Вимикач із лампочкою схема підключення

Для пошуку вимикача на дотик, перебуваючи ще й у малознайомій незвичній обстановці, можна витратити чимало часу та нервів, зачіпаючи предмети. Прокинувшись у темряві, при пошуках вимикача є ризик спіткнутися та отримати травму.

Тому світлова індикація апаратів ручного управління освітленням стала застосовуватися майже відразу після масового поширення електроосвітлювальних приладів. Спочатку підсвічували різними методами устрою управління електричними освітлювальними приладами на підприємствах та в громадських закладах.

Пізніше стали випускатися побутові вимикачі з підсвічуванням, що не відрізняються від звичайних за розмірами, способом встановлення та підключення.

Збалансована яскравість підсвічування

Зручність вимикачів з підсвічуванням полягає у можливості швидкого визначеннямісцезнаходження пристрою комутації завдяки слабкому світінню вбудованого джерела світла.

Яскравість світіння повинна забезпечувати помітність вимикача відразу для людини, що прийшла в приміщення з потьомок, і через деякий час, необхідний для акомодації ока, що звикли до світла. Очевидно, що індикація буде тим помітнішою, чим потужніше і яскравіше джерело світла, але надто яскраве підсвічування у темряві заважатиме при відпочинку, а також збільшиться споживання електроенергії.

Світлова індикація вимикача світла

На заводах, що виготовляють електротехнічні вироби, потужність світіння вибирають та встановлюють таким чином, щоб відповідати запитам більшості споживачів.

Вся електронна начинка, необхідна для світлової індикації, встановлюється виробником при виготовленні виробу, тому установка і схема підключення вимикача з підсвічуванням ідентична для аналогічного пристрою без підсвічування, і користувачеві нічого вникати в принцип роботи індикації.

Схема підключення одноклавішного вимикача з підсвічуванням

Але, для розробки власного підсвічування вимикача або іншого пристрою, необхідно розібратися в існуючих схемах, а також потрібно буде досвідченим шляхом визначити необхідну яскравість джерела світла.

Принцип роботи підсвічування

У вимикачах та інших пристроях, обладнаних світловою індикацією, як джерело світла використовуються малопотужні неонові лампи тліючого розряду та світлодіоди.

Світлодіоди у вимикачі

Незалежно від джерел світла, підключається підсвічування паралельно контактам вимикача. При цьому струм при розімкнених контактах тече через елементи підсвічування і нитку запалу лампи освітлення.

Схема підключення світлодіода до вимикача

Якщо як освітлювальний прилад використовується люмінесцентна або світлодіодна лампа, то струм, необхідний для роботи підсвічування протікає через електронну схему даних освітлювальних електроприладів, через що вони неприємно мерехтять у темряві.

Після детального розгляду схем і принципу роботи елементів, що підсвічують, будуть дані поради щодо усунення описаного ефекту мерехтіння даних електроосвітлювальних приладів при керуванні ними вимикачами з підсвічуванням.

Розбір схеми з неоновою лампочкою

Ключовим параметром при розрахунках схем підключення неонових лампочок є максимально допустимий струм, який в ланцюзі живлення джерела світла індикації обмежується струмообмежуючим резистором, включеним послідовно, завдяки чому досягається падіння напруги до номінального робочого рівня.

У цій схемі підключення неонової лампочки номінал опору варіюється через тип електроприладу використаного для освітлення. При використанні ламп розжарювання, що мають відносно малий опір, номінал резистора вибирають близьким до максимуму.

Для люмінесцентних та світлодіодних освітлювальних приладів опір резистора зменшують, але не нижче на схемі зазначеної межі.

Схема підсвічування на основі світлодіода

При підключенні світлодіода дотримується той же принцип обмеження струму, але цей напівпровідниковий пристрій працює тільки при прямому включенні. При негативній напівхвилі змінної напругиможе настати пробою світлодіода.

Тому, щоб уникнути пробою, у схемі використовують додатковий діод, підключаючи його паралельно чи послідовно світлодіоду.

У цій схемі паралельно підключений діод у зворотному напрямку гасить негативну напівхвилю, шунтуючи світлодіод, пропускаючи струм через себе. Потужність діода, що розсіюється, повинна бути не менше 1Вт. Очевидно, що енергія негативної напівхвилі напруги витрачається на нагрівання діода та резистора.

Тут послідовно ввімкнений світлодіод не пропускає негативну напівхвилю, тим самим оберігаючи світлодіод. Дана схема більш економна, але мерехтіння світлодіода буде помітнішим, і яскравість зменшиться через нелінійність АЧХ напівпровідникових приладів.

Підключення 2 світлодіода зустрічно

Щоб збільшити ККД використання електроенергії, можна включити два світлодіоди зустрічно – паралельно, тобто кожен світлодіод працюватиме на своїй півхвилі. Тут падіння напруги робочого світлодіода обмежуватиме напругу пробою для зворотного підключеного аналога.

Як обмежувач струму можна використовувати конденсатор, у якого реактивний опір змінному струму зменшується при збільшенні ємності.

Практичні розрахунки та монтаж

Зрозуміло, що розробляти та монтувати схеми зі світлодіодами невигідно, коли продаються готові вимикачіз підсвічуванням, що практично не відрізняються за ціною від звичайних, і не вимагають жодних додаткових маніпуляцій.

Але можна самостійно зробити підсвічування для вступного щитка, на основі досить потужного світлодіода, що включається при відкриванні кришки. Подібним способом можна забезпечити світловою індикацією будь-який пристрій. Для самостійної розробки підсвічування, щоб підібрати номінал опору резистора і його потужність, що розсіюється, потрібно скористатися формулою.

При монтажі світлодіодів необхідно дотримуватися полярності їх висновків, які називаються анодом та катодом.

Позначення на схемах світлодіоду

Світлодіод світиться при прямому струмі, що виникає при підключенні анода до плюсу (позитивна напівхвиля змінної напруги), катода до мінуса.

Тому часто анод світлодіода маркують значком "+". Оскільки діод і світлодіод є напівпровідниковими приладами, вони є чутливими до перегріву, тому паяти їх слід з обережністю.

Усунення ефекту миготіння люмінесцентних та світлодіодних ламп

Потрібно пам'ятати, що параметри елементів підсвічування ніяк не впливають на роботу увімкненої лампи освітлення, так як схема зі світлодіодом шунтується контактами вимикача, тому струм через цей ланцюг практично не тече, і індикація не працює.

При вимкненому вимикачі струм підсвічування не може відчутно нагріти нитку розжарювання лампи, але заряджає конденсатори в люмінесцентних та світлодіодних освітлювальних приладах, через що вони періодично спалахують.

Існує кілька способіввирішення цієї проблеми:

• Відмовитися від вимикача з підсвічуванням, або відключити елемент, що світиться;
• Підвести до вимикача нуль і переробити схему, запитавши підсвічування від нульового дроту, минаючи освітлювальний електроприлад. Дану модернізацію є сенс робити при ремонті електропроводки, і якщо використовуватиметься провід меншого перерізу, послідовно потрібно включити плавкий запобіжник;
• Шунтування люмінесцентної або світлодіодної лампи за допомогою резистора 200-300 кОм, 1 Вт, або схеми з конденсатором, встановленої в цокольному патроні, що підключається паралельно клем.