Резистор для неоновой лампочки. Неоновые лампочки
В продаже имеются выключатели с подсветкой, но заменять уже установленный без подсветки и еще исправный, редко кто соберется.
Потратив полчаса времени, желающий улучшить комфорт ночной жизни сможет дополнить выключатели в своей квартире подсветкой самостоятельно, даже не имея навыков электрика.
Установить выключатель подсветкой можно по одной из предлагаемых схем. Схемы отличается не только комплектацией, но и техническими характеристиками. Например, схема на светодиоде может не работать, если в светильнике установлены светодиодные лампы. А энергосберегающие лампы могут мерцать или слабо светиться в темноте. Рассмотрим подробно достоинства и недостатки каждой из схем.
Схема подсветки выключателя на светодиоде и сопротивлении
В настоящее время в выключатели для подсветки устанавливаются, как правило, светодиоды, включенные в выключателе по ниже приведенной электрической схеме.
Когда выключатель находится в положении «Выключено» ток проходит через сопротивление R1, далее через светодиод VD2, который светится. Диод VD1 защищает VD2 от пробоя обратным напряжением. R1 любого типа мощностью более 1 Вт, номиналом от 100 до 150 кОм. При указанном на схеме номинале R1, ток протекает около 3 мА, что вполне достаточно для хорошо заметного свечения в темноте. Если же свечение светодиода будет недостаточным, то величину сопротивления нужно уменьшить. VD1 любого типа, VD2 любого типа и цвета свечения. Для того, чтобы разобраться в теории и самостоятельно рассчитать величину и мощность резистора то нужно ознакомившись со статьей «Закон силы тока» .
Схему подсветки выключателя на светодиоде можно устанавливать, если в светильнике используется лампочки накаливания . Если стоят компактные люминесцентные (энергосберегающие), то не исключено, что в темноте Вы можете заметить их слабое свечение или мигание. Если в светильнике установлены светодиодные лампочки , то подсветка, сделанная по этой схеме может даже не работать, так как сопротивление светодиодной лампочки очень большее и ток достаточной силы для свечения светодиода может не создаться. В темноте возможно слабое свечение светодиодной лампочки. Схема очень простая, но имеет большой недостаток, потребляет много электроэнергии, около 1 кВт×часа в месяц. Вот так выглядит смонтированная схема.
Осталось только подсоединить к клеммам выключателя концы, которые смотрят вниз. Если Вы не допустили ошибки при монтаже, то схема сразу заработает. Я специально выложил фото на скрутках для тех, у кого нет возможности пропаять соединения паяльником. Для надежности и безопасности нужно все же пропаять скрутки и покрыть изолентой голые провода и резистор.
Схема подсветки выключателя на светодиоде и конденсаторе
Для повышения КПД подсветки в выключателе можно в электрическую схему установить дополнительный конденсатор, уменьшив при этом номинал резистора R1 до 100 Ом.
Эта схема отличается от выше приведенной применением в качестве токоограничивающего элемента вместо резистора, конденсатора С1. R1 тут выполняет функцию ограничения тока заряда конденсатора. Сопротивление R1 можно применять от 100 до 500 Ом мощностью от 0,25 Вт. Вместо простого диода VD1 можно установить светодиод, такой же, как и VD2. КПД схемы не изменится, а светить будут сразу оба светодиода с одинаковой яркостью.
Достоинством схемы с конденсатором – малое энергопотребление, около 0,05 кВт×часа в месяц. Недостатки схемы такие же, как у выше представленной и в дополнение большие габаритные размеры.
Схема подсветки выключателя на неоновой лампочке (неонке)
Схема подсветки выключателя на неоновой лампочке (неонке) лишена недостатков, присущих выше представленных схемам подсветки на светодиодах. Такая схема подсветки выключателя подходит для выключателей люстры и любых других видов светильников, с установленными в них как лампочками накаливания, так и энергосберегающих люминесцентных и светодиодных ламп.
Когда выключатель разомкнут ток течет через сопротивление R1, газоразрядную лампочку HG1 и она светится. R1 любого типа мощностью более 0,25 Вт, номиналом от 0,5 до 1,0 МОм.
На фотографии Вы видите собранную схему подсветки выключателя, проще которой не бывает. Достаточно последовательно с неоновой лампочкой любого типа включить резистор и схема готова.
Где взять неоновую лампочку
Неоновые газоразрядные лампочки (неонки) представлены широким рядом и можно использовать любую доступную из них. Обратите внимание, слева на фото газоразрядная лампочка с резистором номиналом 200 кОм, вынутая из вышедшего из строя выключателя компьютерного удлинителя, которые еще называют Пилот. Ее с успехом можно монтировать в любой выключатель без дополнительных хлопот по поиску комплектующих. Такие же лампочки с резистором устанавливают в электрочайниках , и других электроприборах для индикации включенного состояния. По центру фотоснимка неожиданно оказался Малогабаритный Тиратрон (триод) с Холодным катодом МТХ-90. Справедливости ради скажу, что тиратрон МТХ-90 в моём бра светит не один десяток лет.
Неоновые лампочки (неонки) окружают нас практически везде. В удивлены? Во всех старых светильниках с лампами дневного света используется стартер, это настоящая неоновая лампочка, помещенная в цилиндрический корпус. Для того, чтобы его извлечь из корпуса светильника, нужно цилиндр немного повернуть против часовой стрелки. Сколько в светильнике ламп дневного света, столько и стартеров. В стартере параллельно неоновой лампочке еще подключен конденсатор, он служит для подавления помех и при изготовлении индикатора не нужен.
Если стартер взят от старого светильника, прежде чем применить неоновую лампочку, не поленитесь проверить ее. Надо до монтажа подключить лампочку по вышеприведенной схеме. Лучше неонку брать из нового стартера, так как в старых стекло колбы лампочки изнутри, как правило, покрывается темным налетом и будет хуже видно свечение. Лампочка из стартера может быть с успехом использована при самостоятельном изготовлении индикатора фазы .
Готовый комплект подсветки для установки в настенный выключатель можно взять из неисправного современного электрического чайника . Как правило, в большинстве моделей имеется индикатор нагрева воды. Индикатор представляет собой неоновую лампочку, с которой последовательно включен токоограничивающий резистор и эта цепь включена параллельно ТЭНу . Если в Вашем хозяйстве завалялся неисправный электрический чайник, то неоновую лампочку с резистором можно извлечь из него и вмонтировать в выключатель.
На фотографии три неоновых лампочки от электрических чайников. Как видно светят они довольно ярко, поэтому в темноте будут в выключателе видны с большого расстояния.
Если внимательно присмотреться к изолирующим трубкам, надетым на места соединения выводов неоновой лампочки с проводами, то можно заметить на одной из трубок утолщение. В этом месте находится токоограничивающий резистор. Если трубку разрезать вдоль, то откроется картина, как на этой фотографии.
Пошаговая инструкция по установке в выключатель подсветки
При выполнении работ с выключателем необходимо отключить подачу электроэнергии!
Неоновые лампочки бывают с цоколем и без цоколя, у которых выводы выходят прямо из стеклянной колбы. Поэтому и способ их монтажа несколько отличается.
Установка в выключатель неоновой лампочки с гибкими выводами
Как правило, длины выводов у неоновой лампочки (неонки) или светодиода недостаточно для непосредственного подключения к клеммам выключателя и поэтому их надо удлинить отрезком медного провода. Эля этих целей подойдет как одножильный, так и многожильный провод любого сечения. Соединение провода с выводом лучше всего выполнить пайкой .
Перед пайкой выводы неоновой лампочки и концы проводника необходимо зачистить от окислов и залудить с помощью паяльника припоем. Затем примкнуть на длину не менее 5 мм и пропаять припоем.
Затем место пайки и вывод неоновой лампочки нужно заизолировать, надев на них изоляционную трубку. Можно просто навить пару витков изоляционной ленты.
Для удобства пайки конец припаянного проводника формируется с помощью круглогубцев в колечко и закрепляется на вывод выключателя.
Клавиши или крышки настенных выключателей обычно делают из белой пластмассы и свет от неоновой лампочки (неонки) или светодиода хорошо через них проходит. Его достаточно для видимости клавиши выключателя в темноте. Поэтому сверлить отверстие в выключателе против места установки подсветки не нужно.
На припаянный резистор тоже надевается изоляционная трубка или его изолируют изоляционной лентой. Конец вывода формируется в колечко и закрепляется на втором выводе выключателя.
Схема подсветки выключателя смонтирована, выключатель подключен к электропроводке, осталось только установить клавишу и работу можно считать законченной.
Установка в выключатель неоновой лампочки с цоколем
Использовать патрон для подсветки нецелесообразно, так как срок службы неоновой лампочки (неонки) больше срока службы выключателя, да и места в коробке мало. Поэтому целесообразнее присоединить цоколь к схеме с помощью пайки.
Для этого нужно снять с проводов изоляцию, залудить оголенные концы и сделать небольшие петельки. Затем припаять к местам пайки выводов лампочки на цоколе.
К проводу, отходящему от центрального контакта цоколя, на расстоянии 2-3 см припаивается резистор. Выводы резистора нужно укоротить и сделать на концах петельки для провода. Ко второму выводу резистора тоже припаивается провод.
Резьбовую часть цоколя и резистор необходимо заизолировать. Это можно сделать с помощью термоусаживающейся трубки, изолирующей ленты или предлагаемым мною способом.
Многие хорошо поливинилхлоридную (ПВХ) трубку, которую часто применяют для изоляции проводов. Чтобы отрезок трубки (кембрик) не сползал, внутренний диаметры должен быть чуть меньше, чем изолируемая пайка. Всегда возникают сложности с поиском кембрика подходящего диаметра.
Но если кембрик подержать минут 15 в ацетоне, то он делается эластичным и легко надевается на деталь, превышающую его внутренний диаметр в полтора раза. Так я изолировал в далеком прошлом лампочки в самодельной новогодней гирлянде.
После испарения ацетона, кембрик опять возвращает свой исходный размер и плотно обтягивает цоколь лампы. Снять кембрик уже не возможно, разве если повторно размочить ацетоном. Такой способ изоляции является аналогом термоусаживающейся трубки, только не требуется нагрева.
После проведения подготовительных работ подсветка размещается в коробке выключателя и подключается к его контактам.
Если места для размещения резистора недостаточно или под рукой нет нужного по мощности, то резистор можно заменить несколькими меньшей мощности, включив их последовательно или параллельно.
При последовательном соединении резисторов одинакового сопротивления мощность, рассеиваемая на одном резисторе, будет равна расчетной мощности, деленной на количество резисторов, а их величина, уменьшится и будет равна расчетной величине, деленной на количество резисторов. Например, по расчету требуется резистор мощностью 1 ватт и номиналом 100 кОм. 1 кОм=1000 Ом. Этот резистор можно заменить двумя включенными последовательно резисторами мощностью 0,5 ватт номиналом по 50 кОм.
При параллельном соединении резисторов одинакового сопротивления мощность рассчитывается, как и при последовательном соединении, а номинал каждого резистора должен быть равен расчетному значению, умноженному на количество соединенных параллельно резисторов. Например, для замены одного резистора 100 кОм тремя, сопротивление каждого должно быть 300 кОм.
При монтаже схемы резистор (конденсатор) подключать только к фазному проводу выключателя. Так как токи, протекающие через элементы схемы, не превышают нескольких миллиампер, то особых требований к качеству контактов не предъявляется. Если коробка с выключателем, в которую будет монтироваться подсветка металлическая, то необходимо исключить возможность касания токопроводящих проводников ее стенок.
Что-либо испортить при установке подсветки в настенный выключателя невозможно, как сам светильник является ограничителем тока. Самое плохое, что может произойти, это выход из строя монтируемых элементов при допущении грубых ошибок. Например, светодиод включить без токоограничивающего резистора, или номинал резистора ошибочно вместо 100 кОм взять 100 Ом.
Калькулятор для расчета
параметров токоограничивающего резистора
При самостоятельной установке в выключатель подсветки на светодиоде или на неоновой лампочке необходимо определить величину и мощность токоограничивающего сопротивления. Расчет можно выполнить по формулам, но гораздо удобнее рассчитать параметры резистора по специальному калькулятору. Достаточно ввести параметры и получить готовый результат. Калькулятор может быть полезен и для выбора резистора в выключателе с подсветкой заводского изготовления, в случае выхода резистора из строя.
Справка. На светодиоде падение напряжения лежит в пределах 1,5-2 В, на неоновой лампочке падает 40-80 В. Необходимый минимальный ток, при котором гарантируется свечение светодиода, составляет 2 мА, неоновой лампочки – 0,1 мА. Эти данные можно использовать при расчетах на калькуляторе, если неизвестны параметры светодиода или неоновой лампочки.
При выборе сопротивления возникает необходимость в определении его номинала по цветовой маркировке. Онлайн калькулятор поможет решить этот вопрос.
Выключатели электроприборов с подсветкой
В выключателях на переносках и удлинителях, тепло обогревателях и других электроприборах часто устанавливают выключатели с подсветкой. В них обычно вмонтирована неоновая лампочка с резисторами. Пришлось однажды ремонтировать удлинитель типа Пилот, в котором выпала и треснула клавиша управления включателем.
Когда разобрал выключатель, то не обнаружил токоограничивающего резистора, чем был очень удивлен. Неоновые лампочки недопустимо подключать в электрическую сеть 220 В без ограничения тока. Сразу же выйдет из строя. На левой фотографии вид клавиши со стороны установки неоновой лампочки, а справа, обратная сторона этой же клавиши выключателя.
Измерял сопротивление между пружиной и выводом неоновой лампочки, оно составило 150 кОм. В этом выключателе применили интересное конструктивное решение, два резистора номиналом по 150 кОм установили в отверстия клавиш и пружиной прижали их к выводам неоновой лампочки, обеспечив надежный контакт. Сами пружины осуществляют прижим подвижных контактов в выключателе, с которых, когда выключатель находится в положении Включено, и подается питающее напряжение на неоновую лампочку.
Применение схемы подсветки для индикации
Подсветка выключателя выполняет еще одну дополнительную полезную функцию – индицирует о работоспособности выключателя и исправности лампочки. Если подсветка работает, а свет не включается, значит, неисправен выключатель. Если подсветка не работает, следовательно, перегорела лампочка.
Любой из выше представленных вариантов схем можно применять для индикации исправности приборов или электрических цепей. Например, если подключить параллельно предохранителю , то в случае его перегорании индикатор засветится. Если в электроприборе нет штатного индикатора включенного состояния, то подключив индикатор сразу после выключателя, вы сможете всегда видеть, включен ли прибор. При монтаже в розетке (подключается параллельно токоподводящим проводам) Вы будете знать, находится розетка под напряжением, или нет.
Некоторым людям инструкция нужна для того, чтобы когда сгорит прибор выяснить, что они сделали не так.
Изготовление подсветки выключателя светодиодом своими руками не представляет никакой сложности. Крайне простая схема собирается буквально «на коленке» в течении нескольких минут. Но, если вы не хотите, чтобы все закончилось фейерверком и сгоревшей проводкой, внимательно прочтите эту статью.
Схема включения светодиода в выключатель в квартире
Схема и внешний вид выключателя
Как видите, устройство состоит лишь из двух элементов – токоограничивающего резистора и источника света.
Многих людей, не имеющих отношения к радиоэлектронике, эта схема может поставить в тупик. Ведь ставим мы светодиод в выключатель 220В переменного напряжения, хотя сам светодиод рассчитан на напряжение 2-12В постоянного. И основная лампа, по идее, тоже должна светиться при таком подключении.
Как и почему это работает?
Вспомним школьный курс физики:
- Напряжение – разность потенциалов с двух концов проводника . Чем выше напряжение, там быстрее электроны бегут по проводам.
- Сила тока – плотность электронов в проводнике . Когда в электрической цепи на пути электронов встречается участок с большим сопротивлением, часть из них отдает свою энергию этому участку.
Когда сила тока (плотность потока электронов) значительно больше, чем этот участок способен пропустить, излишки энергии преобразуются в тепло. Если бы перед диодом не было резистора, сила тока, проходящая через него, во много раз превысила бы его номинальные параметры, превратив кристалл диода в облачко. В этой схеме резистор исполняет роль вентиля, отсекая большую часть тока. Через саму лампу накаливания также будет протекать ток, но сила его настолько мала, что спираль раскаляться не будет.
Расчет параметров схемы
Подбираем резистор для светодиода. В этой формуле напряжение сети принимается за 320В, поскольку необходимо учитывать не номинальный параметр, а эффективное амплитудное напряжение.
Подбираем резистор Как сделать подсветку для выключателя
Главная задача схемы выключателя с подсветкой на светодиоде – ограничить силу тока, протекающую через светодиод. Для диода не важно с какой скоростью через него будут проходить электроны, он заберет свою «порцию» и преобразует ее в свечение. Если же плотность потока электронов буде выше его пропускной способности, излишки выделятся в виде тепла, расплавив кристалл.
Установка светодиода в выключатель 220В, схема:
Варианты, как можно подключить светодиод Вариант 1
Такой способ подключения будет работать, но очень недолго, несколько миллисекунд, пока разгорится спираль лампы накаливания. При таком подключении ток цепи будет рассчитан исходя из потребности лампы, превысив потребности светодиода в сотни раз. Это неправильный вариант.
Вариант 2
Это уже жизнеспособный вариант. Токоограничивающий резистор R1 уменьшит силу тока до необходимой величины. Для обычного светодиода на 20 мА сопротивление резистора должно быть:
(320В-3В)/0,02А≈16 кОм а мощность 0,25-0,5Вт.
Ради увеличения срока службы подсветки и уменьшения нагрева резистора, параметры сопротивления лучше увеличить в 3-4 раза. Такую схему можно увидеть, если разобрать дешёвый китайский выключатель со светодиодом. Здесь нет защиты от обратного тока, что не способствует долгой жизни такого устройства.
Вариант 3
Включение диода с обратной полярностью защищает светодиод от обратной полуволны. Это важно, если на линии в сети есть мощные устройства: стиральная машина, бойлер, электрочайник. Можно использовать любой малогабаритный диод с напряжением до 500-1000 вольт.
Примеры расчетов
Поскольку наша задача лишь подсветить выключатель и добиться максимальной жизнеспособности, ток светодиода берем 30% от номинала – 6мА
Резисторный токоограничитель
Uсд=3,5В, Iсд=20мА(0,02А)- Расчет делаем на 6мА (0,006А);
R1= (330-3,5) /0.006=55000Ом (55кОм). С целью уменьшения нагрева номинал резистора можно увеличить в 2 раза до 100 кОм.
Мощность резистора P=Ur1I=327 0.006=2Вт.
Параллельно светодиоду лучше зеркально включить диод на 1000В.
Емкостный токоограничитель
Вместо резистора можно использовать высоковольтный конденсатор, R1 необходим для саморазрядки конденсатора C1. Ёмкостная схема не греется.
C1=Rc/(2π £)=50кОм/(23,14 50Гц)=150мкФ; С1=150мкФ*500В;
R1=0,5-1 МОм;
Диод как в предыдущей конструкции.
Если выключатель предназначен для энергосберегающей лампы, лучше светодиод заменить неоновой лампочкой, донором которой послужит пускатель люминесцентного светильника. Классические схемы за счет гашения полуволны могут вызывать мерцание «энергосберегаек». Принцип подключения остается тот же, но из за более высокого номинального тока, около 100мА, резисторное или емкостное сопротивление (на неоновой лампочке) стоит увеличить до 500-600 кОм.
Область применения
- схема выключателя с подсветкой на светодиоде;
- индикатор включения в переносном удлинителе;
- миниатюрный ночник;
- подсветка для розетки.
При желании можно подключить светодиодную ленту, но лишь на емкостном ограничителе после тщательного перерасчета.
Так выглядит подсветка светодиодом 
Как подключать на живом примере Ниже приведена схема как подключить выключатель со светодиодом. Инструкция к подключению
- Перед началом монтажа схемы светодиода в выключателе убедитесь, что выключатель отключён от «фазы». Это можно сделать при помощи простой отвёртки-тестера.
- Проверьте качество изоляции всех соединительных контактов. Перемыкание оголенных проводов в лучшем случае выведет из строя схему подсветки, в худшем – проводку в квартире.
- При необходимости в пластиковой детали можно сделать монтажное отверстие светодиоду, чтобы тот равномерно освещал кнопку выключателя.
- Собираем получившуюся конструкцию и наслаждаемся результатом.
Если мы используем резисторный вариант, стоит поэкспериментировать с параметрами сопротивления. Диод может «стартовать» с 2В или 3В, соответственно во втором номинал резистора можно уменьшить.
Не забывайте, в таких устройствах ограничивается лишь плотность электронов, напряжение остается прежним и все еще опасным для живых организмов.
Хотя, неоновые лампы и относятся к газоразрядным источникам освещения, их световое излучение вовсе не является результатом дугового разряда, в отличии других видов газоразрядных ламп.
Световое излучение такими лампами осуществляется ионизированными газами. Ионизация инертных газов (обычно, это смесь аргон + неон) является результатом взаимодействия нейтральных атомов данной инертной смеси лампы со свободными движущимися электронами.
Действительно, сегодня неоновая вывеска - довольно востребованный атрибут любой наружной рекламы. Их применение в этой сфере обусловлено, прежде всего, особенностями этих ламп:
Насыщенность, мягкость, яркость и приятность восприятия их изучаемого света;
Широкий диапазон цветовой температуры света. Изменение оттенка излучаемого света реализуется использованием цветного стекла или изменением состава газовой смеси в колбе (трубке). Так, трубки, наполненные неоном, излучают красный цвет, аргоном - голубой;
Срок службы - в некоторых случаях он достигает 15-ти лет (!), во многом, конечно, зависит от частоты включений-отключений при эксплуатации;
Наконец, в буквально смысле «гибкость» ламп - возможность придания неоновым трубкам, практически, любой формы - от нужной буквы любого размера до слова, целиком.
Установка и подключение неоновых трубок
Выбор устройства для преобразования напряжения. Для электропитания неоновых трубок используется высокое напряжение, поэтому, для преобразования (повышения) сетевого напряжения применяются повышающие электромагнитные, либо электронные (конвертеры) трансформаторы.
При выборе выходного напряжения трансформатора следует учитывать длину, диаметр трубки и состав газовой смеси. В таблице ниже приводятся значения вторичного напряжения трансформатора, исходя их длины трубки, в которой рабочей смесью является неон:
Для трубок, содержащих стандартную газовую смесь К-4 (75% неона + 25% аргона) вторичное напряжение трансформатора можно вычислить по следующей таблице:
При выборе электронных преобразователей следует иметь ввиду, что, несмотря на их б́ольшую компактность и меньший вес в сравнении с электромагнитными трансформаторами устанавливать их лучше в помещении.
Это связано с ограничениями в эксплуатации при отрицательных температурах. Для гарантированной качественной работы преобразователя напряжения, установленного на улице правильней будет использовать электромагнитный повышающий трансформатор напряжения.
Выбор провода. Высокое напряжение питания неоновых трубок требует использования специальных высоковольтных проводов, отличающихся от "обычных" толщиной и составом изоляции.
На фото показан высоковольтный провод марки ПМВК (провод высоковольтный монтажный теплостойкий), имеющий, довольно толстую силиконовую изоляцию с многопроволочной медной луженой жилой (сечение 0,5-1,5 мм2).
Монтаж. Существуют основные правила монтажа неоновой рекламы, требующие обязательного соблюдения:
Необходимо избегать прямых касаний неоновых трубок и высоковольтных проводов к металлическим поверхностям, поэтому, следует использовать специальные стандартные держатели из поликарбоната для трубок и проводов;
Касания высоковольтных проводов к металлическим конструкциям могут привести к утечке тока, что может вызвать выход трансформатора из строя. Свечение трубок при этом может быть неровным (мерцание);
При использовании нескольких трансформаторов, высоковольтные отходящие провода от них следует распологать на расстояние не менее 0,15-0,2 м от соседних;
Длину высоковольтной части установки (высоковольтных проводов) следует делать по возможности короче. Это сократит риск возникновения тока утечки, упомянутого выше;
Не окажется лишним поместить высоковольтные провода в ПВХ-трубу, особенно, в месте их прохождения через металлические перегородки;
Схемы подключения неоновых трубок через повышающие трансформаторы напряжения:
Подключение трансформаторов может быть быть выполнено двумя способами: с использованием стандартной — "классической" схемы (1) и подключением через нулевую точку (2):
Подключая трансформатор по схеме 2 можно добиться существенной экономии высоковольтного кабеля. В случае неисправности какой-либо трубки перестанет работать только одна секция — та, в которой расположена эта неисправная трубка.
Однако, следует учесть, что такое подключение предусматривает одинаковую длину неоновых трубок в совокупности левой и правой секций рекламной вывески. Кроме того, диаметр трубок и состав их рабочей смеси должен быть, также, одинаков.
Неон. Мысли о неоне.
Проверка высоковольтного трансформатора для неона
На полках магазина можно увидеть выключатели с подсветкой. Но не каждый захочет производить замену обычного установленного выключателя. А искать его в темноте тоже не хочется.
Выключатели, имеющие подсветку, подключаются тем же образом, что обычные. Любой человек, желающий прекратить ночные поиски выключателя, сможет доработать его даже не зная элементарных вещей по электрике. Прочтите статью и вы поймете, что все просто. Выключатель можно дополнить светодиодом по самым простым схемам. Отличие схем не только в комплектации, но и характеристике. К примеру, схема выключателя на светодиоде может не заработать по той причине, что установлена светодиодная лампа в светильники. Энергосберегающие лампы могут мерцать, тускло светиться при темном свете. Давайте рассмотрим недостатки и достоинства каждой схемы.
Схема подсветки выключателя на светодиоде и сопротивлении
Как правило, для подсветки выключателя достаточно установить светодиод по схеме, приведенной ниже.
Если выключатель «Выключен», ток движется через R1(любого типа, от 100 до 150 кОм), затем через светодиод VD2 (светится). VD2 защищен от пробоя напряжением диодом VD1. Для хорошего свечения подойдет R1, ток которого 3 мА. Если свет светодиода слишком слабый, нужно уменьшить сопротивление. VD1, VD2 –любой тип и цвет свечения. Чтоб самостоятельно рассчитать параметры применяемого резистора, следует вспомнить закон силы тока. Подсветка на светодиоде используется в случае, если установлен светильник с лампой накаливания. В случае если стоит энергосберегающая лампа, можно заметить мерцание, мигание в темноте. Если светильник использует светодиоды для освещения помещения, то такая схема работать не будет из-за того, что сопротивление в светильнике слишком велико. И создать его в выключателе очень трудно. Схема простенькая, но у нее есть недостаток – потребление 1 кВт*ч в месяц. Вот схема.
Концы, смотрящие вниз, подключаются к клеммам. Эта схема на скрутках и подойдет она тем, кто не имеет паяльник. Но лучше пропаять места скруток и заизолировать их и резистор.
Схема подсветки выключателя на светодиоде и конденсаторе
Чтоб увеличит КПД свечения, в схему можно включить конденсатор, а ток резистора R1 сократить до 100 Ом.
Отличие этой схемы от предыдущей в том, что конденсатор служит заменой резистору R1. R1 (100 – 500 Ом; 0,25 Вт) в свою очередь выступает в роли ограничителя тока заряда.
Из недостатков — большие габариты, из плюсов — малые энергозатраты, 0,05 Вт*ч в месяц.
Схема подсветки выключателя на неоновой лампочке
Такая схема лишена тех недостатков, которые присутствуют в вышеописанных схемах. Большим плюсом является то, что она подходит для светильников как на энергосберегающих и светодиодных лампах, так и лампах накаливания.
При разомкнутом выключателе ток движется через газоразрядную лампу HG1, которая светится и сопротивление R1 (любая мощность, но не менее 0,25 Вт; 0,5-1 Мом).
Газоразрядные неоновые лампы представлены широким ассортиментом, выбрать можно любую. На фото показаны лампа и резистор, имеющий номинал 200 кОм. Она была изъята из выключателя удлинителя компьютера «Пилот». Она встраивается в любой выключатель без дополнительной доработки. Такие лампы можно найти в электрочайниках, прибор с индикацией.
Такие лампы повсюду. Вы удивились? Все светильники дневного света используют стартер, это и есть неоновая лампа, встроенная в цилиндричный корпус. Какое количество стартеров в светильнике, такое и количество ламп. Чтоб извлечь ее оттуда, поверните цилиндр против часовой стрелки. Так же в корпусе имеется конденсатор, подавляющий помехи. При изготовлении подсветки он не нужен.
Если стартер был изъят из поломанного светильника, проверьте работоспособность лампы. Неонку лучше брать от стартеров нового типа, так как в старых стекло темнеет, что приводит к тусклому свечению.
Внимание! Прежде чем работать с выключателем, отключите питание электроэнергии. Если у вас возникла проблема с габаритами резистора, то есть он оказался большим и не помещается, замените его несколькими параллельно включенными малых размеров.
Когда резисторы соединены параллельно, мощность, которая рассеивается на одном резисторе, будет равна мощности, которая поделена на их количество. Их величина станет меньше и будет равняться величине, которая поделена на количество. К примеру, нам требуется резистор на 1 Вт, 100 кОм.
Переведем килоОмы в Омы, получим 1 кОм равен 1000 Ом. Следовательно, этот резистор можно заменить двумя, включенными в цепь последовательно, мощность каждого 0,5 Вт и номинал 50 кОм.
Если соединение параллельное, расчет проводится этим же способом. Отличие в том, что номинальное напряжение резистора равно значению, которое умножено на их количество. Например, чтоб заменить резистор на 100 кОм тремя меньшими, сопротивление каждого должно составлять 300 кОм. Во время монтажа конденсатор либо резистор следует подключать к фазному проводу. Это все потому, что токи, которые протекают через детали схемы, не выше пары миллиампер. Поэтому, специальных требований к качеству имеющихся контактов не предъявляется. Если коробок, в который будет вмонтирована схема, выполнен из металла, нужно позаботиться об изоляции проводов.
Во время установки выключателя навредить чему-то не получится, потому, как светильник выступает в роли ограничителя тока. Самое худшее, что может произойти, это выход из строя элементов, которые вы будете устанавливать. К примеру, если вы возьмете резистор с номиналом 100 Ом вместо 100 кОм, либо вообще его не установите.
Пошаговая инструкция по установке в выключатель подсветки
Нионки могут, как иметь цоколь, так и быть без него. У вторых выводы напрямую выходят из колбы. Следовательно, вид монтажа отличается.
Установка в выключатель неоновой лампочки с гибкими выводами
Обычно, длинны выводов, которые торчат из лампочки, не хватает для того, чтоб соединить их клеммами к выключателю, поэтому нужно их удлинить куском медного проводка. Применяемый провод может иметь как одну жилу, так и множество. Лучше всего припаять эти провода к выводам лампочки.
Прежде чем приступить к пайке, нужно зачистить провода и залудить эти места припоем. Потом соединить провода с припуском не менее 5 мм и спаять.
После пайки не забудьте заизолировать место, надев изоляционную трубочку или обкрутив пару витков изоляционной ленты.
Чтоб было удобно производить дальнейший монтаж, на конце проводка, который был припаян, при помощи круглогубцев создается кольцо, за которое будет закреплен вывод выключателя.
Как правило, производители делают выключатели белого цвета. На его фоне отлично видна подсветка и ночью и сверлить дополнительное отверстие под светодиод не потребуется.
Затем, припаиваем резистор к второму выводу лампы. А уже к нему кусочек провода по той же схеме, что и первый. Он нужен нам для подключения второго вывода выключателя.
Со вторым выводом проделываем похожую операцию. Изолируем место пайки трубочкой или изоляционной лентой, скручиваем колечко и присоединяем к второму выводу выключателя.
Подсветка смонтирована, подключена к электрической проводке. Работа почти завершена, нужно лишь сделать клавишу для включения подсветки.
Установка в выключатель неоновой лампочки с цоколем
Использование патрона для подсветки дело лишнее. Так как срок службы лампочки значительно больше, чем срок действия выключателя. Следовательно, вместо применения патрона просто припаиваем цоколь к проводам.
Для этого снимаем изоляцию с проводов, лудим их паяльником и делаем маленькие петли. После этого припаиваем к выводам на лампе.
От центрального контакта цоколя отходит провод, к нему необходимо припаять резистор на расстоянии 2-3 см от цоколя. Выводы делаются нужной длины, на их конце скручиваются петельки. Такую же операцию проводим со вторым выводом резистора.
Резьбовая часть цоколя, а так же резистор подлежат изолированию. Это делается при помощи изоляции либо термоусаживающей трубочки.
Либо предлагаю свой способ изоляции.
Многим знакома полихлорвиниловая трубочка. ЕЕ часто применяют при изоляции провода. Для того, чтоб кусочек трубки (кембрик) не слазил, его внутренний диаметр должен быть меньше, чем сам провод. Проблема возникает, в том, что такой кембрик трудно найти.
Существует не хитрый способ. Если подержать кембрик около 15 минут в ацетоне, он размягчится и легко оденется на деталь, которая превышает внутренний диаметр в 1,5 раза. Так мною были заизолированы новогодние лампы на гирлянду.
После того, как ацетон полностью испариться, кембрик примет свой первоначальный вид и плотно закрепится на проводе, цоколе лампы. Снять его не удастся, разве что опять применить ацетон для размачивания. Этот способ – аналог трубки для термоусадки, с тем отличием, что применять нагрев не требуется.
После всех проведенных работ подсветка устанавливается в коробку выключателя и подсоединяется к контактам.
Выключатели электроприборов с подсветкой
Выключатели, имеющие подсветку можно заметить на переносках, обогревательных приборах, электроприборах. Зачастую, такая подсветка состоит из неоновой лампы и резистора. Однажды довелось произвести ремонтные работы удлинителя «Пилот». В нем была треснувшая клавиша, которая выпала и не давала возможность его включить.
После того, как выключатель был разобран, я удивился. Токоограничивающего резистора в нем не было. Неоновые лампы не подключаются в ток 220 В без резистора, который служит ограничителем тока. Такой прибор в первые моменты работы выйдет из строя. На фото можно увидеть клавишу со стороны крепления неоновой лампы и лицевой.
Сопротивление, которое я промерял между выводом лампы и пружиной, равнялось 150 кОм. Этот выключатель имеет интересную конструкцию. Резисторы, а их два, установлены в отверстия в клавишах, прижаты пружиной к выводам лампы, что обеспечивает хороший контакт. Эти пружины прижимают подвижные контакты, находящиеся в выключателе. Когда выключатель включен, напряжение поступает на неоновую лампу.
Применение схемы подсветки для индикации
Подсветка служит еще для того, чтоб можно было отследить, работоспособен ли выключатель или нет. Если подсветка горит, а свет не включился, выключатель вышел из строя. Если же не работает подсветка, сгорела лампочка индикации.
Вариант схем подойдет для индикации любых приборов, электрических цепей. Допустим, при подключении лампы к предохранителю можно узнать, когда он сгорит. Если электроприбор не имеет индикации, ее можно встроить. Таким образом, легко будет отслеживать, работает ли прибор.
Иногда требуется выяснить факт наличия сетевого напряжения, либо, например, обозначить выключатель в темноте. Самый простой элемент индикации - это маленькая неоновая лампа, которую можно через резистор напрямую подключить к сети 220 В, потребление будет минимальным, а эффект удастся достичь. Да, в современных условиях, светодиоды гораздо более популярны, но они требуют большей обвязки для таких целей, поэтому и в устройствах выпускаемых промышленностью (утюги, чайники и т.п.) - до сих пор с успехом используют неоновые лампочки. Под катом будет построение стенда для тестирования устройств 220 Вольт (по возможности безопасного) и немного моего балкона, который я оборудовал для создания поделок…
Неоновые лампочки пришли без трека, нашел я их в почтовом ящике. Посылка ехала около полутора месяцев. Внутри пакета со встроенной пупыркой лежали лампочки с припаянными резисторами в пакетике с защелкой Zip lock:
Количество соответствует заявленному. Вид и размеры одного экземпляра:
Резистор установлен на 147 КОм:
Пробуем подключить к сети 220 Вольт:
Точнее 230:)
Такая розетка не фиксирует малые токи:
Подключим мультиметр, который фиксирует ток 1.2 мА:
Про сами неоновые лампочки. Свет лампы обладает малой инерционностью и допускает яркостную модуляцию с частотой до 20 кГц. Лампы подключаются к источнику питания через токоограничительный резистор так, чтобы ток через лампу был порядка 1 миллиампера. Использование лампы без резистора чрезвычайно опасно, поскольку может привести к перерастанию разряда в дуговой, с возрастанием тока через неё до значения, ограниченного лишь внутренним сопротивлением источника питания и подводящих проводов, и, как следствие, коротким замыканием и (или) разрывом баллона лампы. Напряжение зажигания лампы обычно не более 100 вольт, напряжение гашения порядка 40-65 вольт. Срок службы - 80 000 часов или более (ограничен поглощением газа стеклом колбы и потемнением колбы от распылённых электродов; «перегорать» в лампе просто нечему).
Теперь к применению… Вообще я их заказывал, чтобы заменить штатную лампочку в старом утюге, который использую для изготовления плат. Но раз у нас их много - грех не воспользоваться.
Учитывая, что я довольно часто тестирую устройства работающие с сетевым напряжением, решил собрать некий стенд для испытаний. Основные требования:
- безопасность, все таки это поделки и на столе во время тестов всякое возможно;
- удобное подключение своих приборов (розетка);
- индикация текущего тока и напряжения, а также потребляемой мощности;
- для тестирования коммутирующих устройств отдельная розетка с проводом и, желательно, с индикацией;
- возможность отключения обоих проводов питания устройства;
- минимальное влияние проводов на исследуемые процессы;
- более-менее приличный вид и компактность.
Для повышения безопасности прибора решил установить дифференциальный автомат категории «С» на 10 А, с током утечки 30 мА. А раз речь идет про автомат, то удобнее применить компактный щиток, тем более они недорогие. В качестве индикации выбрал , он удовлетворяет всем моим требованиям (80-260 В/20A AC), обзоры на этот прибор уже были на муське ( , ). Решил встроить этот прибор в компактный щиток:
Для подключения питания к своему стенду использовал типовой разъем C14, :
Расположить его решил сбоку, под него выпилил отверстие:
Крепил его винтами от разобранной микроволновки. В собранном виде:
Припаял провода: 3 по 2.5 мм2, контакты заизолировал клеевой термоусадкой:
Розетку для подключения тестируемых устройств использовал монтируемую на дин рейку. Собранное устройство:
Проверяем:
Но этого мне показалось мало… Довольно часто приходится тестировать коммутационный узел, поэтому хотелось интерфейс подключения нагрузок, также объединить с данным устройством. Для этого подойдет типовая розетка, я взял от Шнайдер Электрик (она, конечно, немного не в цвет, ну да ладно): 
именно в нее планируется встроить обозреваемые неоновые лампочки. В качестве светорассеивателя взято оргстекло красного цвета:
Вот так выглядит лампочка через него:
Отпиливаем лобзиком маленький кусочек:
Край доработаем бормашинкой на стойке:
Примеряем стекло:
Меня устроило, нужно сверлить:
Примеряем, я специально край полученный в домашних условиях повернул к основанию розетки - так его меньше всего будет видно:
Обезжириваем стеклышко и розетку верхушками от процесса домашней дистилляции и клеим на суперклей: 
Результат:
Далее возвращаемся к неоновым лампочкам. Меня не устроила длина выводов, поэтому перепаял резистор:
Приготовил проводок для подключения лампочки к розетке:
Надел термоусадку:
Припаял проводки:
Сверху одел общую клеевую термоусадку подходящего диаметра:
Итог:
Проверка:
Закрепить в розетке решил термоклеем:
Нужно было придумать чем закрыть остальное пространство вокруг лампы, решил, что фольга для этого подойдет отлично, но где ее взять. И тут пришла в голову мысль о новогодних подарках, спрятанных от детей на моем балконе мастерской. Пришлось перебрать не мало конфет, чтобы найти нужное. Оказалось, что современные производители активно экономят на фольге. Подходящий вариант:
Конфета была успешно съедена (да простят меня дети:)), вкусная конфета придала новых сил. Результат:
Готовимся соединять щиток и нашу мега розетку, сверлим основание:
И боковину щитка:
Пластик боковины достаточно мягкий, поэтому решил его усилить изнутри текстолитом (ну да я же в названии писал про платы). Отбракованная плата еще поработает, использовал основание розетки как шаблон:
Примеряем:
Чтобы винтики не раскрутились, решил использовать отечественный анаэробный фиксатор резьбы АвтомастерГель от «Регион Спецтехно». Обзор этого замечательного фиксатора я делал :
Фиксатор бывает разных типов, я использовал самый могучий:). Наносим его на винты:
Результат:
С другой стороны:
Собираем крышку:
Подключаем провода:
Сразу скажу, что потянул с усилием все сидит плотно несмотря на разницу в диаметре.
Итог:
Ближе:
Включено:
На некотором удалении, также, все отлично видно:
С лампой в розетке (именно так и планируется использовать во многих ближайших тестах):
Без света выглядит так:
С максимальным светом индикатор тоже заметен:
Готовим входной провод для теста коммутирующих устройств (ПВС 2х2.5 мм2), пометил его красной термоусадкой:
Собираем вилку:
Если диаметр провода большеват для тестирования устройства, используем переход на тонкий провод (ШВВП 2х0.5мм2) через многоразовые универсальные клемники Ваго (именно в таких случаях целесообразно их использовать - для временного подключения). Так выглядит очередное тестируемое устройство, подключенное к изготовленному стенду, сразу после уборки на столе:
Само устройство на подоконнике:
Общий вид рабочего места тестировщика:):
Основным объектом тестирования, будут платы точечной сварки из , и иные поделки для дачной автоматики.
Иллюстрация работы собранной конструкции в тестировании очередной поделки:
А так как коммутация осуществляется симистором, то на этом видео видно поведение индикатора, который в выключенном состоянии горит менее ярко, но не гаснет, об этой особенности симисторов следует помнить.
На этом заканчиваю свой длинный опус про достаточно простое, но очень нужное мне устройство. Всех поздравляю с наступающим Новым Годом! Надеюсь кому-то данная информация окажется полезной.
Дополнительная информация
Если делать индикацию на светодиоде, то правильная схема будет выглядеть так:
В реале:
Если снизить емкость в 10 раз до 10нФ:
