Требование к вашему последнему проекту с питанием от сети переменного тока, казалось бы, совсем простое: предусмотреть отчетливо светящийся индикатор, показывающий, что устройство подключено к сети и что питание включено, то есть что сеть исправна, и кнопка включения нажата. Это необходимо как для удобства пользователя, так и для быстрого устранения неполадок, если устройство кажется «мертвым», хотя предположительно должно быть включенным.

Один из очевидных подходов – не усложнять и просто взять немного энергии из любой доступной в устройстве шины постоянного тока, чтобы обеспечить порядка 20 мА для питания красного светодиода. Если подходящей шины нет, для управления светодиодом можно добавить небольшую схему (Рисунок 1).

Рисунок 1.	Подключить светодиодный индикатор к сети переменного тока несложно, но для этого требуется множество активных и пассивных компонентов.

Однако за любым из этих решений скрывается проблема. Во-первых, это вопрос доверия и уверенности в отношении последствий для безопасности. Если по какой-то причине в цепи, управляющей шиной постоянного тока, возникнет неисправность и светодиод не загорится, может возникнуть опасная ситуация, когда пользователь думает, что сеть переменного тока отключена и цепь обесточена, тогда как на самом деле это так.

Даже если это не имеет значения, отдельная схема индикатора является относительно дорогостоящей и сложной для свого простого назначения, несмотря на то, что перечень материалов может быть невелик. Если нет шины постоянного тока, к которой можно было бы подключиться, и требуется понижающий трансформатор, или трансформатор нужен для выполнения нормативных требований по безопасности изоляции, то все это уже не так просто и дешево.

Итак, вы приходите к выводу, что должен быть более дешевый и чисто пассивный способ прямого подключения светодиода к сети переменного тока, и таких способов несколько. Один из «обманных» способов – использовать гасящий резистор, понижающий напряжение, чтобы ограничить сетевое напряжение и ток в соответствии с требованиями к светодиоду (около 20 мА). Но это не обеспечивает постоянства характеристик, создает технические риски, такие как высокая мощность, рассеиваемая резистором, и приводит к мерцанию светодиода на частоте 50/60 Гц.

Еще один вариант – источник питания с гасящим конденсатором, который используется в некоторых коммерческих проектах, когда от источника переменного тока надо получить слаботочную шину постоянного тока (Рисунок 2).

Рисунок 2.	Схему с гасящим конденсатором также можно использовать для питания светодиода непосредственно от линии сети переменного тока; несмотря на кажущуюся простоту, на самом деле это схема со своими тонкостями, а также с некоторыми проблемами, связанными с соблюдением нормативных требований по безопасности (верхняя схема: 230 В AC, нижняя схема: 110 В AC).

Опять же, эти схемы влекут за собой проблемы соблюдения норм безопасности и должны быть физически отделены от других частей конструкции. Чтобы соответствовать нормам безопасности, таким как UL, вся схема и ее крошечная печатная плата (если таковая имеется) должны быть физически расположены таким образом, чтобы пользователь был защищен в случае возникновения утечки на корпус. Кроме того, такой подход требует более крупных, дорогостоящих и высоковольтных пассивных компонентов, особенно конденсаторов, которые должны обеспечивать запас безопасности, примерно вдвое превышающий пиковое напряжение в сети.

Реальность такова, что подключить подсхему для светодиодов к линии сети переменного тока не так просто на практике, как может показаться в теории. Вы имеете источник энергии, но преобразовать ее в то, что вам нужно, сложнее как с технической, так и с нормативной точки зрения.

Существует более простой способ использования неоновой лампы в качестве индикатора включения сети переменного тока, чем соединение лампы и резистора и последующая изоляция сборки. Можно приобрести лампу и резистор в качестве готового к использованию изделия в герметичном корпусе для монтажа на панель с возможностью выбора между проволочными выводами, лепестками под пайку или быстросочленяемыми контактами.

Для большего удобства и упрощения физического расположения многие клавишные переключатели выпускаются со встроенными неоновыми индикаторами. Такое сочетание клавишного переключателя со встроенной лампой также привносит в конструкцию и его работу интуитивно понятный аспект «человеческого интерфейса», поскольку действие переключателя и связанная с ним подсветка визуально и физически связаны.

Существует множество случаев, когда старая технология все еще может быть законным или даже наилучшим решением для современных задач проектирования. Хотя в низковольтных устройствах светодиодные индикаторы в значительной степени вытеснили неоновые, неон по-прежнему остается весьма жизнеспособным вариантом для индикации в сетях переменного тока.

Неоновые лампы доступны в различных вариантах корпусов, включая «голую» лампочку, для крепления на панели и с клавишным выключателем, что еще больше повышает их практичность и универсальность для различных дизайнерских решений.