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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
  • 来源:本站
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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

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

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

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

Sher电路图2

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。

文件:霓虹灯NE-2.JPG

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,请随时我们联系,我们将很乐意为您提供帮助。