Неоновые лампы и области их применения. Где используются неоновые лампы

Достаточно подключить лампу к радиотрансляционной сети через низкочастотный трансформатор или воспользоваться сетью переменного тока. В крайнем случае – батарейки и силовой низкочастотный трансформатор помогут решить эту задачу.

Применение неоновых ламп для подсветки, принцип работы

Благодаря развитию современных технологий наша жизнь с каждым годом становится все интереснее и ярче. Причем «ярче» в буквальном смысле. Так, в плане подсветки своего жилища сегодня можно использовать самые разнообразные осветительные приборы, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки.
В сегодняшней статье речь пойдет о том, что такое лампа тлеющего разряда или как их называют в повседневной жизни – неоновые лампы.

Эти представители светильников на сегодняшний день дают самый яркий световой поток, что открывает перед ними обширные области применения. Но чтобы правильно их использовать, необходимо хорошо разбираться в изделии.

Что это такое?

Неоновые лампы являются яркими современными представителями осветительных приборов на рынке, которые отличаются надежностью и долговечностью. Благодаря этому они применяются в самых разнообразных областях, начиная от освещения зданий и заканчивая внутренней подсветкой комнат квартиры.
Неоновая лампа имеет вид стеклянной трубки, которая заполняется незначительным количеством газа. В неоновые лампы газ загоняется под низким давлением.

Обратите внимание! Здесь используется далеко не любой газ. В качестве инертного газа неоновая лампа содержит неон. Отсюда собственно и пошло ее название. Но в неоновые лампы могут запускать и другие инертные газы.

Устройство лампы

Характерной чертой, которую имеют все такие лампочки, является то, что у них любой атом обладает полностью заполненной электронной оболочкой. В результате этого неоновые атомы никогда не взаимодействуют с другими атомами с целью захвата новых электронов. При этом для того чтобы оторвать от них хотя бы одни электрон потребуется много энергии.
Стеклянная труба, являющаяся основой для такой лампочки, на каждом своем конце имеет электрод.
Неоновая лампа может работать от источника переменного или постоянного тока. Но если неоновые источники света подключены к постоянному току, неоновый свет будет наблюдаться только вокруг электродов. Из-за этого чаще всего неоновая лампа подключается к источнику переменного тока.

Неоновая лампа

Обратите внимание! Такие лампочки часто подключают к большому напряжению (примерно в 15000 вольт). Такого напряжения достаточно для отрыва электрона от внешней орбиты атома. При низких напряжениях эффекта никакого не будет.

На особенностях инертных газов основан весь принцип работы ламп.
Неоновые лампы работают следующим образом:

  • при пропускании через атомы газа электричества они лишаются электронов и приобретают положительный заряд;
  • далее такие атомы начинают притягиваться к электроду, который заряжен отрицательно;
  • освобожденные электроды в свою очередь притягиваются к положительно заряженному электроду.

Обратите внимание! Все частицы газа, обладающие зарядом, называются плазмой. С их помощью происходит замыкание электрической цепи.

В результате этого процесса образуется неоновый свет очень яркого спектра. Поэтому подсветка, организованная с помощью таких лампочек, применяется для подсветки зданий и квартир. Часто неоновая лампа заменяет светодиодную ленту в качестве источника света. Такая подсветка будет ничем не хуже, чем светодиодная, а вот неоновый свет иногда смотрится даже эффектнее. При этом, что светодиодная лента, что неоновая лампа легко монтируются своими руками.

Эти представители светильников на сегодняшний день дают самый яркий световой поток, что открывает перед ними обширные области применения. Но чтобы правильно их использовать, необходимо хорошо разбираться в изделии.

Что из себя представляет неоновая лампа?

Изделие состоит из следующих частей:

  • стеклянной герметичной колбы, из которой откачан атмосферный воздух и введен химически чистый неон под низким давлением;
  • торцевых электродов, предназначенных для подачи питания и крепления лампы.
Это интересно:  Оранжевый цвет в интерьере. Какой цвет сочетается с оранжевым цветом?

Колба может иметь любую конфигурацию и сечение, ограничения по длине отсутствуют. Встречаются лампы, имитирующие буквы кириллического или латинского алфавита, эмблемы производителей различного оборудования или названия.

Стандартные цилиндрические источники света имеют круглое сечение, диаметр выбирается производителем из ряда размеров 8, 10, 12, 15 или 20 мм. За счет использования уменьшенной силы тока ресурс доходит до 80 тыс. часов (ограничен только поглощением части газа стеклянной колбой с последующим потемнением поверхности).

Следует учесть, что цветовой спектр неоновой лампы можно отрегулировать плотностью и частотой тока или составом газовой смеси (в неон вводят аргон, криптон или иные вещества).

Например, снижение плотности тока позволяет получить равномерный оранжевый цвет, при росте параметра спектр приближается к красному. Для получения синих оттенков необходимо скорректировать частоту тока в цепи питания до нескольких МГц.

Принцип работы неоновой лампы

Для начала работы необходимо подать на электроды постоянное или переменное напряжение, способное сместить с внешней орбиты молекулы газа электрон. Лишенная электрона частица приобретает положительный заряд (превращается в катион), что вызывает ее движение к электроду с отрицательным зарядом (катоду). Одновременно поток свободных электронов начинает смещаться к аноду (имеет положительный заряд). За счет движения частиц с разными зарядами через трубку протекает электрический ток.

Поскольку перемещение катионов и электронов носит хаотичный характер, то частицы постоянно сталкиваются между собой. При соударениях происходит обмен энергией, которая позволяет перевести электрон на повышенную орбиталь с выделением тепловой энергии. При падении части энергии электрон смещается на пониженную орбиталь. Выделяемые при переходе вниз фотоны вызывают свечение лампы в оранжево-красном диапазоне. При подаче постоянного напряжения излучение сконцентрировано около катода, при переменном токе лампа светится равномерно по всей длине колбы.

Это интересно:  Что такое пентхаус? Отличия от таунхауса. Что такое пентхаус в недвижимости

Неоновое освещение

Для возбуждения лампы требуется импульс тока напряжением до 100 В, но при газовом разряде возникает опасность розжига дуги. Для предотвращения используют резистор (расположен в цоколе), ограничивающий силу тока в лампе на уровне до 1 мА, что исключает образование дуги. Многие производители дополнительно снижают силу тока в 5-10 раз, обеспечивая повышение ресурса. При отказе от резистора сила тока ограничена только внутренним сопротивлением источника питания и проводки, что приводит к короткому замыканию и разрыву колбы источника света.

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.

Применение в интерьере и на улице

Благодаря своей универсальности неоновые лампы нашли применение в самых различных сферах нашей жизни. Чаще всего, конечно, их можно увидеть на улице.

вывески

Естественно, не забыли про неон и рекламщики.

рекламные стенды

Неоновые рекламные стенды

Неоновыми лампами украшают улицы и подсвечивают фасады зданий.

Подсветка фасадов неоновыми лампами

Подсветка фасадов зданий и украшение улиц неоновыми лампами

Не менее популярна сегодня неоновая подсветка и в квартире. Благодаря своеобразному мягкому и легко диммируемому свечению газосветные источники света открывают дизайнерам широкое поле деятельности.

Подсветка интерьера

Подсветка интерьера при помощи неоновых ламп

Кроме подсветки, неон может служить и оригинальным украшением дома.

Украшение интерьера

Украшение интерьера неоном

Немалый интерес представляют комнатные декоративные светильники на неоновых лампах. Излучая мягкий ненавязчивый свет и имея оригинальные формы, они могут использоваться не только как украшение и создавать праздничную атмосферу, но и обеспечивать мягкую фоновую подсветку. На сегодня ассортимент неоновых светильников настолько широк, что выбрать подходящий не составляет труда.

неоновый светильник

Благодаря богатому ассортименту подобрать неоновый светильник на свой вкус не составит труда

Конечно, это далеко не вся область применения газосветных приборов, но и этого достаточно, чтобы показать, что неоновые лампы могут многое.

Достоинства и недостатки

Как и любые источники света, неоновые лампы имеют свои достоинства и недостатки. К достоинствам можно отнести следующие:

  1. Исключительно малая потребляемая мощность (в среднем 8-10 Вт/м).
  2. Низкая рабочая температура (не более 40 градусов по Цельсию).
  3. Мягкое равномерное свечение, приятное для глаза.
  4. Легко диммируется.
  5. Относительно богатый выбор цветов.
  6. Большой (до 15 лет) срок эксплуатации.
  7. Может иметь любую конфигурацию и длину (определяется производителем и заказчиком).
Это интересно:  Круг Иттена: как правильно сочетать цвета в интерьере. Как сочетаются цвета между собой

Что касается недостатков, то они следующие:

  1. Низкая ударопрочность (стекло).
  2. Малая светоотдача (до 60 лм/Вт, зависит от цвета и газонаполнения).
  3. Высокое напряжение питания, требующее принятия специальных мер при монтаже.
  4. Необходимость в дополнительном оборудовании (высоковольтный трансформатор).
  5. Содержат ртуть, требуют утилизации (кроме безртутных вариантов, которых немного).
  6. Относительно высокая стоимость, особенно на заказ.

Хаpaктерная особенность холодного неона — полное отсутствие нагревания нити во время продолжительной работы. Единственный недостаток технологии в том, что при частых остроугольных перегибах по малому диаметру покрытие из люминофора нарушается с образованием затемненных зон на проводе.

Где используют неоновые лампы, примеры с фото

Изначально свойства неоновых лампочек определили их применение в сфере электротехники в качестве:

  • индикаторов напряжения сети в электроприборах;
  • контрольно-индикаторных устройствах для определения наличия напряжения на проводниках;
  • индикаторов наличия электромагнитных излучений — в приборе Бализор неон светится при воздействии электромагнитного поля;
  • пpeдoxpaнителя в цепях сигнализации.

Неоновые лампы в современности используются, по большей части, в сфере торговли, дизайна и развлечений.

Для рекламных щитов. Для оформления фасадов зданий. Для зонирования прострaнcтва. В качестве декора и подсветки предметов интерьера. Для формирования необходимой атмосферы в развлекательных учреждениях. В фотостудиях, для получения уникальных фотоэффектов. В мото — и автотюнинге. В модернизации и апгрейде различных бытовых приборов, в том числе ПК.

Как работает неоновая лампа

В классической газоразрядной неонке используется способность неона выделять фотоны света при обмене молекул газа энергией в разряженной среде под действием электричества. При подключении переменного тока свечение распределяется равномерно по всей колбе. Если ток постоянный, то свечение концентрируется вокруг катода.

Индикаторные лампочки подключаются через понижающий резистор по следующей схеме.

Для примера, осветительные приборы на LED-элементах требуют более сложной схемы подключения через пускорегулирующий аппарат, как на рисунке ниже.

Подключение газоразрядной неонки подразумевает наличие в схеме инвертора соответствующей мощности.

Первая схема считается стандартной. Вторая позволяет уменьшить длину проводников, а в случае выхода из строя одной из сторон цепи вторая продолжает работать.

Возможные ошибки при подключении.

В зависимости от длины и диаметра газоразрядной трубки, для ее запуска необходим повышающий трaнcформатор мощностью, представленной в таблице.

Первый столбик в графе «диаметр» соответствует длине колбы 1 м, второй соответственно 2 м и т.д.

Подключение электрических светильников к высоковольтным устройствам требует знания электрики и электротехники. При неверном расчете разряд может превратиться в дуговой, с последующим разрывом колбы.

Холодный неон подключается через инвертор к блоку питания на 12 или 24 вольта в зависимости от длины светящегося шнура.

LED-неон подключается аналогично светодиодным лентам, но все соединения производятся посредством коннекторов с последующей герметизацией места стыка, как на видео.

Оцените статью
Build Make