Lampu Neon - Litar Kerja dan Aplikasi

Cuba Instrumen Kami Untuk Menghapuskan Masalah





Lampu neon adalah lampu bercahaya yang terbuat dari penutup kaca, dipasang dengan sepasang elektrod yang diasingkan dan berisi gas lengai (neon atau argon). Aplikasi utama lampu neon adalah dalam bentuk lampu penunjuk atau lampu perintis.

Apabila dibekalkan dengan voltan rendah, rintangan antara elektrod begitu besar sehingga neon secara praktik berkelakuan seperti litar terbuka.



Walau bagaimanapun, apabila voltan meningkat secara beransur-ansur, pada tahap tertentu tertentu di mana gas lengai di dalam kaca neon mula mengion dan mengakibatkannya sangat konduktif.

Oleh kerana itu gas mula menghasilkan pencahayaan yang berseri dari sekitar elektrod negatif.



Sekiranya gas lengai menjadi neon, pencahayaan berwarna oren. Untuk gas Argon yang tidak begitu biasa, cahaya yang dipancarkan berwarna biru.

Bagaimana Lampu Neon Berfungsi

Ciri kerja lampu neon dapat dilihat pada Gambar 10-1.

Tahap voltan yang mencetuskan kesan bercahaya pada mentol neon disebut sebagai voltan kerosakan awal.

Sebaik sahaja tahap pemecahan ini dipukul, mentol dipicu ke mod 'menyala' (menyala), dan penurunan voltan di terminal neon tetap praktikal tanpa mengira apa-apa kenaikan arus di litar.

Di samping itu, bahagian bercahaya di dalam mentol meningkat apabila arus bekalan meningkat, sehingga titik di mana luas keseluruhan elektrod negatif diisi oleh cahaya.

Sebarang peningkatan tambahan semasa boleh mendorong neon ke dalam keadaan melengkung, di mana pencahayaan cahaya berubah menjadi cahaya berwarna biru-putih di atas elektrod negatif dan mula menghasilkan degradasi lampu dengan cepat.

Oleh itu, untuk menyalakan lampu neon dengan cekap, anda mesti mempunyai voltan yang mencukupi agar lampu 'menyala', dan, dan kemudian, rintangan siri yang cukup dalam litar untuk dapat menyekat arus ke tahap yang akan menjamin bahawa lampu tetap menyala di bahagian bercahaya khas.

Oleh kerana rintangan neon dengan sendirinya sangat kecil segera setelah ditembakkan, ia memerlukan perintang siri dengan salah satu saluran bekalannya, yang disebut perintang pemberat.

Voltan Pecah Neon

Biasanya, voltan lampu, atau pemecahan, lampu neon boleh berada di antara 60 hingga 100 volt (atau kadang-kadang lebih besar). Penarafan arus berterusan agak minimum, umumnya antara 0.1 dan 10 miliamp.

Nilai perintang siri ditentukan sesuai dengan voltan bekalan input di mana neon mungkin terpasang.

Apabila lampu neon dikendalikan dengan bekalan 220 volt (arus utama), perintang 220 k biasanya bernilai.

Berkenaan dengan banyak lampu neon komersial, perintang boleh dimasukkan ke dalam badan pembinaan.

Tanpa maklumat tepat yang diberikan, mungkin lampu neon mungkin tidak mempunyai rintangan ketika menyala, tetapi mungkin memiliki penurunan sekitar 80 volt di terminalnya.

Cara Mengira Perintang Neon

Nilai yang tepat untuk resistor pemberat neon dapat ditentukan dengan mempertimbangkan tanda aras ini, yang relevan dengan voltan bekalan tepat yang digunakan di seberang itu, dan menganggap arus 'selamat', sekitar 0.2 miliamp, sebagai contoh.

Untuk bekalan 220 volt, perintang mungkin kehilangan 250 - 80 = 170 volt. Arus melalui siri perintang dan mentol neon akan menjadi 0.2 mA. Oleh itu, kita boleh menggunakan formula undang-undang Ohm berikut untuk mengira perintang siri yang sesuai untuk neon:

R = V / I = 170 / 0.0002 = 850.000 ohm atau 850 k

Ini nilai perintang akan selamat dengan kebanyakan lampu neon komersial. Apabila cahaya neon tidak terlalu mempesona, nilai resistor pemberat dapat dikurangkan untuk mendorong lampu lebih tinggi di julat cahaya khas.

Oleh itu, rintangan sama sekali tidak boleh diturunkan terlalu banyak yang boleh menyebabkan seluruh elektrod negatif diliputi oleh cahaya panas, kerana ini mungkin menunjukkan bahawa lampu sekarang tergenang dan mendekati modus arcing.

Satu lagi masalah mengenai kekuatan cahaya neon adalah bahawa ia biasanya kelihatan sangat berkilau dalam cahaya persekitaran berbanding dengan kegelapan.

Sebenarnya, dalam kegelapan total pencahayaan mungkin tidak konsisten dan / atau meminta peningkatan voltan kerosakan untuk menghidupkan lampu.

Beberapa neon mempunyai sedikit gas radioaktif yang dicampurkan dengan gas inert untuk mendorong pengionan, sekiranya kesan seperti ini mungkin tidak dapat dilihat.

Litar Mentol Neon Mudah

Dalam perbincangan di atas kami telah memahami dengan terperinci cara kerja dan ciri lampu ini. Sekarang kita akan bersenang-senang dengan peranti ini dan belajar bagaimana membuat litar lampu neon sederhana untuk digunakan dalam pelbagai aplikasi kesan cahaya hiasan.

Lampu Neon sebagai Sumber Voltan Tetap

Oleh kerana ciri voltan malar lampu neon dalam keadaan cahaya standard, ia dapat diterapkan sebagai unit penstabil voltan.

Lampu Neon sebagai Sumber Voltan Tetap

Oleh itu, dalam litar yang ditunjukkan di atas, output yang diekstrak dari setiap sisi lampu mungkin berfungsi seperti asal voltan tetap, dengan syarat bahawa neon terus berfungsi di dalam kawasan bercahaya khas.

Voltan ini kemudiannya sama dengan voltan kerosakan minimum lampu.

Litar Flasher Lampu Neon

Menggunakan lampu neon seperti lampu kilat dalam litar pengayun relaksasi dapat dilihat pada gambar di bawah.

litar flasher mentol neon sederhana

Ini termasuk perintang (R) dan kapasitor (C) yang terpasang secara bersiri ke voltan bekalan voltan dc. Lampu neon dipasang selari dengan kapasitor. Neon ini digunakan sebagai penunjuk visual untuk menunjukkan fungsi litar.

Lampu hampir berfungsi seperti litar terbuka sehingga voltan penembakannya tercapai, apabila ia mengalihkan arus dengan seketika seperti perintang nilai rendah dan mula menyala.

Oleh itu, bekalan voltan untuk sumber arus ini perlu lebih tinggi daripada voltan kerosakan neon.

Apabila litar ini dihidupkan, kapasitor mula mengumpulkan pengisian dengan kadar yang ditentukan oleh pemalar masa perintang / kapasitor RC. Mentol neon mendapat bekalan voltan bersamaan dengan cas yang dikembangkan di terminal kapasitor.

Sebaik sahaja voltan ini mencapai voltan kerosakan lampu, ia akan menyala dan memaksa kapasitor melepaskan melalui gas di dalam mentol neon, sehingga neon menyala.

Apabila kapasitor habis sepenuhnya, ia akan menghalang arus lebih jauh untuk melewati lampu dan dengan itu ia mati semula sehingga kapasitor mengumpulkan cas tahap yang sama dengan voltan penembakan neon, dan kitarannya sekarang terus berulang.

Ringkasnya, lampu neon kini terus berkelip atau berkelip pada frekuensi seperti yang ditentukan oleh nilai komponen pemalar masa R dan C.

Pengayun Relaksasi

mentol neon flasher berubah-ubah

Pengubahsuaian dalam reka bentuk ini ditunjukkan dalam rajah di atas, dengan menggunakan potensiometer 1 megohm yang berfungsi seperti perintang pemberat dan beberapa bateri kering 45 volt atau empat 22.5 volt sebagai sumber input voltan.

Potensiometer diperhalusi sehingga lampu menyala. Periuk kemudian diputar ke arah yang bertentangan sehingga cahaya neon hanya memudar.

Membolehkan potensiometer berada dalam posisi ini, neon mesti mula berkedip pada kadar berkelip yang berbeza seperti yang ditentukan oleh nilai kapasitor yang dipilih.

Dengan mempertimbangkan nilai R dan C dalam rajah, pemalar masa untuk litar boleh dinilai seperti berikut:

T = 5 (megohms) x 0.1 (mikrofarad) = 0.5 saat.

Ini bukan secara khusus kadar kilat sebenar lampu neon. Ia mungkin memerlukan jangka masa pemalar beberapa (atau lebih sedikit) agar voltan kapasitor terkumpul sehingga voltan pembakaran neon.

Ini mungkin lebih tinggi sekiranya voltan hidup melebihi 63% daripada voltan bekalan dan mungkin lebih kecil jika spesifikasi voltan pembakaran neon lebih rendah daripada 63% voltan bekalan.

Selain itu, ini menandakan bahawa kadar berkelip dapat diubah dengan mengubah nilai komponen R atau C, mungkin dengan mengganti berbagai nilai yang dikerjakan untuk memberikan pemalar waktu alternatif atau menggunakan perintang atau kapasitor terpasang yang selari.

Memasang resistor yang sama selari dengan R, misalnya, kemungkinan akan menjadikan kadar berkelip dua kali lebih banyak (kerana menambahkan perintang yang serupa secara selari menyebabkan jumlah rintangan dikurangkan menjadi separuh).

Memasang kapasitor nilai yang sama selari dengan C yang ada kemungkinan akan menyebabkan kadar berkelip menjadi 50% lebih perlahan. Litar jenis ini disebut sebagai a pengayun relaksasi .

Flasher Neon Pelbagai Rawak

Menggantikan R dengan perintang yang berubah-ubah dapat memungkinkan penyesuaian untuk kadar berkelip yang diinginkan. Ini juga dapat ditingkatkan lagi seperti sistem cahaya baru dengan memasang rangkaian litar neon kapasitor, masing-masing memiliki lampu neon sendiri dalam lata seperti yang ditunjukkan di bawah.

litar flasher rawak mentol neon

Setiap rangkaian RC ini akan membolehkan pemalar masa yang unik. Ini mungkin menghasilkan kilatan neon secara rawak ke seluruh litar.

Penjana Nada Lampu Neon

Variasi lain dari aplikasi lampu neon sebagai pengayun adalah litar pengayun relaksasi ditunjukkan pada gambar di bawah.

Ini boleh menjadi rangkaian penjana isyarat asli, yang outputnya dapat didengar melalui fon kepala atau mungkin pembesar suara kecil, dengan menyesuaikan potensiometer nada berubah-ubah.

Lampu kilat neon dapat dirancang untuk berfungsi secara rawak atau berurutan. Litar flasher berurutan ditunjukkan dalam Rajah 10-6.

Flasher berurutan menggunakan lampu neon miniatur NE -2

Tahap tambahan dapat dimasukkan ke dalam rangkaian ini, jika diperlukan, dengan menggunakan sambungan C3 ke tahap terakhir.

Flasher Lampu Neon yang luar biasa

Terakhir, litar multivibrator astabel dinyatakan dalam Rajah 10-7, menggunakan sepasang lampu neon.

Litar multivibrator yang stabil, setiap neon berkelip bergantian

Neon ini akan berkedip atau menyala / mati dalam urutan pada frekuensi yang ditentukan oleh R1 dan R2 (yang nilainya mesti sama) dan C1.

Sebagai petunjuk asas mengenai pemasaan flasher, meningkatkan nilai resistor pemberat atau nilai kapasitor dalam litar pengayun relaksasi dapat mengurangkan kadar berkelip atau frekuensi berkelip dan sebaliknya.

Walau bagaimanapun, untuk melindungi kehidupan kerja lampu neon khas, nilai resistor pemberat yang digunakan tidak boleh lebih rendah dari kira-kira 100 k dan hasil terbaik dalam rangkaian pengayun relaksasi yang sangat sederhana sering dapat dicapai dengan mempertahankan nilai kapasitor di bawah 1 mikrofarad.




Sebelumnya: Penukar 5 V hingga 10 V untuk Litar TTL Seterusnya: Bagaimana Litar RC Berfungsi