Ivalt.ru

И-Вольт
7 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Выключатель с диодом как убрать диод

Мерцание светодиодных ламп

Многие лампы создают эффект мерцания, который отрицательно влияет на зрение и самочувствие человека. Для того, чтобы снизить влияние этого явления на организм, необходимо разобраться в причинах его возникновения. При покупке ламп следует обращать внимание на коэффициент пульсации, чем он ниже – тем лучше.

Мерцание и пульсация: что это

Мерцание (пульсация) – это мигания высокой частоты, создаваемые осветительным прибором. Человеческий глаз практически не воспринимает эти колебания, но мозг реагирует на мерцание лампы при частоте до 300 Гц.

Коэффициент пульсации светодиодных ламп – это показатель, выражаемый в процентах и отображающий степень колебаний при изменении светового потока. Конструктивные особенности источника света является главной причиной появления мерцаний. Нормирование коэффициента пульсации произошло не так давно, и сегодня его значение контролируется санитарными нормами. Периодически осуществляются проверки освещения специальными госорганами.

Существует несколько способов, которые позволяют измерить коэффициент пульсации источников света в домашних условиях. Но для получения максимально точных результатов используются специальные приборы – люксметры. Результаты выводятся на дисплей люксметра сразу после нажатия кнопки, после чего можно оценить их соответствие допустимым показателям.

Краткое объяснение физических процессов

Причиной мерцания является природа переменного тока (АС). Возникают непрерывные колебания тока и напряжения, избежать которых можно путем использования постоянного тока (DC) в качестве питающего.

Переменный ток электросетей имеет номинальную частоту 50–60 Гц, частота мигания осветительных приборов выше в два раза. Результаты исследований говорят о том, что при мерцании 3–70 Гц у людей, находящихся под таким источником света, могут наблюдаться неприятные ощущения. Более высокие показатели (100–500 Гц) практически не заметны человеку и могут выявляться только путем наблюдения специального эффекта, называемого стробоскопическим.

Причины мерцания (мигания) светодиодных ламп

Мерцание светодиодных ламп связано с особенностями их конструкции. Лампа представляет собой прямой преобразователь электрического тока в световой луч, который мгновенно реагирует на импульсы питающего тока. При использовании простейшего варианта подключения LED-светильника мерцания прямо пропорциональны частоте протекающего тока.

Есть еще несколько причин мерцания светодиодных ламп:

  • Использование неисправных ламп.
  • Использование диммеров, построенных на тиристорах.
  • В электрической сети есть недостатки. К примеру, низкое напряжение или плохая проводимость, связанная с окислением контактов в патроне.
  • На подсветке в выключателе есть индикатор.

Важно знать. Самые сильные и частые пульсации светового потока создают устаревшие лампочки накаливания.

Как бороться с пульсацией и мерцанием

Самостоятельно убрать мерцание можно такими способами:

  • Замена старого конденсатора на новый.
  • Ограничение тока через светодиоды токогасящим резистором.
  • Подключение фильтров, сделанных своими руками. Они будут гасить высокочастотные помехи, поступающие из сети на блок питания.
  • Установка диммеров, работающих на повышенной частоте. Это поможет визуально сгладить свечение и сделать мерцание незаметным глазу.

Важно знать. В светодиодных лампах используется драйвер, который контролирует подачу тока по цепи светодиодов. Но не все производители светодиодных источников света используют надежные драйверы, способные сократить пульсации до приемлемых показателей.

Лампы с маркировкой «без пульсации»

Производители не указывают коэффициент пульсации на коробке. Но если лампа качественная – на ее упаковке обязательно будет стоять значок «без пульсации». Проверить, соответствует ли эта информация действительности, можно на специализированных веб-ресурсах. Также можно самостоятельно определить наличие пульсации разными методами.

Приобрести качественные осветительные приборы можно в интернет-магазине «Свет Депо». Здесь в широком ассортименте представлены люстры, светильники, настольные лампы и другие осветительные приборы.

Проверка лампы в домашних условиях: какие есть способы тестирования

  • Навести на лампу камеру смартфона на расстоянии примерно 50 см. Если пульсация есть – на экране будут видны полосы.
  • Взять карандаш и быстро помахать им перед лампой. Если будет виден сплошной след от карандаша, значит, коэффициент пульсации находится в норме. Если след от карандаша распадается на фрагменты и посередине следа виден отдельный карандаш – мерцание присутствует, лампочка низкого качества.

Какой коэффициент пульсации считается нормой

Для разных видов ламп утверждены разные коэффициенты пульсации:

  • лампы накаливания – 12-18 %;
  • люминесцентные – 23-39 %;
  • галогенные – 11-29 %;
  • светодиодные – 0-8 %.

Нормативный коэффициент пульсации светодиодных ламп и других источников света для разных помещений отличается:

  • игровые комнаты детских садов, учебные классы, кабинеты образовательных учреждений – до 10 %;
  • торговые залы супермаркетов, производственные помещения – до 10 %;
  • читальные залы – до 15 %;
  • помещения для непродолжительного пребывания людей – до 20 %;
  • кабинеты, оборудованные компьютерной техникой – до 5 %;
  • помещения, в которых проводятся работы, требующие высокой точности – до 10 %;

Важно знать. Мозг реагирует даже на те мерцания ламп, которые зрительно не фиксируются.

Как влияет мерцание и пульсация лампы на человека

  • понижается концентрация внимания;
  • падает работоспособность;
  • возникает ощущение внутреннего дискомфорта;
  • возникает сухость и резь в глазах;
  • наблюдается необъяснимый упадок настроения;
  • возникает сильная усталость к концу дня и трудности с засыпанием.

Как влияет напряжение сети на мерцание светодиодов

Заниженное напряжение в электросети – одна из распространенных причин мерцания светодиодной лампы во включенном состоянии. Это явление наблюдается в некоторых городских кварталах и сельской местности, где напряжение в розетке не превышает 200 В. В такой местности стабильно светить будет только светодиодная лампочка с качественным встроенным драйвером. Рекомендуется покупать светодиодные лампы с диапазоном рабочих напряжений от 180 до 250 В.

Нестабильное напряжение в сети плохо воздействует на всех потребителей энергии, в том числе и на светодиодные источники света. Если энергетическому предприятию не удается держать его в норме, потребителям следует установить в доме стабилизаторы мощностью в несколько кВт. Благодаря этому устройству светодиодные лапы прослужат дольше и удастся решить проблему с мерцанием.

Рекомендации специалиста

Пульсация ламп накаливания и других источников света нередко возникает из-за того, что они изначально были низкокачественными. Производители оснащают их блоком питания с гасящим конденсатором, который служит вместо электронного драйвера. Из-за него при неблагоприятном внешнем воздействии устройство стабильно не функционирует. По этой причине не стоит покупать дешевые лампочки малоизвестных производителей.

В интернет-магазине «Свет Депо» покупатели смогут заказать качественные осветительные приборы с фирменной гарантией производителя. Стоимость товаров рассчитана на широкий круг потребителей. К примеру, потолочная люстра Lussole, подвесная люстра Lussole LGO.

Выводы

Лампы с высоким коэффициентом пульсации оказывают негативное влияние на здоровье человека. Для разных типов помещений установлены разные нормы коэффициента пульсации. Определить наличие мерцания можно самостоятельно, для этого используется обычный карандаш или камера смартфона. Чтобы избежать вредного воздействия данного явления стоит покупать лампы с маркировкой «без пульсации».

Если вам понравилась статья, вы можете купить светодиодные лампочки для себя в нашем интернет магазине Свет Депо.

Читать еще:  Выключатель дифференциального тока узо авв

Что будет если перепутать фазу и ноль, и как сделать все правильно

Отправим материал на почту

  • Домашняя электроустановка
  • Подключение люстры
  • Мигает лампочка на выключенной люстре
  • Вариант первый
  • Вариант второй
  • Заключение

Ответить на вопрос «что будет, если перепутать фазу и ноль при подключении люстры» можно однозначно: не произойдет никаких критических изменений. При этом выключателем будет разрываться не фаза, а ноль, но это никак не может повлиять на работоспособность и качество освещения. Тем не менее, есть рекомендации, что на разрыв должна идти именно фаза, так что давайте попробуем разобраться в нюансах.

Домашняя электроустановка

Домашней или внутренней электроустановкой называется комплекс электрических цепей вместе с потребляющими токоприемниками, которые подключены через счетчик к сети ≈220-380 V. В современных домах и квартирах одна электроустановка включает в себя несколько электрических цепей, где только на освещение монтируют две, три, а порой и четыре разводки. Естественно, что все осветительные приборы снабжены выключателями разного типа (в данном случае способ их действия не имеет значения), которые разрывают или замыкают цепь.

Видео описание

Что будет, если перепутать фазу и ноль.

Если перепутать фазу и ноль при подключении, то вместо фазы будет разрываться ноль, в то время как осветительный прибор останется, хоть и без напряжения, но с активным проводом. Это означает, что если вы одновременно дотронетесь до фазного провода на люстре и, к примеру, к трубе отопления, то цепь замкнется и вас ударит током. При разрыве фазы такое не произойдет, так как ноль не возбуждается от заземления. Конечно, по правилам техники безопасности работа с электропроводкой допустима только при полном отключении питания, но если на улице темно и нет фонарика, то, ни один электрик не станет отключать автоматы или выкручивать пробки.

Подключение люстры

Давайте разберемся, если перепутать фазу и ноль на люстре, и вообще, как подключается этот осветительный прибор. Синим цветом, на изображении вверху, показан нулевой провод (кстати, в кабелях он тоже синего цвета), который без разрыва цепи подается на все лампы сразу. А вот красный провод (в кабелях он может быть не только красным, но и коричневым, черным, зеленым) заходит на выключатель, а потом расходится на два канала в пятирожковой люстре. То есть, в данном случае одной клавишей замыкается блок из двух рожков, а другой – из трех рожков. Если замкнуть (включить) обе клавиши, то гореть будут все пять рожков.

Когда на выключателе размыкается фаза, то блок считается обесточенным, так как нет возможности замкнуть цепь. Чтобы вы яснее понимали, что в данном случае означает выражение «замкнуть цепь», нужно понимать, что включение любого электроприбора (лампы, телевизора, компьютера, чайника ит.д.) возможно только при замыкании ноля и фазы. Это происходит через схему с резисторами, сопротивлениями, диодами и т.д., и т.п. То есть, если вы читаете этот текст на мониторе своего компьютера, значит, электрическая цепь замкнута (не путайте с коротким замыканием).

Для справки: коротким замыканием называется ситуация, когда ноль и фаза вступают в контакт без каких-либо схем – напрямую.

Мигает лампочка на выключенной люстре

А что будет, если перепутать фазу и ноль в люстре с энергосберегающими лампочками? Лично мне приходилось слышать, что в тех случаях, когда вместо фазы на разрыв выключателя запускают ноль, то лампочка будет мигать, но это не совсем, правда. Да, действительно, энергосберегающая лампочка может мигать (хотя, не обязательно), но только в тех случаях, когда задействован выключатель со светодиодной подсветкой. Если вместо фазы на выключателе будет ноль, то подсвета не сработает. Почему же тогда мигает обесточенная лампа?

Дело в том, что энергосберегающие осветительные приборы функционируют от постоянного тока, несмотря на то, что из нашей сети туда поступает переменный ток. Для преобразования в цоколе каждой лампы есть маленький диодный мостик, который и перерабатывает «переменку» в «постоянку». Но там еще есть сглаживающий конденсатор, который компенсирует пульсацию от преобразования и его небольшого заряда достаточно, чтобы возбудить вспышку. Если точнее, то емкости конденсатора недостаточно, но он получает энергию от цепи, которая замкнута через светодиод (посмотрите на схему вверху). Это ничтожный ампераж, но на вспышку, которая видна в темноте, ампер хватает.

Видео описание

Фаза перепутана с нолём, чем опасно.

А можно ли использовать выключатель с подсветкой и при этом сделать так, чтобы не мигала энергосберегающая лампа? Да, это возможно.

Вариант первый

Если вы хотите, чтобы у вас оставался выключатель с подсветкой (безусловно, это очень удобно ночью), а лампочка при этом не мигала, то параллельно осветительному прибору (посмотрите на схему выше) нужно впаять резистор для дополнительного сопротивления. Мощность такой детали 2 W, сопротивление 50 kΩ. Его можно установить в плафоне, в дозе или распределительном щитке, а для безопасности изолировать термоусадочной трубкой.

Вариант второй

Этот вариант тоже достаточно прост схематически, но не совсем удобен в выполнении. Дело в том, что светодиод здесь нужно подключить к сети отдельным проводом, что можно сделать, подав к выключателю не двойной, а тройной провод. То есть, контакт L1 нужно будет подать на ноль. Но в таком случае подсветка будет гореть постоянно, хотя, при включенном освещении этого свечения практически не заметно.

Заключение

Итак, как видите, если перепутать ноль с фазой при подключении люстры, то не произойдет никаких катаклизмов, но все будет работать, как и прежде. Единственная разница, это некоторые (условные) отклонения от соблюдений правил техники безопасности.

Использование диодов при установке автосигнализаций

Ещё один элемент, который так же, как и реле, часто используется в установке автосигнализаций — диод.

Диод (от ди- и -од из слова электрод) — двухэлектродный электронный прибор, обладает различной проводимостью в зависимости от направления электрического тока. Электрод диода, подключённый к положительному полюсу источника тока, когда диод открыт (то есть, имеет маленькое сопротивление), называют анодом, подключённый к отрицательному полюсу — катодом.

Диоды бывают электровакуумными (кенотроны), газонаполненными (газотроны, игнитроны, стабилитроны), полупроводниковыми и др. В настоящее время в подавляющем большинстве случаев применяются полупроводниковые диоды.

У нас при установке автосигнализаций тоже применяются полупроводниковые диоды.

Полупроводниковые диоды

Полупроводниковые диоды используют свойство односторонней проводимости p-n перехода — контакта между полупроводниками с разным типом примесной проводимости, либо между полупроводником и металлом.

Полупроводниковые диоды — очень простые устройства. Кроме оценки силы тока диода, есть три основных вещи, которые вы должны держать в уме:
1. Катод (сторона с полосой)
2. Анод (сторона без полосы)
3. Диод пропускает «-» от катода к аноду (не пропускает «+») и «+» от анода к катоду (не пропускает «-»).

Читать еще:  Умный touch edition выключатель aqara двойной

Подключение концевиков дверей с помощью диодов

Немного про использование диодов при подключении автосигнализации к электропроводке автомобиля написано в статье Поиск концевиков.

Встречаются автомобили, у которых нет общей точки концевиков дверей, т.е. все концевики развязаны. Для каждой двери свой концевик. Например, Honda некоторые, Ford, GM и т.д.

При подключении автосигнализации в таких автомобилях можно подцепиться к плафону в салоне и запрограммировать функцию вежливой подсветки, можно тупо все провода концевиков связать вместе.

Первый способ не всегда может пройти. Почему, написано в статье Поиск концевиков.

Второй способ может подойти, если при таком виде подключения не нарушится функциональность некоторых приборов автомобиля. Если у вас на автомобиле на приборной панели показывается открытие каждой двери отдельно — такой способ не подойдёт. Если после установки автосигнализации у вас при открытии любой двери, а не только водительской, начинает пищать зуммер, указывающий об оставленном ключе в замке зажигания, значит, был применён вышеприведенный способ подключения концевиков.

В таких автомобилях при подключении автосигнализации правильнее всего использовать диоды.

Ниже приведены примеры подключения автосигнализации с использованием диодов к отрицательным и положительным концевикам дверей.

Подключение отрицательных концевиков к автосигнализации при помощи диодов

Подключение положительных концевиков к автосигнализации при помощи диодов

Эти же схемы используются при подключении двух датчиков к одному входу (например, удара и наклонного).

Диоды могут использоваться и при установке хитрушек (смотрите в Cхемах хитрушек) и при других обстоятельствах (смотрите Подключение центрального замка в Toyota Harrier).

Выключатель с подсветкой для светодиодных ламп

Во многих выключателях встроена очень полезная функция – подсветка. С этой функцией исключены поиски выключателя в темной комнате. Как же она работает? Подсветка устроена довольно просто: под клавишей выключателя помещается миниатюрный световой индикатор, а в клавише сделано небольшое окно, через которое можно видеть состояние выключателя.

Выключатель с подсветкой в интерьере комнаты

В качестве индикатора используют неоновую лампочку или светодиод, в работе каждого из них есть свои особенности. Во многих источниках сообщается, что такие выключатели можно использовать только с галогенными и лампами накаливания, так как энергосберегающие – с такими выключателями вспыхивают, а светодиодные – немного светятся в темноте.

Для того чтобы разобраться с этими явлениями надо понимать механизм работы каждого индикатора.

Неоновый индикатор

Во многих выключателях используют неоновую лампочку в качестве индикатора, она представляет собой чаще всего стеклянный баллон, заполненный неоном, в котором размещены на некотором расстоянии друг от друга два электрода.

Давление газа очень небольшое – несколько десятых долей мм ртутного столба. В такой среде между электродами при подаче на них напряжения возникает так называемый тлеющий разряд – это светятся ионизированные молекулы газа. В зависимости от рода газа цвет свечения может быть самым разным: от красного у неона, до сине-зеленого у аргона.

На рисунке изображена миниатюрная неоновая лампочка, в электротехнике их чаще всего используют в качестве индикаторов наличия тока.

Подсветка на неоновой лампочке

Выключатель с подсветкой на неоновой лампочке очень надежен, срок службы лампочки более 5 тыс. часов, индикатор хорошо виден в темноте. Схема подключения проста.

Схема подключения подсветки на неоновой лампочке

На схеме изображено подключение подсветки из неонки к выключателю. L1 – это неоновая лампочка из типа МН-6, ток 0,8 мА, напряжение зажигания 90 В, это данные из справочника. R1 – гасящий резистор, S1 – выключатель освещения.

Расчет гасящего резистора

Сопротивление резистора рассчитывается по формуле:

где R – сопротивление резистора (Ом);
∆U – разность (Uс – Uз) между напряжением сети и зажиганием лампы в вольтах;
I – сила тока лампы (А).

Ближайший номинал резистора 150 кОм. Вообще номинал резистора можно выбирать в пределах от 150 до 510 кОм, при этом лампочка нормально работает, при большем номинале увеличивается долговечность, и уменьшается рассеиваемая мощность.

Мощность резистора вычисляется по следующей формуле:

где P – мощность (Вт), рассеиваемая на резисторе;

P=220-90 × 0,0008 = 0,104 Вт.

Ближайший больший номинал мощности резистора – 0,125 Вт. Этой мощности вполне хватает, резистор едва заметно нагревается, не более чем до 40-50 градусов, что вполне допустимо. Если есть возможность, желательно поставить резистор мощностью 0,25 Вт.

Конструкция

Если припаять вывод резистора к любому выводу лампы, можно собрать схему.

Собранная подсветка своими руками

Остается собранную схему подключить. Для этого при снятом корпусе выключателя вывод резистора подключается к одной клемме, а лампочки – к другой.

Схема работы неоновой подсветки

Теперь при выключенном положении клавиши, ток будет идти через схему (нижний рисунок), а так как ток ограничен сопротивлением, то силы его хватит, чтобы зажечь подсветку, но совершенно недостаточно для работы лампы освещения. При включении выводы схемы подсветки закорачиваются, и ток течет через выключатель, минуя подсветку, к лампе освещения (верхний рисунок).

Такую подсветку можно поставить в выключатель, в котором она не была предусмотрена изготовителем, при этом в клавише включения не обязательно сверлить отверстие. Материал, из которого делают клавиши, легко просвечивается, и в темноте выключатель довольно хорошо виден, поэтому сверлить отверстие для лампочки не обязательно.

Светодиодная подсветка

Часто встречается подсветка из светодиода, который представляет собой полупроводниковый прибор излучающий свет при протекании через него электрического тока.

Цвет светоизлучающего диода зависит от материала, из которого он изготовлен и в некоторой степени от приложенного напряжения. Светодиоды представляют собой соединение двух полупроводников различных типов проводимости p и n. Называют это соединение – электронно-дырочный переход, именно на нем возникает излучение света при прохождении через него прямого тока.

Возникновение светового излучения объясняется рекомбинацией носителей зарядов в полупроводниках, на приведенном ниже рисунке изображена примерная картина происходящего в светодиоде.

Рекомбинация носителей зарядов и возникновение светового излучения

На рисунке кружком со знаком «–» обозначены отрицательные заряды, они находятся в зеленой области, так условно обозначена область n. Кружок со знаком «+» символизирует положительные носители тока, находятся они в коричневой зоне p, граница между этими областями и есть p-n переход.

Когда под действием электрического поля положительный заряд преодолевает p-n переход, то прямо на границе он соединяется с отрицательным. А так как при соединении происходит и возрастание энергии от столкновения этих зарядов, то часть энергии идет на нагревание материала, а часть излучается в виде светового кванта.

Конструктивно светодиод представляет собой металлическое, чаще всего медное основание, на котором закреплены два кристалла полупроводников разной проводимости, один из них является анодом, другой – катодом. К основанию приклеен алюминиевый рефлектор с закрепленной на нем линзой.

Читать еще:  От чего может нагреваться выключатель

Как можно понять из рисунка ниже, немало в конструкции уделено внимания отводу тепла, это неслучайно, так как полупроводники хорошо работают в узком тепловом коридоре, выход за его границы нарушает работу прибора вплоть до выхода из строя.

Схема устройства светодиода

У полупроводников с ростом температуры, в отличие от металлов, сопротивление не увеличивается, а напротив, уменьшается. Это может вызвать неконтролируемое увеличение силы тока и соответственно нагрева, при достижении определенного порога происходит пробой.

Светодиоды очень чувствительны к превышению порогового напряжения, даже кратковременный импульс выводит его из строя. Поэтому токоограничивающие резисторы должны быть подобраны очень точно. Кроме того, светодиод рассчитан на прохождение тока только в прямом направлении, т.е. от анода к катоду, если прикладывается напряжение обратной полярности, то это также может вывести его из строя.

И все же, несмотря на эти ограничения, светодиоды широко применяются для подсветки в выключателях. Рассмотрим схемы включения и защиты светодиодов в выключателях.

Подсветка на светодиоде

На рисунке ниже приведена схема подсветки. Она содержит: гасящий резистор R1, светодиод VD2 и защитный диод VD1. Буква а – анод светодиода, k – катод.

Схема подсветки на светодиоде

Так как рабочее напряжение светодиода гораздо ниже сетевого, то для его снижения используют гасящие резисторы, в зависимости от потребляемого тока его сопротивление будет разным.

Расчет сопротивления резистора

Сопротивление резистора R рассчитывается по формуле:

где R – сопротивление гасящего резистора (Ом);

Uc – напряжение сети (здесь 220 В);

Uсд – рабочее напряжение светодиода (В);

Iсд – рабочий ток светодиода (А);

Сделаем расчет гасящего резистора для светодиода АЛ307А. Исходные данные: рабочее напряжение 2 В, сила тока от 10 до 20 мА.

Используя вышеприведенную формулу, Rмакс=(220 – 2)/0,01=218 00 ОМ, Rмин= (220 – 2)/0,02=10900 ОМ. Получаем, что сопротивление резистора должно лежать в пределах от 11 до 22 кОм.

Расчет мощности

Также надо рассчитать мощность, рассеиваемую резистором, ее рассчитывают по формуле:

где Р – мощность, рассеиваемая на резисторе (Вт);

Uc – напряжение сети (здесь 220 В);

Uсд – рабочее напряжение светодиода (В);

Iсд – рабочий ток светодиода (А);

Подсчитываем мощность: Рмин=(220-2)*0,01 = 2,18 Вт, Рмакс=(220-2)*0,02=4,36 Вт. Как следует из расчета, мощность, рассеиваемая резистором, довольно значительная.

Из номиналов мощностей резисторов самый ближайший больший – это 5 Вт, но такой резистор довольно больших габаритов, и спрятать его в корпус выключателя не удастся, да и впустую тратить электроэнергию нерационально.

Так как расчет проводился на максимально допустимый ток светодиода, а в таком режиме у него многократно снижается долговечность, снизив ток в два раза, можно убить двух зайцев: уменьшить рассеиваемую мощность и увеличить срок службы светодиода. Для этого надо просто увеличить сопротивление резистора вдвое до 22-39 кОм.

Подключение подсветки к клеммам выключателя

На рисунке выше приведена схема подключения подсветки к клеммам выключателя. К одной клемме подходит фазный провод сети, ко второй –провод от лампочки освещения, подсветка подключается к двум этим клеммам. Когда выключатель разомкнут, то через схему подсветки течет ток, и она горит, но лампа освещения не светится. Если выключатель замкнуть, то напряжение потечет по цепи, минуя подсветку, освещение включится.

В заводских выключателях с подсветкой чаще всего используется схема, изображенная на рисунке выше. Номинал резистора – от 100 до 200 кОм, производители идут на сознательное уменьшение тока через светодиод до 1-2 мА, а значит, и яркости свечения, потому что в ночное время этого вполне достаточно. В то же время снижается рассеиваемая мощность, можно не устанавливать и защитный диод, потому что обратное напряжение не превышает допустимое.

Применение конденсатора

В качестве гасящего элемента можно применить конденсатор, он в отличие от резистора имеет не активное, а реактивное сопротивление, поэтому при прохождении через него тока на нем не выделяется тепло.

Все дело в том, что при движении электронов по проводящему слою резистора, они сталкиваются узлами кристаллической решетки материала и передают им часть своей кинетической энергии. Поэтому материал нагревается, а электрический ток испытывает сопротивление продвижению.

Совершенно другие процессы возникают при движении тока через конденсатор. Конденсатор в простейшем случае представляет собой две металлических пластины, разделенные диэлектриком, так что постоянный электрический ток через него течь не может. Но зато на этих пластинах может сохраняться заряд, и если его периодически заряжать и разряжать, то в цепи начинает течь переменный ток.

Расчет гасящего конденсатора

Если конденсатор включить в цепь переменного тока, то он через него будет протекать, но в зависимости от емкости и частоты тока его напряжение снизится на какую-то величину. Для вычисления используют следующую формулу:

где Xc – емкостное сопротивление конденсатора (ОМ);

f – частота тока в сети (в нашем случае 50 ГЦ);

С – емкость конденсатора в (мкФ);

Для расчетов эта формула не совсем удобна, поэтому на практике чаще всего прибегают к следующей – эмпирической, которая позволяет с достаточной точностью проводить подбор конденсатора.

Исходные данные: Uc –220 В; Uсд –2 В; Iсд –20 мА;

Находим емкость конденсатора С =(4,45*20)/(220-2)=0,408 мкФ, из ряда номинальных емкостей Е24 выбираем ближайший меньший 0,39 мкФ. Но при выборе конденсатора необходимо еще учитывать его рабочее напряжение, оно должно быть не меньше, чем Uc*1,41.

Дело в том, что в цепи переменного тока принято различать действующее и эффективное напряжение. Если форма тока синусоидальная, то действующее напряжение в 1,41 больше эффективного. Значит, конденсатор должен иметь минимальное рабочее напряжение 220*1,41=310 В. А так как такого номинала нет, то ближайший больший будет 400 В.

Для этих целей можно использовать пленочный конденсатор типа К73-17, его габариты и масса вполне позволяют разместить в корпусе выключателя.

Выключатель в работе. Видео

О совместной работе светодиодной лампы и выключателя с подсветкой можно узнать из этого видео.

Все расчеты, сделанные в статье, действительны для режима нормального свечения, при использовании их для выключателей номиналы резисторов можно скорректировать в сторону увеличения в 2-3 раза. Это уменьшит яркость свечения светодиода, неонки и мощность рассеивания резисторов, а значит, и их габариты.

Если в качестве гасящего сопротивления используется конденсатор, то его номинал нужно корректировать в сторону уменьшения для снижения яркости, а также габаритов, но рабочее напряжение конденсатора снижать нельзя.

Снижение силы тока через подсветку уменьшает вероятность мигания энергосберегающих ламп в темноте, так как уровень зарядки входного конденсатора в импульсном преобразователе этих ламп не достигает порога запуска.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector