Аккумулятор для неоновой лампы

Гибкий неон (EL-wire) на батарейках. Что это такое и как с ним бороться.

Началось все с того, что знакомая молодая особа рассказала мне про такую замечательную штуку как «гибкий неон», и даже поделилась планами нашить несколько шнуров на старую куртку, и в таком виде немного пошокировать окружающих. Кроме того, на «драйве» некоторые тамошние обитатели даже уже подсвечивали свои машины этой радостью… а я, как обычно, не в курсе новинок науки и техники.
Обидно. Заинтересовался.

Алиэкспресс предлагает шнурки разного цвета, в принципе- по конструкции они все совершенно одинаковы. Самое главное- это НЕ светодиодная лента. Как устроен гибкий неон- лучше почитать на профильных сайтах, но если вкратце- гибкая ПВХ-трубочка, покрытая люминофором, находится промеж двух спиралевидных электродов. Если на электроды подать высокое напряжение частотой в несколько килогерц- люминофор будет светиться в электрическом поле, возникающем между ними. Свечение, увы, достаточно тусклое, однако-же самое что ни есть «неоновое», бо в классических газоразрядных трубках применяется все тот же люминофор. Электрический эквивалент такого шнурка- последовательная RC-цепь, поскольку по конструкции шнурок представляет собой просто протяженный конденсатор.
Выглядит оно примерно вот так.

Покупателю предлагается несколько вариантов «инверторов»- то есть коробочек, к которым можно подключать шнурки: расчитаные на питание от 3 вольт (от батареек), от 5 вольт (USB), от 12 вольт (автомобилистам), от бытовой сети переменного тока (дизайнерам интерьеров).
Девочка уже купила инвертор на 5 вольт, с расчетом таскать в кармане павербанку, однако я решил сделать чего поменьше- и заказал коробочку под батарейки. Выглядит она так, причем сзади у нее удобная защипка для крепления на карман или ремень:

Кнопкой включается и выключается неон, светодиод горит одновременно с неоновым шнуром для контроля- разъемы шнуров, к сожалению, иногда не контачат.

Внутри маленькая печатная плата.

На фото плата с большой черной каплей, но в некоторых конструкциях могут стоять клопы SOT23-5 с маркировкой Е-3, это управляющая микросхема. Она заставляет работать неон в нескольких режимах: 1. выключен, 2. включен постоянно, 3. мигает с низкой частотой, 4. мигает с высокой частотой.
Схема возбуждения неона предельно проста, и, думаю, примерно одинакова во всех инверторах:

В общем, все просто и понятно. К сожалению, схема из-за своей примитивности неэффективна, и на холостом ходу потребляет аж 40 миллиампер!

Поскольку в конструкции используется трансформатор (маленький, на феррите)- все поголовно пользователи этих инверторов жалуются на писк. Писк дейсвительно присутствует и с ним придется смириться, либо пропитывать трансформатор всякими лаками и заливать парафином. Кроме того, частота писка зависит от нагрузки на трансформатор, чем длиннее неоновый шнур- тем она ниже.
Хочу отметить, что в мире существуют специализированные микросхемы для возбуждения гибкого неона, однако- эти разработки пока в зачаточном состоянии. 🙁 Я купил для эксперимента микросхему HV830, она мне честно выдавала заявленные в даташите +-100 вольт на выходе (200 вольт от пика до пика), на частоте, рекомендованной производителем шнура (около килогерца), однако, хоть микросхема и была нема аки могила, но шнурок светился еле-еле. 🙁
А вот китайская коробочка раскачивает его на-ура! Выходит ярко и красиво, как и положено светиться неоновой трубке. Кстати, на выходе коробочка выдает на холостом ходу размах колебаний вольт под триста (от пика до пика), при подключении нагрузки напряжение немного падает. Одним словом, достойной альтернативы пока нет.

Однако, питаться от батареек- это повышенный расход денежных средств на их покупку. 🙁 Посему я решил запитаться от литий-полимерного аккумулятора формата 14500. Сейчас я расскажу, почему решение было ошибочным:
1. Шнурок не отключался. Совсем. Никак. Горел себе и всё тут, стоило только вставить аккумулятор.
2. Производитель коробочки рекомендует подключать не более пяти метров шнура на коробку. Это же касается суммарной длины параллельно подключенных отрезков- емкости шнуров в этом случае суммируются. Мы сдуру подключили восемь. Аккумулятор протянул всего лишь полтора часа.
3. Коробка при этом расплавилась. Трансформатор нагрелся до такого состояния, что проплавил дырку в боку коробки. Кстати, сам трансформатор оказался бессмертнее самого Кащея- он и по сию пору живее всех живых.

Далее я поставил ряд экспериментов, погонял схему на разных эквивалентах нагрузки, и пришел вот к каким выводам:
1. Превышать расчетное напряжение питания схемы крайне нежелательно. Лишний вольт ведет как к отказу схемы управления, так и к избыточному нагреву трансформатора. Если кому охота запитываться от аккумулятора- рекомендую применять маленький DC-DC преобразователь напряжения, например, на микросхеме NCP1529 или ее аналоге SY8089A (значения резисторов для цепи обратной связи- 470 КОм и 120 КОм), на алиэкспрессе этих микросхем полным-полно. Его можно разместить в пустом гнезде для второй батарейки.
2. Превышать рекомендованую длину шнура так же не следует. Последствия те же самые- перегрев. 🙁
3. Питаться лучше всего от батареи бОльшей емкости- типа 18650, для чего надо перенести схему (в оригинальном, либо переделаном виде) в другую коробку. Собственно, я так и поступил. На фото- коробочка под 18650, на плате: защита, управление, два DC-DC, два трансформатора (с обратной стороны платы). Расчетное время работы от качественного аккумулятора на два шнура до пяти метров каждый- до 7,5 часов.

По просьбам трудящихся в каментах добавляю также фотографию «героя обзора- трансформатора». Он маленький зело, для сравнения- ноготь моего пальца (пальцы у меня не крупные) и бронзовая стоечка внешним диаметром 3.2 мм.

В любом случае- рекомендую эту штуку к приобретению, несмотря на все недостатки- крайне надежная, и играться с ней оказалось очень увлекательно. 🙂 Сделайте свою жизнь ярче! Но при этом не забывайте о технике безопасности- в схеме присутствует высокое напряжение.

Дополнение от 08.05.20. Только что были проведены полноценные полевые испытания конструкции. Коробка опять расплавилась! :))) А трансформаторы живее всех живых.
В общем, либо питающее надо сильнее снижать, либо нагружать меньше- сложный вопрос. Вердикт: «применять с аккуратностью».

Источник

Лампы неоновые 29

Лампы неоновые – газоразрядные источники светового излучения, наполненные неоном и другими инертными газами (гелий, аргон, криптон, ртуть) под низким давлением.

Такие лампы обеспечивают свечение оранжево-красным, синим, сиреневым, ярко-голубым и голубовато-зелёным цветом.

Свет неоновых ламп имеет малую инерционность, при этом допускается яркостная модуляция с максимальной частотой 20 кГц. Такие лампы нужно подключать к источникам питания при помощи токоограничительного резистора. Лампы, обычно, зажигаются при напряжении 100 вольт и гасятся при 40-65 вольтах. Срок службы неоновых ламп составляет 80 тысяч часов.

Посмотреть и купить товар вы можете в наших магазинах в городах: Москва, Санкт-Петербург, Архангельск, Барнаул, Белгород, Владимир, Волгоград, Вологда, Воронеж, Гомель, Екатеринбург, Иваново, Ижевск, Казань, Калуга, Кемерово, Киров, Кострома, Краснодар, Красноярск, Курган, Курск, Липецк, Минск, Набережные Челны, Нижний Новгород, Новосибирск, Омск, Орёл, Пермь, Псков, Ростов-на-Дону, Рязань, Самара, Саранск, Саратов, Смоленск, Ставрополь, Тверь, Томск, Тула, Тюмень, Уфа, Чебоксары, Челябинск, Ярославль. Доставка заказа почтой, через систему доставки Pickpoint или через салоны «Связной» в следующие города: Тольятти, Барнаул, Ульяновск, Иркутск, Хабаровск, Владивосток, Махачкала, Томск, Оренбург, Новокузнецк, Астрахань, Пенза, Чебоксары, Калининград, Улан-Удэ, Сочи, Иваново, Брянск, Сургут, Нижний Тагил, Архангельск, Чита, Курган, Владикавказ, Грозный, Мурманск, Тамбов, Петрозаводск, Кострома, Нижневартовск, Новороссийск, Йошкар-Ола и еще в более чем 1000 городов и населенных пунктов по всей России.

Товары из группы «Лампы неоновые» вы можете купить оптом и в розницу.

Источник

Неоновые лампы: принцип работы, разновидности, что представляет свет лампочки, как работает для освещения дома и квартиры

(в просторечии
«неонка»
) — газоразрядная лампа, наполненная в основном неоном под низким давлением.

Цвет свечения — оранжево-красный. Название «неоновая лампа» иногда применяется и для аналогичных газосветных ламп, наполненных другими инертными газами (как правило, для получения свечения другого цвета):

газ	цвет свечения
гелий	бело-оранжевый
неон	красно-оранжевый
аргон	сиреневый
криптон	сине-белый
пары ртути	голубовато-зелёный

Более подробная таблица — см Цвета тлеющих разрядов в различных газах

Технические характеристики[править | править код]

Свет лампы обладает малой инерционностью и допускает яркостную модуляцию с частотой до 20 кГц. Лампы подключаются к источнику питания через токоограничительный резистор[1] 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.

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).

Применение[править | править код]

• Благодаря очень малому току потребления, неоновая лампа является простым, экономичным и надёжным индикатором включения сетевого напряжения 220 вольт.
• Существуют сравнительно большие неоновые декоративные лампы, предназначенные для установки в стандартный патрон E14 или E27 и работающие от напряжения 220 В. В СССР такие лампы продавались обычно только в комплекте со светильниками-ночниками, а электроды имели сравнительно большую площадь и могли быть фигурными — например, в виде изогнутого пламени свечи. В настоящее время лампы такого типа продолжают выпускаться в Китае. Декоративные лампы содержат встроенный балластный резистор, что позволяет включать их в осветительную сеть напрямую.
• Минимальный ток, необходимый для зажигания неоновых ламп низкого давления настолько мал, что его может дать даже ёмкость тела человека, то есть такие лампы очень чувствительны. Это используют в пробниках-индикаторах, позволяющих обнаруживать наличие переменного напряжения на фазном проводе осветительной электросети или на корпусах приборов. Такой пробник должен в обязательном порядке
  содержать резистор номиналом порядка 1 МОм, включённый последовательно с неоновой лампой, для исключения возможности поражения человека электрическим током.
• Как почти все газоразрядные лампы, неоновая лампа может загораться без непосредственного электрического питания — от воздействия электромагнитного поля, например, от передающей КВ-антенны, плазменной лампы или трансформатора Теслы. Примером такой лампы является лампа Бализор, используемая для подсветки высоковольтных проводов ЛЭП.
• Неоновая лампа применяется в стробоскопическом устройстве контроля частоты вращения диска электропроигрыватель.
• Неоновая лампа может применяться не только как элемент индикации. Благодаря наличию отрицательного динамического сопротивления, она может выступать и в качестве активного элемента, хотя и несколько уступает здесь по универсальности тиратрону тлеющего разряда. Наиболее часто она применяется в этом качестве в релаксационных генераторах[2], а также используется в качестве порогового элемента[3]. Может она применяться и в более сложных схемах: например на неоновых лампах можно делать счётчики[4].

• Неоновая лампа также может использоваться как элемент защиты от кратковременных перенапряжений в сигнальных цепях соответствующего напряжения (если допустимое напряжение защищаемой цепи ниже порога её зажигания, а выбросы напряжения достигают его), например в телефонных линиях (во входных цепях телефонных аппаратов).

Получение разных цветов свечения

Любое вещество в состоянии плазмы производит свечение, принадлежащее к определенному сегменту спектра излучения. Так, например, гелий образует желтый поток света, аргон – голубой, криптон – зеленоватый, а для неонового света характерен красно-розовый оттенок. Для создания заданных цветовых вариаций применяются следующие методы:

1. К основному неоновому газу добавляют другие со свойственным ему оттенком. Например, примешивая в лампу различные количества криптона, можно получить различные желтоватый свет.
2. Изменяют параметры электрического тока. Уменьшение плотности тока, смещает спектр свечения в оранжевую область, а увеличение – в синюю.
3. Варьируют состав люминофора.

Интересные факты[править | править код]

• Цвет свечения неоновой лампы зависит не только от состава газовой смеси, но и от плотности тока, а также от его частоты. При небольшой плотности тока лампа светит оранжевым светом, при её увеличении спектр смещается в красную сторону. При увеличении частоты тока до единиц МГц разряд в лампе, наоборот, синеет.
• Люминофорные неоновые лампы заполняют газовой смесью, спектр излучения которой богат коротковолновым ультрафиолетом. Для этого, в зависимости от производителя и модели лампы, к неону добавляют криптон либо ксенон. Иногда при этом и сам неон заменяют аргоном.
• В лампах же без люминофора часто применяют смесь Пеннинга: неон с небольшой примесью аргона. Напряжение зажигания получается меньше, чем как при чистом неоне, так и при чистом аргоне. Цвет свечения — такой же, как у неона.
• Неоновая лампа, питаемая переменным током, может мерцать с частотой, значительно меньшей по сравнению с частотой питающего тока, и потому заметной на глаз.
• Часто «неонками» ошибочно называют ультрафиолетовые лампы, применяющиеся для создания эффекта светящейся одежды на дискотеках, а также газосветные трубки для вывесок и люминесцентные лампы с холодным катодом.
• Работающие неоновые лампы кроме видимого света, излучают электромагнитное излучение в широком диапазоне радиоволн — от длинноволнового до С — диапазона (4-6 см). Излучаемое ими паразитное излучение создает помехи радиоприемникам, наземным космическим приемо-передающим станциям. Мощность паразитного излучения зависит от мощности лампы.

Цвет [ править ]

Незажженные и горящие неоновые лампы типа НЕ-2 и их световой спектр .
Неоновые индикаторные лампы обычно оранжевого цвета и часто используются с цветным фильтром поверх них, чтобы улучшить контраст и изменить их цвет на красный или более красный оранжевый.

Неоновые лампы люминофорного цвета

Они также могут быть заполнены аргоном , криптоном или ксеноном, а не неоном, или смешаны с ним. Хотя электрические рабочие характеристики остаются схожими, эти лампы светятся голубоватым свечением (включая некоторое ультрафиолетовое излучение ), а не характерным для неона красновато-оранжевым свечением. Затем ультрафиолетовое излучение можно использовать для возбуждения люминофорного покрытия внутри колбы и получения широкого диапазона различных цветов, включая белый. [29] Смесь 95% неона, 2,5% криптона и 2,5% аргона может использоваться для зеленого свечения [30], но, тем не менее, «зеленые неоновые» лампы чаще всего на основе люминофора.

Неоновые лампы производства СССР и России[править | править код]

Неоновые лампы производства СССР и России представлены широким ассортиментом приборов, в том числе специального применения, имеющих различные габариты, характеристики, форму электродов: ВМН-1, ВМН-2, ИН-3, ИН-3А, ИН-25, ИН-28, ИН-29, ИНС-1, ИФ-1, МН-3, МН-4, МН-6, МН-7, МН-11, МН-15, 95СГ-9, ТН-0,2-2, ТН-0,3, ТН-0,3-3, ТН-0,5, ТН-0,9, ТН-1, ТН-20, ТН-30, ТН-30-1, ТН-30-2М, ТНИ-1,5Д, ТМН-2, ТНУ-2, УВН (ТНУВ), а также многочисленным семейством люминофорных ламп серии ТЛ.

Среди ламп специального применения следует отметить:

• ВМН-1, ВМН-2 — волномерные неоновые лампы.
• ИН-3 — лампа бокового свечения с направлением светового потока в одну сторону.
• ИН-6 — управляемая трёхэлектродная
  неоновая лампа. Тиратроном не является, имеет несколько иной принцип действия. Разряд в ней зажжён постоянно, но, в зависимости от управляющего напряжения, перескакивает то на индикаторный, то на вспомогательный катод. Управляется такая лампа отрицательным напряжением величиной в несколько В, подаваемым на индикаторный катод. Электроды лампы расположены таким образом, что когда разряд горит на индикаторном катоде, он хорошо заметен оператору, когда на вспомогательном — нет.
• ИН-21 — лампа, способная без отрицательных для себя последствий выдерживать высокую температуру, и потому применяющаяся в электроплитах, в частности, модели «Электра-1001». Имеет электроды, выполненные в форме полукругов, отличается высокой эстетичностью.
• ИН-25 — неоновая лампа с уменьшенным отношением диаметра баллона к диаметру светящегося пятна, для матричных табло с улучшенными эргономическими показателями.
• ИН-28 — трёхэлектродные неоновые лампы с гибкими выводами, имеющие срок службы не менее 5000 часов, несмотря на значительный ток разряда (до 15,6 мА). Применяются в метрополитене в качестве единичных элементов надтоннельных табло системы ЭСИЧ.
• ИФ-1 — индикатор ультрафиолетового излучения, в частности, для датчиков пламени. Принцип действия неизвестен, по всей видимости, на лампу подают напряжение чуть ниже напряжения зажигания, а при наличии излучения она зажигается.
• МН-3 — лампа с пониженным напряжением горения (около 40 В). Электроды изготовлены из чистого железа, молибдена, никеля. Катоды покрыты тонкой пленкой бария, кальция или цезия для снижения напряжения горения. Дополнительным ионизирующим фактором выступает таблетка радиоактивного материала, прикрепленная к внешнему электроду.
• УВН (по новой системе обозначений — ТНУВ, а название УВН перешло к прибору, в котором она применена) — лампа с сужением в середине колбы для увеличения напряжений зажигания и горения, предназначена для указателей высокого напряжения.

Обозначения отечественных люминофорных неоновых ламп состоят из букв ТЛ, буквы, означающей цвет свечения (О — оранжевый, Г — синий, З — зелёный, Ж — жёлтый), числа, характеризующего номинальный ток разряда в мА, и числа, характеризующего напряжение зажигания в сотнях вольт. Например, ТЛО-1-1 — лампа оранжевого свечения на ток в 1 мА с напряжением зажигания в 100 В. По другой версии, первая цифра обозначает типоразмер: 1 — баллон малого диаметра, цоколь E10 либо Ba9s, 3 — баллон большого диаметра, цоколь Ba15s, а вторая — код напряжения зажигания: 1 — 145 В, 2 — 185 В, номинальный ток же во всех случаях одинаков и составляет 1,3 мА. Долговечность этих ламп при номинальном токе меньше, чем у ламп без люминофора: 2000 часов, продление их срока службы возможно тем же способом, что и для обычных неоновых ламп — уменьшением тока.

Основные выводы

Неоновая лампа – это стеклянная газоразрядная трубка, заполненная неоном и работающая по принципу ионизации разряженного инертного газа под действием высокого напряжения. В стандартном виде она имеет красноватый свет. Для изменения оттенка применяют различные методы:

1. Смешивание различных инертных газов с характерным свечением.
2. Изменение параметров электротока.
3. Варьирование состава светящегося вещества на внутренней поверхности колбы.
4. RGB-технологии (для гибкого неона).

Неоновые лампы нашли большую область применения – от дизайна помещений до оформления улиц, свекров, домов. Среди их главных плюсов – долговечность, контраст светопередачи, пожаробезопасность и безвредность, в том числе для зрения.

Минусы – относительно высокая цена и хрупкость стеклянной колбы. При сборке схемы и подключении необходимо соблюдать специфические требования монтажа и электробезопасности.

Если вы знаете, в каких еще областях применяются неоновые лампы и какие модификации их существуют, напишите об этом в комментариях ниже.

Неоновые лампы производства других стран[править | править код]

В других странах в прошлом выпускались индикаторные и декоративные неоновые лампы различных конструкций и габаритов. В настоящее время выпускается лишь ограниченный ассортимент декоративных фигурных неоновых ламп, а из индикаторных моделей в массовом производстве осталась, по сути, лишь одна — сверхминиатюрная NE-2, конструкция которой за 50 с лишним лет не претерпела особых изменений. Однако эта лампа теперь выпускается в нескольких типоразмерах. Лампа повышенной яркости имеет обозначение NE-2H, где H означает «high». Помимо обычных ламп этого типа, выпускаются и люминофорные: зелёная (NE-2G), синяя (NE-2B), белая (NE-2W) и другие. Причём, из люминофорных разновидностей этой лампы широко распространена лишь зелёная, а модели иных цветов дефицитны. Всем лампам NE-2, особенно люминофорным, также целесообразно продлевать срок службы уменьшением тока.

Зарубежные неоновые лампы с цоколями, в частности, Ba9s, в настоящее время выполняют в основном на основе ламп NE-2, добавляя к ним цоколи, резисторы (не во всех случаях) и внешние колбы, зачастую пластмассовые.

На что обращать внимание при выборе

При выборе неоновых светильников для подсветки дома необходимо в первую очередь учитывать, где и в каких условиях они будут применяться. От этого будет зависеть не только срок их службы, но и зрительный комфорт восприятия света от них и общий декоративно-практический эффект. В первую очередь важны следующие критерии:

1. Колбы неоновых трубок достаточно хрупки, поэтому их нужно устанавливать так, чтобы их не могли непредвиденно разбить.
2. В ванной комнате лампы лучше устанавливать подальше от воды – например, вблизи потолка.
3. Цвет и яркость светильника напрямую зависит от места монтажа – для спальной лучше подобрать спокойные тона, а для гостиной – яркие.
4. Для размещения вблизи пола лампы должны иметь надежную защиту от повышенной влажности и механического повреждения.

По цвету, яркости и месту расположения неоновые лампы должны выбираться так, чтобы создаваемая ими подсветка гармонизировала с оформлением интерьера и дополняла основное освещение.

Конструкция и принцип действия

Внешне лампа напоминает обычный люминесцентный прибор – это стеклянная трубка, но наполненная не аргоном с капелькой ртути, а неоном или другим инертным газом. Выбор газа как раз и влияет на цвет свечения, а процесс его закачивания в трубку происходит под низким давлением.

Форма трубки является наиболее удобной конструкцией, работающей по следующей схеме. С двух сторон присоединяются электроды, на которые затем подается напряжение. Под воздействием напряжения атомы газа расстаются с минусовыми электродами и приобретают положительный заряд.

Положительно заряженные атомы движутся к минусовому полюсу-электроду, а отрицательно заряженные электроны к плюсовому. Заряженные атомы газа и отделившиеся от них электроны называются плазмой, они-то и формируют электрическую цепь неоновой трубки.

Если внимательно присмотреться к разным типам неоновых лампочек, то можно заметить разницу: одни из них имеют ровное, спокойное свечение, другие светят максимально ярко. Во втором случае вместе с инертным газом внутрь трубки помещают пары ртути. Под воздействием электротока они начинают выделять ультрафиолет – отсюда и необычное, «волшебное» освещение.

Лампы, наполненные инертным газом, одинаково хорошо функционируют от переменного и постоянного тока. Однако второй вариант будет выглядеть неполноценно, так как область освещения сконцентрируется вокруг одного электрода. По этой причине для подключения приборов используют именно переменный ток, при этом значение напряжение должно быть большим – до 15 000 В.

Чтобы увеличить стандартное напряжение до необходимого значения, применяют трансформатор. Опытным путем проверено, что напряжение менее 1000 В не вызывает разряда внутри трубки, следовательно, она не будет светиться.

Обязательный этап изготовления неоновых светильников – продолжительное тестирование. Для этого устройства подключают к напряжению на 12 или более часов, после чего выявляют недостатки. За этот период ртутные пары смешиваются с газом и равномерно распределяются внутри трубки, а напряжение стабилизируется.

Цветовое разнообразие газосветных ламп

Диапазон цветов у неоновых устройств действительно велик. Оттенки зависят и от выбранного газа, от состава нанесенного на стекло вещества и от газовой добавки к благородному наполнению трубки. Они могут менять интенсивность от нестабильности силы тока. Электроны атомов инертных газов при отделении высвобождают энергию, от которой зависит длина световой волны, а следовательно, и цвет.

Если использовать в трубках чистые инертные газы, то они буду выдавать следующие цвета:

• гелий – розовый;
• криптон – зеленый;
• аргон – сиреневый или синий.

Можно получить и другие цвета. Для этого смешивают различные газы, меняют их пропорции, наносят люминофоры с внутренней стороны на стекло. Например, применяя в качестве покрытых люминофором трубок криптон, можно получить широкую гамму желтых оттенков.

Плотность и частота электрического тока также могут влиять на изменение цвета. Если взять в качестве примера неоновую лампу, то при уменьшении плотности тока свечение станет оранжевым, а при ее увеличение перейдет в синий сегмент спектра свечения.

Чтобы эффект ультрафиолетовых ламп присутствовал у газосветовых приборов, их заполняют ксеноном или криптоном. Иногда используют их смеси в различных пропорциях и микс с аргоном.

Как устроена и работает неоновая лампа

Прибор состоит из стеклянной трубки, заполненной неоном под низким давлением, в концы которой запаяны электроды. Вот и вся лампа.

Конструкция неоновой лампы-трубки

На рисунке показана ровная трубка из стекла, на самом деле приборы выпускаются любой конфигурации и длины. Это могут быть фрагменты букв, буквы, надписи, рисунки, элементы рисунков и пр. Никаких ограничений по форме и длине: все будет зависеть от производителя и желания заказчика.

Неоновые лампы в виде фрагментов букв

Буквы и слоги из неоновых ламп

Стилизованные изображения предметов из неоновых ламп

Принцип работы

Неоновая трубка, по сути, является газоразрядным прибором, но принцип его работы существенно отличается от принципа работы газоразрядных приборов других типов.

Приложенное к электродам напряжение выбирается такой величины, чтобы суметь сорвать с молекулы неона электрон, находящийся на внешней орбите. Остатки молекулы получают положительный заряд и начинают двигаться к отрицательному электроду, а электроны с отрицательным зарядом – к положительному. В трубке возникает электрический ток.

Соударяясь между собой, молекулы и «полумолекулы» неона постоянно обмениваются энергией, и если электрон получает энергию, он поднимается на более высокую орбиту. Если теряет, то опускается на более низкую. В первом случае выделяется тепло, во втором энергия выделяется в виде фотона – частицы света.

Параллельно этому неполные молекулы могут захватывать и свободные электроны, сорванные ранее напряжением. В этом случае электрон, сидящий на внешней орбите, теряет часть энергии и спускается на более низкую с выделением фотона. В результате трубка (она может быть прозрачной или матовой) начинает равномерно мягко светиться спектром неона — красно-оранжевым цветом.

Во время работы лампа нагревается до температуры не выше 40 градусов и потребляет очень малый ток. Если неоновая лампа питается переменным напряжением, она равномерно светится по всей длине. Если постоянным, то светится область только возле одного электрода. Поскольку неоновые лампы имеют малую инерционность их можно диммировать при помощи широтно-импульсной модуляции (ШИМ).

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.

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.

Что собой представляет

В основе традиционной неоновой подсветки используются стеклянные закрытые от внешней среды трубки-лампы, заполненные инертным газом. Особенностью работы такого светильника является широкое цветовое разнообразие. Именно этим объясняется ее повсеместное использование. Природный оттенок света, исходящего от такого источника, красный с розовым. Однако применение специального поверхностного вещества на колбе позволяет направлять излучение в любой участок спектра.

Помимо высоких эстетических показателей, неоновая подсветка ценится у потребителей благодаря следующему ряду преимуществ:

1. Равномерность освещения.
2. Большое разнообразие цветовой гаммы.
3. Долговечность (не менее 10-15 лет).
4. Пожаробезопасность (лампа не нагревается свыше сорока градусов).
5. Безопасность для окружающих.
6. Бесшумность в работе.
7. Комфортное зрительное восприятие.

Конечно неоновая подсветка не лишена недостатков:

1. Невозможность задания трубкам определенной формы под элементы интерьера своими руками.
2. Необходимость установки повышающего трансформатора.
3. Повышенная хрупкость колб неоновых ламп требует особой осторожности в ходе их обслуживания и уборке помещения.

В целом неоновая подсветка при правильном выборе комплектующих и грамотном их монтаже – это хороший, долговечный и не требующий ухода способ светового оформления для комнаты.

Применение неоновых источников света

Ошибочно считать, что неоновые приборы – это только элементы декоративного оформления и рекламных вывесок. На самом деле они используются уже более века, причем в самых различных сферах.

Например, до появления светодиодов именно неоновые источники света применялись в качестве индикаторов напряжения стандартной сети 220 В.

Лампы больших размеров оснащены стандартными цоколями E14 и E27 и предназначены для патронов, которые применяются и в быту. Чтобы прибор мог светить и работать от сети 220 В, в корпус встроен резистор.

В прошлом веке подобные лампы использовались в качестве ночников, но реализовывались вместе со светильниками. Сейчас производство в России прикрыто, но китайцы продолжают выпускать похожую продукцию.

Еще несколько сфер применения неоновых устройств:

• выпуск пробников-индикаторов для выявления переменного напряжения в фазе;
• использование в стробоскопе;
• в качестве порогового или активного элемента в генерирующих устройствах;
• как защитный элемент в телефонных сетях.

Знакомое современному человеку использование – рекламная отрасль. Улицы мегаполисов переливаются всеми цветами радуги, из стеклянных трубок с ярким свечением изготавливают буквы, логотипы, контуры, подсветки и другие бросающиеся в глаза элементы рекламы.

Прекрасный образец применения неонового освещения – американский Лас-Вегас и другие места, связанные с индустрией развлечения. Разноцветными огнями усыпаны ночные клубы, казино, театры, кафе и гостиницы.

Установка неоновой подсветки

Прежде чем начать монтажные работы, необходимо составить план размещения ламп, трансформатора, проводки, выключателей и элементов интерьера. Затем выполнить расчет электрооборудования. Для неоновой подсветки лучше применять специальные комплектующие и провода с силиконовой изоляцией.

Сами трубки-неонки крепятся в ламподержатели, которые предварительно устанавливаются на саморезы или дюбеля на поверхность стены, потолка, пола, мебели и иные интерьерные элементы в соответствии со схемой и планом. После того как они установлены, нужно монтировать конвекторы – уже рассчитанные, исходя из мощности и длины ламп (на один рабочий метр длины прибора приходится примерно 10 Вт, поэтому на 7-8 м применяется один преобразователь).

Затем все элементы схемы соединяются проводкой и подключаются в сеть для проверки. Очень важно правильно выполнить монтаж компонентов в соответствии со следующие схемой:

Также следует соблюдать правила:

1. Не изменять длину высоковольтных проводников от конвектора.
2. Расстояние от конвекторов до металлических предметов должно быть более 10 мм.
3. Наименьшие расстояние между соседними трансформаторами – не менее 5 см.
4. Между трубками неоновой подсветки должен также сохраняться промежуток – не менее 20 мм.

Чем больше диаметр неоновой трубки, тем более рассеянным становится световой поток. Поэтому для получения резкой границы контура освещения нужно использовать узкие лампы.

Советы по дизайну интерьера

В жилых помещениях неоновые огни используют редко и неохотно. Возможно, это связано с неуместностью разноцветной подсветки в малогабаритных квартирах, которые все еще являются основой жилого сектора городов, особенно провинциальных. Однако в коттеджах и квартирах новой планировки с высокими потолками неоновая подсветка применяется все активнее.

Рекомендации дизайнеров и оформителей могут заинтересовать всех, кто хочет изменить обстановку, освежить интерьер, сделать ремонт или просто поэкспериментировать с неоновым освещением. Для этого нужно приобрести лампы подходящего размера, правильно выбрать место установки и произвести монтаж с использованием дополнительного оборудования (например, контроллера или трансформатора).

Вариантов применения неона в квартире, частном доме или даже в офисе множество, рассмотрим только некоторые из них.

Цветное освещение – великолепный инструмент для избавления от стереотипного подхода к оформлению интерьера. Оттененные голубым, сиреневым или зеленым цветом обычные предметы мебели кажутся более выразительными и стильными. Но во всем следует соблюдать правило меры и уместности.

Расширить кругозор и ближе познакомиться с различными видами газоразрядных ламп помогут видеоролики с обзорами и репортажами.

Выводы и полезное видео по теме

Разнообразие ассортимента ламп на рынке:

Процесс изготовления ламп с газовым наполнителем:

Установка шнура в автомобиле:

Удивительная посылка из Китая:

Проверка характеристик неонового шнура:

Неоновые лампы способны превратить скучную улицу в праздничный балаган, а привычную обстановку квартиры сделать загадочной и стильной. Однако перед выбором устройств обязательно вспомните и об альтернативном варианте подсветки – светодиодных лентах, которые сейчас признаны самыми экономичными, производительными и надежными.

Источник