободно проходит через отверстие. Тогда потом проще будет демонтировать изделие, если возникнет необходимость.

Правила техники безопасности при подключении к сети

Основные советы уже были перечислены ранее. Главное – проводить любые работы по монтажу и демонтажу при отключенной сети питания. И внимательно проверять работу проводки перед началом эксплуатации.

Основные причины поломки

Гораздо проще исключить негативные факторы, из-за которых невозможна стабильная работа аппарата. Лучше сэкономить сегодня, чем тратить лишние деньги завтра. Но с некоторыми проблемами можно справиться.

Не работают светодиоды

Подпалины или чёрные точки на этих элементах точно говорят о том, что прибор вышел из строя. Тогда достаточно заменить деталь на новую, после чего – проверить работоспособность конструкции.

Вот самые распространённые проблемы:l-2.jpg

  1. Повреждённый элемент.
  2. Неправильно отключенный свет.
  3. Кратковременные виды мерцания.
  4. Периодичное отсутствие освещение.
  5. Полное отсутствие свечения.

Причина поломок кроется во внутренних, либо внешних факторах. В большинстве случаев проблему решают заменой одного элемента на другой.

Диодный мост

Диодный мост может оказаться неисправным по следующим причинам:

  • Внешние воздействия.
  • Неправильная эксплуатация.
  • Неисправный аккумулятор, низкая плотность электролитов.

Для замены детали лучше обратиться к профессионалу. При возможности покупается новая деталь.

Плохая пайка

Иногда в изделиях некачественно пропаиваются края. Из-за этого отвод тепла происходит недостаточно интенсивно. Со временем это становится причиной перегрева в проводнике. Перегрев, короткие замыкания приводят к выходу устройства из строя. Решение – разбор корпуса. При возможности – сгоревшие элементы заменяются на новые, не обязательно приобретать весь корпус целиком.svetodiodnye-svetilniki-dlya-natyazhnyh-potolkov-11.jpg

Светодиодные лампочки давно признаны одним из самых практичных источников освещения. Высокая цена по сравнению с аналогами – единственный недостаток изделий. Но приборы полностью отрабатывают затраты благодаря высокой надёжности. Потому их выбирает всё большее число покупателей.

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.

Причины:

  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.

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.

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

podsvetka-vikluchatelya.jpg
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

Формулы расчета параметров электрической цепи
Напряжение Сила тока Сопротивление Мощность Реактивное сопротивление конденсатора
U= I*R I=U/R R=U/I P=Ur*I

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

formula.jpg
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:

varianti-ustanovli-svetodioda.jpg
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

veriant-na-rezistore.jpg

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

variant-s-kondensatorom.jpg

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.

vneshniy-vid-podsvetki.jpg
Так выглядит подсветка светодиодом

Схема подключения

shema-podklucheniya.jpg
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.

Используемые источники:

  • https://elektrika.expert/svetilniki/svetodiodnaja-lampa.html
  • https://220.guru/electroprovodka/rozetki-vyklyuchateli/s-podsvetkoj-dlya-svetodiodnyx-lamp.html
  • https://svetodiodinfo.ru/texnicheskie-momenty/podsvetka-vyklyuchatelya-svetodiodom-svoimi-rukami.html

Рейтинг автора
5
Подборку подготовил
Андрей Ульянов
Наш эксперт
Написано статей
168
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации