Журнал «Радио» и нежелание мучить спящих родственников включенной лампочкой натолкнули на мысль соорудить простой светодиодный ночник, вмонтированный в клавишу двухкнопочного выключателя.
Стандартное значение тока для подавляющего большинства продаваемых китайских noname-светодиодов составляет 10 мА. Не будем слишком их нагружать, и ограничим этим значением пиковый ток. Соответственно, суммарный импеданс нагрузки должен составлять 31 кОм (амплитудное значение сетевого напряжения — 310 В). Токоограничивающий резистор выберем так, чтобы рассеиваемая на нем мощность не превышала 0,5 Вт. Тогда его сопротивление — 5 кОм, сопротивление балластного конденсатора на частоте 50 Гц — практически те же самые 31 кОм (импеданс емкости и активного сопротивления — геометрическая, а не арифметическая, сумма их значений). В таком случае, емкость балластного конденсатора конденсатора — 0,1 мкФ. Пусковой ток в самом неблагоприятном случае составляет 45 мА в течение 500 мкс. Итоговая схема электрическая принципиальная — на рисунке:
Подключение ночника производится в кнопку двухкнопочного выключателя последовательно имеющейся в комнате лампочке (имеющийся в большинстве домов однокнопочный выключатель размыкает фазный провод). Схему включения привожу на рисунке (рисунок составлен не совсем по правилам, а точнее — совсем не по правилам, но повторяет расположение выводов и клавиш двухкнопочного выключателя).
При такой схеме ночник не загорается при включенной лампе, лампа же служит пожаробезопасным предохранителем в случае отказа устройства на короткое замыкание.
Я использовал: резистор С2-33-5,1 кОм, конденсатор К73-17-630В-0,1мкФ, неизвестный диодный мост и шесть noname-светодиодов с диаметром корпуса 5 мм.
Первым делом просверлил в «художественной неаккуратности» шесть отверстий в кнопке выключателя и вклеил на цианакрилат (клей «Секунда» и его аналоги) светодиоды. Потом, опять же на цианакрилат, вклеил в клавишу мост, конденсатор и резистор. Монтаж — навесной,, без изоляции, в качестве соединителей хватило длины выводов использовавшихся деталей. К одному из выводов резистора и конденсатора припаяны два проводка для зажима в соединениях выключателя.
Первоначальная пища к размышлению
- Топологическая схема p-n перехода в светодиоде не предполагает его работу при обратном смещении, необходимо использовать диодный мост
- Использование в качестве преобразователя «напряжение — ток» (т.к. светодиод — токовый прибор, а розетка в квартире — источник напряжения) обычного резистора приводит к необоснованно высокой рассеиваемой мощности (для типичного через светодиод тока в 10 мА получим рассеиваемую мощность в 2,2 Вт). Двухваттные резисторы слишком велики, а нагрев резистора еще и пожароопасен — используем балластный конденсатор.
- В момент включения ночника конденсатор заряжается, и через него протекает очень большой ток включения: необходим еще и токоограничивающий резистор
Расчетная часть
Стандартное значение тока для подавляющего большинства продаваемых китайских noname-светодиодов составляет 10 мА. Не будем слишком их нагружать, и ограничим этим значением пиковый ток. Соответственно, суммарный импеданс нагрузки должен составлять 31 кОм (амплитудное значение сетевого напряжения — 310 В). Токоограничивающий резистор выберем так, чтобы рассеиваемая на нем мощность не превышала 0,5 Вт. Тогда его сопротивление — 5 кОм, сопротивление балластного конденсатора на частоте 50 Гц — практически те же самые 31 кОм (импеданс емкости и активного сопротивления — геометрическая, а не арифметическая, сумма их значений). В таком случае, емкость балластного конденсатора конденсатора — 0,1 мкФ. Пусковой ток в самом неблагоприятном случае составляет 45 мА в течение 500 мкс. Итоговая схема электрическая принципиальная — на рисунке:
Рекомендации к сборке
Подключение ночника производится в кнопку двухкнопочного выключателя последовательно имеющейся в комнате лампочке (имеющийся в большинстве домов однокнопочный выключатель размыкает фазный провод). Схему включения привожу на рисунке (рисунок составлен не совсем по правилам, а точнее — совсем не по правилам, но повторяет расположение выводов и клавиш двухкнопочного выключателя).
При такой схеме ночник не загорается при включенной лампе, лампа же служит пожаробезопасным предохранителем в случае отказа устройства на короткое замыкание.
Монтаж
Я использовал: резистор С2-33-5,1 кОм, конденсатор К73-17-630В-0,1мкФ, неизвестный диодный мост и шесть noname-светодиодов с диаметром корпуса 5 мм.
Первым делом просверлил в «художественной неаккуратности» шесть отверстий в кнопке выключателя и вклеил на цианакрилат (клей «Секунда» и его аналоги) светодиоды. Потом, опять же на цианакрилат, вклеил в клавишу мост, конденсатор и резистор. Монтаж — навесной,, без изоляции, в качестве соединителей хватило длины выводов использовавшихся деталей. К одному из выводов резистора и конденсатора припаяны два проводка для зажима в соединениях выключателя.
Замечания
- В моем случае не рекомендуется включать ночник мокрыми пальцами (недостаточная изоляция соединений).
- Освещенность комнаты (по ощущениям) равна свету от пары мониторов.
- Формально светодиоды «мигают» с частотой 100 Гц (в промежуток времени, когда сетевое напряжение составляет -18...+18 В переходы закрыты).