Особенности, конструкция и схемы подключения неоновых ламп
Содержание:
Где используется неоновые лампы
Жидкий неон применяют для охлаждения в криогенных установках (воздухоразделительная установка). Ранее неон применялся в промышленности в качестве инертной среды, но был вытеснен более дешёвым аргоном.
Неоновые источники света используются в качестве индикации:
Контрольно-индикаторные лампы наличия сетевого напряжения 220 В.
Пробники индикаторы. Их используют для обнаружения наличия переменного напряжения на фазных проводниках (проводах) или на корпусе электроприемников
ВНИМАНИЕ! Такие пробники-индикаторы должны быть обязательно подключены последовательно через резистор 1 Мом, чтобы обезопасить человека от поражения электрическим током. Неоновые лампы низкого давления отлично подходят для этой задачи, так как имеют очень маленький ток потребления, следовательно они очень чувствительны.
Бализор – сигнальные высоковольтные лампы-маркеры
Неононовый источник света способен разгораться без непосредственного источника электрического тока,а лишь при воздействии на него электромагнитного поля. Примером использования такого свойства неоновых ламп и является лампа Бализор, используемая к качесвтео световой индикации ВЛ.
Разница в простых принципиальных схемах сигнальных неоновых ламп и led-ламп показана ниже
Схема подключения неонового индикатора
Схема подключения светодиодного индикатора
Также неоновые лампы используются в качестве элемента защиты от перенапряжения в цепях телемеханики и сигнализации при условии, что предельно допустимое напряжение ниже порога разгорания лампы, а при бросках напряжения вызывает ее свечение.
Применение декоративного газоразрядного освещения ограничивается фантазией.
В домашних условиях при помощи неона создается акцентирующая подсветка на мебели, зеркале, предметах интерьера. Такая подсветка создает праздничную атмосферу в любой день.
Неоновыми лампами обозначают ступеньки, плинтуса, выключатели.
Неон применяют для украшения баров, кафе, ресторанов. С подсветкой от газоразрядных ламп помещения приобретают уют. Создается мягкая, интимная обстановка.
В квартирах, кафе распространено зонирование при помощи газоразрядных ламп.
На дискотеках неон задает ритм для танцев. Создаются заводные режимы мерцания и мигания.
На улице газоразрядными источниками света оформляются наружная подсветка зданий, памятников, праздничная иллюминация и т.п. Также освещают взлетные полосы в аэропортах.
Чаще всего неон применяют в рекламе. Разнообразные вывески и оформление витрин красиво выглядят в темноте.
Выделяются буквы из неона для уличного и домашнего применения.
Фотостудии с неоновыми лампами позволяет получить красивые фотографии в разноцветном свете. Подобные фотосессии распространены в шоу-бизнесе, индустрии моды.
Как сделать неоновую лампу своими руками.
Сделать полноценную неоновую лампу в домашних условиях вряд ли возможно. Главная трудность заключается в отсутствие в продаже компонентов: инертных газов, люминофора и т.д. Соблюсти технологию производства вне завода проблематично.
Самостоятельно удастся изготовить подобие газоразрядного светильника.
Понадобится подходящие по размеру 2 цветных светодиодов и клеящий стержень от клеевого пистолета. От цвета led зависит свет вашей будущей «лампы». А от длины стержня – длина.
Не забывайте о мерах безопасности при работе с электроприборами!
Схема подключения подобия неоновой лампы.
Итак, для начала при помощи паяльника с тонким жалом сделайте углубление с торца стержня. Туда помещаете светодиод так, чтобы контакты остались снаружи. Отверстие наглухо заделываете клеем. То же самое делаете с другой стороны.
Далее отрицательный контакт первого светодиода при помощи проводка и паяльника соединяете с положительным выводом второго.
Оставшиеся контакты соединяете с источником питания – получаете светящийся прибор. Его свет напоминает неоновый.
Свет «лампы» на свету; в темноте.
Характеристики и виды неона.
Газоразрядные источники света.
Неоновая лампа работает, используя малый ток. Работает она от переменного и постоянного напряжения. В первом случае светится вся трубка, а во втором –участок при одном электроде.
За счет малой инерционности возможно диммирование на основе механизма широтно-импульсной модуляции (ШИМ).
Срок службы долгий: около восьмидесяти тысяч часов. Он ограничивается свойствами колбы: потемнением от электродов и поглощением газа. Перегореть газоразрядная лампа не может в принципе.
Трубки различаются по диаметру: выпускаются 8, 10, 12, 15, 20-милиметровые лампы. Чем выше диаметр, тем длиннее источник света. Для восьмимиллиметровых неоновых трубок длина составляет от одного до семи метров. Для десятимиллиметровых: от 1,2 м до 8,2 метра. При диаметре в 12 мм длина разнится от полутора до десяти метров. Трубка окружностью 15 мм будет длиной от двух до 12,5 метров. А источник света диаметром 20 мм имеет длину от 2,5 до 20 метров.
При производстве изготавливаются трубки разных форм и размеров. Даже в виде букв самых замысловатых шрифтов. Их диаметр разнится от пяти миллиметров до двух сантиметров.
Для домашней подсветки выпускаются миниатюрные трубки: от 10 до 18 миллиметров. Это позволяет монтировать лампы в труднодоступные узкие места.
Неоновые лампы выпускают разных видов. Их называют неоновыми из-за схожего цвета, мягкости свечения.
Гибкий неон.
Они состоят из поливинилхлоридной (ПВХ) трубки и светодиодной гирлянды. В зависимости от типа ПВХ они будут матовыми или прозрачными. По типу светодиодов – одноцветными или многоцветными.
Гибкий неон.
Гибкий неон характеризуется постоянным светом. Для усложнения работы – получения мерцания и мигания – в электрическую цепь встраивают специальные контроллеры.
Преимущества гибкого неона перед трубками:
– механическая стойкость;
– водонепроницаемость;
– простота монтажа;
– декоративность;
– низкая цена.
Холодный неон.
Конструктивно отличается от обычного. Представляет собой гибкий медный провод, покрашенный особым люминофором. Поверх люминофора нанесен диэлектрический слой и намотаны тонкие контактные провода. Сверху конструкция защищается поливинилхлоридной оболочкой.
Устройство холодного неона.
Ток подается на центральный провод и на намотанные провода. При протекании электричества возникает магнитное поле, в котором начинает светиться люминофор. Свет очень мягкий, похож на свет газоразрядных ламп. В зависимости от состава люминофора возможны разные цвета. Такой провод очень гибкий, тонкий, светит непрерывно по всей длине и вокруг себя. Он красивый, водонепроницаемый, прочный.
Расцветки холодного неона.
Холодный неон работает при переменном напряжении в несколько сотен вольт частотой от 500 до 5500 Гц. Поэтому подключение к бытовой сети невозможно. Используют специальные преобразующие инверторы. В зависимости от модели они могут работать от разных источников питания.
Неоновые индикаторные лампы.
Из-за низкого потребляемого тока служат для индикации включения сетевого нормального напряжения. По устройству представляют собой трехэлектродную (один анод и 2 катода: индикаторный и вспомогательный) газоразрядную лампу небольшого размера. Напряжение подается на индикаторный контакт – лампа ярко светит – в сети 220 В. На вспомогательный катод – гаснет – нужно вмешательство человека.
Индикаторная лампа.
Индикаторные лампы просты в обслуживании, надежны, дешевы, долго работают.
Преимущества и недостатки светильников
Газоразрядные лампы быстро заняли свою нишу и не собираются ее покидать благодаря положительным качествам. Плюсы касаются как обилия сфер применения, так и технических характеристик устройств. Если проанализировать все стороны с точки зрения пользователей и специалистов, то можно выделить следующие преимущественные качества.
Широкая гамма, которую могут предоставить неоновые трубки и ленты, давно оценена дизайнерами интерьеров и экстерьеров
С помощью контроллера, подключаемого к светильникам, можно уменьшать или увеличивать интенсивность светового потока
Если лампа изготовлена с соблюдением всех требований и эксплуатируется в надлежащих условиях, срок службы достигает 15-20 лет
Стеклянные трубки и неоновые ленты хороши тем, что их форму легко менять. Для этого стекло нагревают, а лента изначально эластичная и гибкая
Поскольку металлические заглушки имеются только по краям, а тело светильника стеклянное, свет одинаково хорошо заполняет пространство вокруг устройства
Размеры и форма осветительных газоразрядных приборов позволяют встраивать их и устанавливать в труднодоступных местах – под навесным потолком, в нишах
В исправном состоянии неоновые лампы не представляют никакой опасности. Однако за герметичностью трубок с содержанием паров ртути лучше пристально следить
В отличие от некоторых энергосберегающих и светодиодных ламп, а также диммируемых устройств, газосветовые источники не шумят
Разнообразие цветов и оттенков
Возможность регулировки интенсивности света
Длительный срок службы без ремонта
Возможность изготовления ламп любой конфигурации
Свет от источника распространяется во все стороны
Неоновые трубки можно устанавливать в различных местах
Условная безопасность осветительных приборов
Светильники не издают шума при работе
А сейчас обратимся к недостаткам, которые также присутствуют и заставляют отказываться от газоразрядных ламп, например, в быту. Вот некоторые из них:
- мощность неоновых устройств гораздо ниже, чем у аналогичных светодиодных – 10 Вт/м;
- хрупкость материала трубок – стекла; если разбить один светильник, то погаснет весь контур;
- необходимо постоянно следить, чтобы вредный для здоровья газ, если он входит в состав наполнителя, не вышел наружу; для ламп предназначена специальная утилизация;
- монтаж требует особой аккуратности и знаний, можно неправильно состыковать элементы цепи или нечаянно разбить стекло.
И самое главное – цветная подсветка носит скорее декоративный характер, а не является основой осветительной системы. Она хороша для выделения отдельных зон или создания привлекательных композиций, но неуместна в местах «рабочего» плана – в кабинетах, на кухне, в мастерской, в детской.
Специфики различных вариантов неоновых ламп
Являются факторами безопасности, исправляя работу транспортных систем. К сигнальным лампам относятся и индикаторные, применяющиеся интенсивно в приборах и оборудовании разного направления, служат информационным источником о функционировании прибора.
Люминесцентная
Используются удачно для освещения и облучения школьных, детских, жилых и административных помещений, тем более если естественного освещения недостаточно. Изготовителями выпускаются специализированные ЛЛ, ориентированные на получение «солнечных ванн».
Плюсы люминесцентных диодов:
- предоставляют много света;
- увеличивают трудоспособность;
- хранят зрение;
- уменьшают утомляемость;
- оказывают влияние на увеличение настроения.
Главное! Если у лампы дневного света из строя вышли спирали, как зажечь лампу? Это можно выполнить без умножителя напряжения по обыкновенной схеме ЭмПРА.
Декоративная
Активно используется при оформлении разных интерьеров.
Как запустить и как работает перегоревшая лампа люминесцентная?
Производство светодиодных лампочек – не доступное. По хорошему соотношению качество/стоимость абсолютные лидеры — Российская Федерация, КНР, Япония.
|
МН-3 |
|
|
МН-13; МН 6 1970 |
|
|
BA9S 20В |
|
|
ИН-3 |
|
|
ИНС-1 |
|
|
ИН-21 |
|
|
220В BA9S EKF |
|
|
ТН-0,2 |
|
|
ТН 0,3-3 |
|
|
Е 14; Е 27 |
|
|
TPNFR |
|
|
ТН-0,2-1Р 72 |
|
|
ТЛЗ 1-2 |
|
|
1500v 40ma |
|
|
СН-1-220; NE-2G 3?10 |
|
|
220В BA9S EKF PROxima |
|
Технические характеристики
ВАХ неоновой лампы
Свет лампы обладает малой инерционностью и допускает яркостную модуляцию с частотой до 20 кГц. Лампы подключаются к источнику питания через токоограничительный резистор так, чтобы ток через лампу был не более 1 миллиампера (типичное значение для миниатюрных ламп), однако, понижение силы тока до 0,1…0,2 мА значительно продлевает срок службы лампы. В некоторых лампах резистор вмонтирован в цоколь. Использование лампы без резистора чрезвычайно опасно, поскольку может привести к перерастанию разряда в дуговой, с возрастанием тока через неё до значения, ограниченного лишь внутренним сопротивлением источника питания и подводящих проводов, и, как следствие, коротким замыканием и (или) разрывом баллона лампы.
Напряжение зажигания лампы обычно не более 100 вольт, напряжение гашения порядка 40-65 вольт. Срок службы — 80 000 часов или более (ограничен поглощением газа стеклом колбы и потемнением колбы от распылённых электродов; «перегорать» в лампе просто нечему).
Красивые интерьеры
Неоновые лампы дают огромное количество возможностей для настоящего творчества. При их помощи многие дизайнеры меняют стереотипы о том, что подсветка инертным газом подходит только для помещений с интерьером агрессивного плана. А ведь при ее помощи в помещении можно создать необычную и теплую атмосферу уюта.
Идеальное сочетание – лампа с неоновым светом и карнизы потолочные. Такая лампа подойдет как для натяжных потолков, так и для гипсокартонных конструкций. С такими вариантами потолок будет визуально казаться немного выше.
Очень красиво подсветка из неона будет выглядеть в спальне, самое главное при этом – правильно выбрать нужный оттенок освещения. Наиболее популярными в таком случае являются зеленый, фиолетовый и нежно-синий цвета, с помощью которых выделяется альков кровати.
Освещения бара неоном делает его акцентом всей кухни. Яркое освещение под баром качественно увеличит обзор кухонного рабочего пространства. Неон также может преобразить нижние шкафчики. Синий и белый цвета являются отменным выбором для дополнительного освещения кухни, тем более что они прекрасно подчеркивают атмосферу роскошного вечера и эффектно украшают вид из окон квартиры или со стороны дверей.
Схема подключения неоновых ламп.
Газоразрядные источники света соединяются с источником питания через резистор. Он вставляется в цепь для ограничения силы тока до величины 1 мА (а лучше – до десятых долей милиАмперов). Низкий ток увеличивает срок службы. Работа газоразрядной лампы без резистора представляет угрозу для здоровья людей. Применение резистора препятствует переходу разряда в дуговой, который может привести к короткому замыканию, взрыву трубки лампы. Конструкция некоторых источников света сразу включает в себя резистор: он монтируется в цоколь. Стоит внимательно изучить этот вопрос при покупке.
Газоразрядным лампам требуется высокое напряжение. Бытовая розетка такого не выдает. Необходим повышающий трансформатор. Его параметры зависят от габаритов ламп, их количества, наполняющего газа. Требуемое напряжение разнится от 2000 В до 12000 В. Например, для ламп, заполненных неоном существует следующая зависимость напряжения от длины.
| Напряжение тр-ра, кВ | Диаметр трубки, мм | ||||
| 8 | 10 | 12 | 15 | 20 | |
| 12 | 7000 | 8200 | 10000 | 12500 | 18000 |
| 10 | 6000 | 7000 | 8000 | 11000 | 15000 |
| 0,9 | 5500 | 6300 | 7500 | 9500 | 13500 |
| 0,8 | 4700 | 5400 | 6300 | 7400 | 11000 |
| 0,7 | 4100 | 4800 | 5800 | 7500 | 10500 |
| 0,6 | 3600 | 4000 | 4900 | 5800 | 8800 |
| 0,5 | 2900 | 3300 | 4000 | 5000 | 7300 |
| 0,4 | 2200 | 2500 | 3200 | 4000 | 5800 |
| 0,2 | 1000 | 1200 | 1500 | 2000 | 2500 |
| Напряжение тр-ра, кВ | Диаметр трубки, мм | ||||
| 8 | 10 | 12 | 15 | 20 | |
| 12 | 7000 | 8200 | 10000 | 12500 | 18000 |
| 10 | 6000 | 7000 | 8000 | 11000 | 15000 |
| 0,9 | 5500 | 6300 | 7500 | 9500 | 13500 |
| 0,8 | 4700 | 5400 | 6300 | 7400 | 11000 |
| 0,7 | 4100 | 4800 | 5800 | 7500 | 10500 |
| 0,6 | 3600 | 4000 | 4900 | 5800 | 8800 |
| 0,5 | 2900 | 3300 | 4000 | 5000 | 7300 |
| 0,4 | 2200 | 2500 | 3200 | 4000 | 5800 |
| 0,2 | 1000 | 1200 | 1500 | 2000 | 2500 |
Для подачи столь высокого напряжения необходимы высоковольтные провода. Их изоляция должна выдерживать не менее 1,5 часов рабочего напряжения. В качестве примера приведем провод ПМВК. Он недорогой, выдерживает до 20кВ, работает от -60 до +80 градусов.
Помните, чтобы самостоятельно подключить неоновые лампы, необходимы хорошие знания электрики. Работа с высокими напряжениями требует высокой группы по электробезопасности. Не забывайте о собственной безопасности!
Выделяют две схемы подключения ламп к трансформатору. Первая из них – стандартная. Лампы подключаются последовательно к трансформатору, а трансформатор к сети 220 V.
Стандартная электрическая схема.
Схема с нулевой точкой.
Лампы подключаются двумя группами по разные стороны от трансформатора. Используется равное количество однотипных источников света (по габаритам, газонаполнению).
Схема с нулевой точкой позволяет уменьшить длину проводов. В случае поломки одной ламп, работать перестанет лишь одна часть схемы, а вторая продолжит светить.
Холодный неон за счет своего устройства потребляет меньше энергии, чем обычный. Его можно запитать от низковольтного источника питания. Для создания нужных электрических параметров (напряжения, частоты) в схему встраивают инвертор. В зависимости от модели инверторы могут работать от двенадцативольтовых блоков питания или от пятивольтовых батареек. К батарейкам можно присоединить до трех метров неона. А к блоку питания 12 Вольт – до двадцати метров.
Схема подключения к источнику питания через инвертор.
При монтаже придерживайтесь нехитрых правил:
- Провода и лампы не должны соприкасаться с металлом. При необходимости стоит использовать поликарбонатные держатели.
- В случае применения двух и более трансформаторов, провода от них разделяют на расстояние свыше 20 см.
- Место прохождения проводов сквозь металл помещают в трубу из ПВХ.
- Все металлические детали, трансформатор должны иметь заземление.
Как добывают неон?
Неон содержится в атмосфере, поэтому может именно в этот момент, вы вдыхаете чуть – чуть неона. Не волнуйтесь, в одном литре воздуха неона так мало, что его не хватит, чтобы наполнить зернышко воздушной кукурузы. Чтобы отделить неон от воздуха, воздух приходиться сжижать. Точно так же как вода, когда она при охлаждении переходит из парообразного состояния в жидкое, воздух при снижении температуры превращается в жидкость. Только с водой это происходит при 100 градусах Цельсия, а с неоном при минус 246 градусах Цельсия – именно такова температура кипения неона. Жидкий неон отделяется от других составных частей воздуха. При сжижении неон получается в смеси с азотом и гелием.
Повышая температуру и давление смеси, химики удаляют из нее азот. Гелий удаляется с помощью процесса, называемого адсорбцией. При этом молекулы газов осаждают на твердых веществах. Молекулы неона лучше пристают к поверхности активированного угля, чем молекулы гелия. Это их свойство используют для разделения смеси. Чтобы получить один килограмм неона, надо обработать 88000 килограммов воздуха.
