- Принцип роботи підсвічування
- Розбір схеми з неоновим лампочкою
- Схема підсвічування на основі світлодіода
- Практичні розрахунки і монтаж
- Усунення ефекту миготіння люмінесцентних та світлодіодних ламп
Для пошуку вимикача на дотик, перебуваючи до того ж в малознайомій незвичній обстановці, можна витратити чимало часу і нервів, зачіпаючи предмети. Прокинувшись в темряві, при пошуках вимикача є ризик спіткнутися і отримати травму.
Тому світлова індикація апаратів ручного керування освітленням стала застосовуватися майже відразу ж після масового поширення електроосвітлювальних приладів. Спочатку підсвічували різними методами пристрої управління електричними освітлювальними приладами на підприємствах і в громадських закладах.
Пізніше стали випускатися побутові вимикачі з підсвічуванням, що не відрізняються від звичайних за розмірами, способу установки і підключення.
Зручність вимикачів з підсвічуванням полягає в можливості швидкого визначення місцезнаходження пристрою комутації завдяки слабкому світіння вбудованого джерела світла.
Яскравість світіння повинна забезпечувати помітність вимикача відразу ж для людини, яка прийшла в приміщення з потёмок, і через деякий час, необхідний для акомодації ока, який звик до світла. Очевидно, що елементи будуть тим більше помітне, чим потужніший і яскравіше джерело світла, але занадто яскраве підсвічування в темряві буде заважати при відпочинку, а також збільшиться споживання електроенергії.
Світлова індикація вимикача світла
На заводах, що виготовляють електротехнічні вироби, потужність світіння вибирають і встановлюють таким чином, щоб відповідати запитам більшості споживачів.
Вся електронна начинка, необхідна для світлової індикації, встановлюється виробником при виготовленні вироби, тому установка і схема підключення вимикача з підсвічуванням ідентична для аналогічного комутуючого пристрою без підсвічування, і користувачеві не треба вникати в принцип роботи індикації.
Схема підключення одноклавішного вимикача з підсвічуванням
Але, для розробки власної підсвічування вимикача або будь-якого іншого пристрою, необхідно розібратися в існуючих схемах, а також потрібно буде дослідним шляхом визначити необхідну яскравість джерела світла.
Принцип роботи підсвічування
У вимикачах, і інших пристроях, обладнаних світловою індикацією, як джерело світла використовуються малопотужні неонові лампи тліючого розряду і світлодіоди.
Світлодіоди в вимикачі
В незалежності від використовуваних джерел світла, підключається підсвічування паралельно контактам вимикача. При цьому струм при розімкнутих контактах тече через елементи підсвічування і нитка розжарення лампи освітлення.
Схема підключення світлодіода до вимикача
Якщо в якості електроосвітлювального приладу використовується люмінесцентна або світлодіодна лампа, то струм, необхідний для роботи підсвічування протікає через електронну схему даних освітлювальних електроприладів, через що вони неприємно мерехтять в темряві.
Після детального розгляду схем і принципу роботи підсвічується елементів будуть дані поради щодо усунення описаного ефекту мерехтіння даних електроосвітлювальних приладів при управлінні ними вимикачами з підсвічуванням.
Розбір схеми з неоновим лампочкою
Ключовим параметром при розрахунках схем підключення неонових лампочок, є максимально допустимий струм, який в ланцюзі харчування джерела світла індикації обмежується струмообмежувальним резистором, включеним послідовно, завдяки чому досягається падіння напруги до номінального робочого рівня.
В даній схемі підключення неонової лампочки номінал опору варіюється через типу електроприладу використаного для освітлення. При використанні ламп розжарювання, що володіють відносно малим опором, номінал резистора вибирають близьким до максимуму.
Для люмінесцентних та світлодіодних освітлювальних приладів опір резистора зменшують, але не нижче на схемі вказаної межі.
Схема підсвічування на основі світлодіода
При підключенні світлодіода дотримується той же принцип обмеження струму, але даний напівпровідниковий прилад працює тільки при прямому включенні. При негативній напівхвиль змінної напруги може наступити пробій світлодіода.
Тому, щоб уникнути пробою, в схемі використовують додатковий діод, підключаючи його паралельно або послідовно світлодіоду.
В даній схемі паралельно підключений діод в зворотному напрямку гасить негативну півхвилю, шунтуючи світлодіод, пропускаючи струм через себе. Потужність, що розсіюється діода повинна бути не менше 1 Вт. Очевидно, що енергія негативної напівхвилі напруги витрачається на нагрів діода і резистора.
Тут послідовно включений світлодіод не пропускає негативну півхвилю, тим самим оберігаючи світлодіод. Дана схема більш економна, але мерехтіння світлодіода буде помітнішою, і яскравість зменшиться через нелінійність АЧХ напівпровідникових приладів.
Підключення 2 світлодіоди зустрічно
Щоб збільшити ККД використання електроенергії, можна включити два світлодіода зустрічно - паралельно, тобто, кожен світлодіод буде працювати на своїй полуволне. Тут падіння напруги робочого світлодіода буде обмежувати напруга пробою для назад підключеного аналога.
Як обмежувач струму можна використовувати конденсатор, у якого реактивний опір змінному струмі зменшується при збільшенні ємності.
Практичні розрахунки і монтаж
Зрозуміло, що розробляти і монтувати схеми зі світлодіодами невигідно, коли продаються готові вимикачі з підсвічуванням, практично не відрізняються за ціною від звичайних, і які не потребують ніяких 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 рассеиваемую потужність, потрібно скористатися формулою.
При монтажі світлодіодів необхідно дотримуватись полярності їх висновків, які називаються анодом і катодом.
Позначення на схемах світлодіода
Світлодіод світиться при прямому струмі, який виникає при підключенні анода до плюса, (позитивна полуволна змінної напруги), катода до мінуса.
Тому часто анод світлодіода маркують позначкою «+». Оскільки діод і світлодіод є напівпровідниковими приладами, вони чутливі 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 включеної лампи освітлення, так як схема з світлодіодом шунтируется контактами вимикача, тому струм через даний ланцюг практично не тече, і індикація не працює.
При вимкненому вимикачі струм підсвічування не може відчутно нагріти нитка розжарення лампи, але заряджає конденсатори в блоках харчування люмінесцентних та світлодіодних освітлювальних приладів, через що вони періодично спалахують.
Існує кілька способів вирішення даної проблеми:
- Відмовитися від вимикача з підсвічуванням, або відключити світиться елемент;
- Підвести до вимикача нуль і переробити схему, живити підсвічування від нульового проводу, минаючи освітлювальний електроприлад. Дану модернізацію є сенс робити при ремонті електропроводки, і якщо буде використовуватися провід меншого перетину, послідовно потрібно включити запобіжник;
- Шунтування люмінесцентної або світлодіодної лампи за допомогою резистора 200-300 кОм, 1 Вт, або схеми з конденсатором, встановленої в цокольному патроні, яка підключається паралельно клем.