Как подключить выключатель с индикатором подсветки

Выключатель света с подсветкой давно стал частью быта. Он несколько удобнее обычного – его легко найти в квартире в темноте, служит индикатором включения освещения, а в некоторых случаях его свечение свидетельствует об исправности лампы. Это устройство работает независимо от знаний о нем, без дополнительных вмешательств, но понимать принцип действия необходимо. Например, чтобы осознанно решать возникающие проблемы.

Устройство выключателя с подсветкой

В большинстве случаев цепь подсветки устроена одинаково и состоит из:

• балласта (гасящего элемента) – резистора или конденсатора;
• светоизлучающего элемента – светодиода (чаще всего) или неоновой лампочки.

Элементы цепочки соединяются последовательно и подключаются параллельно контактам включателя освещения.

Когда выключатель разомкнут, ток идет по пути «балласт – светоизлучающий элемент – светильник». Гасящий элемент подобран так, что тока в цепи достаточно для зажигания индикации, но мало для свечения основной лампы. Если выключатель замкнуть, его контакты шунтируют цепочку подсветки, ток идет по пути «контактная группа – светильник», его силы достаточно для зажигания лампы освещения.

Чаще всего такую схему собирают на основе светоизлучающего диода, но у нее есть недостаток. Во время обратной полуволны синусоидального напряжения светодиод заперт, его сопротивление велико. Напряжение сети делится между лампой, светодиодом и балластом пропорционально сопротивлению, и к LED прикладывается большое обратное напряжение. Он на него не рассчитан, и срок его службы сокращается – через относительно короткий промежуток времени LED выйдет из строя. Для борьбы с этим эффектом параллельно светодиоду ставят обычный диод во встречном направлении. Во время обратной полуволны он открывается, и напряжение делится большей частью между основной лампой и балластом. Вместо обычного диода можно поставить второй LED и увеличить яркость свечения.

С балластным конденсатором

В качестве гасящего элемента можно применить конденсатор. В цепях переменного тока емкость ведет себя подобно сопротивлению, причем номинал зависит от частоты (чем она выше, тем ниже емкостное сопротивление) и от емкости (с ее увеличением реактивное сопротивление падает).

Принципиальное отличие от резистора в том, что на емкости не рассеивается активная мощность, поэтому можно говорить об определенной экономии электроэнергии. Насколько заметна экономия при таком техническом решении, можно определить расчетами. Пусть гасящий резистор в цепи освещения имеет сопротивление 220 кОм (сопротивлением светодиода и холодной нити лампы при предварительном расчете можно пренебречь). Значит, ток через резистор составит 1 мА, и на нем рассеивается мощность 220 милливатт. За один час затраты электроэнергии на освещение составят 220 милливатт-часов. Пусть в сутки освещение отключено в течение 20 часов. Тогда затраты о стоимость электроэнергии за разные периоды времени можно свести в таблицу.

При использовании конденсатора вместо резистора экономится соответствующая сумма. Величину и значение профита каждый потребитель оценивает для себя сам. Но надо иметь в виду, что за эти деньги он получает увеличение габаритов (конденсатор на напряжение от 400 вольт достаточно велик по размерам) и необходимость (в данном случае – желательность) дополнительного резистора параллельно емкости для ее быстрого разряда. В такие схемы ставят еще и резистор, ограничивающий ток первичного заряда конденсатора, но в подобной схеме его роль играет осветительный прибор.

С неоновой лампочкой

В качестве светоизлучающего элемента можно применить неоновую лампу.

Она работает при еще меньших токах – от 0,2 А. Преимущества этого светоизлучающего элемента:

• не боится обратного напряжения, можно не устанавливать дополнительные детали;
• меньший ток – меньше рассеиваемая мощность на балласте, меньшие габариты, меньший нагрев.

Уменьшенный ток также снижает вероятность возникновения мигания светодиодных ламп при выключенном положении выключателя.

Установка и подключение коммутационных приборов с подсветкой

Цепочка индикации на работу выключателя почти не влияет, а для ее функционирования не имеет значения, с какой стороны будет подходить фазный провод. Поэтому для стандартных ключевых приборов наличие подсветки ничего не меняет. Аппарат так же монтируется в разрыв фазного провода. К нему так же подключается питающая жила, а отходят проводники по количеству нагрузок. Но существует несколько моментов.

Монтаж включателей с одной клавишей

Установка и подключение одноклавишных приборов особенностей не имеет. Но надо учитывать, что индикатор может быть расположен как в верхней части панели аппарата, так и в нижней (бывает и в средней). Поэтому ориентироваться на положение лампы, чтобы определить включенное положение клавиш, нет смысла.

Особенности подключения прибора с двумя клавишами

При подключении двухклавишного выключателя освещения с подсветкой надо иметь в виду, что индикацией в большинстве случаев оснащается только одна пара контактов. Поэтому при включении одной из клавиш светоизлучающий элемент погаснет, и прибор останется без индикации. Это неважно, если аппарат коммутирует две системы освещения в одной комнате. Но может иметь значение, если включатель управляет светом двух разных помещений (туалет и ванная в раздельном санузле).

Подключение проходного переключателя с цепью индикации

Для проходного прибора описанный принцип дешунтирования цепи малопригоден. Если цепь освещения разорвана, то контакты одного выключателя могут быть замкнуты. И если подсветка установлена только на одну пару контактов (подобно двухклавишному выключателю), то при выключенном свете эта цепь будет зашунтирована.

Для устранения этого недостатка надо ставить подсвечивающие элементы на каждую пару контактов и применять два световых излучателя. Это требует дополнительного места внутри аппарата и дизайнерских изысков по исполнению фронтальной панели. Поэтому для маршевых выключателей применяют параллельные схемы включения излучающих элементов.

На первой схеме дополнительные элементы подключены параллельно неподвижным контактам. В этом случае при разорванной цепи и погашенном освещении будут гореть оба индикатора. При собранной главной цепи обе лампочки окажутся незапитанными.

Другой вариант – индикация включения. В этом случае индикаторные лампочки горят при включенном светильнике. Недостатками подобного соединения являются:

• необходимость прокладки третьего провода между маршевыми переключателями;
• необходимость прокладки нулевого провода N до выключателей.

Да и практическая польза индикации включенного состояния светильников вызывает сомнения. Эти индикаторы будут светиться, даже если в светильник не установлена лампа или к нему забыли подключить кабель.

Смотрим визуальное подключение проводов.

Отключение цепи индикации

При необходимости элементы подсветки можно удалить. Такая потребность может возникнуть, например, при неприятном мигании светодиодных или энергосберегающих ламп, вызванном протеканием малого тока через ограничивающий элемент. Эта проблема может быть решена другими способами, но может случиться, что удаление индикации – единственный выход. В этом случае понадобятся кусачки небольшого размера.

После получения доступа к внутреннему устройству аппарата достаточно перекусить любой вывод светодиода. Это разомкнет цепь индикации. Но лучше полностью удалить LED или неонку, чтобы избежать случайных замыканий отрезанными выводами.

Возможно, удаления пластиковых деталей будет недостаточно, чтобы получить доступ к цепочке подсветки. В этом варианте надо будет продолжить разборку прибора. В большинстве случаев для этого не обойтись без демонтажа включателя с места установки.

В видео очень быстро удаляют светодиод из выключателя.

Выключатель с подсветкой своими руками

Цепь подсветки можно собрать и установить самостоятельно. Особенно это актуально для выключателей старого образца – у них подсвечивающие цепочки отсутствуют, но есть достаточно места внутри для размещения элементов и достаточно площади на фронтальной панели для установки лампочки. На современных выключателях возникает проблема поиска места для установки светового излучателя, поэтому во многих случаях проще купить соответствующий аппарат. Но бывает сложно приобрести, например, трехклавишный включатель с подсветкой. Или нужен двойной выключатель с индикацией на каждую пару контактов. Поэтому цепь освещения придется делать самостоятельно.

В основном проблема создания цепочки подсвечивания сводится к выбору схемы, расчету и подбору балласта.

Если выбрана схема с гасящим резистором, то он рассчитывается так:

1. Определяется падение напряжения на балласте Uбал=Uсети-Uлампы. На открытом светодиоде упадет не более 3 вольт, поэтому для практических расчетов можно принять, что к резистору приложится все сетевое напряжение Uбал=310 вольт (надо брать амплитудное, а не действующее значение в 220 вольт). Для неоновой лампы надо руководствоваться напряжением зажигания, а оно составляет от десятков до сотен вольт. Если этот параметр для конкретной лампы неизвестен, надо задаться напряжением 150 вольт, и на гасящем элементе упадет Uбал=310-150=160 вольт.
2. Выбирается рабочий ток излучающего элемента. Для светодиода можно выбрать Iраб=1..3 мА, для неонки – Iраб=0,5..1 мА.
3. Сопротивление балласта будет равно Rбал=Uсети/Iраб. Если ток в миллиамперах, то сопротивление будет в килоомах.
4. Мощность балластного резистора Pбал=Uбал*Iраб. Если в схеме не применен дополнительный диод, полученное значение можно разделить на два.

Если в качестве элемента гашения напряжения выбран конденсатор, то расчет производится по формуле С=4,45*Iраб/(U-Uд), где:

• С – необходимая емкость в мкФ;
• Iраб — рабочий ток светодиода;
• U-Uд — разница между напряжением питания и падением напряжения на светоизлучающем элементе (напряжением зажигания неоновой лампы).

Выбирается ближайший стандартный номинал конденсатора. Желательно округлять в меньшую сторону, но следить, чтобы рабочий ток чрезмерно не уменьшился. В качестве диода можно применить любой полупроводниковый прибор) на обратное напряжение не менее 400 В (ток не играет решающего значения). Можно подобрать подходящий по габаритам из серии 1N400X.

Дальше надо просверлить отверстие в выбранном месте панели выключателя, вклеить светоэлемент, собрать цепочку индикации, подсоединить ее к клеммам коммутационного аппарата. После этого можно подключить выключатель с установленным индикатором на место и опробовать работу подсветки.