Делаем подсветку выключателя – Своими Руками

Подсветка выключателя из светодиодов – простая и надежная индикация

Даже прожив в квартире всю жизнь, включить свет в абсолютной темноте получается сразу далеко не всегда. Выключатели со светодиодами помогут не прощупывать каждый раз всю поверхность стен, даст возможность быстро и легко сориентироваться на месте по подсветке.

Существуют фабричные устройства со встроенными индикаторами, выполненными на основе светодиодов или ламп. Но не всегда такой выключатель подойдет под конкретные условия эксплуатации – 2- и 3-кнопочные устройства найти довольно сложно.

Простая схема поможет собрать и подключить свой выключатель со светодиодом. Дополнительные преимущества такой подсветки заключаются в возможности контролировать исправность проводки, ламп и самого выключателя. Для реализации задуманного потребуется несколько простых радиодеталей и немного времени.

Что может потребоваться?

Подключить светодиод к выключателю можно несколькими способами. Во-первых, следует решить, будет ли индикатор внутри корпуса, или снаружи.

Во-вторых, следует продумать и просчитать схему, выбрать подходящие элементы, или же наоборот, исходить из уже имеющихся.

Основная роль при монтаже подсветки выключателя отводится светодиоду (VD1). Подключать его к клеммам выключателя нужно через ограничивающий резистор (R1). Схема подсветки должна также включать в себя защитный светодиод (VD1), который избавит от неприятностей при обратном напряжении.

Номинал резистора подбирается с учетом цвета и яркости светодиода, при этом следует учитывать также и возможность нагрева элементов. Устройства различных оттенков могут существенно отличаться по своим основным характеристикам. В среднем рабочий диапазон резистора 100-150 кОм при мощности свыше 1 Вт. Если светодиод светит недостаточно ярко, величину сопротивления можно несколько сократить.

При разработке схемы подсветки стоит учитывать тип светильника:

лампы накаливания будут работать в обычном режиме;
энергосберегающие могут начать мерцать;
освещение на базе светодиода может не работать с данной схемой из-за высокого собственного сопротивления элементов.

Устранить некоторые недостатки схемы, повысить КПД и снизить потребление энергии (с 1кВт/час до 0,05 кВт/час в месяц) можно с помощью установки дополнительного конденсатора, который и будет выполнять функции токоограничивающего элемента. При этом номинал резистора также нужно будет понизить приблизительно до 100-500 Ом при мощности около 0,25 Вт.

Основной недостаток подключения конденсатора – увеличение габаритов индикатора.

По подобной схеме может быть подключена подсветка розеток и других элементов интерьера на базе светодиодов.

Этапы подключения подсветки

Подключения светодиода не требует никаких особых навыков, важно лишь не пренебрегать правилами безопасности, выполнять все действия аккуратно, чтобы не повредить существующую проводку.

Отключить подачу электроэнергии.
Собрать выбранную схему, подключить элементы к клеммам выключателя.
Для вывода светодиода в декоративной панели выключателя следует просверлить отверстие с диаметром около 2 мм.
Вставить светодиод, при необходимости закрепить его с помощью клея.
Собрать выключатель.
Возобновить подачу электроэнергии.
Проверить работоспособность схемы.

Подсветка будет работать только при выключенном освещении, когда светильник работает, светодиод не будет виден.

Выключатели со светодиодами могут выполнять функцию импровизированного ночника, поэтому важно внимательно относиться к выбору яркости и оттенка устройства. Чаще всего монтируются именно красные светодиоды, хотя выбор можно остановить на зеленых, голубых и даже обычных белых. Более сложные схемы помогут реализовать отдельную индикацию для каждой клавиши 2-х и 3-хкнопочных выключателей, но такая подсветка не пользуется особой популярностью и отличается сложной реализацией.

Схема включения светодиода в выключатель 220 в квартире

Некоторым людям инструкция нужна для того, чтобы когда сгорит прибор выяснить, что они сделали не так.

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

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.

Читать еще: Поливочная система без использования специальных ёмкостей - Своими Руками

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

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

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:

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

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

Вместо резистора можно использовать высоковольтный конденсатор, R1 необходим для саморазрядки конденсатора C1. Ёмкостная схема не греется.

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.

Так выглядит подсветка светодиодом

Схема подключения

Ниже приведена схема как подключить выключатель со светодиодом. Инструкция к подключению

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 еще: Кулон «Вязаное сердце» - Своими Руками

Подключение выключателя со светодиодом своими руками

Выключатель со светодиодом — энергосберегающее устройство нового поколения. Оно экономичное, недорогое и удобное в использовании, так как его хорошо видно в темноте, благодаря схеме с неоновым индикатором. Зная нюансы устройства и алгоритма подключения, вполне можно осуществить монтаж и усовершенствование подсветки прибора своими руками.

Правильный выбор и применение

Не стоит покупать изделия с керамическим корпусом, если только это не оправдано основной линией дизайна отеля или офиса. Их цена не соответствует небольшой потребляемой мощности. Качественная контактная группа сделает надежным даже пластиковый выключатель с индикатором. Если же он выступает элементом декора, то корпус можно заказать из меди, стали, стекла, а также покрыть позолотой или инкрустировать стразами. В зависимости от типа включения прибор может быть:

шнуровым;
сенсорным;
клавишным;
поворотным;
кнопочным.

Независимо от способа установки, внешнего или внутреннего, необходимо знать градацию показателя IP — степени защищенности. Допустимость использования в тех или иных условиях зависит от номера IP:

65 и выше — снаружи здания, с повышенным уровнем защиты от пыли и влаги, включая прорезиненый уплотнитель в основании электропровода;
45 — 65 — в помещениях с высоким уровнем влажности: бани, туалеты, душевые и кухни;
20—40 — слабая влагоустойчивость, допустимо в жилых комнатах — спальне, гостиной, коридоре.

Поскольку это устройство незаменимо в помещениях, лишенных дневного света или в местах, доступ к которым осуществляется в ночное время, оно должно работать безупречно. Однако если мощность блока питания светильников ниже 100 В, то при монтаже выключателя с подсветкой для светодиодных ламп можно столкнуться с проблемой слишком тусклого освещения или мерцания лампочки. Это явный показатель несовместимости основных составляющих прибора.

Принцип работы и устранение проблем

Мерцание света в помещении неприятно само по себе, но главное — это показатель неправильного режима использования, который сокращает время работы и ведет к поломке. Причиной является неправильный монтаж, когда отсекается не фаза, а ноль, в ущерб канонам безопасности.

Прежде чем разбираться в способах устранения проблемы, нужно понять, как устроен механизм светильника:

внешний корпус, пара клавиш, декоративное покрытие;
подвижные контакты;
три клеммы — одна входная и две выходных;
резистор, ограничивающий движение тока.

Подсветкой служит небольшая светодиодная лампочка, от которой идут провода. Их нужно подключить к системе питания.

Когда размыкаются контакты внутри корпуса, ток идет по фазному проводу к резистору, после — к светодиоду, неоновой лампе и, пройдя весь путь по схеме прибора, выходит через ноль. Поскольку резистор ограничивает движение тока, напряжение снижается и осуществляет лишь подсветку, но не полное освещение помещения. Если контакты замкнутся, ток пойдет по цепи наименьшего напряжения и его не хватит даже для экономичной неоновой лампочки.

Проще всего — отключить светодиод в выключателе. Для этого потребуется отсоединить провода подсветки от клемм, выключив таким образом неоновую лампу от сети питания, однако это затруднит поиск устройства в темноте. Рекомендуется сделать следующее:

осуществить полный монтаж проводки самостоятельно с нуля;
подсоединить обычную лампу накаливания вместе с энергосберегающей, чтобы ток в цепи шел не по плате выпрямителя, а по нити накала;
подключить шунтирующий резистор с мощностью 2 Вт и сопротивлением 50 кОм, чтобы при отсутствии освещения ток шел через него;
руководить работой прибора при помощи специального реле фирм Schneider Electric, Siemens, чтобы сигнал выключателя шел непосредственно к нему. Разместить реле можно под колпачком у светодиодной линейки светильника;
приобрести неоновые лампы с изначально встроенным шунтирующим резистором, хотя надо отметить, что цена их высока и они набирают требуемую мощность около минуты, это довольно долго.

Монтаж и подключение

Прежде чем сделать подсветку выключателя светодиодом своими руками, необходимо продумать правила безопасности, чтобы избежать возгорания или удара током. Необходимо обесточить сеть и в дальнейшем также избегать ее перегрузки. Кроме того, сделать следующее:

Читать еще: Декупаж новогодних елочных шаров - Своими Руками

проверить маркировку проводов на соответствие параметрам;
заменить участок сети, в случае повреждения;
не трогать соединенные части устройства мокрыми руками.

При работе с однофазной электросетью, ноль и фазу проводников достаточно легко определить с помощью отвертки-индикатора. Для трехфазной сети лучше взять мультиметр и сделать следующее:

Поднести один из датчиков прибора к фазе, а другой — к проводнику.
Поставить диапазон 220 В для переменного тока.

При анализе контакта ноль будет приближен к значению 220 В, а показатели заземления всегда намного меньше.

Сама работа начинается с отделения клавиш от корпуса при помощи отвертки. Это обеспечит доступ к внутреннему механизму. Индикатор покажет рабочее состояние прибора и насколько правильно расположен выключатель. Для этого нужно:

прикоснуться к контактам с двух сторон отверткой и индикатором;
при световом сигнале повернуть устройство, чтобы внутренняя сторона клавиш оказалась наверху;
первый провод индикатора и фазный проводник присоединить к входной клемме;
второй провод подсветки, не прерывая контакта, подключить к выходным клеммам вместе с отводящими фазными проводами;
для резисторного варианта возможно подобрать сопротивление пробным путем, начиная с 2—3 В.

Если самостоятельное подключение светодиода в выключатель с 220 В диапазоном сделано правильно, то подсветка получится при нажатии одной из клавиш, при размыкании контактов.

Другая клавиша на процесс влиять не будет, индикатор останется рабочим и при полноценном освещении. Придется делать особую перемычку, соединяющую лампочку подсветки с каждой клавишей, если есть желание выключать подсветку одним нажатием.

Самостоятельная сборка с неоном

Существует простая схема, следуя которой можно самостоятельно подключить неоновую лампу к 220 В электросети и получить отличный выключатель для светильников с любыми видами ламп. Для этого обычно используют газоразрядную лампочку с резистором в 200 кОм, но подойдет любая, поскольку они достаточно универсальны.

Это вполне экономичный способ, учитывая, что нужные компоненты можно добыть из старого электрического чайника со встроенным индикатором нагрева. В составе имеются:

неоновая лампочка;
ограничивающий ток резистор;
цепь изначально подключена параллельно ТЭНу.

Дело за малым — извлечь и внедрить в выключатель. Если у неонки имеется цоколь, а длины ее выводов недостаточно для присоединения к клеммам, то монтаж нужно производить следующим образом:

удлинить выводы, не меньше 5 мм, припаяв к ним медный провод;
зачистить перед пайкой выводы и концы проводника от окисления;
надеть на место спайки и вывод неонки изоляционную трубку;
припаять резистор ко второму выводу неонового индикатора;
присоединить дополнительный провод для монтажа со вторым выводом выключателя;
изолировать резистор специальной лентой;
оформить конец вывода в кольцо и закрепить на втором выводе выключателя.

После монтажа схемы остается только подключить устройство к электросети и закрепить клавишу.

Если же в механизме неоновой лампочки есть цоколь, то к схеме его надо присоединить с помощью пайки. После освобождения проводов от изоляционной ленты потребуется:

залудить тонким слоем олова их концы и свить в петельки;
припаять к предыдущей пайке выводов на цоколе;
смонтировать резистор с проводом от центральной части цоколя через 2—3 см;
укоротить выводы резистора и свить петли;
припаять провод ко второму выводу резистора;
обезопасить полученную конструкцию изолирующей трубкой или лентой;
подключить подсветку в выключатель.

Довольно сложно найти подходящую поливинилхлоридную трубку для изоляции и закрепить ее так, чтобы не сползала. Есть небольшая хитрость: если подержать ее четверть часа в ацетоне, то она станет эластичной и налезет даже на превышающий ее диаметр объект. После испарения ацетона снять трубку будет невозможно.

Если корпус выключателя, куда помещается подсветка, металлический, то следует избегать прикосновения токопроводящих проводников к стенкам коробки устройства. Поскольку обычно сам светильник является ограничивающим ток механизмом, то в случае ошибки ничего особенно опасного не произойдет, максимум — выйдут из строя монтажные составляющие, однако, основные правила безопасности не стоит игнорировать.

Источники:

http://le-diod.ru/prakticheskoe-primenenie/svoimi-rukami/kak-sdelat-podsvetku-vyklyuchatelya-iz-svetodiodov/
http://svetodiodinfo.ru/texnicheskie-momenty/podsvetka-vyklyuchatelya-svetodiodom-svoimi-rukami.html
http://rusenergetics.ru/svet/podklyuchenie-vyklyuchatelya-so-svetodio