Popis žiary neónovej lampy
Čo je to neónová lampa
Nízkotlaková výbojka naplnená inertným neónovým plynom je klasický neón - svietidlo, ktoré po celej dĺžke vydáva rovnomerné oranžovo-červené neónové svetlo. Medzi inertné plyny používané v osvetľovacích zariadeniach patrí hélium, xenón, argón, kryptón, no majú rôzne emisné spektrá, čo umožňuje ich kombinovanie a vytváranie rôznych farieb.
Štrukturálne sa neón nelíši od iných plynových výbojok, vrátane žiariviek. Na spustenie zariadenia je potrebný prúd v rozsahu 0,1-1 miliampér. Táto citlivosť umožnila použitie neónových lámp v indikátoroch sieťového napätia za predpokladu, že sa na ochranu pred úrazom elektrickým prúdom použil znižovací odpor.
Súčasne môže zápalné napätie v závislosti od dĺžky, priemeru a plynovej náplne banky dosiahnuť 12 000 voltov.Preto spustenie a udržiavanie prevádzky zariadenia vyžaduje prítomnosť meniča v obvode. Hlavné uplatnenie neónového osvetlenia našlo v oblasti reklamy a zábavy v Európe a Spojených štátoch. V Rusku sa táto móda rozšírila s oneskorením desiatich až pätnástich rokov, hoci technológia sa v priemyselných doutnavých a indikačných zariadeniach používa už od 50. rokov.
Kde získate neón
Prvý neón vyrobil v roku 1910 Georges Claude, no na svoj vynález použil prácu Mauricea Traversa a Williama Ramsaya, anglických chemikov, ktorí neón získali odstránením zo vzduchu ako vedľajší produkt. V atmosférickom vzduchu dosahuje maximálna koncentrácia Ne 0,00182 %. To je v planetárnom meradle veľmi malé, ale dosť na jeho výrobu v priemyselnom meradle.
Spôsobom získania neónu je skvapalnenie všetkých ťažkých zložiek vzduchu, výsledkom čoho je vznik zvyškovej neskvapalnenej zložky – zmesi hélium-neón. Na oddelenie hélia a neónu sa používajú tri metódy:
- adsorpcia neónu chladeným aktívnym uhlím;
- zmrazenie kvapalným vodíkom;
- dvojitá rektifikácia v kondenzátore-výparníku;
- studená destilácia stlačenej zmesi.
Ide o najnovšiu technológiu, ktorá umožňuje získať plyn s čistotou 99,9 % v priemyselnom meradle.
Video: Neón je najINERTEJŠÍ plyn na ZEMI
Druhy neónov
Akákoľvek svietiaca farebná trubica, niekedy nevyhnutne zakrivená, sa mylne nazýva neón. Vo svojej klasickej forme je však takáto lampa vyrobená zo sklenenej banky naplnenej inertným neónom s dvoma alebo tromi elektródami na koncoch.Kontrolky sú menšie ako prvok LED a výbojky dosahujú dĺžku desať metrov a priemer 20 mm.
Pri výrobe banky dostane potrebný tvar zahrievaním skla na plynovom horáku, naplnenom neónom, a pridá sa niekoľko kvapiek ortuti na rozjasnenie žiary. Zariadenie je nestabilné voči mechanickému namáhaniu a jeho likvidácia si vyžaduje špeciálne bezpečnostné opatrenia súvisiace s toxicitou ortuťových pár. Jednoduchosť zariadenia však obmedzuje jeho životnosť iba na celistvosť banky, zloženie elektród a použiteľnosť štartovacích prvkov. V klasických neónoch doslova nie je čo vypáliť, takže ich správna prevádzka môže pokračovať nepretržite až 80 000 hodín.
Flexibilné
Zložitosť ovládania sklenených lámp viedla k vynájdeniu alternatívnych technológií, ktoré napodobňujú neónové osvetlenie. Ako náhrada sa stali obľúbenými LED pásiky montované do PVC alebo silikónových pásikov, ktoré rozptyľujú lúče žiaroviek tak, aby sa svetlo rozložilo rovnomerne po povrchu pásika. Takzvaný flexibilný neón:
- jednoduchá montáž - inštaluje sa do špeciálnych upevňovacích prvkov alebo drážok s ohybom 180 ° a priemerom ohybu 10 mm;
- mechanicky stabilný a tesný;
- k dispozícii;
- ekonomický z hľadiska spotreby energie - 50 cm dlhý pásik je napájaný klasickým USB konektorom s napätím 3-4 voltov.
Chladný
Akýsi flexibilný neón, no technologicky vyrobený podľa iného princípu. Ako zdroj svetla sa používa fosfor, ktorý pokrýva ohybný medený drôt.Tenký medený drôt je špirálovito navinutý cez vrstvu fosforu a priehľadného dielektrika. Celá konštrukcia má priehľadný plastový plášť. Špirála s tyčinkou funguje na princípe magnetickej cievky a je to magnetické pole, ktoré vybudí žiaru fosforu.
Prevádzka studeného neónu je možná pri pripojení k sieti prostredníctvom špeciálnych meničov, ktoré produkujú prúd s frekvenciou až 6000 Hz. Samotná lampa je flexibilná, odolná a utesnená šnúra s rôznou farbou žiaru v závislosti od typu fosforu.
Priemer závitu výrobcovia často regulujú len hrúbkou vonkajšieho plášťa, vnútorná časť ostáva nezmenená. Preto má zmysel brať hrubú šnúru iba vtedy, ak je to odôvodnené veľkosťou štrukturálnej drážky.
Charakteristickým znakom studeného neónu je úplná absencia zahrievania vlákna počas dlhšej prevádzky. Jedinou nevýhodou technológie je, že pri častých ohyboch s ostrým uhlom pozdĺž malého priemeru sa fosforový povlak rozbije s tvorbou tmavých zón na drôte.
Kde sa používajú neónové lampy, príklady s fotografiami
Vlastnosti neónových žiaroviek pôvodne určovali ich použitie v oblasti elektrotechniky ako:
- indikátory sieťového napätia v elektrických spotrebičoch;
- ovládacie a indikačné zariadenia na zisťovanie prítomnosti napätia na vodičoch;
- indikátory prítomnosti elektromagnetického žiarenia - v prístroji Balizor neón svieti, keď je vystavený elektromagnetickému poľu;
- poistky v obvodoch alarmu.
Neónové lampy sa v modernej dobe používajú z väčšej časti v oblasti obchodu, dizajnu a zábavy.
Ako funguje neónová lampa
Klasický neón s plynovým výbojom využíva schopnosť neónu vyžarovať fotóny svetla, keď si molekuly plynu vymieňajú energiu v riedkom médiu pôsobením elektriny. Keď je pripojený striedavý prúd, žiara je rovnomerne rozložená po celej žiarovke. Ak je prúd konštantný, potom sa žiara sústredí okolo katódy.
Elektrické schéma
Kontrolky sú zapojené cez znižovací odpor podľa nasledujúcej schémy.
Napríklad osvetľovacie zariadenia založené na prvkoch LED vyžadujú zložitejšiu schému pripojenia cez predradník, ako na obrázku nižšie.
Pripojenie neónového výboja znamená prítomnosť vhodného výkonu v obvode meniča.
Prvá schéma sa považuje za štandardnú. Druhá vám umožňuje znížiť dĺžku vodičov av prípade poruchy jednej zo strán obvodu druhá pokračuje v práci.
V závislosti od dĺžky a priemeru výbojky je na jej spustenie potrebný zvyšovací transformátor s výkonom uvedeným v tabuľke.
Pripojenie elektrických armatúr k vysokonapäťovým zariadeniam vyžaduje znalosti elektrotechniky a elektrotechniky. Pri nesprávnom výpočte sa výboj môže zmeniť na oblúk, po ktorom nasleduje prasknutie žiarovky.
Studený neón je pripojený cez invertor k 12 alebo 24 voltovému zdroju, v závislosti od dĺžky svietiacej šnúry.
LED neón sa pripája rovnakým spôsobom ako LED pásy, ale všetky pripojenia sa vykonávajú cez konektory, po ktorých nasleduje utesnenie spoja, ako na videu.
Ako získať iné spektrum žiary
RGB-stuhy za prítomnosti ovládača sú schopné meniť farbu, režimy a intenzitu žiary flexibilného neónu s imitáciou girlandy alebo stroboskopického svetla. V plynových výbojkách sa na získanie rôznych farieb používajú rôzne inertné plyny alebo ich kombinácie s farbou skla banky. Napríklad na získanie zelenej žiary sa xenón žiariaci namodro načerpá do žltej banky.
Výhody a nevýhody
Výbojový neón vyžaruje jemné, a ak to tak môžem povedať, viac analogické svetlo v porovnaní s inými typmi zariadení. Medzi výhody týchto svietidiel patria:
- rovnomernosť žiary spolu s možnosťou koncentrácie svetla na jednej z elektród pri použití jednosmerného prúdu;
- trvanlivosť - absencia spotrebného materiálu v dizajne;
- obsluha malých kontroliek priamo zo siete 220 V;
- možnosť výroby baniek a katód rôznych tvarov;
Zariadenie plynových výbojok zároveň nie je bez nevýhod a považuje sa za zastarané z týchto dôvodov:
- hluk počas prevádzky zo stupňovitého transformátora;
- krehkosť sklenenej banky;
- zložitosť recyklácie v dôsledku prítomnosti jedovatých pár ortuti vo vnútri konštrukcie.
Hlavné rozdiely od LED pásu
Šnúrka, ktorá funguje na princípe fosforovej žiary pod vplyvom elektromagnetického poľa, vyžaruje svetlo o 360° rovnako ako plynová výbojka, no zároveň sa ohýba v akomkoľvek smere a spotrebuje menej energie. Flexibilný pásik na LED prvkoch vyžaruje svetlo o 180° v jednom smere a ohýba sa len v jednej rovine. Výhodou flexibilného LED pásika imitujúceho neón je jeho mechanická stabilita, jednoduchosť ovládania a možnosť ovládať režim cez ovládač.
Samozrejme, že páskový systém RGB je obmedzený smerom a polomerom ohybu, ako aj úzkym vektorom žiary, ale tieto nedostatky sú kompenzované schopnosťou vytvárať jedinečné svetelné show pri použití programovateľných ovládačov s rôznymi prevádzkovými režimami. Svetelný neónový závit je zároveň tenší (až 2 mm), čo vám umožňuje namontovať ho do úzkych škár a štrbín, čo je dôležité pre autotuning a dekoratívne upgrady rôznych zariadení.
Treba dodať, že teraz sa vracia móda retro, vrátane analógového, takže staré výbojky nestrácajú na aktuálnosti v oblasti dizajnu a marketingu. Cena a náročnosť prevádzky urobili z klasického neónu voľbu pre bohatých kupujúcich, ktorí chcú vyniknúť svojím postavením a dobrým vkusom.