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.
| Онлайн калькулятор для расчета номинала и мощности токоограничивающего резистора | |
|---|---|
| Напряжение источника питания U, В: | |
| Напряжение падения на одном светодиоде или неоновой лампочке, В: | |
| Кол-во последовательно включенных LED или неоновых лампочек, шт: | |
| Максимально допустимый ток через LED или неоновую лампочку, мА: | |
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. поможет решить этот вопрос.
Бесконтактный инфракрасный выключатель
Тем, кому не
нравится прикасаться к пружинке, есть такие же миниатюрные бесконтактные
выключатели, работающие на инфракрасном излучении от взмаха руки.
Именно их
стараются монтировать для подсветки рабочей зоны на кухне или в медицинских
кабинетах, где врачам нужно максимально избегать контакта рук с посторонними
предметами.
При выборе таких моделей будьте внимательны. Есть варианты, где микросхемы размещаются снизу, а сам силовой ключ, коммутирующий нагрузку в 2-3А, сверху.
Это значит,
что вы уже не сможете безопасно приклеить их на нижнюю поверхность профиля. Он
у вас будет болтаться внутри, не говоря уже о вопросе изоляции всех контактов.
Такие модели предназначены в первую очередь для установки в пластиковый корпус светильников, а не для монтажа в алюминиевые профиля.
Да и размер у них на несколько миллиметров шире самой ленты, поэтому не во всякий профиль они могут влезть.
Вам нужно
выбирать те выключатели, у которых ровное и гладкое нижнее основание. Все
элементы у них расположены сверху.
Один из
инфракрасных элементов является излучателем, а другой приемником. Таким
образом, при появлении в пределах 2-7см от поверхности бесконтактного
выключателя какого-то предмета (ваша рука, хвост кошки или севшая муха), сигнал
отражается и выключатель реагирует.
Для подобного рода девайсов, в рассеивателях необходимо вырезать окошко. Иначе выключатель срабатывать не будет.
Перед покупкой обратите внимание, что происходит с таким датчиком при внезапном исчезновении напряжения и его появлении через какое-то время. Например, у вас в доме или во всем районе, сетевая компания “отключила свет”
Через 2-3 часа он появился.
Так вот, в дешевых моделях таких датчиков, по умолчанию заложен режим автоматического включения подсветки при внезапном исчезновении питания и его возобновлении.
Уехали вы в отпуск на пару недель, а освещение без вашего участия само включится и накрутит лишние киловатты.
Так что
спрашивайте у продавцов все характеристики товара.
Сенсорный диммер с пружинкой
Для начала
обратим внимание на сенсорные модели. Как уже говорилось выше, шириной они со
светодиодную ленту, а длиной не более спичечного коробка
На своей плате имеют пружинку, при нажатии на которую, происходит включение и отключение освещения. Рассчитаны они на низкое напряжение 12-24 вольта.
Подключать их напрямую в сеть 220в нельзя!
То есть, устанавливаются они после блока питания светодиодной ленты.
Как правило, в самом ее начале.
Такие модели играют роль не просто выключателей, но и способны регулировать яркость Led освещения. Фактически, выступая в качестве полноценных диммеров.
Со всеми их плюсами и недостатками.
Для диммирования вам нужно просто подольше подержать нажатой пружинку.
Главный недостаток всех подобных устройств – малая мощность.
Обычно к ним можно подключить нагрузку от 20 до 48Вт, не более. А это всего около 2-х метров достаточно яркой светодиодной ленты.
Для увеличения мощности, например до 100Вт, потребуется напряжение 24 вольта. При этом сама лента + блок питания у вас должны быть аналогичными.
Подключение и монтаж
Как они подключаются? Давайте рассмотрим на примере уже почти готовой подсветки. Допустим, у вас есть алюминиевый профиль, с проложенной Led лентой внутри.
Для начала
отщелкиваете заглушку и рассеиватель.
Чтобы добраться до проводов, срезаете термоусадку. Готовые комплекты Led подсветки, как раз таки идут уже с припаянными проводами и выведенным коннектором.
Так как
модуль выключателя занимает определенное место, один сегмент ленты придется
отрезать.
Далее переходим к паяльным работам.
Выбираете паяльник малой мощности (до 40Вт) и выпаиваете провода.
Теперь нужно правильно расположить модуль. Какие провода, куда должны подключаться?
На задней стороне ищите соответствующие подсказки и надписи. Например:
GND (-) и VCC (+) – это основное питание с блока
Led (-) и led (+) – выход на нагрузку
Если никаких
надписей нет или они стерлись, то ориентируйтесь следующим образом. На дальние
контакты от кнопки подается питание 12-24В, а ближние идут на саму ленту.
При таком расположении модуля (фото вверху), нижние контакты будут минусовыми, а верхние – плюсовыми.
Сначала припаиваете провода от блока питания.
После этого обязательно изолируйте соединения термоусадкой, чтобы исключить случайное замыкание внутри алюминиевого профиля на его корпус.
Далее жилками сечением 0,5-0,75мм2 соединяете лед ленту. Только не перепутайте плюс с минусом.
Зачастую
приходится делать подключение крест-накрест, дабы соблюсти полярность.
Эти провода также в обязательном порядке изолируются. Сам модуль выключателя приклеивается к поверхности короба на двухсторонний скотч.
Схема подсветки выключателя на светодиоде и сопротивлении
В настоящее время в выключатели для подсветки устанавливаются, как правило, светодиоды, включенные в выключателе по нижеприведенной 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.
Рекомендации по монтажу подсветки в настенный выключатель
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.
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 выключателем.
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.
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 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.
Далее ко второму выводу неоновой лампочки припаивается резистор, а к резистору еще один отрезок провода необходимой длины для подключения ко второму выводу выключателя.
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 невозможно, 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.
Миниатюрный датчик движения
Существуют
подобного рода и датчики движения. То есть, не те здоровые коробки, которые
вешаются на стенах или под потолком, а такие же самые миниатюрные выключатели,
собранные на узкой плате.
Их также
встраивают в профиль или непосредственно в мебель. Главное их отличие – радиус
действия. Здесь уже речь идет не о нескольких сантиметрах, а о расстоянии в 2-3
метра.
Такие датчики
можно подключать для организации подсветки на потолке или на полу в коридоре.
Очень удобно их вставлять в плинтуса.
При наличии
такого датчика движения, достаточно войти в помещение и свет загорится
автоматически. При бездействии порядка 30 секунд, свет отключается.
Угол охвата
девайса около 100 градусов. Исходя из этого и рассчитывайте его размещение.
Реагирующий
на движение элемент, также необходимо выводить из корпуса. Просверливаете в
профиле или в светильнике отверстие нужного диаметра и выставляете колпачок
наружу.
Все
остальное вместе с проводами остается спрятанным внутри.
Умный диммер Fulogy
Например, нечто подобное и даже лучше, есть у компании Fulogy. Называется это устройство Smart Dimmer.
Собран
данный светорегулятор на основе инфракрасного сенсора. Напряжение питания –
12-24 вольта.
Максимальный ток нагрузки – до 10А! Мощность подключаемой ленты:
на 12В – 96Вт
на 24В – 192Вт!
Не слабо
так, правда. Особенно после хиленьких китайских экземпляров.
Высота его
всего 2,7мм. Он спокойно поместится в любой самый тонкий профиль.
Пружинок в нем никаких нет. Отверстия под инфракрасные датчики в крышке профиля вырезать не нужно.
Чувствительность
– от 0 до 10см. Причем расстояние настраивается вручную. Отсюда и отсутствие
необходимости дырявить крышку рассеивателей.
По умолчанию
настройка идет на максимальное расстояние.
Работает выключатель даже на морозе при температуре до -20С. Так что с его помощью можно легко управлять уличным освещением или фонарем на входе в дом.
Имеется
встроенная защита от переполюсовки. Перепутали плюс с минусом при подключении?
Не беда. У вас ничего не сгорит, просто освещение не включится.
Поменяйте
провода местами и все заработает.
Кстати, функция диммирования в отличие от большинства подобных устройств, у этого выключателя не сопровождается пульсацией.
Объясняется это частотой работы девайса. Здесь пульсации происходят на частоте 10 000Гц. А как известно, все что больше 300Гц – безопасно для человека и никак на него не влияет.
Минусом можно назвать ступенчатое изменение яркости. Она падает или увеличивается не плавно, а процентно в соотношении 25-50-100% Но это предустановленные настройки.
Если они вас не устраивают, можете их изменить. Вместо 25% оставить 5% и использовать подсветку в этом режиме как ночник.
На сайте компании есть подробная инструкция как это перепрограммируется.
Помимо регулировки яркости, в девайсе заложено несколько иных интересных режимов работы. Например, “вежливая подсветка”.
Это когда вы в спальне при входе просто взмахнули рукой, удобно устроились в кровати, и только спустя заданное время, свет сам собой погас.
Еще на плате
есть дополнительные контактные площадки, куда можно подключать внешние датчики.
К примеру, выносной датчик движения, или физическую кнопку
включения-отключения.
Можно
запараллелить несколько таких кнопок и синхронизировать их работу.
Не любите
паять? Выбирайте модели с быстрозажимными клеммниками.
Стоимость сенсора конечно дороже, чем у китайцев, но качество и заложенный функционал не идут ни в какое сравнение. Плюс присутствует 3-х годичная гарантия.
Почему диммер иногда не работает
На место
ставится заглушка и рассеиватель. При этом никаких отверстий под пружинку
вырезать не нужно!
Если
подключить такой модуль без прижатия пружины рассеивателем и просто нажимать ее
рукой, то возможны сбои и не корректная работа устройства. Поэтому и
рекомендуется его ставить в профиль с крышечкой.
Кроме того, это защищает выключатель от пыли и влаги.
Первые модели подобных диммеров-выключателей вообще могли идти с неприпаянной пружинкой. Ее просто прижимали крышкой к контактной площадке в нужном месте.
Также обратите внимание, что защитная придавливающая крышечка не должна быть толстой. Экран от рассеивателя толщиной в 1мм идеально подходит, а вот если поместить такой выключатель за более толстый материал ( оргстекло более 2-3мм), то реакции на тактильное нажатие уже не дождетесь
В режиме ожидания, место куда нужно нажимать пальцем, должно подсвечиваться светодиодом.
Нажмете чуть левее или правее – выключатель реагировать не будет.
Кстати, в
режиме ожидания девайс потребляет всего 10мА. Так что в огромные киловатты на
счетчике в конце месяца, такая подсветка вам не выльется.
Чтобы включить свет, нужно слегка нажать или прикоснуться к рассеивателю в месте установки пружинки. При нажатии с длительным удержанием, яркость начнет изменяться, достигая своего максимума.
Чтобы ее
уменьшить, отпускаете руку и нажимаете вновь, опять же удерживая пружинку
определенное время. Яркость плавно падает.
Для
отключения подсветки достаточно кратковременного касания.
