Beschrijving van de gloed van een neonlamp
Wat is een neonlamp?
Een lagedrukontladingsbuis gevuld met een inert neongas is een klassieke neon - een lamp die over de hele lengte een gelijkmatig oranjerood neonlicht produceert. De inerte gassen die in verlichtingsapparatuur worden gebruikt, zijn helium, xenon, argon, krypton, maar ze hebben verschillende emissiespectra, waardoor je ze kunt combineren en verschillende kleuren kunt creëren.
Structureel verschilt neon niet van andere gasontladingslampen, ook fluorescerende lampen. Om het apparaat te starten, is een stroom in het bereik van 0,1-1 milliampère vereist. Deze gevoeligheid maakte het mogelijk om neonlampen te gebruiken in indicatoren van netspanning, op voorwaarde dat een step-down weerstand werd gebruikt om te beschermen tegen elektrische schokken.
Tegelijkertijd kan de ontstekingsspanning, afhankelijk van de lengte, diameter en gasvulling van de kolf, oplopen tot 12.000 volt.Daarom vereist het starten en onderhouden van de werking van het apparaat de aanwezigheid van een omvormer in het circuit. De belangrijkste toepassing van neonverlichting is gevonden op het gebied van reclame en entertainment in Europa en de Verenigde Staten. In Rusland verspreidde deze mode zich met een vertraging van tien tot vijftien jaar, hoewel de technologie al sinds de jaren 50 wordt gebruikt in industriële glimontladings- en indicatieapparaten.
Waar haal je neon?
De eerste neon werd in 1910 gemaakt door Georges Claude, maar voor zijn uitvinding gebruikte hij het werk van Maurice Travers en William Ramsay, Engelse chemici die neon verkregen door het als bijproduct uit de lucht te halen. In atmosferische lucht bereikt de maximale concentratie van Ne 0,00182%. Dit is erg klein op planetaire schaal, maar voldoende voor de productie ervan op industriële schaal.
De manier om neon te verkrijgen is om alle zware componenten van de lucht vloeibaar te maken, wat resulteert in de vorming van een resterende niet-vloeibaar gemaakte component - het helium-neon mengsel. Er worden drie methoden gebruikt om helium en neon te scheiden:
- adsorptie van neon door gekoelde actieve kool;
- bevriezen met vloeibare waterstof;
- dubbele rectificatie in de condensor-verdamper;
- koude destillatie van het gecomprimeerde mengsel.
Het is de nieuwste technologie die het mogelijk maakt om gas met een zuiverheid van 99,9% op industriële schaal te verkrijgen.
Video: Neon is het meest INERTE gas op AARDE
Soorten neon
Elke lichtgevende gekleurde buis, soms op de nodige manier gebogen, wordt ten onrechte neon genoemd. In zijn klassieke vorm is zo'n lamp echter gemaakt van een glazen bol gevuld met inert neon, met aan de uiteinden twee of drie elektroden.Indicatielampen zijn kleiner dan het LED-element en gasontladingsbuizen bereiken een lengte van tien meter en een diameter van 20 mm.
Bij de vervaardiging van de kolf krijgt deze de nodige vorm door het glas te verwarmen op een gasbrander, gevuld met neon, en een paar druppels kwik worden toegevoegd om de gloed op te fleuren. Het apparaat is onstabiel voor mechanische belasting en de verwijdering ervan vereist speciale veiligheidsmaatregelen met betrekking tot de toxiciteit van kwikdamp. De eenvoud van het apparaat beperkt de duurzaamheid echter alleen tot de integriteit van de lamp, de samenstelling van de elektroden en de bruikbaarheid van de startelementen. In klassieke neon valt er letterlijk niets te verbranden, dus hun correcte werking kan continu doorgaan tot 80.000 uur.
Flexibel
De complexiteit van het bedienen van glazen lampen heeft geleid tot de uitvinding van alternatieve technologieën die neonverlichting nabootsen. Als vervanging zijn LED-strips populair geworden, gemonteerd in PVC- of siliconenstrips, die de bundels van de lampen verstrooien zodat het licht gelijkmatig over het oppervlak van de strip wordt verdeeld. De zogenaamde flexibele neon:
- eenvoudig te monteren - het wordt geïnstalleerd in speciale bevestigingsmiddelen of groeven met een bocht van 180 ° en een bochtdiameter van 10 mm;
- mechanisch stabiel en strak;
- verkrijgbaar;
- zuinig in stroomverbruik - een 50 cm lange strip wordt gevoed door een conventionele USB-connector met een spanning van 3-4 volt.
Koud
Een soort flexibele neon, maar technologisch gemaakt volgens een ander principe. Als lichtbron wordt een fosfor gebruikt, die een flexibele koperdraad bedekt.Een dunne koperdraad is in een spiraal gewikkeld over een laag fosfor en een transparant diëlektricum. De hele structuur heeft een transparante plastic schaal. Een spiraal met een staaf werkt volgens het principe van een magnetische spoel en het is het magnetische veld dat de gloed van de fosfor opwekt.
De werking van koud neon is mogelijk wanneer aangesloten op het netwerk via speciale omvormers die stroom produceren met een frequentie tot 6000 Hz. De lamp zelf is een flexibel, duurzaam en afgedicht snoer met een verschillende gloedkleur afhankelijk van het type fosfor.
De diameter van de draad wordt door fabrikanten vaak alleen geregeld door de dikte van de buitenschaal, het binnenste deel blijft ongewijzigd. Daarom is het zinvol om alleen een dik snoer te nemen als dit wordt gerechtvaardigd door de grootte van de structurele groef.
Een kenmerkend kenmerk van koud neon is de volledige afwezigheid van verwarming van de gloeidraad tijdens langdurig gebruik. Het enige nadeel van de technologie is dat bij frequente scherpe bochten langs een kleine diameter de fosforcoating wordt verbroken met de vorming van donkere zones op de draad.
Waar neonlampen worden gebruikt, voorbeelden met foto's
Aanvankelijk bepaalden de eigenschappen van neonlampen hun gebruik op het gebied van elektrotechniek als:
- netspanningsindicatoren in elektrische apparaten;
- besturings- en indicatorinrichtingen voor het bepalen van de aanwezigheid van spanning op de geleiders;
- indicatoren voor de aanwezigheid van elektromagnetische straling - in het Baliz-apparaat gloeit neon bij blootstelling aan een elektromagnetisch veld;
- zekering in de alarmcircuits.
Neonlampen in de moderne tijd worden voor het grootste deel gebruikt op het gebied van handel, design en entertainment.
Hoe een neonlamp werkt
De klassieke gasontladingsneon gebruikt het vermogen van neon om fotonen van licht uit te zenden wanneer gasmoleculen onder invloed van elektriciteit energie uitwisselen in een ijl medium. Wanneer AC is aangesloten, wordt de gloed gelijkmatig over de lamp verdeeld. Als de stroom constant is, concentreert de gloed zich rond de kathode.
Schakelschema
Indicatielampjes zijn aangesloten via een step-down weerstand volgens het volgende schema.
Verlichtingsapparaten op basis van LED-elementen vereisen bijvoorbeeld een complexer aansluitschema via een ballast, zoals in de onderstaande afbeelding.
Het aansluiten van een gasontladingsneon impliceert de aanwezigheid van een geschikt vermogen in het invertercircuit.
Het eerste schema wordt als standaard beschouwd. Met de tweede kunt u de lengte van de geleiders verkleinen, en in het geval dat een van de zijden van het circuit uitvalt, blijft de tweede werken.
Afhankelijk van de lengte en diameter van de gasontladingsbuis is een step-up transformator met het in de tabel weergegeven vermogen nodig om deze te starten.
Voor het aansluiten van elektrische armaturen op hoogspanningsapparatuur is kennis van elektrotechniek en elektrotechniek vereist. Bij een verkeerde berekening kan de ontlading veranderen in een boog, gevolgd door een breuk van de lamp.
Koud neon wordt via een omvormer aangesloten op een 12 of 24 volt voeding, afhankelijk van de lengte van het lichtsnoer.
LED-neon wordt op dezelfde manier aangesloten als LED-strips, maar alle verbindingen worden gemaakt via connectoren, gevolgd door het afdichten van de junctie, zoals in de video.
Hoe krijg je een ander spectrum van gloed?
RGB-linten in aanwezigheid van een controller kunnen de kleur, modi en intensiteit van de gloed van flexibel neon veranderen met een imitatie van slingers of een stroboscoop. In gasontladingslampen worden verschillende inerte gassen of hun combinaties met de kleur van het bolglas gebruikt om verschillende kleuren te verkrijgen. Om bijvoorbeeld een groene gloed te krijgen, wordt blauw opgloeiend xenon in een gele kolf gepompt.
Voor-en nadelen
Ontladingsneon straalt zacht en, als ik het zo mag zeggen, meer analoog licht uit in vergelijking met andere soorten apparaten. Een van de voordelen van deze lampen zijn:
- de uniformiteit van de gloed samen met de mogelijkheid om licht te concentreren op een van de elektroden bij gebruik van gelijkstroom;
- duurzaamheid - de afwezigheid van verbruiksartikelen in het ontwerp;
- bediening van kleine indicatielampjes rechtstreeks uit het 220 V-netwerk;
- de mogelijkheid om kolven en kathoden van verschillende vormen te vervaardigen;
Tegelijkertijd is het apparaat van gasontladingslampen niet zonder nadelen en wordt het om de volgende redenen als verouderd beschouwd:
- geluid tijdens bedrijf van een step-up transformator;
- breekbaarheid van een glazen fles;
- de complexiteit van recycling vanwege de aanwezigheid van giftige kwikdamp in de structuur.
De belangrijkste verschillen met de ledstrip
Het snoer, dat werkt volgens het principe van fosforgloed onder invloed van een elektromagnetisch veld, straalt 360° licht uit net als een gasontladingsbuis, maar buigt tegelijkertijd alle kanten op en verbruikt minder energie. De flexibele strip op LED-elementen straalt 180° licht uit in één richting en buigt slechts in één vlak. Het voordeel van een flexibele LED-strip die neon imiteert, is de mechanische stabiliteit, het bedieningsgemak en de mogelijkheid om de modus via de controller te regelen.
Natuurlijk wordt het RGB-tapesysteem beperkt door de richting en straal van de bocht, evenals een smalle gloeivector, maar deze tekortkomingen worden gecompenseerd door de mogelijkheid om unieke lichtshows te creëren bij gebruik van programmeerbare controllers met verschillende bedieningsmodi. Tegelijkertijd is de lichtgevende neondraad dunner (tot 2 mm), en hierdoor kunt u deze in smalle voegen en spleten monteren, wat belangrijk is voor auto-tuning en decoratieve upgrades van verschillende apparaten.
Hieraan moet worden toegevoegd dat nu de mode voor retro terugkeert, ook analoog, zodat de oude ontladingslampen hun relevantie op het gebied van design en marketing niet verliezen. De prijs en de moeilijkheid in gebruik maakten van de klassieke neon een keuze voor vermogende kopers die op willen vallen met hun status en goede smaak.