Светодиодный индикатор выключателя схема

• Виды выключателей с индикатором
• Подключение линии
• Схема подключения индикатора

Подключение выключателя с индикатором во многом зависит от его вида. Индикаторные выключатели делятся по тем же критериям, что и обычные, то есть бывают одноклавишные, двухклавишные, многоклавишные, проходные и т.д. Различие состоит лишь в наличии светодиодного или неонового индикатора.

По типу подсветки различают индикаторы с неоновой лампой или светодиодами. Их основное отличие – возможность работы с небольшими токами. Так, светодиодные индикаторы отлично зарекомендовали себя при работе с лампами накаливания, но в светодиодных светильниках они вызывают эффект мерцания из-за подачи ограниченного по величине тока. Выключатели с неоновой подсветкой такого недостатка практически лишены. Установка выключателя с подсветкой своими руками, при этом, не займет много времени. Я уверен, что каждый сможет подключить такой выключатель самостоятельно. Вы также можете прочитать статью о том, как установить выключатель своими руками.

Принцип работы СПСИ

Порядок переключения трёх тумблеров (всего 8 возможных сочетаний статических положений этих тумблеров) приведен в порядке, совпадающем с порядком расположения чисел в коде Грея. Важной особенностью кода Грея является то, что при переходе к следующему, ниже расположенному числу, достаточно в предыдущем числе изменить только одну цифру. Это как раз соответствует принципу работы СПСИ: При каждом переключении любого из трёх тумблеров, нагрузка (лампа) также должна переключаться. Другими словами, изменение положения одного (любого) из тумблеров приводит к переключению нагрузки независимо от положения двух других тумблеров (если нагрузка была выключена, то она включается и наоборот: если нагрузка была включена, то она выключается).

В разрыв третьего (считаем сверху вниз на рисунке 1) провода, соединяющего переключатели между собой, включены индикаторы. Так как все три индикатора одинаковы, то их компоненты имеют одни и те же позиционные буквенные обозначения, отличающиеся цифрой (1, 2 или 3), написанной после точки. Каждый индикатор состоит из силовой обводной цепи [1] на встречно — параллельно соединённых выпрямительных диодах VD1 и VD2 … VD4; и собственно индикаторной цепи R1 VD5 HL1 VD6 C1. На диодах VD2 … VD4 прямое падение напряжения в три раза больше, чем на диоде VD1. Такого напряжения, поданного на цепь R1 VD5 HL1 достаточно для заметного свечения светодиодов с рабочим прямым напряжением 1,5 … 1,8 В (суперяркие красные, жёлтые, оранжевые). Резистор R1 ограничивает ток через светодиод HL1. C1 является конденсатором фильтра постоянного тока. Выпрямительный диод VD5 и стабилитрон VD6 дополнительно защищают HL1 от чрезмерных прямого и обратного напряжений (соответственно).

При желании использовать в качестве HL1 зелёные или синие светодиоды, последовательно с цепью VD2 … VD4 следует включить дополнительно 1 – 3 аналогичных диодов, что конечно ведёт к неоправданному увеличению числа деталей СПСИ. Проверен также вариант замены кремниевого диода VD5 германиевым диодом типа Д2Б (30 Вольт, 16 мА), но в этом случае рекомендуется из нескольких экземпляров выбрать диод, имеющий наименьший обратный ток. (В этом случае включать последовательно в цепь VD2 … VD4 дополнительные кремниевые диоды не требуется).

Максимальный ток через нагрузку СПСИ составляет 1,7 х 2 = 3,4 Ампера, что соответствует мощности около 750 Вт, однако для большей надёжности работы коммутируемую мощность следует ограничить 0,5 кВт (рекомендуемый коэффициент нагрузки по мощности для выпрямительных диодов = 0,7). Рабочие режимы светодиодов HL1 при применении в качестве нагрузки ламп накаливания разной мощности приведены ниже:

Даже при столь малом токе в десятки — сотни микроампер свечение HL1 хорошо заметно в комнате, не освещённой солнечным светом.
СПСИ можно использовать, например, для включения – выключения освещения в ОО (охраняемом объекте). Для этого по одному тумблеру устанавливают внутри и снаружи охраняемого объекта, например, рядом с входной дверью. А третий – в комнате дежурного. Если комната дежурного расположена на несколько этажей выше, чем охраняемый объект; а из её окон хорошо видны окна ОО, то, включив освещение в ОО дистанционно, можно оперативно проконтролировать отсутствие в нём непрошеных гостей.

Также, дистанционным включением – выключением освещения можно создавать эффект присутствия в неохраняемом объекте с занавешенными не очень плотными шторами окнами.

В малосемейных общежитиях для включения освещения в общем тёмном коридоре, также можно установить на выходах из комнат разных хозяев по тумблеру. Кроме того, неплохо оборудовать не одним, а двумя-тремя переключателями освещения подъезд. При этом тумблеры СПСИ можно установить на первом, последнем и промежуточном этажах.

Иногда требуется управлять освещением и (или) приводным механизмом на сцене или в зрительном зале кинотеатра из разных мест. В этом случае также можно применить СПСИ.

На половину курьёзным способом применения СПСИ можно считать установку двух тумблеров снаружи и изнутри туалета или ванной комнаты в яслях или детском саде. Если случайно свет в туалете будет выключен наружным тумблером, то его можно без лишнего шума включить внутренним. Третий тумблер СПСИ устанавливается у стола дежурной няни.

Индикатор переменного и постоянного напряжения до 600 В

Следующий вариант представляет собой немного более сложную систему, из-за наличия в схеме кроме уже известных нам элементов, двух транзисторов и емкости. Но универсальность этого индикатора вас приятно удивит. Ему доступна безопасная проверка наличия напряжения от 5 до 600 В, как постоянного, так и переменного.

Основным элементом схемы индикатора напряжения выступает полевой транзистор (VT2). Пороговое значение напряжения, которое позволит сработать индикатору фиксируется разностью потенциалов затвор-исток, а максимально возможное напряжение определяет падение на сток-истоке. Он выполняет функции стабилизатора тока. Через биполярный транзистор (VT1) осуществляется обратная связь для поддержания заданного значения.

Принцип работы светодиодного индикатора заключается в следующем. При подаче на вход разности потенциалов, в контуре возникнет ток, значение которого определяется сопротивлением (R2) и напряжением перехода база-эмиттер биполярного транзистора (VT1). Для того чтобы слабенький светодиод загорелся, достаточно тока стабилизации 100 мкА. Для этого сопротивление (R2) должно быть 500-600 Ом, если напряжение база-эмиттер примерно 0,5 В. Конденсатор (С) необходим неполярный, емкостью 0,1 мкФ, служит он защитой светодиода от скачков тока. Резистор (R1) выбираем величиной 1 МОм, он исполняет роль нагрузки для биполярного транзистора (VT1). Функции диода (VD) в случае индикации постоянного напряжения – это проверка полюсов и защита. А для проверки переменного напряжения он играет роль выпрямителя, срезая отрицательную полуволну. Его обратное напряжение должно быть не меньше 600 В. Что касается светодиода (HL), то выбирайте сверхъяркий, для того, чтобы его свечение при минимальных токах было заметно.

Вариант №4 » лучшая схема с токоограничительным конденсатором, резистором и выпрямительным мостом.

Данный вариант схемы подключения индикаторного светодиода к сети 220 вольт считаю наиболее лучшим. Единственным недостатком (если можно так сказать) этой схемы является то, что в ней больше всего деталей. К достоинствам же можно отнести то, что в ней нет элементов, которые чрезмерно нагревались, поскольку стоит диодный мост, то светодиод работает с двумя полупериодами переменного напряжения, следовательно нет заметных для глаза мерцаний. Потребляет эта схема меньше всего электроэнергии (экономная).

Работает данная схема следующим образом. Вместо токоограничительного резистора (который был в предыдущих схемах на 24 кОм) стоит конденсатор, что исключает нагрев данного элемента. Этот конденсатор обязательно должен быть пленочного типа (не электролит) и рассчитан на напряжение не менее 250 вольт (лучше ставить на 400 вольт). Именно подбором его емкости можно регулировать величину силы тока в схеме. В таблице на рисунке приведены емкости конденсатора и соответствующие им токи. Параллельно конденсатору стоит резистор, задача которого сводится всего лишь к разряду конденсатора после отключения схемы от сети 220 вольт. Активной роли в самой схеме запитки индикаторного светодиода от 220 В он не принимает.

Далее стоит обычный выпрямительный диодный мост, который из переменного тока делает постоянный. Подойдут любые диоды (готовый диодный мост), у которых максимальная сила тока будет больше тока, потребляемого самим индикаторным светодиодом. Ну и обратное напряжение этих диодов должно быть не менее 400 вольт. Можно поставить наиболее популярные диоды серии 1N4007. Они дешево стоят, малы по размерам, рассчитаны на ток до 1 ампера и обратное напряжение 1000 вольт.

В схеме есть еще один резистор, токоограничительный, но он нужен для ограничения тока, который возникает от случайных всплесков напряжения, идущие от самой сети 220 вольт. Допусти если кто-то по соседству использует мощные устройства, содержащие катушки (индуктивный элемент, способствующий кратковременным всплескам напряжения), то в сети образуется кратковременное увеличение сетевого напряжения. Конденсатор данный всплеск напряжения пропускает беспрепятственно. А поскольку величина тока этого всплеска достаточна для того, чтобы вывести из строя индикаторный светодиод в схеме предусмотрен токоограничительный резистор, защищающий схему от подобный перепадов напряжения в электрической сети. Этот резистор нагревается незначительно, в сравнении с резисторами в предыдущих схемах. Ну и сам индикаторный светодиод. Его вы выбираете уже сами, его яркость, цвет, размеры. После выбора светодиода подбирайте соответствующий конденсатор нужной емкости руководствуясь таблицей на рисунке.

Видео по этой теме:

P.S. Альтернативным вариантом электрической светодиодной подсветки может быть классическая схема подключения неоновой лампочки (параллельно которой ставится резистор где-то на 500кОм-2мОм). Если сравнивать по яркости, то все таки она больше у светодиодной подсветки, ну а если особая яркость не требуется, то вполне можно обойтись данным вариантом схемы на неоновой лампе.