Неонске лампе - радни и апликативни кругови

Неонска лампа је ужарена сијалица која се састоји од стакленог поклопца, учвршћена је паром одвојених електрода и садржи инертни гас (неон или аргон). Главна примена неонске сијалице је у облику индикаторских или пилот лампи.

Када се напајају ниским напоном, отпор између електрода је толико велик да се неон практично понаша као отворени круг.

Међутим, када се напон постепено повећава, на одређеном нивоу, где инертни гас унутар неонског стакла почиње да се јонизује и резултира изузетно проводљивим.

Због тога гас почиње да производи блиставо осветљење око негативне електроде.

У случају да је инертни гас неон, осветљење је наранџасте боје. За гас Аргон који није врло уобичајен, емитована светлост је плава.

Како ради неонска лампа

Карактеристика рада неонске лампе може се видети на слици 10-1.

Ниво напона који покреће ефекат ужарења у неонској сијалици назива се почетним напоном пробоја.

Чим се достигне овај ниво пробоја, сијалица се активира у режим „пуцања“ (ужарења), а пад напона на неонским стезаљкама остаје практично фиксиран без обзира на било коју врсту повећања струје у колу.

Поред тога, ужарени део унутар сијалице се повећава са повећањем струје напајања, све док тачка у којој жар не испуни укупну површину негативне електроде.

Свака додатна ескалација струје тада може довести неон до лучне ситуације, у којој се сјај осветљења претвара у плаво-бело светло изнад негативне електроде и почиње да производи брзу деградацију лампе.

Због тога, да бисте ефикасно осветлили неонску лампу, морате имати довољан напон да би лампица „пуцала“ и, затим, велики серијски отпор у колу да бисте могли ограничити струју на ниво који ће гарантовати да лампа остаје да ради унутар типичног светлећег дела.

Будући да је неонски отпор сам по себи изузетно мали убрзо након што се активира, потребан му је серијски отпорник са једним од њих, који се назива баластни отпорник.

Неон Бреакдовн Волтаге

Обично напон неонске лампе може да буде негде између приближно 60 до 100 волти (или повремено и већи). Континуирана струја је прилично минимална, углавном између 0,1 и 10 милиампера.

Вредност серијског отпорника одређује се у складу са улазним напоном напајања преко којег неон може бити причвршћен.

Када је реч о неонским лампама које се контролишу напајањем од 220 волти, отпор од 220 к је обично добра вредност.

Што се тиче многих комерцијалних неонских сијалица, отпорник би могао бити укључен у тело конструкције.

Без прецизних информација, могло би се претпоставити да неонска лампа једноставно нема отпор док је осветљена, али може имати пад од око 80 волти на својим стезаљкама.

Како израчунати неонски отпорник

Одговарајућа вредност отпорника за неонски пригушник може се одредити узимајући у обзир ову меру која је битна за тачан напонски напон који се користи на њој и претпостављајући као пример „сигурну“ струју од приближно 0,2 милиампера.

За напајање од 220 волти, отпорник ће можда морати изгубити 250 - 80 = 170 волти. Струја кроз серијски отпорник и неонску сијалицу биће 0,2 мА. Стога можемо користити следећу формулу Омовог закона за израчунавање одговарајућег серијског отпорника за неон:

Р = В / И = 170 / 0.0002 = 850.000 ома или 850 к

Ово вредност отпорника би било сигурно са већином комерцијалних неонских лампи. Када неонски сјај није баш блистав, вредност баластног отпорника може се смањити да би се сијалица повећала у типичном опсегу сјаја.

С тим у вези, отпор ни на који начин не сме бити превише смањен, што може проузроковати да целу негативну електроду прогута врући сјај, јер то може указивати на то да је сијалица сада поплављена и да се приближава режиму лучења.

Још једно питање у вези са снагом неонског сјаја је да обично може изгледати сјајно у амбијенталном светлу у поређењу са тамом.

Заправо, у потпуном мраку осветљење може бити недоследно и / или захтева повећани напон пробоја да покрене лампу.

Неки неони поседују мали наговештај радиоактивног гаса помешаног са инертним гасом да би подстакли јонизацију, у том случају ова врста ефекта можда неће бити видљива.

Једноставни кругови од неонских сијалица

У горњој дискусији смо детаљно разумели рад и карактеристике ове лампе. Сада ћемо се мало забавити са овим уређајима и научићемо како да направимо неке једноставне склопове неонских лампи за употребу у разним декоративним апликацијама светлосних ефеката.

Неонска лампа као стални извор напона

Због сталних напонских карактеристика неонске лампе у стандардним светлосним условима, могла би да се примени као јединица за стабилизацију напона.

Према томе, у кругу приказаном горе, излаз извучен са сваке стране лампе могао би да делује као извор константног напона, под условом да неон настави да ради у типичном ужареном подручју.

Овај напон би тада био идентичан минималном напону пробоја лампе.

Круг неонских лампи

Коришћење неонске лампе попут блицева светлости у колу опуштајућег осцилатора може се видети на доњој слици.

То укључује отпорник (Р) и кондензатор (Ц) који су серијски прикључени на напонски напон једносмерног напона. Неонска лампа је причвршћена паралелно са кондензатором. Овај неон се примењује као визуелни индикатор који показује функционисање кола.

Лампа скоро ради као отворени круг док се не постигне напон паљења, када тренутно пребацује струју кроз њу попут отпорника мале вредности и почиње да светли.

Стога напон напајања овог извора струје мора бити већи од напона неонског слома.

Када се напаја овај круг, кондензатор почиње да акумулира набој брзином одређеном РЦ временском константом отпорника / кондензатора. Неонска сијалица добија напон напона еквивалентан наелектрисању развијеном на стезаљкама кондензатора.

Чим овај напон достигне пробојни напон сијалице, она се укључује и присиљава кондензатор да се празни кроз гас унутар неонске сијалице, што резултира неоном који светли.

Када се кондензатор потпуно испразни, он спречава пролазак било које даље струје кроз лампу и на тај начин се поново искључује све док кондензатор не скупи још један ниво наелектрисања једнак напону пуцања неона и циклус се сада понавља.

Поједностављено речено, неонска лампа сада наставља да трепери или трепће на фреквенцији како је одређено вредностима временски константних компонената Р и Ц.

Осцилатор опуштања

Измена овог дизајна назначена је на горњем дијаграму, користећи потенциометар од 1 мегохм који ради као баластни отпорник и неколико сувих батерија од 45 волти или четири 22,5 волта као улазни извор напона.

Потенциометар је фино подешен све док лампица не упали. Посуда се затим окреће у супротном смеру док неонски сјај једноставно не нестане.

Омогућавајући потенциометру да буде у овом положају, неон мора тада почети да трепће при различитим брзинама треперења утврђеним вредношћу изабраног кондензатора.

Узимајући у обзир вредности Р и Ц на дијаграму, временска константа кола може се проценити на следећи начин:

Т = 5 (мегохми) к 0,1 (микрофаради) = 0,5 секунде.

Ово није тачно права брзина треперења неонске лампе. Можда ће бити потребан период од неколико временских константи (или мање) да би се напон кондензатора акумулирао до напона неонског паљења.

Ово може бити веће у случају да је напон укључења већи од 63% напона напајања, а може бити и мањи ако је неон спецификација напона паљења нижа од 63% напона напајања.

Поред тога, то значи да би се брзина трептања могла модификовати променом вредности компонената Р или Ц, могуће заменом различитих вредности израђених да би се обезбедила алтернативна временска константа или коришћењем паралелно прикљученог отпорника или кондензатора.

На пример, повезивање идентичног отпорника паралелно са Р, вероватно би повећало брзину треперења два пута више (јер паралелно додавање сличних отпорника доводи до смањења укупног отпора на пола).

Повезивање кондензатора идентичне вредности паралелно са постојећим Ц вероватно би проузроковало успоравање брзине треперења за 50%. Ова врста кола се назива а релаксациони осцилатор .

Случајни вишеструки неонски блиц

Замена Р променљивим отпорником могла би омогућити подешавање било које жељене брзине трептања. Ово би такође могло да се побољша као нов светлосни систем причвршћивањем низа неонских кола кондензатора, од којих сваки има своју неонску лампу у каскади, као што је приказано доле.

Свака од ових РЦ мрежа омогућиће јединствену временску константу. Ово може генерисати случајно треперење неона у целом колу.

Генератор неонских лампи

Друга варијација примене неонске лампе као осцилатора може бити коло опуштајућег осцилатора приказана је на доњој слици.

Ово може бити оригинално коло генератора сигнала, чији се излаз може слушати кроз слушалице или можда мали звучник, одговарајућим подешавањем потенциометра са променљивим тоном.

Неонске бљескалице могу бити дизајниране да функционишу случајно или узастопно. Секвенцијални круг блицева приказан је на слици 10-6.

Додатни ступњеви могу се укључити у овај круг, ако је потребно, коришћењем везе Ц3 до последњег степена.

Атабле Неон Ламп Бљескалица

На крају, на слици 10-7 откривен је нестабилни склоп мултивибратора који користи пар неонских лампи.

Ови неонци ће трептати или трептати узастопно на фреквенцији на фреквенцији коју одређују Р1 и Р2 (чије вредности морају бити идентичне) и Ц1.

Као основна упутства о одређивању времена бљескалице, повећање вредности отпорника баласта или вредности кондензатора у кругу релаксационог осцилатора може смањити брзину треперења или фреквенцију трептања и обрнуто.

Међутим, да би се заштитио радни век типичне неонске лампе, употребљена вредност баластног отпорника не сме бити нижа од приближно 100 к, а најфинији резултати у врло једноставним круговима релаксационих осцилатора често се могу постићи одржавањем вредности кондензатора испод 1 микрофарад.