Нередко возникает такая неприятная ситуация, как выход чайника из строя, причем в самый неподходящий момент. Можно сдать вышедший из строя электроприбор в ремонт, но это займет время. Также может не оказаться свободных мастеров и придется еще дольше обходиться без чайника. Или, возможно, причиной выхода из строя могла быть мелкая легкоустранимая неисправность - тогда будет жалко выкинутых на ремонт средств.

В общем, почему бы не попробовать выполнить ремонт самостоятельно, сэкономив при этом время и средства? В данной статье приведем рекомендации, которые помогут определить неисправность электрочайника и по возможности устранить ее.

Электрическая схема и принцип работы электрочайника

Большинство электрочайников, не зависимо от их стоимости имеют схожую конструкцию. Для наглядности приведем типичную схему электрочайника:

Для того чтобы найти неисправность электрочайника необходимо понимать принцип его работы. Опишем вкратце принцип работы по приведенной схеме, показывая наглядно все элементы схемы. Электричество из бытовой сети поступает через штепсельную вилку и провод к подставке.

Далее ток идет от подставки к чайнику через специальную контактную часть. Непосредственно в электрочайнике проводник заземления соединен с металлическими частями электрочайника. Нулевой и фазный проводники в специальном узле выведены на клеммы 1 и 2 (см. схему).

В этом же узле находится тепловая защита - термореле. На электрической схеме показано, что термореле находится в разрыве фазного проводника.

Тепловая защита служит для защиты чайника от повреждения в случае включения чайника без воды, либо если крышка чайника открыта, и он долгое время работает, не отключаясь автоматически. В нормальном режиме контакт термореле находится в замкнутом состоянии. Он размыкается в случае чрезмерного перегрева по вышеприведенным причинам.

Кнопка включения чайника позволяет вручную включать и отключать чайник, она имеет биметаллическую пластину, которая при достижении определенной температуры воздействует на отключение кнопки - то есть при закипании воды данная кнопка осуществляет автоматическое отключение электрочайника.

Параллельно выводам ТЭНа чайника подключается индикаторная лампа или подсветка - в зависимости от конструктивных особенностей электрочайника. Это может быть обычная лампа либо светодиодная подсветка, подключенная через драйвер питания.

Итак, начинаем поиск неисправности. Прежде всего, необходимо убедиться в том, что причиной неработоспособности чайника не было срабатывание вышеописанной тепловой защиты. Если срабатывание было, то необходимо подождать, пока защита не вернется в исходное состояние - то есть пока не замкнутся контакты. Если срабатывания защиты не было - переходим к поиску неисправности.

Не спешите разбирать чайник. Очень часто причиной, по которой чайник не греет, является отсутствие контакта между контактными элементами электрочайника и подставки либо нарушение контакта в питающем проводе и вилке.

Откручиваем шурупы на подставке и снимаем крышку. Берем мультиметр, и проверяем целостность шнура от штепсельной вилки до контактов. В недорогих электрочайниках производитель с целью экономии ставит шнур сечением, которое ниже допустимого для нагрузки электрочайника.

Например, для чайника мощностью 2 кВт устанавливают питающий провод сечением 0,75 кв. мм, а по факту может быть еще меньшее сечение. В процессе эксплуатации электрочайника такой провод нагревается, что в конечном итоге может привести к его повреждению либо отгоранию в месте подключения к вилке.

Если прозвонка показала обрыв провода, то необходимо приобрести новый провод большего сечения, которое соответствует нагрузке чайника. Например, для 2 кВт чайника достаточно будет провода сечением 1-1,5 кв. мм. Также необходимо приобрести новую вилку - подойдет евровилка, рассчитанная на нагрузку 16 А.

Не зависимо от того, является ли это причиной, по которой не работает чайник в данный момент, следует зачистить контакты от нагара и немного подогнуть их, обеспечив большую жесткость контакта с электрочайником.

Следует одеть подставку на чайник, при этом обратить внимание на контакты - они должны подгибаться при установке чайника на подставку. Если контакт не прижимается, значит он прослабился, и его нужно слегка подогнуть вверх. Сильно подгибать контакты нельзя, чтобы не сместить их с места.

Собираем подставку и проверяем работоспособность электрочайника. Если чайник по прежнему не работает, то переходим непосредственно к поиску неисправности внутри электрочайника.

Проверка работоспособности ТЭНа электрочайника

Возможна ситуация, когда индикаторная лампочка (подсветка) чайника светится, а сам чайник не греет. В данном случае две причины - перегорел ТЭН либо нарушен контакт в месте подключения к ТЭНу. Снимаем крышку чайника, отвинтив несколько шурупов. Отдельные типы чайников, в том числе и рассмотренный в данной статье, помимо шурупов имеют специальные пазы, которые держат крышку чайника.

Не имея опыта вскрытия электроприборов, можно повредить электрочайник, добавив к существующей неисправности еще одну. Для снятия крышки необходимо вогнуть ее внутрь. Вставив в имеющиеся отверстия отвертки - сначала в отверстия 1 и 2, затем в 3 и 4. Отгибая крышку внутрь, пазы крепления крышки выходят и она снимается.

Возвращаемся к поиску неисправности. Проверяем целостность цепей внутри чайника. Далее проверяем целостность ТЭНа, сдвинув изоляцию для доступа к выводам. Устанавливаем мультиметр в режим измерения сопротивления на самый меньший предел - в данном случае 200 Ом и измеряем сопротивление ТЭНа.

Прибор показал сопротивление 24,1 Ом, что свидетельствует об исправности ТЭНа. Перегоревший ТЭН показывает очень большое сопротивление - мультиметр покажет несколько МОм. Можно также проверить ТЭН мультиметром в режиме прозвонки.

При исправном нагревательном элементе прибор покажет небольшое значение падения напряжения, а если ТЭН неисправен, то прибор покажет обрыв - единицу.

Если возникла необходимость снять клеммы, то не следует их срывать, как часто делают по незнанию. Сорванная клемма при одевании на место не обеспечит нормального контакта и в следующий раз станет причиной выхода чайника из строя.

Клеммы легко снимаются, если слегка надавать острым предметом в отверстие, при этом одновременно ее стягивая. Если на клемме находится изоляция, то перед снятием клеммы ее необходимо сдвинуть.

Нормально снятая клемма также легко одевается обратно. Но в любом случае необходимо проверить надежность контакта, и если клемма одета недостаточно жестко, то ее следует снять и слегка поджать пассатижами.

Если проверка показала, что ТЭН неисправен, то в данном случае необходимо подумать, целесообразно ли приобретать новый нагревательный элемент. Если чайник недорогой, то установка нового ТЭНа будет стоить как новый чайник.

Если ТЭН исправен, но чайник не греет, то следует проверить целостность других цепей. Необходимо проверить, поступает ли напряжения с контактной части чайника к клеммам 1 и 2.

Прозваниваем мультиметром как показано на фото. Если один контакт прозванивается, а другой нет, то это свидетельствует о том, что разомкнут контакт термореле, о котором упоминалось в начале статьи. Бывают случаи самопроизвольного размыкания контактов защиты.

Если не было признаков перегрева, чайник без воды не включался, но контакт тепловой защиты разомкнут, то это свидетельствует о неисправности данного элемента. Можно попробовать подогнуть биметаллическую пластину (или пластины - в зависимости от конструкции электрочайника), обеспечив замыкание контакта защиты.

Если устранить неисправность не получается, то рекомендуется полностью заменить данный узел. Возможно, также включить цепь напрямую, без тепловой защиты, принудительно замкнув контакты в данном узле. Но при этом следует помнить о последствиях отсутствия тепловой защиты.

В случае включения чайника без воды при отсутствии защиты ТЭН будет разогреваться до тех пор, пока не перегорит. При этом возможно возгорание чайника. Во избежание негативных последствий не следует эксплуатировать электрочайник без термореле.

Еще одной причиной неработоспособности электрочайника может быть поломка кнопки включения чайника. Неработоспособность кнопки определяется путем прозвонки между клеммой 1 выводом ТЭНа 3 (см. схему).

Если при включенном положении кнопки прибор показывает обрыв между контактами 1 и 3, то это свидетельствует о том, что кнопка неисправна либо нарушена целостность контакта в месте подключения к кнопке. Необходимо вскрыть часть корпуса электрочайника на ручке, получив доступ к кнопке и в зависимости от неисправности - восстановить целостность контакта либо заменить кнопку.

Существуют также отдельные типы электрочайников со встроенными электронными устройствами, обеспечивающие функции таймера, регулировки температуры нагрева воды. При возникновении неисправности такого чайника можно проверить рассмотренные в данной статье узлы - ТЭН, контакты, соединительные проводники. Но если причиной его неисправности является выход из строя электронных составляющих, то для устранения такой неисправности нужно иметь соответствующие навыки и квалификацию - поэтому лучше сдать такой чайник в ремонт опытному специалисту.

Смотрите также у нас на сайте:

Андрей Повный

Светодиодная подсветка под шкафами на кухне — это эргономично, красиво и современно. В статье мы расскажем о том, как правильно выбрать элементы системы, какие схемы соединения бывают, как установить ленту в качестве самостоятельного элемента и в специальном коробе (профиле).

Выбор светодиодной ленты для подсветки под шкафы — интересное, эффектное и не слишком сложное для домашнего мастера решение. Такое дополнительное освещение, несомненно, выполняет и эстетические задачи — выделяет отдельные функциональные зоны, акцентирует цветом декоративные элементы, задаёт модный, современный тон дизайну кухни.

Выбор светодиодной ленты

Важной характеристикой светодиодной ленты для монтажа под шкафы на кухне является устойчивость к парам воды. Недостаточная влагозащищённость может привести к короткому замыканию, а, значит, и к риску возникновения пожара. При покупке ленты нужно обращать внимание на степень защиты оболочки, которая маркируется двузначным числом после латинских букв IР. Первая цифра указывает на защиту от пыли и грязи, механических повреждений. Вторая цифра — защита от влаги. Оценивается защищённость прибора или устройства по шкале от 0 до 9 по обоим параметрам.

По герметичности (влаго- и пылезащищённости) светодиодные лампы и ленты могут иметь маркировку:

• IР33 — открытый тип токопровода, для кухонь не рекомендуется;
• IР65 — односторонняя герметичность той стороны, на которой размещены электронные элементы, допускается для монтажа во влажной среде кухонного пространства;
• IР67, IP68 — двухсторонняя, полная герметичность ленты — рекомендуется для монтажа на кухне.

Если у выбранной лампы или ленты со светодиодами недостаточная защищённость, необходимо использовать защитный плафон или специальные профили, чтобы в совокупности обеспечить должный уровень безопасности.

Чтобы светодиодная лента давала достаточно света, важно правильно выбрать удельную мощность, которая характеризуется количеством светодиодов на погонный метр. Каждый тип ленты может иметь различное число светодиодов. Это можно определить и визуально, и ознакомившись с характеристикой изделия.

Для декоративных целей обычно достаточно 30 или 60 светодиодов на метр. Чтобы полноценно осветить рабочую поверхность, лучше выбрать ленту со 120 или 240 диодами.

Подсчитывая освещённость, нужно учитывать потребляемую лентой мощность, помня, что по сравнению с лампами накаливания, световой поток светодиодов выше примерно в 5 раз.

Таблица. Расчёт мощности ленты

Цифры в маркировке ленты обозначают размер одного светодиода:

• SMD-3528 — диоды размером 3,5х2,8 мм;
• SMD-5050 — диоды размером 5,0х5,0 мм.

Для монохромных лент с указанными характеристиками световой поток, измеряемый в люменах и являющийся ещё одной характеристикой светодиодов, будет максимальным. Для полихромных лент RGB, цвет которых задаётся в зависимости от установок регулятора или контроллера управления, общее количество кристаллов в каждом диоде соответствует комбинации базовых цветов, включающихся не одновременно. Следовательно, при работе только части кристаллов, дающих определённый цвет, световой поток будет ниже.

Цвета монохромных диодов с собственным свечением кристалла бывают:

• красный;
• оранжевый;
• жёлтый;
• зелёный;
• синий;
• фиолетовый.

Цвет монохромных диодов характеризуется узким спектром свечения, что стоит учитывать при выборе подсветки. Цвет предметов и, главное, продуктов существенно искажается, они могут выглядеть не так как под естественным светом или освещенные люминесцентными лампами.

Белый монохромный светодиод представляет собой полупроводник, излучающий ультрафиолет с покрытием люминофором. Принцип действия аналогичен привычным для большинства люминесцентным лампам. Оттенок так же может быть от «тёплого» до «холодного» и указывается в виде соответствующей температуры свечения, измеряемой в Кельвинах как у привычных светодиодных ламп .

Цвет поверхности печатной платы, на которой расположены светодиоды, обычно белый, однако можно подобрать и другие цвета: коричневый, жёлтый, чёрный, которые будут лучше смотреться на мебели при открытой установке. Для удобства монтажа лента снабжена клейкой лентой на обратной стороне.

Выбор блока питания и дополнительных устройств

Включать светодиодную ленту в бытовую розетку нельзя — сразу же сгорит. Рассчитана она на работу при постоянном токе с напряжением 24 или 12 В, полученный через соответствующий импульсный преобразователь (блок питания). Мощность устройства должна соответствовать совокупной потребляемой мощности всех подключённых лент. Например, нужно подключить три бобины по 5 м SMD-5050, мощностью 7,2 Вт/пог. м. Совокупная мощность составляет:

5 м · 7,2 Вт/пог. м = 36 Вт

Блок питания выбирают с запасом в 20%, следовательно, понадобится устройство мощностью не менее 45 Вт.

Конструкция блока может быть разной:

1. Герметичный, компактный блок в пластиковом корпусе.
2. Герметичный блок питания в алюминиевом корпусе. Дорогой, климатоустойчивый, часто используется в наружном, уличном освещении.
3. Открытый блок в перфорированном корпусе. Наиболее габаритный, недорогой, требует дополнительной защиты от прямого попадания влаги. Есть мощные модели — достаточно одного блока для всей подсветки.
4. Сетевой блок питания. Небольшая мощность, до 60 Вт, не требует монтажа. Для нескольких лент потребуются отдельные блоки питания.

Блок питания для кухни должен быть влагоустойчивым или устанавливаться в месте, защищённом от влаги. Желательно, чтобы драйвер содержал защиту от перепадов напряжения, что продлевает срок службы светодиодов.

Светодиодные ленты не рекомендуется соединять последовательно, иначе износ будет высокой, а светимость неравномерной. При подключении нескольких лент правильно использовать усилитель, обеспечивающий равномерную токоподачу на различные участки электрической цепи.

При желании, подсветка может подключаться через диммер — устройство, плавно понижающее мощность и светимость осветительных приборов. Так можно поддерживать подсветку в режимах «работа» и «отдых».

Для управления светодиодной лентой используются ШИМ-контроллеры, способные обеспечить правильную форму пульсирующего тока для регулировки яркости светодиодов

Усилители и диммеры подбираются к системе подсветки по силе тока.

Схемы подключения светодиодной подсветки

Основные правила соединения элементов подсветки в схему и монтажа:

• соблюдайте полярность;
• питайте через блок питания с напряжением 12 или 24 В в соответствии с типом ленты и маркировкой, размещая его как можно ближе к ленте (максимальное удаление — 10 м);
• ленту не стоит круто изгибать, перекручивать. Лучше разрезать и выполнить угол пайкой (с осторожностью, заизолировав затем токопроводящие дорожки термоусадочной трубкой) или специальным коннектором. Пайка, по мнению мастеров, обеспечивает контакт без электрических потерь;
• чем меньше соединений и чем толще сечение провода, тем меньше потерь электрического тока;
• ленту высокой мощности лучше монтировать в профиль (короб);
• отрезки лент длиннее 5 м соединять только параллельно;
• блок питания располагайте в вентилируемом месте, защищая его от перегрева.

Места, в которых светодиодную ленту можно разрезать, обычно показаны на самом изделии.

Ниже приведены основные схемы соединения для монохромных и RGB-лент.

Схема прямого подключения светодиодной ленты. Несоклько лент подключаются параллельно к одному источнику тока

Подключение светодиодной ленты с использованием диммера для регулировки яркости

Несоклько светодиодных лент, включенные с использованием диммера или ШИМ-контроллера, должны подключаться с помощью усилителя

Схема подключения светодиодных лент RGB

RGB-ленты подключают к контроллеру четырьмя проводами, три из которых отвечают за один из цветов, четвёртый является общим. Маркировка: R — red (красный цвет), G — green (зелёный), В — blue (голубой). Провод «V-плюс» — общий. Подключение проще всего выполнить с помощью коннектора, но можно и аккуратно припаять. Для автономного подключения контроллера и усилителя иногда в схеме соединения используют два блока питания.

Инструменты и материалы для монтажа светодиодных лент

Для самостоятельной установки светодиодной ленты под кухонные шкафы потребуется:

• соединение элементов можно выполнить различными способами , при этом потребуются: паяльник, припой, канифоль и термоусадочная трубка, или наконечники для проводов и обжим для наконечников, или коннекторы;
• ножницы;
• изоляционная лента, двухсторонний скотч, элементы крепежа;
• инструмент для выпиливания отверстий в мебели для прокладки проводов, например — электролобзик;
• выбранные светодиодные ленты;
• блок питания и другие элементы электросхемы, при необходимости — диммер, усилители, контроллер;
• короб (профиль) — при выполнении соответствующего монтажа;
• кабель.

Важно понимать, что светодиоды все равно выделяют тепло во время свечения. Направлено оно в подложку, основу диода. Чтобы не допустить перегрева полупроводников, из-за чего существенно снижается их срок службы, желательно приклеивать ленту на специальный алюминиевый профиль или подложку с высокой теплопроводностью.

Выбор сечения кабеля

Как правило, для установки подсветки на кухне используют кабель сечением 0,5-2,5 мм 2 .

• I — сила тока, I = P/U или I = U/R (P — мощность, U — напряжение, R — сопротивление);
• ρ — удельное сопротивление, для медного кабеля ρ = 0,0175 Oм·мм 2 /м;
• L — длина кабеля;
• ΔU — максимально допустимый перепад напряжения между блоком питания (БП) и нагрузкой (лентами), ΔU = U БП -UΣ лент, если напряжение БП — 12 В и лент — 12 В, то ΔU принимают в 5-10%, т. е. 0,6-1,2 В.

Сечение кабеля зависит и от длины проводки, чем длиннее провод, тем меньше мощности подведётся к источнику света, что видно из следующей таблицы:

Длина проводов, м	Мощность, выделяемая на нагрузке, Вт
	Сечение провода
	1,5 мм 2	2,5 мм 2	4 мм 2	6 мм 2
0	50,0	50,0	50,0	50
2	45,5	47,2	48,2	48,8
4	41,5	44,6	46,5	47,7
6	38,1	42,3	44,9	46,5
8	35,0	40,1	43,4	45,5
10	32,4	38,1	42,0	44,4

Монтаж светодиодной ленты под кухонные шкафы

Основой хорошо проведённой установки является продуманное планирование — как выбрать, где и какие элементы схемы расположить.

Светодиод даёт направленный пучок света, чаще всего это сектор 120° строго по центральной оси полупроводника. Реже встречаются варианты на 90°, 60° и 30°. Закрепив ленту снизу подвесного шкафчика и отступив от стенки, на вертикальной поверхности образуется весьма четкая полоса, притом волнистая между светом и тенью, что может пагубно сказаться на общей картине.

Нужно распределять источник света так, чтобы разделительная полоса света и тени от подсветки приходилась на естественную границу, например, между окантовкой рабочей поверхности и облицовкой стены. В самом простом случае ленту монтируют впритык к стене, чтобы осветить её полностью. Подбирая различные варианты, можно с выгодой для общего дизайна поработать с визуальной «глубиной» рабочей поверхности.

Ленты с диодами, имеющие узкий сектор освещения, можно крепить на самом краю под шкафом, чтобы стена вовсе не освещалась. Универсальным способом по распределению света является использование алюминиевых профилей со светорассеивающими защитными плёнками. Даже высотой бортиков профиля при желании можно сформировать требуемую форму пятна освещённости.

Сам монтаж, при некотором навыке работы с инструментом, не представляет большой сложности.

1. Пропускаем кабель к месту соединения, как можно незаметнее, высверливая на тыльной стороне шкафа отверстие небольшого диаметра.
2. Светодиодную ленту небольшой мощности можно крепить непосредственно на подготовленную и обезжиренную поверхность нижней части кухонных шкафчиков. Ленты отмеренной длины, имеющие клеящий слой, просто прикладывают к выбранному месту и прижимают, снимая защитную пленку непосредственно перед монтажом. Если такого слоя нет — понадобится двусторонний скотч. Чтобы замаскировать ленту, можно оградить её профилем в тон шкафа.
3. Закрепляем блок питания, делаем электрическую разводку, аккуратно закрепляя провода с помощью клипс или двустороннего скотча.
4. Соединяем все элементы в схему, обязательно проверяем тестером проводку на короткое замыкание между питающими проводами и только после этого подключаем к сети. Подсветка готова.

Если ввиду повышенной мощности или из эстетических соображений планируется установка ленты в профиль, то сначала проще уложить светодиодную ленту в профиль и подключить выводы питания. После этого с помощью двустороннего скотча профиль закрепляется на шкафчиках. Придётся менять последовательность только в том случае, если профиль крепится с помощью саморезов, вкрученных с его внутренней стороны впотай.

На следующем видео тот же мастер, что и в предыдущем ролике, даёт советы о монтаже ленты в короб.

Обычно светодиоды подключаются к 220В при помощи драйвера, рассчитанного под их характеристики. Но если требуется подключить только один маломощный светодиод, например, в качестве индикатора, то применение драйвера становится нецелесообразным. В таких случаях возникает вопрос — как подключить светодиод к 220 В без дополнительного блока питания.

Основы подключения к 220 В

В отличие от , который питает светодиод постоянным током и сравнительно небольшим напряжением (единицы-десятки вольт), сеть выдает переменное синусоподобное напряжение с частотой 50 Гц и средним значением 220 В. Поскольку светодиод пропускает ток только в одну сторону, то светиться он будет только на определенных полуволнах:

То есть led при таком питании светится не постоянно, а мигает с частотой 50 Гц. Но из-за инерционности человеческого зрения это не так заметно.

В то же время напряжение обратной полярности, хотя и не заставляет led светиться, все же прикладывается к нему и может вывести из строя, если не предпринять никаких защитных мер.

Способы подключения светодиода к сети 220 В

Самый простой способ (читайте про все возможные ) – подключение при помощи гасящего резистора, включенного последовательно со светодиодом. При этом нужно учесть, что 220 В – это среднеквадратичное значение U в сети. Амплитудное значение составляет 310 В, и его нужно учитывать при расчете сопротивления резистора.

Кроме того, необходимо обеспечить защиту светоизлучающего диода от обратного напряжения той же величины. Это можно сделать несколькими способами.

Последовательное подключение диода с высоким напряжением обратного пробоя (400 В и более).

Рассмотрим схему подключения более подробно.

В схеме используется выпрямительный диод 1N4007 с обратным напряжением 1000 В. При изменении полярности все напряжение будет приложено именно к нему, и led оказывается защищенным от пробоя.

Такой вариант подключения наглядно показан в этом ролике:

Также здесь описывается, у стандартного маломощного светодиода и рассчитать сопротивление гасящего резистора.

Шунтирование светодиода обычным диодом.

Здесь подойдет любой маломощный диод, включенный встречно-параллельно с led. Обратное напряжение при этом будет приложено к гасящему резистору, т.к. диод оказывается включенным в прямом направлении.

Встречно-параллельное подключение двух светодиодов:

Схема подключения выглядит следующим образом:

Принцип аналогичен предыдущему, только здесь светоизлучающие диоды горят каждый на своем участке синусоиды, защищая друг друга от пробоя.

Обратите внимание, что подключение светодиода к питанию 220В без защиты ведет к быстрому выходу его из строя.

Схемы подключения к 220В при помощи гасящего резистора обладают одним серьезным недостатком: на резисторе выделяется большая мощность.

Например, в рассмотренных случаях используется резистор сопротивлением 24 Ком, что при напряжении 220 В обеспечивает ток около 9 мА. Таким образом, мощность, рассеиваемая на резисторе, составляет:

9 * 9 * 24 = 1944 мВт, приблизительно 2 Вт.

То есть для оптимального режима работы потребуется резистор мощностью не менее 3 Вт.

Если же светодиодов будет несколько, и они будут потреблять больший ток, то мощность будет расти пропорционально квадрату тока, что сделает применение резистора нецелесообразным.

Применение резистора недостаточной мощности ведет к его быстрому перегреву и выходу из строя, что может вызвать короткое замыкание в сети.

В таких случаях в качестве токоограничивающего элемента можно использовать конденсатор. Преимущество этого способа в том, что на конденсаторе не рассеивается мощность, поскольку его сопротивление носит реактивный характер.

Здесь показана типовая схема подключения светоизлучающего диода в сеть 220В при помощи конденсатора. Поскольку конденсатор после отключения питания может хранить в себе остаточный заряд, представляющий опасность для человека, его необходимо разряжать при помощи резистора R1. R2 защищает всю схему от бросков тока через конденсатор при включении питания. VD1 защищает светодиод от напряжения обратной полярности.

Конденсатор должен быть неполярным, рассчитанным на напряжение не менее 400 В.

Применение полярных конденсаторов (электролит, тантал) в сети переменного тока недопустимо, т.к. ток, проходящий через них в обратном направлении, разрушает их конструкцию.

Емкость конденсатора рассчитывается по эмпирической формуле:

где U – амплитудное напряжение сети (310 В),

I – ток, проходящий через светодиод (в миллиамперах),

Uд – падение напряжения на led в прямом направлении.

Допустим, нужно подключить светодиод с падением напряжения 2 В при токе 9 мА. Исходя из этого, рассчитаем емкость конденсатора при подключении одного такого led к сети:

Данная формула действительна только для частоты колебаний напряжения в сети 50 Гц. На других частотах потребуется пересчет коэффициента 4,45.

Нюансы подключения к сети 220 В

При подключении led к сети 220В существуют некоторые особенности, связанные с величиной проходящего тока. Например, в распространенных выключателях освещения с подсветкой, светодиод включается по схеме, изображенной ниже:

Как видно, здесь отсутствуют защитные диоды, а сопротивление резистора выбрано таким образом, чтобы ограничить прямой ток led на уровне около 1 мА. Нагрузка в виде лампы также служит ограничителем тока. При такой схеме подключения светодиод будет светиться тускло, но достаточно для того, чтобы разглядеть выключатель в комнате в ночное время. Кроме того, обратное напряжение будет приложено в основном к резистору при разомкнутом ключе, и светоизлучающий диод оказывается защищенным от пробоя.

Если требуется подключить к 220В несколько светодиодов, можно включить их последовательно на основе схемы с гасящим конденсатором:

При этом все led должны быть рассчитаны на одинаковый ток для равномерного свечения.

Можно заменить шунтирующий диод встречно-параллельным подключением светодиодов:

Параллельное (не встречно-параллельное) подключение led в сеть недопустимо, поскольку при выходе одной цепи из строя через другую потечет удвоенный ток, что вызовет перегорание светодиодов и последующее короткое замыкание.

Еще несколько вариантов недопустимого подключения светоизлучающих диодов в сеть 220В описаны в этом видео:

Здесь показано, почему нельзя:

• включать светодиод напрямую;
• последовательно соединять светодиоды, рассчитанные на разный ток;
• включать led без защиты от обратного напряжения.

Безопасность при подключении

При подключении к 220В следует учитывать, что выключатель освещения обычно размыкает фазный провод. Ноль при этом проводится общим по всему помещению. Кроме того, электросеть зачастую не имеет защитного заземления, поэтому даже на нулевом проводе присутствует некоторое напряжение относительно земли. Также следует иметь в виду, что в некоторых случаях провод заземления подключается к батареям отопления или водопроводным трубам. Поэтому при одновременном контакте человека с фазой и батареей, особенно при монтажных работах в ванной комнате, есть риск попасть под напряжение между фазой и землей.

В связи с этим, при подключении в сеть лучше отключать и ноль, и фазу при помощи пакетного автомата во избежание поражения током при прикосновении к токоведущим проводам сети.

Заключение

Описанные здесь способы подключения светодиодов в сеть 220В целесообразно применять только при использовании маломощных светоизлучающих диодов в целях подсветки или индикации. Мощные led так подключать нельзя, поскольку нестабильность сетевого напряжения приводит к их быстрой деградации и выходу из строя. В таких случаях нужно применять специализированные блоки питания светодиодов – драйверы.

Бытовая электротехника широко используется во всем мире и одним из наиболее распространенных электроприборов является электрочайник . Несмотря на надежность многих моделей и производителей, срок службы электрических чайников, как и других электроприборов, ограничен, поэтому чайники, рано или поздно, ломаются. И в таком случае необязательно сдавать чайник в ремонт или приобретать новый – можно осуществить ремонт электрочайника своими руками. В данной статье мы будем рассматривать с нашими читателями, как можно отремонтировать наиболее распространенные поломки в электрочайниках.

Принцип работы электрочайника

Прежде чем браться за ремонт любого электроприбора, необходимо разобраться в его принципе работы – данное правило относится и к чайнику. По электрической схеме легко понять принцип работы данного электроприбора. Отметим, что по нижеприведенному принципу действия работают практически все модели.

Принцип работы выглядит следующим образом: после соединения вилки с источником питания, ток проходит через провод на контакты подставки, на которую устанавливаются все чайники при подогреве воды.

В основании самого чайника имеются специальные контакты, которые соединяются вместе с контактами, расположенными на подставке – таким образом происходит замыкание цепи и разогрев нагревательного элемента. После этого электричество проходит через термовыключатель – устройство, которое позволяет чайнику выключаться при достижении определенной температуры (как правило, температуры кипения). Также в стандартной цепи есть и выключатель тепловой защиты, который включен постоянно и задействуется только в том случае, если пользователь включил пустой чайник. С обозначенных выключателей электричество проходит непосредственно на электронагревательных элемент (который также называют ТЭН).

Мы рассмотрели основной принцип работы электрочайника – теперь рассмотрим в отдельности работу некоторых его цепей и участков.

Электросхема узлов

Внимательно рассмотрите подставку для чайника и место её контакта с самим чайником. Внутри круглых канавок можно обнаружить электрический контакт, находящийся на небольшой пружине. Именно через этот контакт напряжение из общей сети подается на сам электрочайник. В центре подставки есть еще один контакт, который при соприкосновении с электрочайником заземляет его корпус. По сути, данный контакт не играет никакой роли и предназначен только для того, чтобы защитить пользователя в случае нарушения целостности изоляции.

Шнур питания, который подходит к подставке электрочайника, внутри данной подставки разветвляется на три провода, к которым подведены клеммы. Один провод предназначен для заземления, два других контакта подходят к концентрическим медным кольцам, которые используются для передачи электричества с подставки на сам электрочайник. Далее электричество с медных колец поступает непосредственно к ТЭНу, который установлен в основании корпуса чайника. В результате замыкания цепи происходит разогревание воды.

Защита от перегрева

ТЭНы обладают высокой мощностью и сильно разогреваются в процессе работы, поэтому в каждом электрочайнике дополнительно устанавливается специальная система защиты. Основа работы данной системы – биметаллические пластины, которые при разогревании до определенной температуры разгибаются и размыкают цепь, тем самым предотвращая дальнейший перегрев чайника.

Автоматическое отключение

Практически во всех современных электрочайниках имеется специальная система, предусматривающая отключение нагревательного элемента от напряжения при достижении водой температуры кипения. Принцип работы такого автомата прост – пар при нагревании по специальному каналу подводится к биметаллической пластине, которая в свою очередь соединена с выключателем. При закипании чайника и при повышенной интенсивности давления пара биметаллическая пластина разогревается и надавливает на рычаг выключателя, тем самым отключая электрочайник от сети.

Как производить ремонт чайника?

Мы рассмотрели основные технические особенности, а теперь рассмотрим, как отремонтировать электрочайник. Для удобства читателей, рассмотрим конкретные примеры, которые чаще всего возникают с чайниками различных фирм (Тефаль, Филипс и т.д.):

1. Чайник перестал греть воду . В данном случае неисправность очень легкая – произошел обрыв участка на самом ТЭНе или же отсутствует контакт некоторых клемм с выводами на ТЭНе. Восстанавливается соединение очень легко – для этого необходимо разобрать чайник и определить место отхода контактов. При определении места отсутствия контакта необходимо с помощью пассатижей восстановить соединение клеммы с выводами на ТЭНе.
2. Чайник перестал нагревать воду и индикатор не показывает, что чайник включен . В первую очередь проверяем напряжение в сети. При наличии такового, причина заключается в плохом контакте токоприемников в основании корпуса электрочайника и подставкой. В данном случае необходимо проверить, как держатся подпружиненные контакты, о которых мы говорили выше. Для этого разбирается подставка и достается кольцо с подходящим контактом. Необходимо проверить, насколько плотно они зафиксированы – как правило, они со временем разбалтываются и необходимо их попросту затянуть потуже для того, чтобы электричество проходило через контакты.
3. Не работает выключатель или защита от перегрева . При рассмотрении вопроса о том, как отремонтировать электрочайник, чаще всего на практике сталкиваются с неработающим выключателем. Он может быть сломанным из-за износа пластиковых деталей, ржавчины на поверхности биметаллической пластины. Для проверки состояния необходимо извлечь выключатель из корпуса и проверить целостность деталей. После этого необходимо осмотреть состояние пластин. Если на них есть сильный налет от пара или ржавчина, её необходимо удалить и еще раз проверить работу выключателя. Данные меры принимаются и в том случае, если перестала работать защита от перегрева (другими словами, чайник перестал выключаться) – необходимо проверить состояние биметаллических пластин и, при необходимости, очистить их.
4. Чайник протекает . В данном случае необходимо проверить целостность корпуса чайника и посмотреть, с какого именно места идет течь. Как правило, при наличии сильной течи речь о ремонте чайника может не вестись, особенно если его корпус сделан из низкокачественного пластика или внутренняя поверхность сильно пострадала в результате повреждений.

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

1. Перед началом монтажа схемы светодиода в выключателе убедитесь, что выключатель отключён от «фазы». Это можно сделать при помощи простой отвёртки-тестера.

1. Проверьте качество изоляции всех соединительных контактов. Перемыкание оголенных проводов в лучшем случае выведет из строя схему подсветки, в худшем – проводку в квартире.

1. При необходимости в пластиковой детали можно сделать монтажное отверстие светодиоду, чтобы тот равномерно освещал кнопку выключателя.

1. 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.