霓虹燈電路:它是什么以及它是如何工作的?
- 發表時間:2021-10-08 09:44:40
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各種電子電路都帶有視覺指示器,有時甚至帶有電器。此外,這些視覺指示器很重要,因為它們有助于顯示當時課程或設備發生的許多事情。就像手電筒充滿電或電視打開時一樣。
因此,如果您正在尋找不是 LED 的指示器替代品,那么您只需要一盞霓虹燈。
由于尺寸小,霓虹燈可用作指示器和簡單的霓虹燈,適用于各種應用,甚至是裝飾燈應用。
盡管霓虹燈現在已經過時了,但制作一個小型的霓虹燈泡可能是一個有趣的項目。因此,在本文中,我們將告訴您霓虹燈背后的秘密以及您可以制作的各種霓虹燈電路。
什么是霓虹燈?
霓虹燈或氣體放電管是使用真空管技術的光源。它在一個小型玻璃膠囊狀真空管內具有兩個電極和氖氣。此外,一旦氖氣收到電燈,這些氖燈就會亮起來。因此,為您提供您熟悉和喜愛的柔和霓虹燈照明。
發光的霓虹燈條
雖然霓虹燈(通常是橙色)的光芒不足以在黑暗中照亮你的路,但它可以完美地作為指示燈,因為它會發出微弱的光芒。
真空管技術
霓虹燈是如何工作的?
除非接收到高于燃燒電壓的輸入電壓,否則霓虹燈將無法工作。這種高啟動電壓負責觸發霓虹燈的發光。因此,我們稱這個電壓為初始擊穿電壓或觸發電壓。
一旦霓虹燈達到這個擊穿點,燈就會進入點火模式(發光模式)。
之后,它允許霓虹燈端子上的電壓減小。
此外,無論您饋入電路的電流有任何增加,它都保持固定。
另外,一旦燈開始發光,您可以通過增加電源電壓來增加發射光的強度或亮度。它可以達到輝光充滿負電阻電極的整個部分的程度。
這是你需要小心的地方。
如果超過燈可以處理的最大電流,則燈會進入電弧狀態。在這種電弧狀態下,輝光不會是橙色的,而是充滿負極的藍白色燈泡。一旦發生這種情況,燈就會開始迅速退化。
所以,如果你想正確使用霓虹燈,你需要足夠的電流讓燈泡發光。您還需要一個電壓調節器來調節燈接收的電流水平。這兩個組合有助于使霓虹燈在正常的輝光放電狀態下工作。
由于霓虹燈在點火模式下的正常電阻很低,您需要在其中一根電源線上安裝“串聯電阻”。所以,這就是鎮流器或簡單電阻器發揮作用的地方。
霓虹燈的擊穿電壓
現在,霓虹燈的擊穿電壓或起爆電壓通常在 60 – 100 伏之間。有時,它可能更高。然而,持續運行燈所需的電流較小——大約在 0.1 到 10 毫安左右。
對于“串聯電阻”,您可以根據將霓虹燈連接到的輸入電壓電源(電源恒壓源或其他方式)來決定該值。
這是一個很好的例子。
如果您將燈連接到 220 伏電源,220k 電阻值將是一個不錯的選擇。
在商用霓虹燈的情況下,電阻器通常是內置的。
此外,氖燈泡在發光時幾乎沒有電阻或沒有電阻,但在霓虹燈端子上會經歷 80 伏的電壓降。
簡單的霓虹燈電路
現在是時候看看你可以用霓虹燈制作的不同電路了。
注意:您可以將這些霓虹燈電路用于各種霓虹燈應用,如指示燈、裝飾燈或環境燈。
霓虹燈閃光電路
第一個簡單的電路使用霓虹燈作為閃光燈。此外,這對于張弛振蕩器電路非常有效。
在下圖中查看:
霓虹燈電路圖
資料來源:維基共享資源
該電路顯示了一個電容器和電阻器連接到直流電源電壓的電平。此外,我們可以看到并排連接到電容器上的霓虹燈。因此,它用作視覺指示器,霓虹燈顯示電路的功能如何。
乍一看,氖燈泡類似于開路。但是,一旦它接收到點火電壓,它就會允許電流立即流過它。因此,讓燈發光。
因此,一旦您為該電路通電,電容器就會開始以RC 時間常數設定的速率充電。因此,氖燈泡將獲得等于電容器端子電荷的電源。
此外,一旦燈進入點火模式,電容器就會開始通過氖燈泡中的氣體放電。
此外,一旦電容器完成放電,它就會停止流向燈的電流。然后,它收集另一個高于燈的點火電壓的電荷。換句話說,您可以根據 RC 常數設置的值設置霓虹燈閃爍或閃爍。
霓虹燈的音調發生器
這是另一個像電子振蕩器一樣工作的簡單霓虹燈電路。
看看下面的圖表:
霓虹燈音調發生器電路
資料來源:維基共享資源
現在,該電路有可能成為發生器電路的信號。另外,您可以使用微型揚聲器甚至耳機來收聽輸出,并且只有在您調整電位器的不均勻音調時才有可能。
但還有更多。
您可以將霓虹燈設計為隨機工作(用于隨機閃爍)。或者更好的是,按順序工作。
另外,如果您需要在此電路上添加更多級,您可以通過將 C3 連接到最后一級來輕松添加它們。
Astable Flasher 霓虹燈
這種類型的霓虹燈帶有具有兩個霓虹燈燈泡的非穩態多諧振蕩器電路。看看下面的電路圖:
帶有NE-2型燈的非穩態霓虹燈閃光器電路圖
資料來源:維基共享資源
非穩態霓虹燈閃光器電路圖2
資料來源:維基共享資源
您可以將霓虹燈設置為在此電路中按開/關順序閃爍。更重要的是,您可以通過 R1、R2 和 C1 選擇它們閃爍的操作頻率。但是,兩個電阻器必須具有相同的值。
但是,如果增加電容器或張弛振蕩器電路的鎮流電阻的值,則會降低氖燈的閃爍頻率。此外,這兩種方式都有效。
這是該電路的另一個秘密提示。
如果你想保護你的霓虹燈的壽命并從這個電路中得到最好的結果,你不應該選擇額定值低于100k的鎮流電阻,你應該保持你的電容值在1 MFD以下。
為什么使用霓虹燈作為指示燈
盡管大多數現代電路都使用 LED,但我們仍然可以找到用作指示燈或交流電源指示燈的霓虹燈。
霓虹燈經久耐用。
它們具有最小的電流消耗
霓虹燈具有抗沖擊和振動能力
最后,這些燈不會過熱
是什么讓霓虹燈與眾不同?
您可以通過添加少量其他氣體(如氪氣或氬氣)將霓虹燈的顏色從橙色更改為其他顏色。氬氣點亮紫外線,您可以將其更改為您想要的顏色。如何?通過在燈內安裝熒光涂層,您可以看到類似顏色的霓虹燈標志。
除了在高電壓和低電流下工作之外,您還需要一個略高于燃燒電壓的電壓來啟動霓虹燈(可能高 10 到 20 伏左右)。因此,霓虹燈不需要特殊的啟動電路,因為主電源足以完成這項工作。
但這還不是全部。
如果不安裝限流裝置,就不能將霓虹燈直接連接到電壓源。在這種情況下,鎮流器。幸運的是,這不是問題,因為您可以使用簡單的電阻器作為限流器。但是,您可以直接插入電源電壓的大多數型號都帶有內置鎮流電阻器。
加起來
霓虹燈雖然陳舊,但在當今的現代世界中仍然有用。我們可以發現它們在使用各種電壓、溫度和亮度的應用中很有幫助。
此外,霓虹燈泡有不同的顏色和亮度級別供您選擇,它甚至適用于環境光應用。
霓虹燈
資料來源:維基共享資源
最好的部分是您可以通過降低工作電壓來延長霓虹燈的使用壽命。因此,可以使用長達 50,000 小時的應用將使用具有更高額定電流值的電阻器。因此,降低燈管電流,增加燈管壽命。嗯,這就是這篇文章的總結。如果您有任何問題,請隨時與我們聯系,我們將很樂意為您提供幫助。
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