Підсвічування вимикача светодиодом своїми руками

«Деяким людям інструкція потрібна для того щоб коли згорить прилад з'ясувати, що вони зробили не так»

Виготовлення підсвічування вимикача светодиодом своїми руками не становить ніякої складності. Вкрай проста схема збирається буквально «на коліні» в перебігу декількох хвилин. Але, якщо ви не хочете, щоб все закінчилося феєрверком і згорілої проводкою, уважно прочитайте цю статтю.

Схема включення світлодіода в вимикач в квартирі

Схема і зовнішній вигляд вимикача

Як бачите, пристрій складається лише з двох елементів - струмообмежувального резистора і джерела світла.

Багатьох людей, що не мають відношення до радіоелектроніці, ця схема може поставити в глухий кут. Адже ставимо ми світлодіод в вимикач 220В змінної напруги, хоча сам світлодіод розрахований на напругу 2-12В постійного. І основна лампа, по ідеї, теж повинна світитися при такому підключенні.

Як і чому це працює?

Згадаймо шкільний курс фізики:

Напруга - різниця потенціалів з двох кінців провідника. Чим вище напруга, там швидше електрони біжать по дротах.
Сила струму - щільність електронів в провіднику. Коли в електричному ланцюзі на шляху електронів зустрічається ділянку з великим опором, частина з них віддає свою енергію цій ділянці.

Коли сила струму (щільність потоку електронів) значно більше, ніж ця ділянка здатний пропустити, надлишки енергії перетворюються в тепло. Якби перед діодом не було резистора, сила струму, що проходить через нього, у багато разів перевищила б його номінальні параметри, перетворивши кристал діода в хмарка. У цій схемі резистор виконує роль вентиля, відсікаючи більшу частину струму. Через саму лампу розжарювання також буде протікати струм, але сила його настільки мала, що спіраль розжарюватися не буде.

Розрахунок параметрів схеми

Формули розрахунку параметрів електричного кола

Підбираємо резистор для світлодіода. У цій формулі напруга мережі приймається за 320В, оскільки необхідно враховувати не номінальний параметр, а ефективне амплітудне напруга.

Як зробити підсвічування для вимикача

Головне завдання схеми вимикача з підсвічуванням на світлодіоді - обмежити силу струму, що протікає через світлодіод. Для діода байдуже з якою швидкістю через нього проходитимуть електрони, він забере свою «порцію» і перетворює її в світіння. Якщо ж щільність потоку електронів буде вище його пропускної здатності, надлишки виділяться у вигляді тепла, розплавивши кристал.

Установка світлодіода в вимикач 220В, схема:

Варіанти, як можна підключити світлодіод

Такий спосіб підключення буде працювати, але дуже недовго, декілька мілісекунд, поки розгориться спіраль лампи розжарювання. При такому підключенні струм ланцюга буде розрахований виходячи з потреби лампи, перевищивши потреби світлодіода в сотні разів. Це неправильний варіант.

Це вже життєздатний варіант. Струмообмежуючі резистор R1 зменшить силу струму до необхідної величини. Для звичайного світлодіода на 20 мА опір резистора повинно бути:

(320В-3В) / 0,02А≈16 кОм а потужність 0,25-0,5Вт.

Заради збільшення терміну служби підсвічування і зменшення нагрівання резистора, параметри опору краще збільшити в 3-4 рази. Таку схему можна побачити, якщо розібрати дешевий китайський вимикач зі світлодіодом. Тут немає захисту від зворотного струму, що не сприяє довгому життю такого пристрою.

Включення діода з зворотною полярністю захищає світлодіод від зворотного напівхвилі. Це важливо, якщо на лінії в мережі є потужні пристрої: пральна машина, бойлер, електрочайник. Можна використовувати будь-який малогабаритний діод з напругою до 500-1000 вольт.

приклади розрахунків

Оскільки наша задача лише підсвітити вимикач і домогтися максимальної життєздатності, ток світлодіода беремо 30% від номіналу - 6мА

резисторний токоогранічітель

Uсд = 3,5 В, Iсд = 20мА (0,02 а) - Розрахунок робимо на 6мА (0,006А);

R1 = (330-3,5) /0.006=55000Ом (55кОм). З метою зменшення нагрівання номінал резистора можна збільшити в 2 рази до 100 кОм.

Потужність резистора P = Ur1 * I = 327 * 0.006 = 2Вт.

Паралельно світлодіоду краще дзеркально включити діод на 1000В.

ємнісний токоогранічітель

Замість резистора можна використовувати високовольтний конденсатор, R1 необхідний для саморазрядкі конденсатора C1. Ємнісна схема не гріється.

Діод як в попередній конструкції.

Якщо вимикач призначений для енергозберігаючої лампи, краще світлодіод замінити неонової лампочкою, донором якої послужить пускач люмінесцентного світильника. Класичні схеми за рахунок гасіння напівхвилі можуть викликати мерехтіння «енергосберегаек». Принцип підключення залишається той же, але з за більш високого номінального струму, близько 100мА, резисторного або ємнісний опір (на неонової лампочки) варто збільшити до 500-600 кОм.

Галузь застосування

схема вимикача з підсвічуванням на світлодіоді;
індикатор включення в переносному подовжувачі;
мініатюрний нічник;
підсвічування для розетки.

При бажанні можна підключити світлодіодну стрічку, але лише на ємнісному обмежувачі після ретельного перерахунку.

Так виглядає підсвічування світлодіодом

Схема підключення

Як підключати на живому прикладі

Нижче наведена схема як підключити вимикач зі світлодіодом. Інструкція до підключення

Перед початком монтажу схеми світлодіода в вимикачі переконайтеся, що вимикач відключений від «фази». Це можна зробити за допомогою простої викрутки-тестера.

Перевірте якість ізоляції всіх сполучних контактів. Замикання оголених проводів в кращому випадку виведе з ладу схему підсвічування, в гіршому - проводку в квартирі.

При необхідності в пластиковій деталі можна зробити монтажний отвір светодиоду, щоб той рівномірно висвітлював кнопку вимикача.

Збираємо конструкцію і насолоджуємося результатом.