Если ежедневный поиск выключателя света в темной комнате требует много времени и нервов, а переместить его в более удобное положение невозможно, проблему можно решить с помощью выключателя с подсветкой, который подсвечивает положение выключателя. На практике этого можно добиться, добавив светодиоды в существующие выключатели света вручную или заменив аналогичные выключатели на сконструированные неоновые лампы.
Схема и принцип действия подсветки с использованием светодиода
Схема подключения светодиодных выключателей показана на рисунке 1. Принцип основан на законе Ома и очень прост. Когда контакты выключателя Q1 разомкнуты, ток нагрузки протекает L — R1 — LED — HL — N. Значение нагрузки не превышает рабочий ток через светодиодную лампу, т. е. 10 МА. Конечно, этого потока недостаточно для освещения основной лампы. Для сравнения, лампа накаливания мощностью 60 Вт потребляет 270 МА. Кроме того, большая часть напряжения сети 220 В падает не на лампы, а на резисторы. Следовательно, от сопротивления резистора R1 зависит только свечение светодиода и его яркость. Когда свет в комнате включен, сопротивление светодиода и контакта выключателя, параллельного резистору, практически равно нулю. Цепь протекания тока замыкается через L — Q1 — HL-N. Ток нагрузки уменьшается до меньшего сопротивления, и светодиодный индикатор гаснет.
Кстати, если лампа будет извлечена из плафона или сгорит, заднее освещение перестанет функционировать.
Расчет светодиодов заднего освещения зависит от правильного выбора резистора R1. Дело в том, что на него падает 99% напряжения сети. Это означает, что поглощение энергии очень высокое. Например, рассчитаем параметры резистора, используя конкретный ток светодиода 8 мА. При мощности почти 2 Вт резистор нагревается настолько сильно, что может деформироваться при соприкосновении с пластиковым корпусом — он сильно нагревается. . Из-за этого недостатка данный вариант не нашел практического применения.
Для снижения тепловых потерь и защиты светодиодов от расщепления цепь заднего освещения дополняет воспроизводящий диод (обычно 1N4007), подключенный к светодиоду (рис. 2) лампы. В этом случае напряжение, приложенное к элементам схемы, составляет не 220 В переменного тока, а в -0,45 раза меньшее постоянного, т. е. примерно 100 В. Сопротивление можно регулировать в области 12-50 KOHM, а оптимальная яркость светодиодной лампы и температура поверхности сопротивления могут быть найдены экспериментально. Преимуществом светодиодного освещения, собранного своими руками, является возможность выбора цвета светодиодной лампы, ее размера и расположения.
Подсветка с применением неоновой лампы
Схема и принцип работы неонового выключателя точно такая же, как и светодиодного, но характеристики отличаются. Основным преимуществом неоновых ламп является очень низкое энергопотребление. Этот показатель не должен превышать 1 МА, в идеале — 0,1-0,2 МА. Благодаря этому эффективность и размер ограничительного резистора значительно меньше: микроскопический резистор мощностью 0,125 Вт легко помещается под корпусом и совсем не нагревается. По сравнению со светодиодными схемами это более экономично, надежно и безопасно. Максимальный срок службы неоновой лампы составляет 80 000 часов. Поэтому выключатели с подсветкой и неоновой лампой нашли более широкое практическое применение.
Подключение одноклавишного выключателя с подсветкой
Сборка выключателя освещения и подключение его к сети 220 В займет некоторое время, выполните следующие действия.
- Помещение, в котором будет установлен выключатель освещения, должно быть обесточено.
- Снимите переключатель включения/выключения, аккуратно потянув его сбоку с помощью отвертки.
- Снимите выключатель со стены и отсоедините провода.
- Разместите светодиоды в соответствии с формой и размером корпуса.
- Просверлите отверстие диаметром 5 мм в отмеченном месте.
- Припаяйте резистор к одному проводу светодиода и диод к другому проводу, обращая внимание на полярность.
- Чтобы избежать короткого замыкания, спрячьте большинство проводов вместе с резистором под термоусадочную трубку, оставив концы открытыми для подключения к клеммам.
- При необходимости удлините собранную конструкцию с помощью кабеля.
- Прикрепите светодиоды к отверстиям с помощью суперклея.
- Зажмите один из проводов подсветки вместе с фазой на клемме выключателя.
- Подключите другой провод освещения вместе с проводом лампочки ко второй клемме выключателя.
- Соберите готовый выключатель со светодиодом в обратном порядке.
Пункты 4-9 опускаются, если используются предварительно собранные изделия.
Подключение двухклавишного выключателя с подсветкой
В 90 % случаев конструкция двунаправленного выключателя подсветки идентична конструкции однонаправленного выключателя. Исключения могут быть сделаны для специализированных моделей иностранных производителей. В большинстве случаев внутри двухкнопочного выключателя находится одна неоновая лампочка с резистором, как показано на рисунке. Легко предположить, что подсветка включается/выключается только при нажатии одной из клавиш. Однако производители выключателей не признают необходимости установки второй неоновой лампы, поскольку для подсветки в темноте достаточно одной индикаторной лампы.
Процедура установки кнопки с подсветкой такая же, как и для моделей с одной кнопкой. Единственное, что следует отметить, это то, что при подключении проводов электрик волен выбирать, какая клавиша выключает неоновую лампу. Если вы собираете светодиодную подсветку самостоятельно, то при необходимости можно установить по два светодиода на каждую клавишу отдельно.
Возможные будущие проблемы
Даже такая простая конструкция, как подсветка выключателей, не лишена недостатков. Прежде всего, это относится к светодиодным лампам, или драйверам, на которые устанавливается электронный блок. Из-за наличия подсветки, выключение светодиодов создает небольшой потенциал на основании светодиодов, который влияет на работу драйвера. Поскольку схема драйвера устроена по-разному, проблемы с работой лампы могут проявляться по-разному.
- В виде неприятного мерцания.
- в виде тусклого свечения светодиодных ламп.
- В некоторых моделях светодиодных ламп подсветка может вообще не работать. Их водители отключают электрическую цепь.
Аналогичные проблемы могут возникнуть, когда выключатель света прерывает цепь компактной люминесцентной лампы из-за изменения источника питания. Поэтому перед покупкой выключателя или модернизацией существующего следует убедиться, что в нем установлены лампы накаливания или галогенные лампы. В противном случае вы должны быть готовы к устранению негативного мерцания и слабых бликов.
