Подключение
Для начала разберем устройство выключателя с подсветкой. Принцип работы основан на законах Ома. При параллельном подключении линий с разным сопротивлением, электрический ток течет по пути наименьшего сопротивления.
Вне зависимости от используемого индикатора (неоновая лампа или светодиод), схема подключения имеет высокое сопротивление. Его обеспечивает ограничительный резистор. Схема выключателя с подсветкой изображена на иллюстрации:
Когда контакты L и L1 замкнуты, блок подсветки шунтируется, и ток протекает через контакты выключателя. Основная лампа светится.
При размыкании выключателя, светильник служит обычным проводником. Через него протекает небольшой ток, достаточный для работы подсветки. Если используется лампа накаливания — спираль при таком мизерном токе не светится. А вот с экономками и LED светильниками возникает та самая проблема. Схема управления (так называемый драйвер) начинает стартовать при небольшом токе, который обеспечивает схема подключения подсветки.
Если паразитное свечение вас не беспокоит, вопрос: «как подключить выключатель с подсветкой» не актуален. Схема ничем не отличается от обычной. Разве что есть нюансы для режимов ночной подсветки или индикации работы. Что это значит? Индикатор может светить, когда основная лампа выключена (ночной режим), или напротив, сигнализировать о ее включении. Второй вариант пригодится, например, для освещения санузла или кладовой, чтобы не оставлять лампу включенной.
Схема и принцип действия подсветки с использованием светодиода
Схема подключения выключателя со светодиодной подсветкой показана на рис.1. Принцип её работы основан на законе Ома и довольно прост. В момент, когда контакты выключателя Q1 разомкнуты, ток нагрузки протекает по цепи L – R1 – LED – HL – N. Величина тока нагрузки не превышает рабочий ток через светодиод, то есть 10 мА. Естественно этого тока не хватит, чтобы зажечь лампу основного освещения. Для сравнения лампа накаливания мощностью 60 Вт потребляет 270 мА. К тому же основная часть напряжения сети 220В падает не на лампе, а на резисторе. В результате светится только светодиод, а его яркость зависит от сопротивления резистора R1. Как только в комнате включить свет, сопротивление контактов выключателя, расположенных параллельно светодиоду с резистором, станет близким к нулю. Цепь протекания тока замкнётся через L – Q1 – HL – N. Ток нагрузки пойдёт по пути с наименьшим сопротивлением и светодиод погаснет.
Расчёт подсветки на светодиоде сводится к грамотному выбору резистора R1. Дело в том, что на нём падает 99% сетевого напряжения, а значит, мощность рассеивания довольно высока. Например, задавшись током светодиода 8 мА, рассчитаем параметры резистора:
Резистор, рассеивающий мощность почти 2 Вт, будет иметь большие размеры и нагреваться настолько сильно, что при контакте с пластиковым корпусом сможет его деформировать. Из-за этого недостатка рассмотренный вариант не нашёл практического применения.
С целью снижения тепловых потерь и защиты светодиода от пробоя, схему подсветки выключателя дополняют выпрямительным диодом (обычно 1N4007), соединённым последовательно со светодиодом (рис.2).
В этом случае к элементам схемы прикладывается не переменное напряжение 220В, а постоянное – в 0,45 раза меньше, то есть примерно 100В. Номинал резистора можно задавать в пределах 12-50 кОм и экспериментально подобрать вариант, при котором яркость подсвечивающего светодиода и температура поверхности резистора будут оптимальными. К преимуществам светодиодной подсветки, собранной своими руками, можно отнести возможность самостоятельно выбирать цвет свечения светодиода, его размер и место установки.
Ещё раз о трёх важных моментах
Прямой номинальный ток – главный параметр любого светодиода. Занижая его, мы теряем в яркости, а завышая – резко сокращаем срок службы. Поэтому лучшим источником питания является светодиодный драйвер, при подключении к которому через светодиод всегда будет протекать постоянный ток нужной величины. Напряжение, приведенное в datasheet к светодиоду, не является определяющим и лишь указывает на то, сколько вольт упадёт на p-n-переходе при протекании номинального тока. Его значение необходимо знать для того, чтобы правильно вычислить сопротивление резистора, если светодиод будет работать от обычного БП
Для подключения мощных светодиодов важно не только надёжное электропитание, но и качественная система охлаждения. Установка на радиатор светодиодов с мощностью потребления более 0,5 Вт станет залогом их стабильной и продолжительной работы
Как правильно провести монтаж
Механизм выключателя с подсветкой предполагает наличие небольшой лампы, которая светится, когда он выключен. Для подсветки устройства может использоваться небольшая неоновая лампа или светодиод вместе с элементом сопротивления. От лампы подсветки тянутся провода, которые необходимо подключить к питанию во время установки.
Подготовка к установке и обязательные меры безопасности
Без элементарных знаний по технике безопасности лучше вовсе не приступать к работе с электротехническим оборудованием. Неграмотный электромонтаж может привести к поражению током, выходу из строя электроприборов, возникновению пожара.
Основные правила поведения при работе с электричеством:
- все работы должны проводиться в обесточенной сети;
- недопустимо перегружать электросеть;
- проверить маркировку проводов на соответствие к подключаемой сети;
- поврежденный участок сети лучше заменить, а не ремонтировать;
- нельзя прикасаться к подключенному оборудованию мокрыми руками.
Определить характер проводников — где ноль, а где фаза — поможет обычная отвертка-индикатор или мультиметр. Индикатора достаточно, если электрическая сеть однофазная. Для анализа трехфазной сети используют мультиметр.
Поднеся одно из щупалецев мультиметра к фазе, другую фиксируют на любом из проводников. Выставляют диапазон для переменного тока 220 Вт. Ноль при контакте покажет значение около 220 Вт, заземление — всегда ниже
Пример монтажа 2-клавишного выключателя с подсветкой
Основные конструкционные отличия светодиодных выключателей — в механизме подсветки. Он может быть готовым к использованию и не требовать никаких действий для его подключения. В другом типе конструкции необходимо подсоединять провода, которые питают светодиодную или неоновую лампу.
Рассмотрим более сложный вариант — как подключить устройство с подсветкой, в котором проводники нужно подсоединять самостоятельно.
Особенность конструкции, в которой есть свободный доступ к проводам подсветки, может пригодиться, если понадобиться ее отключить
В первую очередь поддевают клавиши отверткой или другим подходящим инструментом и снимают их. Отделяют сердцевину (внутренний механизм) от корпуса.
Далее определяют правильность положения выключателя, используя индикатор. Для этого, с помощью касания к контактам отверткой с одной стороны и индикатором с другой, проверяют, включен или выключен прибор.
Если индикатор загорится — значит, включен. В этом состоянии поворачивают его так, чтобы клавиши нажатой стороной располагались сверху.
Чтобы обычная отвертка-индикатор сработала, нужно держать ее правильно — металлическая часть должна касаться контактной пластины, а к верхушке притрагиваться большой палец руки
Один из проводов, идущих от индикатора, подключают к входной клемме, а второй присоединяют к контакту клавиши. Если клавиш несколько, то провод подключают к первой из них, начиная слева. Одновременно с проводом, идущим от индикатора к входной клемме, подсоединяют и фазный проводник.
Два отводящих фазных провода, которые идут к люстре, подключают к выходным клеммам одновременно со вторым проводом подсветки, следя, чтобы тот не выпал из контакта.
При таком способе подключения подсветка будет включаться после размыкания контактов с помощью первой клавиши. Вторая никакого влияния не будет иметь на выключение подсветки, и лампочка будет гореть даже при включенном освещении.
Чтобы индикаторная лампочка гасла при нажатии на любую из клавиш, необходимо самостоятельно делать перемычку, которая будет соединять индикатор с обеими клавишами.
Если не брать во внимание подключение подсветки, монтаж проходит как в обычном устройстве. Через распаячную коробку на выключатель ведут фазный проводник и подсоединяют его к входной клемме L, заводя его в отверстие и прикручивая винтом
Далее к контактам устройства L1 и L2 подсоединяют два отводящих фазных провода, которые ведут к люстре также через распределительную коробку. Один из них подключают к одной лампе, другой к двум остальным. Ноль проходит через распаячный узел в монтажной коробке, далее идет на все лампы люстры, замыкая контакт.
В результате правильного подключения первая клавиша будет включать одну лампу, вторая две, а две включенные клавиши приведут к активизации всего осветительного прибора. В выключенном состоянии должен светиться светодиод (+)
Схема и принцип действия подсветки с использованием светодиода
Если в осветительном приборе присутствуют светодиоды, подсветка самодельного выключателя вообще не будет работать из-за большого сопротивления светодиодного светильника. Определить характер проводников — где ноль, а где фаза — поможет обычная отвертка-индикатор или мультиметр.
Он может быть готовым к использованию и не требовать никаких действий для его подключения. КПД схемы не изменится, а светить будут сразу оба светодиода с одинаковой яркостью.
Проходной выключатель с подсветкой. Светодиод и диод в этой схеме подойдут любые. Происходит подсоединение светодиодной лампочки к выводам выключателя.
Исключение могут составлять лишь эксклюзивные модели от зарубежных производителей. Эта схема имеет недостаток, который касается процесса монтажа. Проверить правильность подключения. Видео: как подключить одноклавишный выключатель с подсветкой Монтаж и подключение выключателей с несколькими клавишами В обиходе часто используются выключатели на несколько клавиш.
Рекомендуем: Требования безопасности при измерении сопротивления изоляции
Как установить выключатель.
Откручиваем винты крепления выключателя к подрозетнику и вытаскиваем корпус прибора из стены. Монтаж каждого устройства полностью аналогичен описанному выше. Независимо от вида, установка выключателя с подсветкой происходит одинаково.
Эти данные можно использовать при расчетах на калькуляторе, если неизвестны параметры светодиода или неоновой лампочки. При монтаже в розетке подключается параллельно токоподводящим проводам Вы будете знать, находится розетка под напряжением, или нет. Схема представленного прибора не содержит в себе никаких сложностей.
Как подключить выключатель с подсветкой?
Схему подсветки выключателя на светодиоде можно устанавливать, если в светильнике используется лампочки накаливания. Сколько в светильнике ламп дневного света, столько и стартеров.
Конец вывода формируется в колечко и закрепляется на втором выводе выключателя. Поэтому вам можно не беспокоиться о том, что ваши расходы на электроэнергию вырастут, так как выключатели с подсветкой потребляют ее в очень малых количествах. Либо на освещение — когда становится темно, лампочка включится самостоятельно и наоборот.
(makel) Установка двойного выключателя с подсветкой + схема
Принципиальная схема
На рисунке 1 показана схема подсветки с использованием двухцветного двухвыводного светодиода. Это светодиод HL1 типа ARL-3014EGC/2L, но может быть и любой другой другой двухцветный красно -зеленый светодиод с двумя выводами.
Рис. 1. Схема подсветки с использованием двухцветного двухвыводного светодиода.
Особенность такого светодиода в том, что в его корпусе имеется фактически два светодиода, включенных встречно параллельно. Когда ток течет в одну сторону, горит один светодиод, например, красный, а когда ток течет в обратную сторону, – горит зеленый. Здесь такой светодиод используется для подсветки электрической розетки.
Он подключен к электросети через токоограничивающий резистор R1. И при наличии напряжения на розетке, он горит оранжевым цветом. На самом деле, на одной полуволне переменного напряжения он горит зеленым, а на другой – красным.
Частота переменного тока 50 Гц, поэтому наш глаз видит сразу два цвета, то есть, как результат – оранжевый. На рисунке 2 тот же самый вариант, но для штепсельной вилки, чтобы можно было по свечению светодиода понять подключилась вилка к розетке или нет.
Рис. 2. Схема подсветки для штепсельной вилки.
Как видите, схемы очень похожи на те, что применяются с неоновыми индикаторными ламами. Очень важна подсветка выключателей освещения, ведь именно их приходится искать на ощупь, в темноте, чтобы включить свет. На рисунке 3 показана схема подключения двухцветного индикаторного светодиода к выключателю.
Фактически, цепь из светодиода и токоограничивающего резистора R1 подключается параллельно выключателю. Поэтому, когда выключатель выключен ток на светодиод поступает через осветительную лампу.
Ток очень слабый, поэтому лампа не светится, но светодиод светится достаточно чтобы его было хорошо видно в темноте. При включении выключателя светодиод погаснет, потому что он будет замкнут, и ток пойдет мимо него.
Рис. 3. Схема подключения двухцветного индикаторного светодиода к выключателю.
На рисунке 4 показан такой же вариант, но для звонковой кнопки.
Рис. 4. Схема подсветки для звонковой кнопки.
Недостаток схемы с двухцветным двухвыводным светодиодом в том. что, во-первых, не всегда такой есть в наличии, а во-вторых, цвет свечения всегда один, -оранжевый, как результат зрительного смешения красного и зеленого. Но можно использовать в таких схемах и обычные индикаторные светодиоды, проблема только в том, что у светодиода обычно допустимое обратное напряжение не велико, и составляет 5-10V, в то время, как амплитудное значение напряжения в электросети доходит до 400V.
Поэтому, если обычный светодиод подключить также, как, например, двухцветный на рис. 1, то его сразу же уничтожит отрицательной полуволной переменного напряжения Для того, чтобы этого не происходило, нужно параллельно светодиоду включить обычный диод, но в обратном направлении. Так, как это показано на рисунке 5.
Рис. 5. Схема подсветки с дополнительным диодом.
Рис. 6. Вариант подсветки на одноцветном индикаторном светодиоде для штепсельной вилки.
Рис. 7. Схема для подсветки индикаторным одноцветным светодиодом.
Рис. 8. Схема для подсветки индикаторным одноцветным светодиодом для звонковой кнопки.
Теперь, на одной полуволне ток протекает через светодиод, а на другой он протекает через диод VD1. Недостаток такой схемы в том, что светодиод светится только половину периода. В результате его яркость вдвое ниже номинальной. при данном токе.
Но с этим вполне можно мириться, ведь задача данного светодиода указать в темноте место положения розетки (или выключателя), а в такой темноте, при которой розетку не видно, он светится очень и очень заметно. На рисунке 6 показан вариант на одноцветном индикаторном светодиоде для штепсельной вилки.
Соответственно, на рисунках 7 и 8 приведены схемы для подсветки индикаторным одноцветным светодиодом выключателя и звонковой кнопки.
В различной литературе встречаются схемы светодиодной индикации, в которых предлагается делать для светодиода полноценный выпрямитель, со сглаживающим конденсатором. Иногда даже со схемой стабилизации, с какими-то драйверами светодиодов.
Это все конечно очень хорошо, но подсветку выключателя или розетки хочется сделать наиболее просто и компактно, поэтому выше приведенные схемы я лично считаю оптимальными. К тому же. они прошли многолетнюю проверку надежности.
Пошаговая инструкция по установке в выключатель подсветки
При выполнении работ с выключателем необходимо отключить подачу электроэнергии!
Неоновые лампочки бывают с цоколем и без цоколя, у которых выводы выходят прямо из стеклянной колбы. Поэтому и способ их монтажа несколько отличается.
Установка в выключатель неоновой лампочки с гибкими выводами
Как правило, длины выводов у неоновой лампочки (неонки) или светодиода недостаточно для непосредственного подключения к клеммам выключателя и поэтому их надо удлинить отрезком медного провода. Эля этих целей подойдет как одножильный, так и многожильный провод любого сечения. Соединение провода с выводом лучше всего выполнить пайкой.
Перед пайкой выводы неоновой лампочки и концы проводника необходимо зачистить от окислов и залудить с помощью паяльника припоем. Затем примкнуть на длину не менее 5 мм и пропаять припоем.
Затем место пайки и вывод неоновой лампочки нужно заизолировать, надев на них изоляционную трубку. Можно просто навить пару витков изоляционной ленты.
Для удобства пайки конец припаянного проводника формируется с помощью круглогубцев и закрепляется на вывод выключателя.
Клавиши или крышки настенных выключателей обычно делают из белой пластмассы и свет от неоновой лампочки (неонки) или светодиода хорошо через них проходит. Его достаточно для видимости клавиши выключателя в темноте. Поэтому сверлить отверстие в выключателе против места установки подсветки не нужно.
Далее ко второму выводу неоновой лампочки припаивается резистор, а к резистору еще один отрезок провода необходимой длины для подключения ко второму выводу выключателя.
На припаянный резистор тоже надевается изоляционная трубка или его изолируют изоляционной лентой. Конец вывода формируется в колечко и закрепляется на втором выводе выключателя.
Схема подсветки выключателя смонтирована, выключатель подключен к электропроводке, осталось только установить клавишу и работу можно считать законченной.
Установка в выключатель неоновой лампочки с цоколем
Использовать патрон для подсветки нецелесообразно, так как срок службы неоновой лампочки (неонки) больше срока службы выключателя, да и места в коробке мало. Поэтому целесообразнее присоединить цоколь к схеме с помощью пайки.
Для этого нужно снять с проводов изоляцию, залудить оголенные концы и сделать небольшие петельки. Затем припаять к местам пайки выводов лампочки на цоколе.
К проводу, отходящему от центрального контакта цоколя, на расстоянии 2-3 см припаивается резистор. Выводы резистора нужно укоротить и сделать на концах петельки для провода. Ко второму выводу резистора тоже припаивается провод.
Резьбовую часть цоколя и резистор необходимо заизолировать. Это можно сделать с помощью термоусаживающейся трубки, изолирующей ленты или предлагаемым мною способом.
Многие хорошо поливинилхлоридную (ПВХ) трубку, которую часто применяют для изоляции проводов. Чтобы отрезок трубки (кембрик) не сползал, внутренний диаметры должен быть чуть меньше, чем изолируемая пайка. Всегда возникают сложности с поиском кембрика подходящего диаметра.
Но если кембрик подержать минут 15 в ацетоне, то он делается эластичным и легко надевается на деталь, превышающую его внутренний диаметр в полтора раза. Так я изолировал в далеком прошлом лампочки в самодельной новогодней гирлянде.
После испарения ацетона, кембрик опять возвращает свой исходный размер и плотно обтягивает цоколь лампы. Снять кембрик уже невозможно, разве если повторно размочить ацетоном. Такой способ изоляции является аналогом термоусаживающейся трубки, только не требуется нагрева.
После проведения подготовительных работ подсветка размещается в коробке выключателя и подключается к его контактам.
Разновидности
Современный рынок предлагает множество различных типов приборов, оснащенных световым маячком. Это позволяет каждому покупателю подобрать наиболее подходящий вариант исполнения устройства. Выключатели отличаются не только по внешним данным, но и по особенностям конструкции. В электромагазине можно найти следующие виды приборов:
- клавишные модели – отличаются простотой установки и доступной стоимостью;
- проходные выключатели – позволяют активировать одну из двух подключенных к ним ламп (используются для освещения длинных коридоров и больших помещений);
- кнопочный выключатель – вместо клавиш такое устройство имеет кнопки самых разных форм.
Все перечисленные разновидности выключателей могут быть как с индикатором подсветки, так и без него. Популярностью пользуются одно-, двух- и трехклавишные модели.
Выключатель отключает ноль, а не фазу
Вторая частая ошибка – подключение через выключатель не фазного проводника, а нулевого.
Одноклавишник, равно как и другие виды выключателей света, всегда должен разрывать именно фазу. Делается это для вашей же безопасности, чтобы при замене лампочки в патроне или ремонте люстры, вас не ударило током.
При этом обратите внимание, что даже если вы изначально все сделали правильно, прежде чем лезть к контактам светильника после отключения света, всегда проверяйте отсутствие напряжения индикаторной отверткой. Дело в том, по истечении времени, фаза с нолем могут поменяться местами
Даже без вашего участия. Как такое возможно, спросите вы?
Дело в том, по истечении времени, фаза с нолем могут поменяться местами. Даже без вашего участия. Как такое возможно, спросите вы?
Элементарно. Безграмотный электрик управляющей компании при замене вашего однофазного счетчика мог перепутать провода и посадить нулевую жилу на клемму “1”, а фазную на клемму “3”. Либо случайно поменять местами провода с клемм «2» и «4».
В итоге в квартире во всех распредкоробках фаза с нолем автоматически поменяются местами. И выключатель света, который первоначально был подключен верно, начнет разрывать нулевой провод.
Поэтому правило “отключил – проверь отсутствие напряжения” – залог вашей безопасности.
Где взять неоновую лампочку
Неоновые газоразрядные лампочки (неонки) представлены широким рядом и можно использовать любую доступную из них
Обратите внимание, слева на фото газоразрядная лампочка с резистором номиналом 200 кОм, вынутая из вышедшего из строя выключателя компьютерного удлинителя, которые еще называют Пилот. Ее с успехом можно монтировать в любой выключатель без дополнительных хлопот по поиску комплектующих
Такие же лампочки с резистором устанавливают в электрочайниках, и других электроприборах для индикации включенного состояния. По центру фотоснимка неожиданно оказался Малогабаритный Тиратрон (триод) с Холодным катодом МТХ-90. Справедливости ради скажу, что тиратрон МТХ-90 в моём бра светит не один десяток лет.
Неоновые лампочки (неонки) окружают нас практически везде. В удивлены? Во всех старых светильниках используется стартер, это настоящая неоновая лампочка, помещенная в цилиндрический корпус. Для того, чтобы его извлечь из корпуса светильника, нужно цилиндр немного повернуть против часовой стрелки. Сколько в светильнике ламп дневного света, столько и стартеров. В стартере параллельно неоновой лампочке еще подключен конденсатор, он служит для подавления помех и при изготовлении индикатора не нужен.
Если стартер взят от старого светильника, прежде чем применить неоновую лампочку, не поленитесь проверить ее. Надо до монтажа подключить лампочку по вышеприведенной схеме. Лучше неонку брать из нового стартера, так как в старых стекло колбы лампочки изнутри, как правило, покрывается темным налетом и будет хуже видно свечение. Лампочка из стартера может быть с успехом использована при самостоятельном изготовлении индикатора фазы.
Готовый комплект подсветки для установки в настенный выключатель можно взять из неисправного современного электрического чайника. Как правило, в большинстве моделей имеется индикатор нагрева воды. Индикатор представляет собой неоновую лампочку, с которой последовательно включен токоограничивающий резистор и эта цепь включена параллельно ТЭНу. Если в Вашем хозяйстве завалялся неисправный электрический чайник, то неоновую лампочку с резистором можно извлечь из него и вмонтировать в выключатель.
На фотографии три неоновых лампочки от электрических чайников. Как видно светят они довольно ярко, поэтому в темноте будут в выключателе видны с большого расстояния.
Если внимательно присмотреться к изолирующим трубкам, надетым на места соединения выводов неоновой лампочки с проводами, то можно заметить на одной из трубок утолщение. В этом месте находится токоограничивающий резистор. Если трубку разрезать вдоль, то откроется картина, как на этой фотографии.
Подключение
Скоро вы поймете, что монтаж выключателя с подсветкой своими руками достаточно простой процесс, притом мало чем отличающийся от установки обычного варианта. Для начала нужно понимать, по какой схеме вам нужно двигаться.
Вся сложность заключается в подключении выключателя так, чтоб в выключенном положении светодиод внутри светился, и выключался, когда выключатель замыкает контур. Кстати, волноваться за этот светодиод не стоит, и за то, что он перегорит. Перед ним стоит отдельный диод, который защищает осветительный элемент от перегрузки и скачков напряжения.
Есть еще одна интересная особенность. Производители таких выключателей прямо говорят, что использование их продукции в паре со светодиодными лампочками может привести к некорректной работе.
Более того, в качестве совместимых источников света указаны только обычные лампочки накаливания, которые постепенно исчезают из современного жилища. И ведь дело не только в том, что они потребляют намного больше электроэнергии, помимо этого перегорают они тоже весьма исправно.
Соединение с применением распределительной коробки
Соединение с использованием распаечной коробки рекомендуется всегда, за исключением реализации схемы управления освещением из нескольких точек с использованием последовательного включения проходных и перекрестных переключателей. В этом случае лучше произвести прокладку кабелей и подключение шлейфом.
Если выбран монтаж с распаечной коробкой, то он производится по следующим принципам:
- от распредщита до коробки прокладывается двухжильный питающий кабель (трехжильный, если есть заземляющий проводник) с фазным и нулевым проводами;
- к каждому светильнику отходит свой двухжильный кабель (трехжильный в сетях TN-S или TN-C-S) с жилами L и N (PE);
- проводники N и PE следуют транзитом через коробку к лампам, при необходимости они ветвятся по числу светильников;
- фазный проводник имеет разрыв, в него подключается коммутационный аппарат согласно схеме;
- к выключателю опускается кабель с соответствующим количеством жил.
Проводник PE при наличии защитного заземления надо прокладывать обязательно, даже если используются светильники без заземления (например, с лампами накаливания). Это поможет в будущем избежать проблем при реконструкции сети.
