Конструкция светодиодной лампы
Люминесцентные и светодиодные лампы, в отличие от ламп накаливания могут работать только от постоянного тока. Как это происходит? 220 В переменного тока подаются на цоколь, после чего ток проходит черед диодный мост и фильтрующий конденсатор. В результате переменное напряжение преобразуется в постоянное, которое питает лампу. Именно конденсатор, находящийся на плате может стать причиной мерцания лампочки.
В отличие от лампы накаливания, ее LED аналог имеет сложную конструкцию, все составляющие которой скрыты под светопроницаемой матовой полусферой. Основные компоненты светодиодной лампы следующие:
- Основание, одновременно используемое в качестве радиатора (фото слева).
- Полусфера (рассеиватель, обеспечивающий равномерное свечение).
- Пластина со светодиодами излучателями.
- Электронный управляющий модуль (драйвер).
- Цоколь лампы.
Для ознакомления с внутренним устройством прибора освещения потребуется разобрать его, приложив некоторое усилие. Для этого следует разделить две полусферы рассеивателя, скрепленные защелками или герметиком.
Энергосберегающие и светодиодные лампы разных производителей заметно отличаются по своему устройству. Но все они оснащаются одинаковыми цоколями Е14 или Е27, что позволяет использовать их вместо стандартных ламп накаливания. Эти приборы на основе диодов различаются и по качеству исполнения, в соответствие с которым они делятся на фирменные изделия и ширпотреб (китайского производства).
Независимо от исполнения верхняя полусфера (рассеиватель) изготовлен из матового пластика, фиксируемого на основании посредством защелок или герметика. Под ней располагается алюминиевая пластина со светодиодами, закрепленная на радиаторе.
Еще ниже находится плата с электронными элементами драйвера питания самой лампы. Этот модуль обеспечивает гальваническую развязку и одновременно выполняет функцию стабилизатора тока. Он размещается в корпусе лампы, объединяющем цоколь и радиатор.
Это интересно: Проведения электричества на земельный участок участникам АТО — разбираемся во всех подробностях
Почему светится светодиодная лампа при выключенном выключателе
Имеется несколько распространенных причин свечения светодиодных лампочек при отключенном выключателе:
- Низкое качество изоляционных материалов.
- Использование выключателя с подсветкой.
- Низкое качество лампочки.
- Проблемы с электропроводкой.
- Особенности схемы электропитания.
Некачественная изоляция
Недостаточно качественное изолирование на любом из участков электроцепи часто становится причиной проблем со светом. Данная неисправность имеет наиболее тяжкие последствия, потому что для ее исправления понадобится нарушать отделочный слой на стенах, чтобы заменить изоляцию.
Чтобы проверить изоляцию на утечку тока, в течение 1 минуты подается высокое напряжение в сеть. Это нужно для имитации условий, при которых и случаются пробои в электроцепи.
Использование выключателей с подсветкой
Ответ на вопрос о том, почему светится светодиодная лампа при выключенном выключателе, кроется в использовании выключателя с подсветкой. Во внутренней части такого устройства имеется световой диод с резистором, ограничивающим ток. Причина свечения лампы в том, что даже при отключении контакта через них все еще проходит напряжение. Однако на полную мощность лампочка не светится, поскольку в схеме имеется токоограничивающий резистор.
Лампа светит либо постоянно (если ток достаточный) либо прерывисто (мигает, так как ток слишком слабый). Однако даже в последнем случае ток достаточный, чтобы подзарядить конденсатор. Как только в конденсаторе скапливается достаточное напряжение, включается микросхема стабилизатора, и лампочка тут же загорается. Работа лампы в таком режиме приводит к ее быстрому изнашиванию, так как количество циклов срабатывания у микросхем конечно.
В данном случае существует несколько методов устранения проблемы светящей лампочки. Проще всего устранить подсветку из выключателя. Для этого демонтируют корпус и удаляют провод, направленный к резистору или световому диоду. Также возможна замена выключателя на другой, в котором отсутствует функция подсветки.
Еще один способ решения вопроса подразумевает впайки шунтирующего резистора параллельно лампочке. Понадобится резистор на 2 ватта с сопротивлением до 50 кОм. Если поступить таким образом, ток будет идти по данному резистору, а не через драйвер электропитания лампочки. Установка резистора не отличается сложностью. Нужно лишь удалить плафон и закрепить ножки сопротивления в клеммнике присоединения сетевых проводников.
При отсутствии достаточных познаний в электротехнике можно поступить проще. Для этого следует поставить в осветительный прибор обычную лампу накаливания. Спираль лампочки при выключении послужит тем самым шунтирующим резистором. Однако этот вариант подойдет лишь при наличии в осветительном приборе нескольких патронов.
Низкое качество лампочки
Нередко причиной неисправности является недостаточно качественная лампа. В этом случае есть только один способ решения проблемы — замена изделия на более качественное.
Проблемы с электропроводкой
Если на этапе монтажа электрической проводки допущены ошибки, одним из последствий этого может стать свечение лампы при уже отключенном выключателе. Такая ситуация бывает, когда перепутан ноль с фазой, и даже после отключения провода остаются под фазой.
Исправить положение следует не только, чтобы избавиться от светящей без необходимости лампочки. Это также нужно во избежание удара током при замене лампы.
Особенности схемы электропитания
Чтобы обеспечить более яркое свечение и уменьшить пульсацию света, в схему электропитания иногда добавляют конденсатор с высокой емкостью. Это приводит к тому, что даже когда выключатель выключен, в нем все еще имеется достаточный заряд, позволяющий светиться светодиодам.
Особенности светодиодных ламп
LED-лампочки имеют несколько более сложное внутреннее устройство в сравнении с обычными лампами накаливания.
Основные элементы лампы LED:
- Латунный никелированный цоколь. Эти материалы позволяют избежать коррозийных процессов, а также обеспечивают хороший контакт с патроном.
- Основание цоколя выполнено из полимера (полиэтилентерефталат). Материал защищает корпус устройства от электричества.
- Драйвер основан на схеме гальваническим способом развязанного модулятора стабилизатора тока. Задача драйвера состоит в создании условий для стабильной работы источника света даже в случае скачков сетевого напряжения.
- Радиатор изготавливается из анодированного сплава алюминия. Покрытие позволяет отводить тепло от тех поверхностей лампы, которым противопоказано перегревание.
- Алюминиевая печатная плата. Компонент является гарантией нужного режима температуры для чипов благодаря отводу тепла к радиатору.
- Чипы. Представляют собой ключевой элемент системы. Их еще называют диодами.
- Рассеиватель. Является стеклянной полусферой с максимально достижимым в рамках технологии уровнем рассеивания света.
Принцип работы светодиодных ламп основан на выделении фотонов. Это происходит в результате перманентного изменения и появления множественных комбинаций электронов. Бесперебойность изменений обеспечивается благодаря наличию проводников. Для оптимизации процесса используются резисторы или токоограничивающие устройства.
Как подключить прибор с подсветкой: пошаговая инструкция
Итак, главная аксиома, характерная, вообще-то, для монтажа любого выключателя, состоит в следующем: к прибору размыкания светаподводят только фазовый провод. Это указано в Правилах Устройства Электроустановок (ПУЭ). В противном случае, если питающую линию подвести к люстре, а нулевой провод — к выключателю, человека, меняющего лампы в приборе освещения, может ударить током.
Процесс подключения описываемого узла с подсветкой также мало отличается от алгоритма монтажа обычного выключателя. Приведём его в виде инструкции.
Здесь предполагается, что в гнездо для прибора уже установлен универсальный стакан и подведены провода.
Схема прокладки проводов и подключения их к клеммам выключателя не зависит от наличия в нём подсветки
А вот как выглядит сама инструкция.
- Сначала отключают питающий автомат в щитке квартиры — это строго обязательно.
- Затем снимают клавиши с устанавливаемого прибора. Для этого их аккуратно поддевают сбоку отвёрткой с тонким жалом. Каждая клавиша (если их на приборе несколько) аккуратно поддевается отвёрткой, заведённой в щель, и отделяется от корпуса
- Руками вытаскивают лицевую пластиковую панельку для облицовки. После снятия облицовочной панели появляется доступ к основному механизму выключателя
- После указанных манипуляций перед нами механизм прибора, у которого сзади по бокам есть зубчатые металлические усики для крепления в гнезде.
- Оголённый конец питающего провода вставляют в один из контактов и затягивают винт. То же самое проделывают с выходящим звеном — закрепляют в нём линию, идущую от светильника помещения. Порядок подключения проводов в этом случае не имеет значения. К выключателю должны подходить два провода — от распределительной коробки и от светильника, их нужно подсоединить к контактам на корпусе
- Далее вставляют начинку прибора в стакан внутри стены и затягивают отвёрткой винты, которые давят на усики. Последние и фиксируют выключатель в стакане. Металлический корпус аккуратно вставляется в подрозетник и крепится к нему двумя винтами
- На завершающем этапе устанавливают лицевую панельку и клавиши обратно.
- Включив автомат в щитке, проверяют работу выключателя. При разомкнутой цепи должна гореть подсветка.
Если же после окончания работ оказалось, что подсветка прибора не горит, необходимо демонтировать выключатель, действуя в обратном порядке, и проверить его исправность с помощью мультиметра. Но о диагностике и ремонте прибора с подсветкой поговорим в специальном разделе статьи.
Что касается выключателей с несколькими клавишами и подсвечивающей лампочкой, всё вышесказанное характерно и для них. Независимо от числа клавиш цепь подсветки всегда имеет уже описанное устройство.
Встречаются ещё приборы с дистанционным управлением. У них есть так называемый приёмный пункт, который монтируется в комнате. Главная управляющая схема может располагаться в щитке. Приёмное устройство напоминает по виду обычный выключатель. Он также может иметь подсветку. Его монтаж осуществляется профессиональным электриком в соответствии с инструкцией, прилагаемой к изделию.
Другие факторы, вызывающие мерцание
Достаточно часто владелец светодиодного освещения сталкивается с ситуациями, при которых такими устройствами испускаются кратковременные вспышки даже в выключенном положении.
Подобное явление может возникать при слишком близком расположении источника освещения с электрической проводкой, излучающей относительно мощное и стабильное электрическое поле, постепенно увеличивающее количество энергии внутри конденсатора драйвера. При достижении максимальных значений напряжения отмечается возникновении вспышки света.
Мерцание стандартной светодиодной лампы может возникать также, если установленный осветительный прибор не предназначается для конкретных нагрузок светового регулятора и при абсолютной несовместимости драйвера используемой управляющей схеме. В этом случае осуществляется замена драйвера или самого осветительного прибора для совпадения оптимальных значений напряжения.
Установка шунтирующего резистора непосредственно в патрон
Помимо неправильного подключения или установки, причиной мигания может являться брак в используемых изделиях, поэтому специалисты рекомендуют приобретать только качественные сертифицированные устройства, выпускаемые надежными и уже проверенными, известными фирмами и производителями.
При необходимости допускается выполнить монтаж трансформатора, способного надежно обеспечивать необходимые параметры светодиода.
Как отключить подсветку на выключателе: 1 этап
Как отключить подсветку на выключателе
Первоначально нам необходимо демонтировать выключатель. Производите отключение от проводников, предварительно отключив выключатель от электроэнергии. Для тех, кто не раз уже это делал — занятие «плевое».
После того, как выключатель демонтирован, необходимо снять кожух, где расположен сам светодиод (или неон).
В нашем случае подсветка состоит из неоновой лампы и резистора 150кОм. Со светодиодом ничего кардинально не меняется, поэтому принцип: как отключить подсветку в выключателе со светодиодом остается аналогичным. Неоновая лампа подключена через резистор к клеммам выключателя.
Как отключить подсветку в выключателе
Выключатель с подсветкой своими руками
В процессе эксплуатации электрооборудования иногда оказывается, что в каком-то из помещений неплохо было бы иметь подсветку выключателя. Для этого необязательно покупать устройство — можно самостоятельно усовершенствовать старое.
Что для этого понадобится:
- обычный выключатель;
- светодиод с любыми характеристиками;
- резистор на 470 кОм;
- диод 0,25 Вт;
- провод;
- паяльник;
- дрель.
С помощью паяльника начинают собирать схему. Катод диода (помечен черной полоской) подсоединяют к аноду светодиода (у анода ножка длиннее). Резистор припаивается к положительному контакту светодиода и к проводу, который будет служить соединением с выключателем. Второй провод подсоединяется к катоду светодиода.
Далее подсоединяют все к механизму включения-выключения. Фазный проводник, который ведет к лампе, подключают в клемму вместе с одним из проводов, ведущих к светодиоду. Другой проводок подключают к входной клемме вместе с фазным проводом, который подает ток из электросети.
Нужно тщательно заизолировать оголенные участки провода и исключить касание проводников к корпусу, это особенно важно сделать, если он металлический. Проверяют схему подключения выключателя с подсветкой на работоспособность так: клавиша, замыкая контакт, приводит к загоранию люстры или светильника, в выключенном состоянии загорается лампа светодиода
Если схема работает правильно, можно устанавливать приспособление в корпус
Проверяют схему подключения выключателя с подсветкой на работоспособность так: клавиша, замыкая контакт, приводит к загоранию люстры или светильника, в выключенном состоянии загорается лампа светодиода. Если схема работает правильно, можно устанавливать приспособление в корпус.
Чтобы было видно освещение, выводят лампу светодиода в просверленное отверстие вверху корпуса. Делать это необязательно, если корпус светлый — свет будет пробиваться сквозь него.
Схема и принцип действия подсветки с использованием светодиода
Когда используя выключатель, выполняется отключение осветительного оборудования, происходит подключение светодиода через малое сопротивление лампы к нулевому кабелю, вследствие чего, загорается индикатор подсветки. Когда осветительный прибор включен, схема индикатора становиться закороченной и как результат, он гаснет.
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.
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.
Подбираем резистор
- схема выключателя с подсветкой на светодиоде;
- индикатор включения в переносном удлинителе;
- миниатюрный ночник;
- подсветка для розетки.
Так выглядит подсветка светодиодом
- 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.
Читать далее: Септик из бетонных колец своими руками: схема и монтаж
Во время использования конденсатора происходят другие процессы. Его конструкция существенно отличается от вышеописанного варианта. Конденсаторы имеют две пластины из металла, которые делятся диэлектриками. Благодаря такому решению заряд может сохраняться длительное время. При этом его можно заряжать и разряжать. После таких манипуляций в цепи находится переменный ток.
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.
Влияние горящей лампочки после выключения
Для тех, у кого легкое ночное свечение не вызывает дискомфорта встает другой вопрос, а безопасно ли это? И как это влияет на расход электроэнергии? Опасности в тлеющем свете нет. Лампа не лопнет посреди ночи, не треснет. Перегорание возможно, но это крайне редкий случай.
Главный недостаток того, что светодиодные лампочки светятся при выключенном выключателе, это быстрая истощаемость осветителя. Дело в том, что схема рассчитана на определенное число запуска и времени горения. Поэтому после двух месяцев почти непрерывного свечения лампочка приходит в негодность.
Чтобы впредь проблема тления света не беспокоила, нужно правильно выбирать осветительные приборы и выключатели. Прежде всего, следует ориентироваться на известных и проверенных производителей
Обращайте внимание на соразмерность мощности и радиатора светоизлучателя. Если радиатор небольшой, а выработка света довольно мощная, то брать такую не стоит
Предпочтение стоит отдать алюминиевым радиаторам. Если вопрос не принципиальный, то брать выключатель лучше без подсветки.
Самостоятельный поиск причины неисправности
Если начала моргать используемая в светильнике или прочем изделии энергосберегающая лампа, то начать устранять проблему необходимо сразу же. Так как каждый осветительный прибор имеет ограничения ресурса по количеству включений.
То есть каждый такой цикл сокращает время эксплуатации, а, если они повторяются часто, тогда всего за несколько дней продолжительность службы сократится на много месяцев, а то и лет. Кроме того, как указывалось выше, при неисправной проводке может существовать угроза здоровью владельца жилья, его родным, близким, чего допускать нельзя.
Устранение неисправностей должен выполнять только обученный мастер, причем специальным инструментом с соблюдением всех предусмотренных руководящими документами мер безопасности. Начать процедуру выявления неисправности следует с простейших способов, не требующих затрат. А если они не дадут результата, то переходить к более сложным.
Так, в первую очередь необходимо проверить работоспособность самой лампочки. Для чего ее можно переставить в другое место, испытать у соседей, знакомых. Если моргание продолжается, то нужно просто заменить осветительный прибор. Когда после установки лампы в новом месте неисправность не проявляется, тогда следует заменить выключатель. Чтобы не тратить деньги, его для испытания можно взять с другого места и, желательно, чтобы он был без лампы подсветки. Когда причина будет выявлена, следует просто купить и поставить новый выключатель.
Если и это не дало результатов, то владельцу помещения следует искать проблему в проводке
Но при выполнении любых электромонтажных работ важно помнить, что все они потенциально опасны. Поэтому нужно соблюдать меры по предотвращению и предупреждению рискованных ситуаций, обладать достаточными навыками и иметь соответствующий инструмент
Выяснить причину свечения светодиодок после отключения от питания поможет информация следующей статьи, в которой разобраны все варианты возникновения подобных ситуаций, а также способы их устранения и предупреждения.
Как правильно приобрести светодиодные устройства
Если вы собрались покупать светодиоды, то помните, что надежные производители всегда будут указывать на упаковке инструкцию, по которой вы поймете правильный принцип их использования.
Обычно, указывается, что применение нежелательно совместно с такими устройствами как клавишные выключатели с подсветкой, фотоэлементы, регуляторы яркости, таймеры и т. д., они будут мешать им работать в нормальном режиме.
Также может быть такое, что вы просто не сумеете выбрать качественную продукцию. На рынке существует очень много подделок, которые отличить очень тяжело. И если вам уже и попалось такое изделие, которое горит после отключения, то причиной этому вполне может быть то, что светодиоды просто неправильно установлены.
Главный совет – необходимо обращать внимание на светотехническую продукцию надежных и проверенных производителей
Важно помнить, что качественные диодные источники света не могут стоить дешево
Это позволит избежать ряда проблем, в числе наиболее распространенных из них находится тусклое свечение при отключенной нагрузке, непродолжительный срок службы.
Эффективное освещение, помимо прочего, строится еще и на соответствии основных параметров лампочки тем условиям, в которых она будет работать. При выборе учитывается мощность изделия, световой поток, температура цвета, индекс цветопередачи, угол свечения.
Если источник света горит при отключенной нагрузке по причине довольно низкого качества, то при выборе нового изделия следует учитывать его габариты. В частности, речь идет о размерах радиатора.
Это вспомогательный элемент конструкции, способствующий более эффективному отведению тепла от источника света
Перед покупкой нужно обращать внимание на соответствие габаритов радиатора и мощности лампы. Если изделие характеризуется небольшим охладителем при существенной мощности, значит, данный вариант конструкции брать не стоит
Нужно обращать внимание также на качество соединения цоколя и корпуса лампы
Важно, чтобы по краю держателя не было зазубрин и в целом он должен характеризоваться полным отсутствием люфта. Еще один ключевой момент – уровень пульсаций света
Качественные осветительные элементы излучают равномерное свечение
Еще один ключевой момент – уровень пульсаций света. Качественные осветительные элементы излучают равномерное свечение.
Сложность проверки лампы на предмет качества света заключается в том, что пульсации незаметны глазу. Но умельцы придумали способ, как решить данную проблему: нужно использовать включенную камеру мобильного телефона или фотоаппарата. Пульсации будут видны, потому как изображение начнет мигать.
Таким образом, если система освещения сразу после установки дает слабое свечение ламп на базе диодов, рекомендуется проверить цепь, выключатель и другие факторы.
Дело в том, что, когда при отключенной нагрузке осветительные элементы все равно горят, хоть и тускло, это может говорить о проблемах с проводкой, что уже довольно серьезно. Чтобы точно определить причину, следует рассмотреть все вероятные факторы.
