Для оптимизации уровня освещённости в помещениях или подсветки элементов интерьера не обязательно вешать громоздкие люстры или бра. Достаточно использовать светодиодные ленты. Им даже выключатель не нужен – есть модули с сенсорным управлением и регулировкой яркости свечения (диммер). В статье рассмотрим какие бывают сенсорные модули, а также как правильно подключить сенсорный выключатель к светодиодной ленте
Конструкция
Сенсорный выключатель смонтирован на печатной плате, на которой установлены:
- Клеммники или контактные площадки подключения входов/выходов питания;
- Индикатор (у некоторых моделей);
- Сенсорный (ёмкостный или инфракрасный) датчик;
- Электронные компоненты схемы управления;
Бесконтактный выключатель обычно монтируется в профиль, за рассеивателем. Это защищает его от возможных загрязнений и попадания влаги на электронные детали устройства. Из-за этих причин он может работать некорректно или полностью выйти из строя. Также сенсор может иметь светодиодную индикацию, предназначенную для того, чтобы его расположение можно было легко определить в темноте. При наличии функции диммирования – возможна регулировка яркости свечения светодиодной источника света.
Сферы применения
Так как бесконтактные выключатели прячутся внутрь профиля с лентой, то они не заметны, не требуют отдельной блочной установки, не искажают дизайн подсветки, то и применяться они могут везде, где подсветка смонтирована на расстоянии вытянутой руки. Это может быть и подсветка рабочей зоны на кухне, неяркое вечернее освещение в спальне, подсветка предметов мебели, или зеркала в ванной.
Но всё же чаще всего такая схема применяется для подсветки рабочей зоны на кухне. Обычно, в таком случае, лента устанавливается под шкафчиками. При таком способе установки источник света не будет ослеплять, так как расположена ниже уровня глаз, а зона тени, которую создает шкаф, будет освещена.
Обзор видов
Существует несколько видов плат выключателя светодиодной ленты, характеризующихся типом сенсорного устройства. От него зависит характер управления.
Сенсорный диммер с пружинкой
Модуль сенсорного выключателя с пружинкой содержит ёмкостный датчик, прикосновение к которому не обязательно. Система реагирует при приближении к нему пальцев руки на расстояние в несколько миллиметров.
Поэтому модуль необходимо поместить в светопроницаемый корпус так, чтобы пружинка прижималась к лицевой панели. Яркий светодиод индикации, находящийся в центре пружинки-датчика, информирует о состоянии готовности устройства к управлению. В темноте он будет указывать размещение центра реагирования дистанционного выключателя.
Следует знать
Не следует полагать, что светящийся индикатор потребляет много электроэнергии, находясь светящимся длительное время. Уровень его потребления настолько мал (ток около 10 мА), что вообще не берётся в расчёт.
Сама сенсорная кнопка для светодиодной ленты должна быть изолирована и находиться максимально дальше от металлических предметов, также работающих электродвигателей. Иначе изменение их ёмкости относительно земли или электромагнитные излучения могут нарушить работу системы. В крайних случаях, модуль с таким датчиком всё же можно установить, например, в непосредственной близости от электродвигателя, микроволновки или других мощных электроприборов.
Если, при этом, устройство работает некорректно, то необходимо применить экран из профиля жести или фольги. Он соединён с проводом, который необходимо припаять к отрицательному выводу входа питания модуля дистанционного выключателя. Между экраном и платой модуля необходимо поместить изоляционный материал чуть большего размера, чем экран.
Касание сенсора – будем считать условное выражение, далее имеется ввиду близкое подведение пальцев к пружинке или касание лицевой панели, за которой установлен модуль. Функции управления:
- Кратковременное касание датчика, если положение выключено и горит светодиод индикации – включение света со средней яркостью;
- Касание с удержанием – постепенное (по мере удержания) увеличение уровня свечения;
- Повторное касание с удержанием – плавное снижение яркости до прекращения воздействия на датчик или полного угасания светодиодов;
- Кратковременное касание во включенном положении – выключает нагрузку.
При выборе бесконтактного выключателя нужно обращать на максимальную рабочую мощность, и ни в коем случае её не превышать. То есть, если диммер рассчитан на максимальную мощность 30 Вт, то и суммарная мощность ленты не должна превышать этой цифры.
Бесконтактный инфракрасный выключатель
Включение/выключение светодиодной света можно сделать вообще без прикосновений. Функцию такого рода выполняют модули бесконтактных инфракрасных выключателей. Они реагируют на отражение излучения, посылаемого светодиодом инфракрасного спектра.
Это удобный способ управления подсветкой без опасности запачкать руками лицевую панель. Например, в прихожей, после гаража или мастерской, также в ванной или на кухне мокрыми руками.
Такой тип дистанционного выключателя также помещается под рассеивать, где под излучатели вырезается небольшое отверстие.
Следует обратить внимание на расположение самого датчика на плате модуля. Есть варианты верхнего и нижнего размещения оптической пары.
«Глазки» датчика и все микросхемы должны находиться на одной стороне платы, обратная сторона же должна быть гладкая. Иначе, такой датчик нельзя будет разместить в алюминиевом профиле без изоляции и нормально его зафиксировать. Он больше предназначен для пластикового профиля.
Миниатюрный датчик движения
Наиболее интересный вариант автоматизации включения подсветки – датчик движения. Он реагирует на появление тепловых лучей. На котов и собак система, обычно, не реагирует. Впрочем, это зависит от чувствительности, котёнок, приблизившись к датчику, всё же может включить освещение.
Так как рассеиватель профиля зачастую матовый, то при монтаже внутри него, может потребоваться отверстие под датчик движения, чтобы система работала корректно.
Такой датчик подойдёт для организации подсветки лестницы. Он будет автоматически включать освещение при появлении движения, а затем автоматически его отключать, с заданной задержкой.
Сенсорный выключатель своими руками
Несложное устройство бесконтактного включения/выключения светодиодной ленты можно смастерить самому. Устройство работает от блока питания, подключенного к сети, контактным прикосновением. При включении от батареи, надёжность реагирования может быть слабой. Кнопки могут быть изготовлены из медной проволоки или металлических пластинок, расположенных с некоторой отдалённостью друг от друга. На них можно выгравировать надписи включения и выключения.
Принцип работы устройства основан на триггере, который имеется в составе интегрального генератора микросхемы NE555 или соответствующего аналога. Выходной транзистор может быть любой: мощный биполярный (n-p-n) или полевой (с N-каналом). В нашем случае применён Mosfet-транзистор IRFZ44N может коммутировать ток более 40А, так что можно подключить ленту очень большой длины.
Практически без изменений схема может работать и при напряжении 5В, уменьшив только сопротивление резистора R3 до 330 Ом. Если используется система с напряжением 24В или 36В, то микросхему следует запитать через стабилизатор 15В. Транзистор IRFZ44N может остаться, его предел 55В. Сопротивление R3 – 1,6К – 2,2К, в зависимости от яркости светодиода VD1. Это может быть любой индикаторный светодиод, поэтому марка его не указана.
Правила выбора
Если модуль приобретается в офлайн магазине, то перед покупкой сенсорного датчика лучше попросить менеджеров продемонстрировать его работу. Наглядный пример – это лучший способ понять, какая именно модель подходит наилучшим образом.
Для товаров интернет-магазинов необходимо изучение представленных на странице характеристик. Можно взять марку модели и поискать обзор на неё. Обязательно должно быть согласование по току нагрузки. Для его определения необходимо мощность нагрузки разделить на напряжение питания.
К примеру, имеется лента с мощностью 9Вт/метр, модуль сенсорного выключателя рассчитан на ток 2А, напряжение 12В. Сначала узнаем мощность нагрузки:
P=U×I = 12×2=24Вт.
Затем определяем максимальную длину ленты:
L=Pобщ/Pметра=24/9≈2,6 метра.
Итого округляем до 2 – 2,4 метров. При расчётах лучше делать небольшой запас мощности 10%.
Приведём другой пример:
К выключателю с максимальной мощностью 30 Вт можно будет подключить:
| Тип ленты | Количество светодиодов на метр | Мощность 1 метра (Вт) | Количество метров (м) |
| SMD3528/60led | 60 | 4,8 | 6 |
| SMD3528/120led | 120 | 9,6 | 3 |
| SMD5050/60led | 60 | 14,4 | 2 |
Важно
Следует учесть, что ленту можно резать только в специально указанных для этого местах. Длина минимального отрезка для каждого типа разная. Место реза отмечено на самой плате.
Как подключить сенсорный выключатель в светодиодной ленте
При подключении сенсорного выключателя нужно соблюдать полярность. Поэтому лучше использовать монтажный спаренный двойной провод с пометкой на изоляции одного проводника. Метку или красный цвет, во избежание путаницы, лучше использовать на плюсе.
По схеме, подключение сенсорного выключателя к светодиодной ленте производится между блоком питания и источником света. Контакты выключателя, обозначенные как LED+ и LED- предназначены для подключения к ленте. Это выход выключателя. А контакты VCC(+) и GND(-) – питающие, на них подключается питание с БП. Обозначение контактов может изменяться, в зависимости от модели, но контакты с маркировкой “LED” подключаются к светодиодному источнику света. Противоположные подключаются к блоку питания.
Последовательность монтажа:
- Натянуть на провода термоусадку;
- Припаять провода от БП к модулю (проверив полярность);
- Включить БП – светодиод дежурного режима должен светиться;
- После выключения БП – припаять провода от модуля на светодиодную ленту;
- Включить и проверить работоспособность;
- Прогреть термоусадку на всех контактах феном.
При пайке проводов к контактам ленты следует использовать маломощный паяльник (лучше 25 Вт, можно и 40 Вт), и контакт паяльника с лентой не более 1 – 2 секунд. Лучше сначала пролудить проводки, а потом, коротким контактом припаять их.
Не следует делать монтаж при включенном БП – это может повредить элементы устройств. Кратковременное замыкание БП может сжечь предохранитель.
Важно!
Все места пайки контактов должны быть заизолированы термоусадочной трубкой, чтобы не было замыкания контактов через алюминиевый профиль.
Возможные ошибки
Что может пойти не так:
- Сенсорный датчик работает со сбоями из-за помех от мощных аппаратов – установить экран, как показано было выше;
- Пружинный диммер может также не работать из-за слишком толстого материала рассеивателя, за которым он спрятан. Будет работать нормально с толщиной 1 мм, при толщине 2 – 3 мм могут быть проблемы, в зависимости от модели;
- При установке пружинка должна прижиматься к рассеивателю;
- Пружинный сенсорный выключатель срабатывает только при касании в месте, где светиться светодиод. При касании рядом реакции не будет;
- Инфракрасный датчик не реагирует – неправильно размещён или закрыт материалом, непрозрачным для ИК лучей;
- Датчик движения срабатывает ложно – возможно образовался источник теплового излучения. Это может быть включенная варочная плита, утюг и пр.
- Возможно не заизолированы места контактов. Лучше воспользоваться термоусадочной трубкой, но если её нет, то можно аккуратно сделать это изолентой.
Есть модели выключателей, которые после отключения/включения питания автоматически включают подсветку. В таком случае возможно включение источника света после отключения электроэнергии. Если хозяев долго нет дома, то это принесёт затраты на оплату счетов за электроэнергию.
Итоги
Сенсорные выключатели для светодиодной ленты, встраиваемые в профиль, незаметны, не портят дизайн, позволяют сделать подсветку аккуратной и минималистичной. Но при выборе и монтаже не стоит превышать рабочую мощность выключателя, изолировать все соединения и соблюдать инструкции, изложенные в статье.
Дополнительные сведения по подключению сенсорной кнопки для светодиодной ленты можно посмотреть в видео:
