Подсветка выключателя 220 вольт светодиодом

Как отключить светодиод в выключателе: удаляем индикатор света, почему моргают светодиодные лампы при подсветке выключателя

Выключатель с подсветкой весьма пpaктичен. В темноте его не придется искать наугад, чтобы включать свет. Однако на пpaктике такое устройство порой создает большое неудобство – моргание лед- или энергосберегающих ламп в выключенном состоянии. Поэтому рассмотрим, как своими руками отключить в выключателе светодиод, из каких основных частей он состоит и в чем заключается принцип его работы, а также из каких основных этапов состоит процеДypa обесточивания индикатора.

Как устроен выключатель

Выключатель с подсветкой устроен достаточно просто: помимо главного элемента – клавиши, чтобы можно было включить или отключить питание светильника, в его состав входят светодиод или неон с резистором. Последний соединяется с клеммами устройства в обход разъединительной кнопки. Благодаря такой схеме вся электроцепь находится в замкнутом состоянии.

Однако сопротивление дополнительного освещения существенно ниже основного источника, поэтому в идеале последний не работает в выключенном состоянии, а работает только светодиод. Когда выключатель замыкает основную ветку (на люстру) ток переходит на основное сопротивление (лампочку) и лэд-элемент отключается.

Обратите внимание! В силу различных причин на пpaктике случается, что даже в выключенном состоянии лампа в светильнике мерцает. Основной причиной этого является выключатель со светодиодном. Поэтому его нужно либо модифицировать, либо совсем убрать или временно отключить.

Выключатель со светодиодной подсветкой как причина мигания ламп

Нередко основанием того, почему моргает лампа освещения в выключенном состоянии является выключатель со светодиодом. Устройство его таково, что цепь находится в постоянно замкнутом состоянии и ток проходит, в том числе через светильник. Такая проблема хаpaктерна только для энергосберегающих светоисточников, особенно для лэд-элементов. У обычных ламп накала сопротивление спирали слишком большое, чтобы мерцать при такой небольшой подпитке, которую обеспечивает резистор подсветки выключателя.

Отключаем подсветку в выключателе

Если иных способов избавиться от мерцания лампы светильника не предвидится, потребуется полностью отключить светодиодную или неоновую подсветку на выключателе. Рассмотрим, как это сделать своими руками и из каких главных этапов состоит эта процеДypa.

Подготовительный этап

Для тех, кто никогда не устанавливал выключателей и не занимался электромонтажными работами, рекомендуется тщательно продумать свои действия. Предварительно необходимо:

1. Отключить общее питание в квартире/доме от рубильника электрощитка (проверив его отсутствие электрощупом или индикаторной отверткой).
2. Подготовить набор необходимого инструмента (преимущественно отвертку с плоским наконечником).

Совет! Выключатель со светодиодом находится под напряжением в 220 В. Поэтому перед началом работ нужно обесточить сеть. Во многих схемах еще остались пpeдoxpaнители «пробки». Отключить их можно, выкрутив из щитка.

Принцип работы подстветительного устройства

Для создания подсветки в схему выключателя параллельно главным контактам внедряется светодиод или неоновая лампочка. Отключенная основанная цепь люстры обеспечивает достижение электрического тока в систему освещения переключателя. Включенная – наоборот приводит к разъединению его питания. Механизм действия основан на разнице сопротивления между светильником и дополнительным светоисточником.

Ток проходящий через светодиод выключателя явно недостаточен, чтобы нагреть нить лампочки накаливания. Однако если в люстре стоит энергосберегающий светильник или лед-элемент, то применяется драйверная система, способна работать и на слабом токе. По причине последнего полупроводниковый кристалл может начать мигать из-за постепенного накопления потенциала в резисторе и его периодической отдаче.

Что включает свет

Все светодиоды и люминесцентные лампы работают от постоянного тока. Поэтому в начале их корпуса устанавливается специальный драйвер, который включает два обязательных элемента:

1. Диодный мост – преобразователь переменного тока в постоянный.
2. Электролитный конденсатор – сглаживатель провалов импульсов напряжения.

Последний и является главным виновником самопроизвольного включения света. Дело в том, что, хотя и слабый, но ток через систему подсветки проходит – его отключить невозможно (только если совсем удалить эту параллельную схему) – и этого вполне достаточно, чтобы конденсатор копил заряд. Когда его потенциал достигает заданного значения, происходит разряд – лампочка вспыхивает. Хотя такое событие и происходит фрагментарно, тем не менее это ухудшает ресурс светильника, особенно газоразрядного. Кроме того, это уменьшает комфорт пребывания человека в таком помещении.

Пошаговая инструкция по отключению

Инструкция, как отключить светодиод в бытовом выключателе, состоит из следующих шагов:

1. Демонтировать выключатель или снять верхнюю панель с клавишами.
2. Разобравшись в схеме, найти светодиод и проводники, подведенные к контактам.
3. Отключить индикатор от клемм, при необходимости воспользовавшись кусачками.
4. Убедившись в исправности главных проводников и мест контактов, собрать в обратной последовательности выключатель.

Альтернативные методы устранения проблемы мерцания светодиодной лампы

Чтобы не выключать светодиод в выключателе совсем, так как она весьма полезна в темноте, можно применить альтернативные варианты решения проблемы устранения мерцания лампочки. Применяются два способа:

1. Увеличение сопротивления дополнительной цепи.
2. Добавление в схему емкостного шунта.

Увеличение сопротивления подсветки

Действуя по первому методу, необходимо найти резистор в системе освещения выключателя, который и служит основным сопротивлением для диода или лэд-элемента. Его и нужно заменить на аналог с большим номиналом. В результате протекающий ток станет еще слабее, что позволит отключить драйвер лампочки в люстре по естественной причине.

Вся сложность этого способа заключается в техническом неудобстве и необходимости точного подбора резистора. Например, в стандартном выключателе применяют неон с 150 кОм сопротивлением модуль. Чтобы устранить мигание светодиода, его нужно заменить на 220 кОм и диод 1 N 4007. Последний применяется в качестве диодного моста. Такие устройства моно поснимать, к примеру, с энергосберегающих ламп на 220 вольт. Эти элементы просто устанавливаются в схему переключателя вместо штатного резистора на 150 кОм.

Если в качестве индикатора будет применяться диод на три миллиметра, резистор должен иметь номинал в 650-700 кОм. Проблема в том, что светодиод в выключателе должен соответствовать сопротивлению в резисторе. В противном случае это может просто отключить подсветку.

Емкостный шунт

Второй метод, более простой, заключается в использовании резистивного шунта. Таким устройством может оказаться обычная лампа накала мощностью в сорок ватт. Сопротивление ее нерабочей спирали равняется ста Ом, что вполне достаточно, чтобы отключить драйвер светодиода в люстре. Однако в этом случае придется устанавливать разные источники света в один светильник или грамотно развести их по разным углам комнаты в рамках одной схемы.

Важно! К самопроизвольному свечению светодиодов и энергосберегающих лампочек может приводить также неправильное подведение проводников. Через выключатель должна проходить только фаза, а не ноль. Кроме того, некачественные светильники могут также постоянно мерцать независимо от коммутатора.

Основные выводы

Выключатель со светодиодной или неоновой подсветкой состоит из двух параллельных схем – основной и дополнительной, включающей диод с резистором. Когда электроцепь замкнута и люстра горит, светодиод не работает, когда разомкнута через него проходит слабый ток, тем не менее достаточный для свечения небольшой лампочки. Весь механизм действия заключается в разнице сопротивления между основным и добавочным светоисточником.

Из-за этого схема полностью никогда не размыкается, что часто является причиной мерцания светодиодной или люминесцентной лампы в отключенном состоянии. Устранить ее можно либо полностью убрав систему подсветки (отключить цепь), либо поставив в нее меньшее сопротивление, чем в драйвере светильника.

ПроцеДypa удаления светодиода подсветки или замены резистора состоит из следующих шагов:

1. Необходимо отключить сеть, проверив электрощупом, например, в розетке, и подготовить набор инструмента.
2. Демонтировать сам выключатель, снять верхнюю панель с клавишами.
3. В соответствии с инструкцией и схемой найти светодиод с резистором и либо отключить его, либо заменить на другой.
4. Собрать выключатель и проверить его исправность.

Как вариант, чтобы не отключать полезный на пpaктике светодиод выключателя, можно заменить его на предварительно подобранный диод и резистор. К соотношению параметром последних предъявляются строгие требования. Потому что, хотя и лампа перестанет самопроизвольно мерцать, подсветка также может перестать работать. Самый простой вариант избавиться от моргания лэд-элемента – установить в схему лампочку накала на 40 ватт. Ее сопротивления в холодном виде будет достаточно для деактивации драйвера энергосберегающего светоисточника. Однако в таком случае возникнет задача грамотного совмещения в одной люстре двух разных лампочек.

Монтаж и подключение светодиодной ленты через блок питания 12-24 Вольт.

Есть две основные причины выхода из строя светодиодной подсветки:

не качественные светодиоды и блоки питания

не правильный монтаж и подключение с ошибками

Вот основные три правила и ошибки, на которые нужно обращать внимание в первую очередь.

Светодиодная лента подключается параллельно, отрезками не более чем по 5 метров каждый.

Она даже продается катушками этого метража. А что если вам нужно подключить 10 или 15м? Казалось бы, подсоединил конец первого куска с началом второго и готово. Однако такое подключение запрещается. Почему так принято?

Потому что пять метров – это расчетная длина, которую могут выдержать токоведущие дорожки ленты. При большей длине, нагрузка будет превышать допустимую и лента обязательно выйдет из строя. Кроме того, будет наблюдаться неравномерность свечения. В начале ленты светодиоды будут светить ярко, а в конце гораздо тусклее.

Вот так будет выглядеть схема параллельного подключения светодиодных лент длиной превышающих допустимую:

При этом подключать ленту можно как с двух сторон, так и с одной. Подключение с двух сторон позволяет уменьшить нагрузку на токовые дорожки, а также помогает избежать неравномерности свечения в начале и конце ленты.

Особенно это важно на мощной ленте – свыше 9,6Вт/метр. Именно так советуют подключать профессионалы, которые занимаются установкой светодиодной продукцией долгие годы. Единственный жирный минус – приходится тащить дополнительные провода вдоль всего освещения.

Светодиодная лента должна обязательно монтироваться на алюминиевый профиль, который выполняет роль теплоотвода.

Во время работы лента нагревается, и эта температура отрицательно влияет на сами светодиоды. Они попросту перегреваются и начинают терять яркость, постепенно деградируя и разрушаясь.

Таким образом лента, которая могла бы спокойно проработать 5-10 лет, без профиля перегорит у вас через год, а может даже и раньше. Поэтому использование алюминиевого профиля в светодиодной подсветке обязательно.

Единственная лента, где можно обойтись без него – это SMD 3528. Она маломощная, всего 4,8Вт на 1м и не столь требовательна к теплоотводу.

Особенно нуждаются в теплоотводе ленты залитые сверху силиконом. В них теплоотдача происходит только через подложку, снизу. А этого бывает иногда недостаточно. Если вы еще наклеите ее на какой-нибудь пластик или дерево, то здесь вообще никакого охлаждения не будет.

Правильный выбор блока питания это гарантия долговременной и безопасной работы всей подсветки.

Блок питания должен быть мощнее чем светодиодная лента на 30%.

Только в этом случае он будет работать нормально. Если вы подберете его впритык, ровно по мощности всех светодиодов, то блок будет постоянно трудиться на своем пределе. Естественно такая работа скажется на продолжительности эксплуатации. Поэтому всегда давайте ему запас.

Для монтажа освещения с помощью светодиодной ленты вам понадобится:

бухта светодиодной ленты. Необходимую длину отрежете в процессе монтажа.

трехжильный кабель ВВГнг-Ls сечением 1,5мм2

блок питания

диммер и пульт управления

монтажный провод ПуГВ. Лучше всего взять с разноцветной изоляцией красного и черного цветов. Сечение также 1,5мм2

Если у вас не выполнены эл.монтажные работы, то предварительно необходимо подвести напряжение 220В к месту подключения ленты. Для этого штробите стену, либо укладываете кабельный канал и протягиваете по нему трехжильный кабель ВВГнг-Ls 3*1,5. Ведете его непосредственно до той распредкоробки, где будет подключаться питание светодиодной ленты.

Можно использовать существующую распаечную коробку, где подключено основное освещение. Главное чтобы место позволяло свободно подключить дополнительные провода и клеммники.

Выключатель на светодиодную ленту желательно устанавливать именно на провода 220 Вольт, а не перед лентой на отходящие 12-24В. В этом случае блок не будет работать постоянно. Тем более, импульсным блокам работать без нагрузки противопоказано. К тому же так будет выше уровень безопасности.

Предварительно проверьте и не перепутайте фазу, ноль и землю. Чаще всего, ноль бывает синего цвета, заземляющая жила – желто-зеленого, а фазная — любых других расцветок.
Но доверять только цветовой маркировке нельзя! Более подробно как без ошибок отличить ноль и фазу можно ознакомиться в статье «Как определить фазу и ноль в электропроводке».

Далее нужно от этой распредкоробки в штробе, гофрорукаве или в кабельном канале проложить кабель к будущему месту установки блока питания. Для его размещения монтируете удобную полочку. Изготовить ее можно из кусков фанеры или гипсокартона. Рядом размещаете и диммер.

Протянув кабель до блока, можно приступать непосредственно к подключению проводов.

Как подключить диодную ленту к 220

Напряжение в бытовой сети электроснабжения – 220 вольт. Светодиодные ленты, используемые для подсветки в интерьере, необходимо подключать исключительно через блок питания, который не только понижает подаваемое на ленту напряжение, но и сглаживает колебания переменного тока. Однако существуют led-ленты, которые содержат большое количество излучателей, а потому рассчитаны на уровень сетевого напряжения без какого-либо его понижения. О том, как подключить диодную ленту к 220 вольт, пойдет в этой статье.

Светодиодная лента 220В – что это такое и как ее подключить

Обычная светодиодная лента имеет стандартную длину 5 метров. Как правило, она разделена на 5-сантиметровые отрезки. Разрезать ленту можно исключительно по данным линиям, которые в некоторых случаях даже выполнены в виде перфорации. Каждый такой 5-сантиметровый блок содержит несколько излучающих кристаллов, соединенных последовательно – это сводит напряжение для каждого кристалла до требуемого значения.

В зависимости от того, на какое напряжение рассчитана вся лента, на каждом 5-сантиметровом участке находится определенное количество светодиодов, кратное трем:

• если лента рассчитана на 12 вольт, то на одном отрезном участке расположено 3 кристалла;
• если на 24 вольта, то кристаллов уже 6;
• если на 110 вольт, то излучателей уже 30, а отрезной участок имеет длину не 5, а уже 50 см;
• а если светодиодная лента рассчитана на 220В, подключение которой будет подробно разобрано далее, то светодиодных кристаллов на полуметровом отрезном участке будет уже целых 60.

В лентах, рассчитанных на подключение к сети 220 вольт напрямую, каждый SMD-кристалл потребляет 3,5 Вольта: это диоды SMD 5630; 3528; 5050; 2835; 3014. На отрезном блоке сосредоточено 60 соединенных последовательно диодов, то есть, общее потребляемое напряжение в теории должно составлять 210 В.

Однако сеть дает 220 В, а иногда даже 230 В, и особенностью 220-вольтовых лент с особо яркими излучателями SMD 5630 является то, что диоды в них работают с небольшим перенапряжением – на каждый кристалл приходится максимум 3,83 Вольта.

У led-лент с 60 кристаллами на 0,5 метра диоды располагаются в 2 ряда. При этом если посчитать, то получается, что на стандартном 5-сантиметровом участке располагается 6 кристаллов с крайне высокой светимостью. Кроме того, такая светодиодная лента на 220В без блока питания используется для оформления объектов, располагающихся вне ограждающих конструкций – под открытым небом.

Ленты с диодами SMD 5630 имеют следующие уникальные характеристики энергопотребления:

• Потребляемая мощность составляет 10 Вт/п.м. длины ленты.
• Светоизлучающие диодные кристаллы имеют крайне высокий КПД – более 83% потребляемой ими энергии превращается в полезный свет, однако, оставшиеся 17% неизбежно переходят в тепло. В результате лента изрядно нагревается. Чтобы не допустить оплавления такой ленты, для ее изготовления в качестве основы задействуется толстая фольга, покрываемая термостойким полимером с обеих сторон. Металл не только обеспечивает прочность всей ленты в целом, но и эффективно рассеивает тепло по всей своей длине.

Как же подключить светодиодную ленту на 220 Вольт? Казалось бы, подключение диодной ленты к 220 В можно осуществлять по-простому, то есть, напрямую. Но диоды устроены так, что они пропускают ток в одну сторону и не пропускают в другую. Поэтому если подключение светодиодной ленты к сети 220 В осуществить без предварительно вставленного в цепь выпрямителя, то все кристаллы на ленте будут мигать с частотой 50 раз в секунду.

Такая, и даже в 2 раза большая частота (то есть, 100 Гц), согласно СанПИН, не является допустимой, особенно в жилых помещениях. Для человеческого глаза такой свет будет восприниматься, как мерцающая рябь, от чего будут быстро уставать глаза.

Перед тем как подключить диодную ленту к 220 В переменного тока, следует вставить в цепь выпрямитель. Это устройство содержит несколько конденсаторов, которые накапливают в себе заряд, когда ток идет в одном условном направлении и выдают этот заряд в цепь, когда направление движения тока меняется. Таким образом, выпрямитель делает из переменного тока постоянный без какого-либо понижения напряжения.

Однако и на этом еще не все. Работа выпрямителя «груба». Его главная функция – это обеспечить, чтобы электроны следовали в одном направлении. Поэтому схема подключения светодиодной ленты к 220 В, помимо выпрямителя, должна включать в себя еще и контроллер. Этот прибор – аналог выпрямителя, только в его задачу входит стабилизация, сглаживание любых, даже очень слабых, колебаний разности потенциалов. Современные выпрямители, как правило, содержат внутри себя блок контроллера, что позволяет им выдавать ровный ток и даже сглаживать колебания в сети.

Если речь идет о светодиодной ленте 220В RGB, которая является цветной, то ее монтаж должен производиться через такой же RGB-контроллер.

Как подключить светодиодную ленту с меньшим напряжением к 220В

Кроме светодиодных лент на 220В, подключение которых осуществляется без блока питания, на рынке присутствуют led-ленты, рассчитанные на напряжение 12, 24 и 110 вольт, и таких изделий большинство. Как же подключать такие диодные ленты к 220 В?

Выше неоднократно упоминались так называемые блоки питания или адаптеры, и именно на них ложится такой функционал, как запитка светодиодной ленты от 220 вольт. Адаптеры представляют собой мини-трансформаторы, где присутствуют 2 катушки-обмотки. Соотношение количества витков этих катушек соответствует отношению входящего и исходящего напряжений. Поэтому у адаптеров показатели сетевого напряжения, с которым он может работать, и напряжения, которое он готов предоставлять для диодной ленты всегда детерминированы.

Современные адаптеры для led-излучателей обычно оснащены одновременно и выпрямителями, и контроллерами, а кроме того, еще и ограничителями силы тока. Именно поэтому такой блок и называют блоком управления. В итоге на выходе пользователь имеет электропитание, соответствующее потребностям его led-ленты, даже если у нее нестандартная длина.

Однако следует помнить, что если самостоятельно подсоединить светящуюся ленту, рассчитанную на 12-110 вольт к розетке без блока питания, то лента сгорит вне зависимости от того, был или нет в цепи выпрямитель. Дело в том, что такое напряжение генерирует слишком большой для ленточного сечения проводки ток, в результате чего жилы очень быстро оплавятся.

Перед тем как подсоединить светодиодную ленту с меньшим напряжением к 220В, удостоверьтесь, что в цепи присутствует блок питания, чья мощность соответствует нормативу: совокупное потребление led-ленты + 25%.

Как подключить к 220 В светодиодную ленту на 12 или 24 В

Определяющим параметром здесь является потребляемая мощность. Длина ленты может быть самой разной, особенно если вы составляли ее из отдельных отрезков, спаивая их вместе, что очень сильно влияет на энергопотребление.

Потребляемая мощность зависит от двух параметров и имеет 2 основных ограничения:

• Энергопотребление зависит от длины led-ленты, которая не должна превышать стандартную длину катушки в 5 метров.
• Максимальную энергию для светящейся ленты задает блок питания. Именно он обеспечивает исходящее напряжение, которое является определяющим параметром электропитания. Поэтому перед тем, как подключить диодную ленту на 12 В к 220 В, следует взять в руки рулетку и точно измерить длину светящейся полосы, а еще лучше – пересчитать диоды, чтобы точно определить номинальную потребляемую мощность и подобрать для нее подходящий по выдаваемым показателям блок питания.

Если перед вами задача – как подключить несколько светодиодных лент к сети 220 В и при этом требуется запитать 2, 3 и более светодиодных лент, то здесь существует 2 варианта:

1. Делается разводка в проводке на участке с сетевым напряжением 220 В – тогда для каждой ленты или отдельно подключаемого участка следует приобрести отдельный блок питания.
2. Нужно приобрести блок питания с несколькими портами (разъемами) для параллельного подключения штекеров для питания лент. В этом случае совокупная мощность подключаемых лент должна соответствовать номинальной выдаваемой мощности блока питания.

Но общим правилом, которое нужно помнить перед тем, как подключить диодную ленту с любым напряжением к 220 В – никогда не соединять ленты последовательно.

Основные ошибки при подключении светодиодной ленты к сети 220в

Разберем самые часто встречаемые ошибки при подключении диодной ленты к 220 В:

• Запрещается удлинять ленты свыше стандартной длины – максимум 5 метров, припаивая к ним дополнительные отрезки. Ведь чем длиннее лента, тем большая энергия «течет» по жилам ее проводки. Если вы удлинните ленту, то соответственно, прибавите и потребителей на ленточную проводку. А значит, в ней могут возникнуть уже недопустимые токи, которые будут греть жилы и могут привести к их расплавлению.
• Недопустимо подключать к блоку питания светодиодные ленты, соединенные последовательно, если их совокупная длина превышает 5 метров. Это запрещается даже в том случае, если блок питания способен обеспечить данное энергопотребление. Блок управления в данном случае играет роль максимального ограничителя подаваемой мощности. Но эта мощность может уже быть слишком большой для ленточной проводки. И никакие предохранители, находящиеся в блоке питания не смогут защитить от расплавления пластика ленты и потенциального короткого замыкания.
• Перед тем как подключить диодную ленту меньшего напряжения к 220 Вольтам, зачастую приобретается блок питания с номинальной мощностью без 25%-ного задела. В итоге кристаллы сияют не в полную силу.
• Светящиеся ленты, рассчитанные на 12 или же на 24 В, требуют соответствующих блоков питания. Невозможно подключить ленту на 24 В к блоку, выдающему только 12 В, а затем пытаться увеличить светимость кристаллов, обрезая отдельные участки ленты. Перед тем как подключить светодиодную ленту с меньшим напряжением к 220 В, следует убедиться, что все звенья цепи подходят друг другу по номинальным параметрам.

Такие задачи, как подключить светодиодные ленты на 220 Вольт имеют разные решения в зависимости от мощности лент. Для лент 220 не нужен блок питания, но отдельно придется приобретать контроллер-выпрямитель. При меньших расчетных уровнях напряжения блоки питания, как правило, уже оснащены и контроллерами, и выпрямителями, и предохранителями. Но главное – не соединять led-ленты с максимальными стандартными длинами последовательно. Это чревато возникновением пожароопасной ситуации.

Подключение светодиода к сети 220 Вольт

В декоративном освещении и прочих местах, где светодиод используется как источник света, принято подключать его через драйвер. Драйвер уже имеет необходимые параметры для бесперебойной и максимально эффективной работы светодиода. Он актуален в тех случаях, когда в цепи наличествует несколько мощных кристаллов или целый набор светодиодных лент.

Подключение светодиода напрямую к напряжению 220 В используется в том случае, когда LED будет выглядеть как слабенький индикатор – если в подключении участвуют один или несколько элементов. Для них покупка драйвера совершенно нецелесообразна. В данном материале описана разница подключения через драйвер и к сети 220 В напрямую, а также показаны и объяснены схемы подключения различных типов.

1. В чем заключается разница подключения
2. Способы подключения к переменному току
3. Применение в быту
4. Техника безопасности
5. Заключение

В чем заключается разница подключения

Как подключить светодиод к сети 220 В? Проблема изначально кроется в технических характеристиках LED. Его работа основана на пропускании сквозь кристаллы определенного тока, вследствие чего они светят. Драйвер призван контролировать подачу тока на кристалл, ограничивая ее тем количеством, которое необходимо конкретно для этих моделей подключаемых светодиодов.

Пример подключения драйвера
для декоративной подсветки светодиодами

Ключевой особенностью драйвера является подача на светодиод постоянного тока, а не переменного, который протекает в обычной бытовой розетке. Переменный ток 220 В подает на кристаллы синусоподобное напряжение с частотой 50 Гц. Это означает, что его направление меняется 50 раз в секунду. При этом если включить светодиод, он будет светиться только при основной подаче тока и гаснуть при обратной. На схеме это выглядит так.

Зависимость свечения кристалла
от направления переменного тока

Глядя на график, становится понятно, что LED не будет светить постоянно, а будет мигать с такой же частотой, как и сам ток – 50 раз в минуту. Для человеческого глаза такое мерцание не различимо, и он будет видеть обычный равномерный свет. Но это не значит, что подключение светодиода к сети выполнено правильно.

Светодиод способен пропускать ток только в одном направлении, обратные колебания приводят к разрушению его структуры и последующей деградации. Для того чтобы светодиод не вышел из строя, к нему необходимо применять защитные меры.

Способы подключения к переменному току

Номинал резистораПростым и дешевым способом будет использование гасящего резистора, который включается в электрическую цепь, представляющую собой последовательное соединение светодиодов. Номинальной мощностью ограничительного резистора будет значение, которое рассчитывается по следующей формуле:

где: 0,75 – коэффициент надежности LED (теоретическое, конкретное узнавать у производителя);

Uпит – напряжение источника тока;

Uпад – напряжение, падающее на диоде и вызывающее свечение кристалла;

I – номинальный проходной ток.

При этом помните, что за напряжение источника тока следует принимать не 220 В, а амплитудный параметр 310 В. Это обязательно нужно учитывать для правильности выходных параметров при выполнении расчета.

Мощность резистора

После включения резистора в цепь появляется достаточно сильное сопротивление, которое сопровождается ощутимым выделением тепла – ведь падающее напряжение должно куда-то преобразовываться. Поэтому важным параметром при подборе резистора является его мощность, которая рассчитывается по формуле:

где: U – разность сетевого и падающего напряжений.

Подключение резистора, выполненное своими руками, сгладит резкую амплитуду переменного тока и позволит подключать светодиоды к сети 220 вольт. Но даже после его подключения все равно остается обратное напряжение такой же силы, поэтому для обеспечения безопасности кристалла выполняется еще несколько операций.

Подключение диода с высоким порогом обратного пробоя. Это самый простой и эффективный способ защитить LED от тока обратного направления. Смысл в том, что этот диод имеет колоссальное сопротивление на обратное направление, пропуская ток в одну сторону и не давая ему пройти в другую. На схеме это выглядит так:

Защита светодиодов от обратного напряжения диодом

Здесь не нужно выполнять расчет – обратное напряжение такого диода должно превышать указанные выше 310 В. При изменении направления тока все напряжение будет приложено только к нему. Практика показывает, что чем больше будет его сопротивление, тем надежнее он защитит LED. Оптимальный параметр приближается к 1 000 В.

Встречно-параллельное включение светодиода и обычного диода. В отличие от обратного диода, резистор гасит напряжение в обоих направлениях. Смысл данного способа заключается в том, чтобы обратную амплитуду направить сразу на установленный ранее резистор, который и заглушит его. Учтите, что для такой схемы ранее рассчитанные параметры резистора нужно как минимум удвоить и добавить маленький хвостик в 5–10% для амортизации перепадов напряжения.

Встречно-параллельное подключение светодиода и диода

Встречно-параллельное подключение светодиода и диодаВстречно-параллельное подключение двух одинаковых светодиодов к напряжению 220 В. Как подключить светодиоды к сети 220 В? Если подразумевается подключение их в количестве двух штук (иди любого другого четного количества), то можно сразу расположить светодиоды так, чтобы заменить и диод обратного напряжения, и обычный. Аналогично предыдущей схеме вместо маленького диода на обратное направление ставится второй светодиод. Таким образом, первый импульс придется на первый светодиод, а возвратная амплитуда вернется на гасящий резистор через второй. Для реализации такой схемы не забудьте подключить светодиод к сети, соблюдая обратное направление (это касается второго элемента). Разделение будет такое – половина в одну сторону, половина в другую.

Встречно-параллельное подключение двух светодиодов

Два последних способа очень экономичны в плане покупки и установки радиодеталей, однако имеют общий существенный минус – при двойном сопротивлении на резисторе образуется и двойное выделение тепла. Поэтому необходимо правильно рассчитать его мощность. Представим наиболее простые способы выполнить расчет. Предположим, что в наших схемах использовались резисторы с сопротивлением в 30 кОм, при переменном напряжении 220 В они выдают ток около 10 мА. Рассчитываем, сколько тепла образуется на элементе:

10×10×30 = 3 000 мВт или 3 Вт.

Из этого следует, что для нормальной работы резистора в цепи с двумя светодиодами его мощность должна приближаться к 4 Вт – этого запаса вполне достаточно для безопасной работы.

Возникает следующая проблема – увеличение количества запитанных светодиодов от сети в цепи даже до 3 штук ведет к колоссальным требованиям к резистору – его мощность уже должна приближаться к 40 Вт, что экономически и логически совсем не выгодно. Этим нюансом пренебрегать не надо – если мощности окажется недостаточно для выделения тепла такой силы, резистор очень быстро перегреется и сгорит, вызвав в сети опасное короткое замыкание и доставив много проблем.

Включение конденсатора в электрическую цепь. Такой вид нагрузки имеет большое преимущество перед резистором – его сопротивление реактивное, то есть на нем мощность не рассеивается. Ниже представлена наиболее частая схема подключения светодиодов от сети 220 В с конденсатором. Следует помнить, что при всех своих преимуществах конденсатор имеет одну существенную опасность для пользователя – после отключения подачи тока в сеть 220 В он продолжает хранить внутри остаточные заряды. Для их нейтрализации в цепь подключается резистор R1. Резистор R2 устанавливается для защиты цепи от резкого скачка напряжения через конденсатор. Также не забываем и об установке диода обратного напряжения VD1, который защищает LED от возвратной полярности.

Схема подключения светодиодов через конденсатор

Упомянем и о материале нагрузки. Он бывает двух видов – полярный и неполярный. Для нашей цепи в обязательном порядке устанавливаются только вольтовые неполярные варианты. Электролитные и танталовые устанавливать запрещено – обратное напряжение очень быстро разрушит их структуру, что приведет к выгоранию цепи и короткому замыканию. Его мощность аналогична резистору для этих целей – не менее 400 В.

Расчет емкости конденсатора

У конденсатора есть параметр, который перед подключением светодиодов к сети 220 вольт нужно рассчитывать – емкость. Эмпирическая формула приведена ниже:

где: U – все то же амплитудное напряжение переменного тока, 310 В;

I – ток, который проходит через установленный светодиод, мА;

Uд – падающее напряжение тока для образования свечения на кристалле.

Применение в быту

Чаще всего такие схемы встречаются в выключателях с подсветкой. Типичная схема правильного использования указана ниже:

Подключение светодиода в выключателе

Ввиду маленькой мощности световых устройств в них нет защищающих обратных диодов. Резистор установлен таким образом, чтобы ограничить прямой ток значением 1 мА. Такая схема подключения светодиода к сети 220 вольт не особо эффективна в плане яркости свечения, оно очень тусклое, но свою роль играет хорошо – в темной комнате выключатель видно. Здесь обратное напряжение при размыкании контактов цепи направлено на резистор, в качестве дополнительной нагрузки также выступает наличие светодиодной или любой другой лампочки, а также блока питания. Таким образом, светодиод защищен он обратного пробоя током.

Техника безопасности

Кратко о нюансах подключения, которое выполняется в большинстве домов – для обеспечения безопасности при работе с электрической цепью часто бывает мало выключить один только выключатель. Дело в том, что он, как правило, размыкает фазу, но при этом из-за отсутствия заземления на ноле остается остаточное напряжение. Если заземление неправильное, например, люди подключаются к батарее или водопроводу, есть риск попасть на напряжение между фазой и заземлением. Отключайте питание полностью на рубильнике или счетчике на входе в дом или квартиру, и сделайте уже правильное заземление, если у вас его нет.

Заключение

В создании такой цепи главный нюанс – правильный подбор параметров резистора и конденсатора. Переменный ток, который протекает в розетке, оказывает сильное разрушающее действие на элементы, неприспособленные к пропусканию через себя обратного тока. Грамотное ограничение амплитуды переменного тока с заданным амортизационным запасом и правильный расчет обезопасит цепь от выгорания и короткого замыкания, позволив ей работать долго и надежно.

Как включить в сеть светодиод в 220В

Светодиоды — неотъемлемая часть электроники, позволяющая осуществлять индикацию состояния приборов. В зависимости от цвета и расположения на корпусе светоизлучающие диоды сигнализируют о состоянии зарядки, подключении гаджета к сети и т. п. Но бывают ситуации, когда в приборе отсутствует штатная сигнализация, а человеку она нужна. Тогда и встаёт вопрос о том, как включить светодиод в 220 В, не используя понижающих напряжение трансформаторных устройств.

• Технические особенности диода
• Подключение через резистор
• Применение конденсатора

Технические особенности диода

Светодиод представляет собой радиотехнический элемент, пропускающий ток, как и стандартный диод, только в одном направлении, но при этом излучающий электромагнитные волны в видимом диапазоне. Если осуществлять интеграцию такого диода в сеть с постоянным током, то важно не перепутать «плюс» и «минус». Внедрение же светового диода в переменную сеть и решение вопроса о том, как запитать светодиод от сети 220 В, где периодически (с частотой 50 Гц) происходит изменение направления тока и напряжения, потребует дополнительных расчётов.

Чтобы определить среднее значение тока и подключить светодиод к сети 220 вольт, необходимо разделить напряжение действующей сети пополам, то есть 220 В / 2 = 110 В. Это значение берут за основу для последующих расчётов.

Электрическое сопротивление светодиода, как и любого полупроводникового элемента, не линейно и зависит от величины разности потенциалов, приложенной к нему. Для сети с переменным током и напряжением 220 В с приемлемой точностью можно взять усреднённое значение в 1,7 Ом. Тогда, согласно закону Ома, величина тока, который будет проходить через полупроводниковый кристалл диода, если его подключить напрямую к сети, будет примерно равна 65 ампер (110/1,7).

Такой показатель просто приведёт к сжиганию прибора. Для уменьшения величины тока, проходящего через полупроводник, потребуется последовательное включение в цепь рядом со световым диодом сопротивления.

Для этой цели применяют исключительно резисторы в цепях с постоянным напряжением, а с переменным током есть возможность применять так называемые реактивные сопротивления — конденсаторы и катушки индуктивности. Сопротивление они создают благодаря накапливанию электромагнитной энергии в первый полупериод (ток протекает в одном направлении) и возвращению её в сеть во втором полупериоде (при обратном течении электрического тока).

Подключение через резистор

Подобная схема обычно реализуется для индикации работы электротехнических устройств. Она используется в световом сигнале, свидетельствующем о включении в сеть электрочайника, в подсветке кнопки выключателя и т. д. Главными достоинствами этого варианта интеграции светящегося диода в сеть считаются относительная дешевизна, простота и надёжность.

Но есть в этой схеме один нюанс. Он заключается в необходимости гашения обратного напряжения, так как его избыток может привести к выходу из строя полупроводникового прибора. С этой задачей легко справляются кремниевые диоды, которые способны пропускать ток по величине не меньше того, что проходит в сети. Подключить их можно в цепь двумя способами:

• последовательно, то есть после резистора и перед светодиодом, но соблюдая полярность;
• параллельно со светящимся диодом, но изменив полярность на 180 градусов.

Некоторые специалисты считают, что использование гасящих диодов необязательно, но практика показывает, что обратный ток в некоторых случаях вызывает тепловой пробой p-n перехода. Поэтому дополнительные затраты на приобретение кремниевых диодов вполне оправданы для реализации подключения светодиода к сети 220 В, схема которого содержит гасящий резистор.

Применение конденсатора

Негативной стороной использования резистора для уменьшения тока при включении в цепь 220 В светодиода является довольно существенное рассеивание мощности. Эта проблема становится заметной при нагрузке с большим током потребления. Решением является схема подключения светодиода к 220 В, где реализуется интеграция неполярного конденсатора вместо резистора. Сопротивление конденсаторов имеет реактивный характер, что исключает рассеивание мощности.

Подключение конденсатора в схему светодиода с целью токоограничения имеет один нюанс, который может привести к выходу из строя светового диода, — сохранение накопленного заряда после отключения питания сети. Из-за этого в схему с неполярным конденсатором добавляют:

• два резистора;
• диод, подключённый параллельно светодиоду, но в обратном направлении.

Резисторы (один — параллельно с конденсатором, а второй — последовательно) защищают всю схему от бросков напряжения при подаче напряжения из сети, а диод является защитой светодиода от разности потенциалов с обратной полярностью.

Эти способы подключения применимы к маломощным светодиодам, которые используются для индикации или подсветки. Подключение мощных диодных элементов, предназначенных для светодиодных ламп освещения, осуществляется схемами с использованием спецблоков питания (драйверов).