Светодиодные лампы и выключатели с подсветкой

В свое время, поддавшись моде, я заменил все выключатели в квартире на турецкие выключатели Makel Mimoza с неоновой подсветкой:

К сожалению, современные лампы (компактные люминесцентные и светодиодные) с такими выключателями не всегда дружат. Такой выключатель устроен достаточно просто: параллельно его контактам включена цепочка из миниатюрной неоновой лампы и балластного сопротивления. Ток через неоновую лампу очень мал (около 1 мА) и нить накала лампы накаливания нагреть до видимого свечения никак не может. Однако его хватает, чтобы зарядить конденсаторы выпрямителя в энергосберегающей лампе, и она начинает давать слабые вспышки с интервалом в несколько секунд.

На собственном опыте я убедился, что лампа X-Flash Globe E27 12W 3K в цепи с таким выключателем дает редкие вспышки. Лампа же Supra SL-LED-CR-CN-4W/3000/E14 при ввертывании в патрон непрерывно светится (очень слабо), при ввертывании второй такой же лампы в патрон параллельно с первой свечение пропадает. 

Со вспышками в ванной комнате или на кухне можно было бы мириться, но в спальной комнате они вряд ли допустимы. Кроме того, не знаю достоверно, как такие явления скажутся на долговечности светодиодной лампы, но что не в сторону увеличения оной - это уж точно. Во всяком случае, некоторые производители прямо не рекомендуют применение светодиодных ламп совместно с выключателями с подсветкой.

Самое простое решение - избавиться от лампы подсветки в выключателе с помощью кусачек. Но подсветки жаль: в темноте вещь небесполезная. Поэтому я решил "действовать по плану Б" - снизить напряжение на лампе, возникающее из-за подсветки. Этого можно добиться, зашунтировав лампу последовательной RC-цепочкой из резистора и конденсатора. 

Реактивное сопротивление конденсатора для частоты сети 50 Гц Xc=1/(314C), где С - емкость конденсатора в фарадах. Для емкости 0.33 мкФ имеем Xc=10 кОм. При разомкнутом выключателе ток лампы подсветки 1 мА создаст на конденсаторе падение напряжения 10 вольт - надеюсь, оно достаточно мало для того, чтобы избавиться от нежелательных явлений (вспышки, свечение, снижение долговечности). 

Последовательно с конденсатором включим резистор 220 ом. Когда выключатель замкнут, на последовательно соединенных резисторе и конденсаторе окажется полное напряжение сети 220 В. Учитывая, что Xc=10 кОм, а R<<Xc, получаем, что ток через резистор будет равен 220/10000=22 мА, а активная мощность, выделяемая на резисторе, составит 0.1 Вт. 

А что будет, если конденсатор пробьет? Через резистор потечет ток 1 А, рассеивая на нем мощность 220 Вт. Резистор, рассчитанный на мощность 0,25 Вт (т.е. на три порядка меньшую), понятное дело, тут же сгорит, тем самым сработав как предохранитель. Собственно, он нужен в том числе и для этого: когда пробитый конденсатор напрямую подключен к сети, последствия возможны более серьезные. (Другая функция резистора - снизить искрообразование на контактах выключателя и уменьшить их износ.)

Итак, спецификация защитного устройства понятна: последовательно соединенные резистор и конденсатор, включенные параллельно лампе. Конденсатор - пленочный, что-нибудь вроде К73-17, емкость 0,33 мкФ, напряжение 630 В (амплитудное значение напряжения в бытовой сети - 310 В, возьмем двукратный запас). Резистор - 220 Ом, 0,25 Вт (в рабочем режиме - запас по мощности в 2,5 раза).

Цепочку из резистора и конденсатора проще всего подключить к контактам в соединительной колодке, которая находится в декоративном колпаке под потолком. Само собой, перед установкой ее надо как следует изолировать (изолентой или термоусадочными трубками).

Несколько слов о выключателях со светодиодной подсветкой. Ток светодиода может составлять несколько миллиампер, в этом случае напряжение на отключенной лампе при указанном значении емкости тоже возрастет в несколько раз и может оказаться слишком большим. Для снижения напряжения придется увеличить емкость конденсатора и мощность резистора. Номиналы деталей надо рассчитывать, исходя из конкретной схемы подсветки. Можно также доработать схему подсветки, снизив ток светодиода (путем увеличения балласта).

Дополнение. Наконец-то я сделал то, с чего надо было бы начать: померил тестером DT-832 напряжение на светодиодной лампе при выключенном выключателе с неоновой подсветкой. Результаты таковы:

• Лампа Pulsar ALM-A65-12E27-2700-1 (12 Вт) - 6,3 В
• Лампа Navigator NLL-G45-5-230-2.7K-E27 (5 Вт) - 5,5 В

Напряжение на лампе Supra SL-LED-CR-CN-4W/3000/E14 превышало 60 В (при этом лампа слабо светилась). При подключении второй лампы в параллель с первой напряжение упало до 50 В и свечение прекратилось, но 50 В - все равно многовато. 

На лампах SL-LED-CR-CN-4W/3000/E14 напряжение не замерял, но даже три лампы, включенные в параллель, довольно ярко светятся. 

К сожалению, лампу X-Flash Globe E27 12W 3K (ту, которая давала вспышки) я уже вернул в магазин, а посмотреть напряжение на ней было бы интересно. 

Понятно, что напряжение на лампах Pulsar 12 Вт и Navigator достаточно мало и нет необходимости принимать дополнительные меры по его снижению. Видимо, изготовители этих ламп предусмотрели их работу с выключателями с подсветкой. Напряжение же на лампах Supra и Pulsar 7 Вт явно следует снизить. С этой целью параллельно этим лампам была подключена цепочка из последовательно соединенных конденсатора и резистора с указанными выше параметрами (0,33 мкФ, 630 В; 220 Ом, 0,25 Вт). Результаты вполне соответствуют ожидаемым: даже при отсутствии параллельно подключенных ламп напряжение на данной цепочке составляет около 4 В. (Это, кстати, свидетельствует о том,что ток через  неоновую лампочку составляет всего лишь 0,4 мА.) Естественно, паразитное свечение ламп Pulsar 7 Вт полностью пропало, так же как и свечение  лампы Supra.

Вывод, видимо, следующий: при применении светодиодных ламп совместно с выключателями с подсветкой желательно измерить напряжение на лампе при разомкнутом выключателе. Если оно составляет единицы вольт, то можно ничего не предпринимать. Если же это напряжение - несколько десятков вольт либо лампа светится или вспыхивает, то следует его снизить описанным выше образом.