Особенности, конструкция и схемы подключения неоновых ламп
Разноцветная подсветка домов, улиц, металлоконструкций и помещений стала возможна благодаря широкому распространению газоразрядных источников света. Неоновая лампа – один из их видов, имеющий свои плюсы, минусы и особенности. Рассмотрим, какова конструкция и принцип работы трубок с неоном, как образуются различные цвета их свечения, где они применяются, как выглядит схема подключения и питания и какими основными достоинствами и недостатками они обладают.
Конструкция и принцип работы
Стандартная неоновая лампа представляет собой стеклянную трубу, закрытую с концов металлическими заглушками с электродами. Внутри нее находится невзаимодействующий в обычных условиях с веществом светильника газ – неон. Механизм, обеспечивающий образование света в таком приборе, подразумевает быстрое, беспрепятственное и полномасштабное включение всего газообразного вещества в реакцию ионизации. Поэтому он находится в колбе в разряженном состоянии – под низким давлением.
Благодаря этому, как только электрический ток поступает на противолежащие по концам трубки электроды, происходит реакция ионизации ближайших атомов неона, сопровождающаяся потерей электронов. Происходит цепная реакция и весь объем газообразного вещества подвергается такому действию за считанные миллисекунды.
Электрическая цепь замыкается (так как вещество переходит в состояние плазмы) и частицы газа становятся химически активным, разгоняясь до огромной скорости и приобретая большую кинетическую энергию, сталкиваются с поверхностью стекла и вступают во взаимодействие с люминофором (излучение может происходить и без него при особом составе газа), нанесенным на него тонким слоем. В результате возникает яркое неоновое свечение.
Обратите внимание! Для реакции ионизации неона требуется напряжение в 15 тыс. вольт. Поэтому лампу нужно подключать только через специальный повышающий трансформатор. Кроме того, для ее стабильной работы требуется резистор-токоограничитель (как правило, он внедряется уже в цоколь), без которого может произойти замыкание и взрыв колбы.
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:
- К основному неоновому газу добавляют другие со свойственным ему оттенком. Например, примешивая в лампу различные количества криптона, можно получить различные желтоватый свет.
- Изменяют параметры электрического тока. Уменьшение плотности тока, смещает спектр свечения в оранжевую область, а увеличение – в синюю.
- Варьируют состав люминофора.
Во время свечения неоновая лампа образует излучение не только видимого светового спектра, но и значительную часть электромагнитного в большом диапазоне радиоволн. Это может создавать помехи различным наземным радиоприемникам и передатчикам. Чем мощнее светильник, тем сильнее паразитное э/м-воздействие.
Гибкий неон
Большую популярность сегодня приобрел так называемый «гибкий неон». На самом деле это не совсем неоновая лампа, если ее устройство рассматривать с технической стороны. По конструкции – это стандартная светодиодная полоска, заключенная в матовую или прозрачную ПВХ-трубку, или полоску. Среди их главных особенностей можно выделить:
- Возможность применения RGB-технологии (изменять цвет в одном светильнике).
- Стойкость к механическим повреждениям (их нельзя разбить, как традиционные неоновые лампы).
- Хорошая гидроизоляция (модели с защитой от IP65 используются прямо в воде).
- Гибкость, универсальность, мобильность позволяет монтировать светильник в любое место и положение.
- Лед-элементы долговечны и могут служить до 100 тыс. часов и при перегорании одного из них весь прибор продолжает работать.
- Низкая цена.
Внимание! Тем не менее светодиоды чаще используются только для дополнительного и декоративного освещения – например, рекламных вывесок, праздничного оформления, подсветки ступенек. Лед-элементы при плохом качестве, неправильной электросхеме и эксплуатации могут начать мерцать и вызывать раздражение зрения.
Область использования
К какому бы типу не принадлежали неоновые лампы – стандартному или гибкому – сфера их применения достаточно обширна:
- Декорирование квартиры, дома и других жилых помещений как внутри, так и снаружи.
- Подсветка в труднодоступных местах – в кладовой, гардеробе, на чердаке, в подсобке.
- Освещение бассейнов, бань, аквариумов (для лед-неона).
- Повышение видимости рабочих областей – в кабинете над столом или у кухонного фартука.
- Неоновые лампы применяются для индикации и в качестве предохранителей в составе технических устройств – телефонах, выключателях, стробоскопе.
- Организация рекламных вывесок.
- Выделение красными лампами особо важных зон на важных объектах, например, за взлетно-посадочной полосе.
Неоновые лампы нашли широкое применение в повседневности – от подсветки скверов, архитектурных памятников и небоскребов до создания уютного приглушенного освещения в спальной.
Схемы подключения и питания
Установка неоновой лампы – процедура несложная. Сначала необходимо закрепить держатель с помощью крепежа (саморезов/дюбелей) к стене, а затем к нему и сам светильник, а также кабеля и трансформатор. Другое дело – правильно собрать и подключить электросхему.
Схема сборки и подключения для традиционных неоновых ламп выглядит следующим образом:
Схема № 2 предполагает подключение через «ноль», а №1 – классическим способом – через последовательное соединение. Преимущество «номер два» в том, что если перегорит какая-либо лампа, вторая ветка неоновой подсветки сохранит работоспособность. Кроме того, она позволяет сэкономить на кабеле.
При сборке конструкций необходимо соблюдать ряд правил безопасности:
- В качестве проводников использовать специальные кабеля, например, ПМВК – с толстой силиконовой изоляцией и площадью сечения медной жилы порядка 1,5 мм2.
- Неоновые лампы, проводники и трансформатор не должны касаться металлической поверхности.
- Кабеля и конвекторы должны располагаться друг от друга на расстоянии не менее 15 см.
- Для крепления проводников нужно использовать специальные поликарбонатные держатели, а для проведения их через металлические перегородки – ПВХ-гофры.
При подсоединении гибкого неона нужно руководствоваться правилами подключения лед-светильников.
Важно! Все металлические части подсветки и трансформатор перед подключением ламп в сеть необходимо заземлить.
Достоинства и недостатки
Среди явных плюсов неоновых ламп выделяются:
- Высокий контраст светопередачи.
- Большое цветовое разнообразие.
- Долговечность (до 20 лет службы).
- Пожаробезопасность.
- Безвредность для здоровья.
- Возможность изготовления трубок любых форм.
- Яркость, насыщенность свечения, не раздражающего зрения.
- Отсутствие шума и мерцания в работе.
Однако для неоновых ламп также характерны и некоторые недостатки:
- Хрупкость стеклянной колбы.
- Высокая стоимость.
- Высокое напряжение требует особой осторожности в обращении и обязательное заземление светильников.
Неоновые лампы получили широкое распространение и применяются повсеместно. При правильной установке и эксплуатации они прослужат не один десяток лет.
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:
- Смешивание различных инертных газов с характерным свечением.
- Изменение параметров электротока.
- Варьирование состава светящегося вещества на внутренней поверхности колбы.
- 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.
Загрузка...
