Неоновые лампы: принцип работы, разновидности, что представляет свет лампочки, как работает для освещения дома и квартиры

Разноцветная подсветка домов, улиц, металлоконструкций и помещений стала возможна благодаря широкому распространению газоразрядных источников света. Неоновая лампа – один из их видов, имеющий свои плюсы, минусы и особенности. Рассмотрим, какова конструкция и принцип работы трубок с неоном, как образуются различные цвета их свечения, где они применяются, как выглядит схема подключения и питания и какими основными достоинствами и недостатками они обладают.

Содержание

• 1 Конструкция и принцип работы
• 2 Получение разных цветов свечения
  • 2.1 Гибкий неон
• 3 Область использования
• 4 Схемы подключения и питания
• 5 Достоинства и недостатки
• 6 Основные выводы

Конструкция и принцип работы

Стандартная неоновая лампа представляет собой стеклянную трубу, закрытую с концов металлическими заглушками с электродами. Внутри нее находится невзаимодействующий в обычных условиях с веществом светильника газ – неон. Механизм, обеспечивающий образование света в таком приборе, подразумевает быстрое, беспрепятственное и полномасштабное включение всего газообразного вещества в реакцию ионизации. Поэтому он находится в колбе в разряженном состоянии – под низким давлением.

Благодаря этому, как только электрический ток поступает на противолежащие по концам трубки электроды, происходит реакция ионизации ближайших атомов неона, сопровождающаяся потерей электронов. Происходит цепная реакция и весь объем газообразного вещества подвергается такому действию за считанные миллисекунды.

Электрическая цепь замыкается (так как вещество переходит в состояние плазмы) и частицы газа становятся химически активным, разгоняясь до огромной скорости и приобретая большую кинетическую энергию, сталкиваются с поверхностью стекла и вступают во взаимодействие с люминофором (излучение может происходить и без него при особом составе газа), нанесенным на него тонким слоем. В результате возникает яркое неоновое свечение.

Обратите внимание! Для реакции ионизации неона требуется напряжение в 15 тыс. вольт. Поэтому лампу нужно подключать только через специальный повышающий трaнcформатор. Кроме того, для ее стабильной работы требуется резистор-токоограничитель (как правило, он внедряется уже в цоколь), без которого может произойти замыкание и взрыв колбы.

Получение разных цветов свечения

Любое вещество в состоянии плазмы производит свечение, принадлежащее к определенному сегменту спектра излучения. Так, например, гелий образует желтый поток света, аргон – гoлyбой, криптон – зеленоватый, а для неонового света хаpaктерен красно-розовый оттенок. Для создания заданных цветовых вариаций применяются следующие методы:

1. К основному неоновому газу добавляют другие со свойственным ему оттенком. Например, примешивая в лампу различные количества криптона, можно получить различные желтоватый свет.
2. Изменяют параметры электрического тока. Уменьшение плотности тока, смещает спектр свечения в оранжевую область, а увеличение – в синюю.
3. Варьируют состав люминофора.

Во время свечения неоновая лампа образует излучение не только видимого светового спектра, но и значительную часть электромагнитного в большом диапазоне радиоволн. Это может создавать помехи различным наземным радиоприемникам и передатчикам. Чем мощнее светильник, тем сильнее паразитное э/м-воздействие.

Гибкий неон

Большую популярность сегодня приобрел так называемый «гибкий неон». На самом деле это не совсем неоновая лампа, если ее устройство рассматривать с технической стороны. По конструкции – это стандартная светодиодная полоска, заключенная в матовую или прозрачную ПВХ-трубку, или полоску. Среди их главных особенностей можно выделить:

1. Возможность применения RGB-технологии (изменять цвет в одном светильнике).
2. Стойкость к механическим повреждениям (их нельзя разбить, как традиционные неоновые лампы).
3. Хорошая гидроизоляция (модели с защитой от IP65 используются прямо в воде).
4. Гибкость, универсальность, мобильность позволяет монтировать светильник в любое место и положение.
5. Лед-элементы долговечны и могут служить до 100 тыс. часов и при перегорании одного из них весь прибор продолжает работать.
6. Низкая цена.

Внимание! Тем не менее светодиоды чаще используются только для дополнительного и декоративного освещения – например, рекламных вывесок, праздничного оформления, подсветки ступенек. Лед-элементы при плохом качестве, неправильной электросхеме и эксплуатации могут начать мерцать и вызывать раздражение зрения.

Область использования

К какому бы типу не принадлежали неоновые лампы – стандартному или гибкому – сфера их применения достаточно обширна:

1. Декорирование квартиры, дома и других жилых помещений как внутри, так и снаружи.
2. Подсветка в труднодоступных местах – в кладовой, гардеробе, на чердаке, в подсобке.
3. Освещение бассейнов, бань, аквариумов (для лед-неона).
4. Повышение видимости рабочих областей – в кабинете над столом или у кухонного фартука.
5. Неоновые лампы применяются для индикации и в качестве пpeдoxpaнителей в составе технических устройств – телефонах, выключателях, стробоскопе.
6. Организация рекламных вывесок.
7. Выделение красными лампами особо важных зон на важных объектах, например, за взлетно-посадочной полосе.

Неоновые лампы нашли широкое применение в повседневности – от подсветки скверов, архитектурных памятников и небоскребов до создания уютного приглушенного освещения в спальной.

Схемы подключения и питания

Установка неоновой лампы – процеДypa несложная. Сначала необходимо закрепить держатель с помощью крепежа (саморезов/дюбелей) к стене, а затем к нему и сам светильник, а также кабеля и трaнcформатор. Другое дело – правильно собрать и подключить электросхему.

Схема сборки и подключения для традиционных неоновых ламп выглядит следующим образом:

Схема № 2 предполагает подключение через «ноль», а №1 – классическим способом – через последовательное соединение. Преимущество «номер два» в том, что если перегорит какая-либо лампа, вторая ветка неоновой подсветки сохранит работоспособность. Кроме того, она позволяет сэкономить на кабеле.

При сборке конструкций необходимо соблюдать ряд правил безопасности:

1. В качестве проводников использовать специальные кабеля, например, ПМВК – с толстой силиконовой изоляцией и площадью сечения медной жилы порядка 1,5 мм².
2. Неоновые лампы, проводники и трaнcформатор не должны касаться металлической поверхности.
3. Кабеля и конвекторы должны располагаться друг от друга на расстоянии не менее 15 см.
4. Для крепления проводников нужно использовать специальные поликарбонатные держатели, а для проведения их через металлические перегородки – ПВХ-гофры.

При подсоединении гибкого неона нужно руководствоваться правилами подключения лед-светильников.

Важно! Все металлические части подсветки и трaнcформатор перед подключением ламп в сеть необходимо заземлить.

Достоинства и недостатки

Среди явных плюсов неоновых ламп выделяются:

1. Высокий контраст светопередачи.
2. Большое цветовое разнообразие.
3. Долговечность (до 20 лет службы).
4. Пожаробезопасность.
5. Безвредность для здоровья.
6. Возможность изготовления трубок любых форм.
7. Яркость, насыщенность свечения, не раздражающего зрения.
8. Отсутствие шума и мерцания в работе.

Однако для неоновых ламп также хаpaктерны и некоторые недостатки:

1. Хрупкость стеклянной колбы.
2. Высокая стоимость.
3. Высокое напряжение требует особой осторожности в обращении и обязательное заземление светильников.

Неоновые лампы получили широкое распространение и применяются повсеместно. При правильной установке и эксплуатации они прослужат не один десяток лет.

Основные выводы

Неоновая лампа – это стеклянная газоразрядная трубка, заполненная неоном и работающая по принципу ионизации разряженного инертного газа под действием высокого напряжения. В стандартном виде она имеет красноватый свет. Для изменения оттенка применяют различные методы:

1. Смешивание различных инертных газов с хаpaктерным свечением.
2. Изменение параметров электротока.
3. Варьирование состава светящегося вещества на внутренней поверхности колбы.
4. RGB-технологии (для гибкого неона).

Неоновые лампы нашли большую область применения – от дизайна помещений до оформления улиц, свекров, домов. Среди их главных плюсов – долговечность, контраст светопередачи, пожаробезопасность и безвредность, в том числе для зрения.

Минусы – относительно высокая цена и хрупкость стеклянной колбы. При сборке схемы и подключении необходимо соблюдать специфические требования монтажа и электробезопасности.

Если вы знаете, в каких еще областях применяются неоновые лампы и какие модификации их существуют, напишите об этом в комментариях ниже.