霓虹灯电路:它是什么以及它是如何工作的?
- 发表时间:2021-10-08 09:44:40
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各种电子电路都带有视觉指示器,有时甚至带有电器。此外,这些视觉指示器很重要,因为它们有助于显示当时课程或设备发生的许多事情。就像手电筒充满电或电视打开时一样。
因此,如果您正在寻找不是 LED 的指示器替代品,那么您只需要一盏霓虹灯。
由于尺寸小,霓虹灯可用作指示器和简单的霓虹灯,适用于各种应用,甚至是装饰灯应用。
尽管霓虹灯现在已经过时了,但制作一个小型的霓虹灯泡可能是一个有趣的项目。因此,在本文中,我们将告诉您霓虹灯背后的秘密以及您可以制作的各种霓虹灯电路。
什么是霓虹灯?
霓虹灯或气体放电管是使用真空管技术的光源。它在一个小型玻璃胶囊状真空管内具有两个电极和氖气。此外,一旦氖气收到电灯,这些氖灯就会亮起来。因此,为您提供您熟悉和喜爱的柔和霓虹灯照明。
发光的霓虹灯条
虽然霓虹灯(通常是橙色)的光芒不足以在黑暗中照亮你的路,但它可以完美地作为指示灯,因为它会发出微弱的光芒。
真空管技术
霓虹灯是如何工作的?
除非接收到高于燃烧电压的输入电压,否则霓虹灯将无法工作。这种高启动电压负责触发霓虹灯的发光。因此,我们称这个电压为初始击穿电压或触发电压。
一旦霓虹灯达到这个击穿点,灯就会进入点火模式(发光模式)。
之后,它允许霓虹灯端子上的电压减小。
此外,无论您馈入电路的电流有任何增加,它都保持固定。
另外,一旦灯开始发光,您可以通过增加电源电压来增加发射光的强度或亮度。它可以达到辉光充满负电阻电极的整个部分的程度。
这是你需要小心的地方。
如果超过灯可以处理的最大电流,则灯会进入电弧状态。在这种电弧状态下,辉光不会是橙色的,而是充满负极的蓝白色灯泡。一旦发生这种情况,灯就会开始迅速退化。
所以,如果你想正确使用霓虹灯,你需要足够的电流让灯泡发光。您还需要一个电压调节器来调节灯接收的电流水平。这两个组合有助于使霓虹灯在正常的辉光放电状态下工作。
由于霓虹灯在点火模式下的正常电阻很低,您需要在其中一根电源线上安装“串联电阻”。所以,这就是镇流器或简单电阻器发挥作用的地方。
霓虹灯的击穿电压
现在,霓虹灯的击穿电压或起爆电压通常在 60 – 100 伏之间。有时,它可能更高。然而,持续运行灯所需的电流较小——大约在 0.1 到 10 毫安左右。
对于“串联电阻”,您可以根据将霓虹灯连接到的输入电压电源(电源恒压源或其他方式)来决定该值。
这是一个很好的例子。
如果您将灯连接到 220 伏电源,220k 电阻值将是一个不错的选择。
在商用霓虹灯的情况下,电阻器通常是内置的。
此外,氖灯泡在发光时几乎没有电阻或没有电阻,但在霓虹灯端子上会经历 80 伏的电压降。
简单的霓虹灯电路
现在是时候看看你可以用霓虹灯制作的不同电路了。
注意:您可以将这些霓虹灯电路用于各种霓虹灯应用,如指示灯、装饰灯或环境灯。
霓虹灯闪光电路
第一个简单的电路使用霓虹灯作为闪光灯。此外,这对于张弛振荡器电路非常有效。
在下图中查看:
霓虹灯电路图
资料来源:维基共享资源
该电路显示了一个电容器和电阻器连接到直流电源电压的电平。此外,我们可以看到并排连接到电容器上的霓虹灯。因此,它用作视觉指示器,霓虹灯显示电路的功能如何。
乍一看,氖灯泡类似于开路。但是,一旦它接收到点火电压,它就会允许电流立即流过它。因此,让灯发光。
因此,一旦您为该电路通电,电容器就会开始以RC 时间常数设定的速率充电。因此,氖灯泡将获得等于电容器端子电荷的电源。
此外,一旦灯进入点火模式,电容器就会开始通过氖灯泡中的气体放电。
此外,一旦电容器完成放电,它就会停止流向灯的电流。然后,它收集另一个高于灯的点火电压的电荷。换句话说,您可以根据 RC 常数设置的值设置霓虹灯闪烁或闪烁。
霓虹灯的音调发生器
这是另一个像电子振荡器一样工作的简单霓虹灯电路。
看看下面的图表:
霓虹灯音调发生器电路
资料来源:维基共享资源
现在,该电路有可能成为发生器电路的信号。另外,您可以使用微型扬声器甚至耳机来收听输出,并且只有在您调整电位器的不均匀音调时才有可能。
但还有更多。
您可以将霓虹灯设计为随机工作(用于随机闪烁)。或者更好的是,按顺序工作。
另外,如果您需要在此电路上添加更多级,您可以通过将 C3 连接到最后一级来轻松添加它们。
Astable Flasher 霓虹灯
这种类型的霓虹灯带有具有两个霓虹灯灯泡的非稳态多谐振荡器电路。看看下面的电路图:
带有NE-2型灯的非稳态霓虹灯闪光器电路图
资料来源:维基共享资源
非稳态霓虹灯闪光器电路图2
资料来源:维基共享资源
您可以将霓虹灯设置为在此电路中按开/关顺序闪烁。更重要的是,您可以通过 R1、R2 和 C1 选择它们闪烁的操作频率。但是,两个电阻器必须具有相同的值。
但是,如果增加电容器或张弛振荡器电路的镇流电阻的值,则会降低氖灯的闪烁频率。此外,这两种方式都有效。
这是该电路的另一个秘密提示。
如果你想保护你的霓虹灯的寿命并从这个电路中得到最好的结果,你不应该选择额定值低于100k的镇流电阻,你应该保持你的电容值在1 MFD以下。
为什么使用霓虹灯作为指示灯
尽管大多数现代电路都使用 LED,但我们仍然可以找到用作指示灯或交流电源指示灯的霓虹灯。
霓虹灯经久耐用。
它们具有最小的电流消耗
霓虹灯具有抗冲击和振动能力
最后,这些灯不会过热
是什么让霓虹灯与众不同?
您可以通过添加少量其他气体(如氪气或氩气)将霓虹灯的颜色从橙色更改为其他颜色。氩气点亮紫外线,您可以将其更改为您想要的颜色。如何?通过在灯内安装荧光涂层,您可以看到类似颜色的霓虹灯标志。
除了在高电压和低电流下工作之外,您还需要一个略高于燃烧电压的电压来启动霓虹灯(可能高 10 到 20 伏左右)。因此,霓虹灯不需要特殊的启动电路,因为主电源足以完成这项工作。
但这还不是全部。
如果不安装限流装置,就不能将霓虹灯直接连接到电压源。在这种情况下,镇流器。幸运的是,这不是问题,因为您可以使用简单的电阻器作为限流器。但是,您可以直接插入电源电压的大多数型号都带有内置镇流电阻器。
加起来
霓虹灯虽然陈旧,但在当今的现代世界中仍然有用。我们可以发现它们在使用各种电压、温度和亮度的应用中很有帮助。
此外,霓虹灯泡有不同的颜色和亮度级别供您选择,它甚至适用于环境光应用。
霓虹灯
资料来源:维基共享资源
最好的部分是您可以通过降低工作电压来延长霓虹灯的使用寿命。因此,可以使用长达 50,000 小时的应用将使用具有更高额定电流值的电阻器。因此,降低灯管电流,增加灯管寿命。嗯,这就是这篇文章的总结。如果您有任何问题,请随时与我们联系,我们将很乐意为您提供帮助。
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