Неоновые лампы: принцип работы и специфика декоративного освещения

Применение

Декоративная неоновая лампа

Декоративная неоновая лампа, электроды покрыты люминофором.

Благодаря очень малому току потребления, неоновая лампа является простым, экономичным и надёжным индикатором включения сетевого напряжения 220 вольт.
Существуют сравнительно большие неоновые декоративные лампы, предназначенные для установки в стандартный патрон E14 или E27 и работающие от напряжения 220 В. В СССР такие лампы продавались обычно только в комплекте со светильниками-ночниками, а электроды имели сравнительно большую площадь и могли быть фигурными — например, в виде изогнутого пламени свечи. В настоящее время лампы такого типа продолжают выпускаться в Китае. Декоративные лампы содержат встроенный балластный резистор, что позволяет включать их в осветительную сеть напрямую.
Минимальный ток, необходимый для зажигания неоновых ламп низкого давления настолько мал, что его может дать даже ёмкость тела человека, то есть такие лампы очень чувствительны. Это используют в пробниках-индикаторах, позволяющих обнаруживать наличие переменного напряжения на фазном проводе осветительной электросети или на корпусах приборов. Такой пробник должен в обязательном порядке содержать резистор номиналом порядка 1 МОм, включённый последовательно с неоновой лампой, для исключения возможности поражения человека электрическим током.
Как почти все газоразрядные лампы, неоновая лампа может загораться без непосредственного электрического питания — от воздействия электромагнитного поля, например, от передающей КВ-антенны, плазменной лампы или трансформатора Теслы. Примером такой лампы является лампа Бализор, используемая для подсветки высоковольтных проводов ЛЭП.
Неоновая лампа применяется в стробоскопическом устройстве контроля частоты вращения диска электропроигрыватель.
Неоновая лампа может применяться не только как элемент индикации. Благодаря наличию отрицательного динамического сопротивления, она может выступать и в качестве активного элемента, хотя и несколько уступает здесь по универсальности тиратрону тлеющего разряда. Наиболее часто она применяется в этом качестве в релаксационных генераторах, а также используется в качестве порогового элемента. Может она применяться и в более сложных схемах: например на неоновых лампах можно делать счётчики.

Неоновая лампа также может использоваться как элемент защиты от кратковременных перенапряжений в сигнальных цепях соответствующего напряжения (если допустимое напряжение защищаемой цепи ниже порога её зажигания, а выбросы напряжения достигают его), например в телефонных линиях (во входных цепях телефонных аппаратов).

Технические характеристики

ВАХ неоновой лампы

Свет лампы обладает малой инерционностью и допускает яркостную модуляцию с частотой до 20 кГц. Лампы подключаются к источнику питания через токоограничительный резистор так, чтобы ток через лампу был не более 1 миллиампера (типичное значение для миниатюрных ламп), однако, понижение силы тока до 0,1…0,2 мА значительно продлевает срок службы лампы. В некоторых лампах резистор вмонтирован в цоколь. Использование лампы без резистора чрезвычайно опасно, поскольку может привести к перерастанию разряда в дуговой, с возрастанием тока через неё до значения, ограниченного лишь внутренним сопротивлением источника питания и подводящих проводов, и, как следствие, коротким замыканием и (или) разрывом баллона лампы.

Напряжение зажигания лампы обычно не более 100 вольт, напряжение гашения порядка 40-65 вольт. Срок службы — 80 000 часов или более (ограничен поглощением газа стеклом колбы и потемнением колбы от распылённых электродов; «перегорать» в лампе просто нечему).

Устройство и способы получения света

Конструктивно неоновая лампа представляет собой герметичную трубку или баллон, заполненные неоном или неоном с другими примесями газов под невысоким давлением . С двух сторон этой емкости расположены выводы или цоколь для подключения через токоограничивающий резистор к источнику питания. Резистор необходим, чтобы ограничивать протекающий ток внутри баллона в пределах от 0,1 до 1мА. Превышение этого значения приводит к выходу изделия из строя. Чем ниже значение тока, тем больше срок службы неоновой лампы.

Неоновые лампы могут светиться практически любым светом, издавать необходимые оттенки. Это зависит от следующих факторов:

частоты питающей сети;
плотности тока;
состава смеси газов, заполняющих корпус изделия.

Получать свет необходимого цвета можно 2 способами. – с помощью смешивания газов (неона, гелия, аргона) в определенных пропорциях и закачки их в корпус изделия и способом нанесения люминофора на внутреннюю поверхность корпуса.

Что это такое?

Неоновые лампы являются яркими современными представителями осветительных приборов на рынке, которые отличаются надежностью и долговечностью. Благодаря этому они применяются в самых разнообразных областях, начиная от освещения зданий и заканчивая внутренней подсветкой комнат квартиры. Неоновая лампа имеет вид стеклянной трубки, которая заполняется незначительным количеством газа. В неоновые лампы газ загоняется под низким давлением.

Конструкция лампы

Характерной чертой, которую имеют все такие лампочки, является то, что у них любой атом обладает полностью заполненной электронной оболочкой. В результате этого неоновые атомы никогда не взаимодействуют с другими атомами с целью захвата новых электронов. При этом для того чтобы оторвать от них хотя бы одни электрон потребуется много энергии. Стеклянная труба, являющаяся основой для такой лампочки, на каждом своем конце имеет электрод. Неоновая лампа может работать от источника переменного или постоянного тока. Но если неоновые источники света подключены к постоянному току, неоновый свет будет наблюдаться только вокруг электродов. Из-за этого чаще всего неоновая лампа подключается к источнику переменного тока.

Свечение лампы

На особенностях инертных газов основан весь принцип работы ламп. Неоновые лампы работают следующим образом:

при пропускании через атомы газа электричества они лишаются электронов и приобретают положительный заряд;
далее такие атомы начинают притягиваться к электроду, который заряжен отрицательно;
освобожденные электроды в свою очередь притягиваются к положительно заряженному электроду.

В результате этого процесса образуется неоновый свет очень яркого спектра. Поэтому подсветка, организованная с помощью таких лампочек, применяется для подсветки зданий и квартир. Часто неоновая лампа заменяет светодиодную ленту в качестве источника света. Такая подсветка будет ничем не хуже, чем светодиодная, а вот неоновый свет иногда смотрится даже эффектнее. При этом, что светодиодная лента, что неоновая лампа легко монтируются своими руками.

Красивые интерьеры

Неоновые лампы дают огромное количество возможностей для настоящего творчества. При их помощи многие дизайнеры меняют стереотипы о том, что подсветка инертным газом подходит только для помещений с интерьером агрессивного плана. А ведь при ее помощи в помещении можно создать необычную и теплую атмосферу уюта.

Идеальное сочетание – лампа с неоновым светом и карнизы потолочные. Такая лампа подойдет как для натяжных потолков, так и для гипсокартонных конструкций. С такими вариантами потолок будет визуально казаться немного выше.

Очень красиво подсветка из неона будет выглядеть в спальне, самое главное при этом – правильно выбрать нужный оттенок освещения. Наиболее популярными в таком случае являются зеленый, фиолетовый и нежно-синий цвета, с помощью которых выделяется альков кровати.

Освещения бара неоном делает его акцентом всей кухни. Яркое освещение под баром качественно увеличит обзор кухонного рабочего пространства. Неон также может преобразить нижние шкафчики. Синий и белый цвета являются отменным выбором для дополнительного освещения кухни, тем более что они прекрасно подчеркивают атмосферу роскошного вечера и эффектно украшают вид из окон квартиры или со стороны дверей.

Технические характеристики ламп для дома и квартиры

Технических характеристик у современного источника света довольно много. Они указываются на упаковке. В зависимости от модели перечень может быть длиннее или короче. Самый длинный список у светодиодных светильников.

Пример маркировки лампочек для дома на упаковке

Мощность фактическая (единица измерения — Вт). Обозначает, сколько нужно электричества для свечения. Чем мощность выше, тем ярче свет, тем больше электроэнергии нужно.

Конструкция разных типов источников света предполагает одинаковую яркость при различной мощности. Сравнительная характеристика приведена в таблице.

Чтобы не запутаться, производитель часто пишет на упаковке эквивалентную мощность в сравнении с более привычными лампами накаливания.

Световой поток (единица измерения – лм). Характеризует яркость свечения. Величина помогает непосредственно оценить яркость света. Удобно использовать параметр для сравнения мощностей разных типов источников света. Как видно из таблицы, световой поток в 1200 лм можно достичь при помощи 100 Вт лампы накаливания, 30 Вт люминесцентной или 15 Вт светодиодной. Таким образом, очевидно, что при равной яркости led экономичнее ламп накаливания в 6,5 раз.

Цветовая температура (единица измерения – градус К). Описывает цветовую тональность. Разделяют теплый свет (2700-3300 К), нейтральный (3300-5000 К) и холодный (5000-6500 К). Лампы накаливания и «галогенки» светят только теплым светом. У люминесцентных и светодиодных моделей диапазон цветовых температур гораздо шире: от теплых до холодных тонов.

Цветовая температура

Это очень важный параметр для комфортного освещения. Теплые цвета способствуют расслаблению и отдыху. Холодные, наоборот, бодрят и настраивают на рабочий лад. Теплые цвета хорошо подходят для спален и мест отдыха в квартире. Нейтральные лучше использовать в кухнях, рабочих зонах, ванных комнатах.

Цветопередача (индекс цветопередачи). Обозначается на упаковке буквами CRI или Ra. Измеряется в долях от 1 до 100. Чем выше индекс, тем меньше искажение цветов от источника света. Для здоровья глаз рекомендуются лампы с цветопередачей выше 80.

Габаритные размеры (единица измерения – мм). Параметр важен при замене ламп накаливания на другие типы, так как led и люминесцентные обычно больше. Новая модель может не подойти к старому плафону или некрасиво выдаваться наружу.

Угол рассеивания света. Это угол, на который расходятся лучи от источника света. Параметр актуален для точечных источников света и светодиодных моделей. Чем выше значение, тем больше освещаемая площадь. У спотов угол рассеивания равен 30⁰, у обычных ламп от 90⁰ до 360⁰ в зависимости от модели.

Угол рассеивания света

Срок службы (единица измерения – часы). Количество часов, которое светит лампа. Обычно указывается для led и ЛЛ. Часто производитель обозначает количество часов при соблюдении определенных условий работы – это также прописывается на упаковке. Имейте в виду, что из-за конструктивных особенностей у led и ЛЛ с течением времени яркость падает. Это связано с деградацией светодиодов и люминофора соответственно.

Также на упаковке может быть указана информация о рабочем диапазоне напряжений, цоколе, коэффициенте пульсации (не выше 35%:чем он меньше, тем полезнее для глаз), возможность диммирования.

Технические характеристики ДРЛ и её аналогов

Основная техническая характеристика источника света — его мощность — отражена в маркировке ламп ДРЛ. С остальными показателями, определяющими условия эксплуатации, необходимо ознакомиться дополнительно. Для этого следует изучить сопроводительные документы.

К прочим показателям относятся следующие технические характеристики:

световой поток – от него зависит потребность в определенном количестве источников света для создания требуемой освещенности на единице площади;
срок службы – определяет гарантированный период эксплуатации конкретной модели;
типоразмер цоколя – задает параметры светильников, с которыми возможно использование конкретной лампы;
габариты – также определяют возможность использования ламп с тем или иным светильником.

Основные технические характеристики ламп серии ДРЛ приведены в нижеследующей таблице:

Модель	Электрическая мощность, Вт	Световой поток, Лм	Срок эксплуатации, часов	Габариты, мм (длина × диаметр)	Тип цоколя
ДРЛ-50	50	1900	10000	130 × 56	Е27
ДРЛ-80	80	3600	12000	166 × 71	Е27
ДРЛ-125	125	6300	12000	178 × 76	Е27
ДРЛ-250	250	13000	12000	228 × 91	Е40
ДРЛ-400	400	24000	15000	292 × 122	Е40
ДРЛ-700	700	40000	18000	357 × 152	Е40
ДРЛ-1000	1000	55000	10000	411 × 157	Е40
ДРВ-160	160	2500	3000	178 × 76	Е27
ДРВ-250	250	4600	3000	228 × 91	Е40
ДРВ-500	500	12250	3000	292 × 122	Е40
ДРВ-750	750	22000	3000	372 × 152	Е40

Прибор для уличного освещения серии ЖКУ12, работающий с лампами ДРЛ

Варианты неонового освещения квартиры

На рынке товаров и услуг среди неоновых осветительных приборов можно встретить ленты, которые многие называют гибкими неонами. По внешнему виду ленты напоминают гирлянду, которая находится в трубке, выполненной из ПВХ материала.

Гибкие подсветки могут быть разноцветными либо однотонными. В процессе производства используют материалы высокого качества, в результате чего трубки могут быть матовыми либо прозрачными. Одноцветные варианты бывают исключительно матовыми.

Такие ленты, в отличие от лампочек, имеют большое количество преимуществ, среди которых можно выделить:

вероятность нанести повреждение минимальная, стеклянные же светильники довольно легко разбить, именно поэтому они считаются опасными:
наличие гидроизоляции;
так как лента гибкая, ее можно установить совершенно в любом месте;
в отличие от светодиодных светильников, неоновые ленты стоят гораздо дешевле.

Благодаря такой востребованности, имеется вероятность, что многие осветительные приборы будут вытеснены с рынка товаров и услуг.

Важно! Неоновые подсветки, в отличие от других источников света, имеют довольно обширный диапазон света

Неоновые лампы для квартиры

Неоновые лампы можно использовать в жилом помещении в качестве подсветки мебели. Так можно наполнить помещение необычными и яркими цветовыми тонами. Чаще всего этот вариант используют в том случае, когда в помещении находится мягкая либо стеклянная мебель.

Кроме этого, можно использовать дополнительный свет для декоративных элементов, аксессуаров. Например, в непосредственной близости с картинами, в нишах, вокруг больших зеркал, высоких комнатных растений.

Важно понимать, что неоновые лампы можно использовать в жилом помещении не только в качестве яркого акцента. Например, такие осветительные приборы зачастую используют для осветления лестницы либо плинтусов

При необходимости источники света можно монтировать в предметы мебели в кухонной зоне.

Интересный вариант – освещение скульптур, выполненных из гипса, стекла либо ткани. В помещении гораздо эффектнее будет смотреться в качестве источника света красивая скульптура, нежели обычная лампа. На сегодняшний день популярностью пользуются светильники, выполненный в виде птиц из стекла либо дерева.

Совет! Отдавая предпочтение неоновой подсветке для оформления дизайна помещения, можно создать прекрасную конструкцию, которая позволит создать атмосферу праздника.

Гибкие неоновые светильники

Гибкие ленты смотрятся в дизайне довольно органично и презентабельно. С их помощью можно придать помещению некую изюминку. Кроме этого, их можно брать с собой на природу, что позволит создать необычную атмосферу.

Гибкие приборы незаменимы в быту, с их помощью можно подсвечивать потолок по всему периметру, создавая эффект парения, монтировать в аквариум либо мебель. При необходимости можно сделать так, чтобы зажигался свет при открытии дверцы шкафа, используя для этих целей неоновые шнурки.

Такие источники света отлично вписываются на кухню, так как их можно монтировать в мебель над рабочей поверхностью. Благодаря гибкости такие ленты можно использовать на любых поверхностях, придавать необходимую форму.

Как проверить?

Чтобы проверить работоспособность неоновой лампы, следует уделить внимание ее внешнему виду и осуществить проверку под напряжением. Также вы сможете уточнить работоспособность неонового источника при помощи включения в радиотрансляционную сеть

Для этого можно воспользоваться трансформатором с низкой частотой.

Если нет возможности воспользоваться сетью, ее можно заменить батарейками и низкочастотным трансформатором. Подойдет силовой и междуламповый источник.

Для проверки современных ламп часто используют пускорегулирующую аппаратуру электронного типа.

Чтобы осуществить проверку ламп, следует использовать исправное оборудование, которое обладает аналогичными параметрами и подключается по подходящей схеме к тестируемой лампочке. Если при таком способе подключения светильник работает нормально, следует искать неисправность в самом блоке.

Подробнее о неоновых лампах вы узнаете из следующего видео.

Виды

Существует несколько типов неоновых ламп. Каждый из них обладает своими характеристиками и особенностями. К примеру, сигнальная неоновая лампа относится к числу факторов безопасности за счет корректировки работы транспортных систем. К их числу можно отнести и индикаторные лампочки, которые могут применяться для подсветки выключателя и прочих элементов. Такие осветительные источники показывают функциональность приборов.

Люминесцентные неоновые представители часто используются в роли осветительных приборов, а также источников облучения школьных зданий, сооружений административного характера, жилых домов. Многие производители осуществляют выпуск ламп специального типа, которые направлены на предоставление «солнечной ванны».

У подобных источников света множество положительных качеств:

они способны обеспечить территорию большим количеством света;
лампы повышают уровень работоспособности;
способствуют сохранению зрения;
понижают степень утомляемости;
оказывают влияние на повышение настроения.

Декоративные неоновые источники света – это миниатюрные лампочки, которые активно используются в качестве декора интерьеров.

Схемы подключения и питания

Установка неоновой лампы – процедура несложная. Сначала необходимо закрепить держатель с помощью крепежа (саморезов/дюбелей) к стене, а затем к нему и сам светильник, а также кабеля и трансформатор. 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:

В качестве проводников использовать специальные кабеля, например, ПМВК – с толстой силиконовой изоляцией и площадью сечения медной жилы порядка 1,5 мм2.
Неоновые лампы, проводники и трансформатор не должны касаться металлической поверхности.
Кабеля и конвекторы должны располагаться друг от друга на расстоянии не менее 15 см.
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.

Нормы освещения дома (СНиП)

Нормативы освещенности описываются в специальных нормативных документах. Их несколько: строительные нормы и правила 23-05-2010 «Естественное и искусственное освещение» (взамен СНиП 23-05-95), свод правил 52.13330.2011 «Естественное и искусственное освещение» и санитарные правила и нормы 2.2.1-2.1.1.1278-03 «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий».

Для расчета домашнего освещения целиком документы читать не стоит, достаточно знать нормы для разных комнат.

Тип комнаты	Норма освещенности (на плоскости пола), лк
Жилые комнаты, кухни	150
Ванные комнаты, коридоры, прихожие, кладовки	50
Детские	200
Рабочие зоны и кабинеты	300
Лестницы	20
Гардеробные	75

Норма приводится в лк (люкс). Но для конкретной комнаты необходимо рассчитать световой поток в люменах (лм). (Ведь именно люмены приводятся на упаковке). Это совсем не сложно. Формула простая: нужно освещенность умножить на площадь комнаты в м2.

где F – световой поток, лм;

Е – нора освещенности, лк;

S – площадь комнаты, м2.

Несомненно, общая освещенность зависит еще и от цвета стен, степени естественного освещения, высоты потолков. Норма в документах приводится минимальная. Любите посветлее – смело увеличивайте ее.

Далее полученный результат можно перевести в более привычные мощности.

Приложение на телефон для замера освещенности. Освещенность замеряется специальными приборами, но в домашних условиях можно воспользоваться обычным смартфоном. Созданы приложения для замеров, например https://play.google.com/store/apps/details?id=com.notquitethem.android.luxmeter&hl=ru

История и наука

Неон — химический элемент и инертный газ, который является незначительным компонентом атмосферы Земли. Это было обнаружено в 1898 Уильямом Рэмси и Моррисом В. Трэверсом. Когда Рэмси и Трэверс преуспели в том, чтобы получить немного чистого неона из атмосферы, они исследовали ее свойства, используя «электрический газовый выброс» труба, которая была подобна трубам, используемым сегодня для неоновых вывесок. Трэверс позже написал, «пламя темно-красного света от трубы рассказало свою собственную историю и было видом, чтобы остановиться и никогда не забыть». Процедура исследования цветов света, излучаемого от газового выброса (или трубы «Geissler»), была известна в то время, так как цвета света («спектральные линии») испускаемый газовой разрядной трубкой являются, по существу, отпечатками пальцев, которые определяют газы внутри.

Открытие немедленно следующего неона, неоновые трубки использовались в качестве приборов для исследований и новинок. Однако дефицит очищенного неонового газа устранил свое быстрое заявление на электрическое освещение газового выброса вроде труб Мура, которые использовали более общий азот или углекислый газ как рабочий газ, и обладали некоторым коммерческим успехом в США в начале 1900-х. После 1902 компания Жоржа Клода во Франции, Воздух Liquide, начала производить промышленные количества неона по существу как побочный продукт воздушного бизнеса сжижения. С 3-18 декабря 1910 Клод продемонстрировал две больших (длинных), ярко-красных неоновых трубки на Парижском Автосалоне.

Эти неоновые трубки были по существу в их современной форме. Диапазон внешних диаметров для стеклянного шланга трубки, используемого в неоновом освещении, составляет 9 — 25 мм; со стандартным электрооборудованием трубы могут быть пока. Давление газа внутри находится в диапазоне 3-20 торров (0.4-3 кПа), который соответствует частичному вакууму в шланге трубки. Клод также решил две технических проблемы, которые существенно сократили срок службы неона и некоторых других газовых разрядных трубок, и эффективно родили промышленность освещения неона. В 1915 американский патент был выпущен Клоду, покрывающему дизайн электродов для освещения газового выброса; этот патент стал основанием для монополии, проводимой в США его компанией, Неоновым светом Клода, для неоновых вывесок в течение начала 1930-х.

Патенты Клода предположили использование газов, таких как аргон и ртутный пар, чтобы создать различные цвета вне произведенных неоном. В 1920-х флуоресцентные очки и покрытия были развиты, чтобы далее расширить ряд цветов и эффектов для труб с газом аргона или неоновыми аргоном смесями; обычно, флуоресцентные покрытия используются с argon/mercury-vapor смесью, которая излучает ультрафиолетовый свет, который активирует флуоресцентные покрытия. К 1930-м цвета от комбинаций огней неоновой трубки стали удовлетворительными для некоторых общих приложений внутреннего освещения и добились некоторого успеха в Европе, но не в США. С 1950-х развитие фосфора для цветного телевидения создало почти 100 новых цветов для освещения неоновой трубки.

Приблизительно в 1917 Дэниел Макфэрлан Мур, затем работающий в General Electric Company, развил миниатюрную неоновую лампу. У лампы жара есть совсем другой дизайн, чем намного более крупные неоновые трубки, используемые для обозначения; различие было достаточно, что отдельный американский патент был выпущен для лампы в 1919. Примечания веб-сайта Смитсоновского института, «Эти маленькие, низкие устройства власти используют физический принцип, названный «выброс кроны». Мур установил два электрода близко друг к другу в лампочке и добавил газ неона или аргона. Электроды пылали бы ярко в красном или синем, в зависимости от газа и лампах, продлившихся в течение многих лет. Так как электроды могли принять почти любую вообразимую форму, популярное приложение было причудливыми декоративными лампами. Лампы жара нашли практическое применение как электронные компоненты, и как индикаторы в приборных панелях и во многих бытовых приборах до принятия Светодиодов (светодиоды), запускающиеся в 1970-х».

Хотя сами некоторые неоновые лампы — теперь старинные вещи, и их использование в электронике уменьшилось заметно, технология продолжила развиваться в контекстах развлечения и артистическом. Технология освещения неона была изменена от длинных труб в тонкие плоские группы, используемые для плазменных показов и плазменных телевизоров.

Как устроена и работает неоновая лампа

Прибор состоит из стеклянной трубки, заполненной неоном под низким давлением, в концы которой запаяны электроды. Вот и вся лампа.

На рисунке показана ровная трубка из стекла, на самом деле приборы выпускаются любой конфигурации и длины. Это могут быть фрагменты букв, буквы, надписи, рисунки, элементы рисунков и пр. Никаких ограничений по форме и длине: все будет зависеть от производителя и желания заказчика.

Неоновые лампы в виде фрагментов букв

Буквы и слоги из неоновых ламп

Стилизованные изображения предметов из неоновых ламп

Неоновые лампы, помимо различной длины и конфигурации, могут иметь и разный диаметр. Стандартные значения: 8, 10, 12, 15 и 20 мм.

Принцип работы

Неоновая трубка, по сути, является газоразрядным прибором, но принцип его работы существенно отличается от принципа работы газоразрядных приборов других типов.

Приложенное к электродам напряжение выбирается такой величины, чтобы суметь сорвать с молекулы неона электрон, находящийся на внешней орбите. Остатки молекулы получают положительный заряд и начинают двигаться к отрицательному электроду, а электроны с отрицательным зарядом – к положительному. В трубке возникает электрический ток.

Соударяясь между собой, молекулы и “полумолекулы” неона постоянно обмениваются энергией, и если электрон получает энергию, он поднимается на более высокую орбиту. Если теряет, то опускается на более низкую. В первом случае выделяется тепло, во втором энергия выделяется в виде фотона – частицы света.

Параллельно этому неполные молекулы могут захватывать и свободные электроны, сорванные ранее напряжением. В этом случае электрон, сидящий на внешней орбите, теряет часть энергии и спускается на более низкую с выделением фотона. В результате трубка (она может быть прозрачной или матовой) начинает равномерно мягко светиться спектром неона – красно-оранжевым цветом.

Именно потому, что в лампах подобного типа видимый свет излучает сам газ, а не, к примеру, люминофор, они и получили название газосветных.

Во время работы лампа нагревается до температуры не выше 40 градусов и потребляет очень малый ток. Если неоновая лампа питается переменным напряжением, она равномерно светится по всей длине. Если постоянным, то светится область только возле одного электрода. Поскольку неоновые лампы имеют малую инерционность их можно диммировать при помощи широтно-импульсной модуляции (ШИМ).

Сферы применения неоновых ламп

Базовые сферы применения газосветных неоновых ламп:

В рекламной индустрии и для фоновой подсветки стен домов и интерьера помещений.
В индикаторных отвертках и приборах, фиксирующих напряжение в бытовой сети. Тестовое оборудование отличается простотой конструкции и низкой ценой. За счет установки резистора сопротивлением до 1 МОм сила тока в цепи составляет несколько миллиампер, что исключает травмирование человека.
Для декоративной подсветки помещений лампы оборудованы стандартными цоколями Эдисона формата Е14 или Е27. В конструкции предусмотрен балластный резистор, допускающий коммутацию к бытовой сети напрямую.
Для подсветки высоковольтных линий электропередач используются специальные лампы Бализор. При прохождении тока наводится магнитное поле, вызывающее свечение газовой атмосферы в колбе, которая закреплена на кабеле.
В оборудовании, определяющем частоту вращения (стробоскопические датчики).

Преимущества и недостатки

Газоразрядная неонка излучает мягкий, и, если так можно выразиться, более аналоговый свет по сравнению с устройствами другого типа. Среди плюсов этих ламп выделяют:

равномерность свечения наряду с возможностью концентрации света на одном из электродов при использовании постоянного тока;
долговечность — отсутствие в конструкции расходных элементов;
работа малых индикаторных лампочек напрямую от сети 220 В;
возможность изготовления колб и катодов различных форм;

Необычная неонка на постоянном токе с катодом заданной формы.

В то же время устройство газоразрядных ламп не лишено недостатков и считается устаревшим по следующим причинам:

шум во время работы от повышающего трансформатора;
хрупкость стеклянной колбы;
сложность утилизации в связи с наличием ядовитых паров ртути внутри конструкции.

Основные отличия от светодиодной ленты

Шнур, работающий по принципу свечения люминофора под воздействием электромагнитного поля так же, как и газоразрядная трубка излучает свет на 360°, но при этом изгибается в любую сторону и потребляет меньше энергии. Гибкая полоса на LED-элементах излучает свет на 180° в одну сторону и изгибается только в одной плоскости. Преимущество гибкой светодиодной ленты, имитирующей неонку, в ее механической устойчивости, простоте эксплуатации и возможности управлять режимом через контроллер.

Преимущество LED-flex в универсальности и многогранности.

Конечно, система RGB-лент ограничена направлением и радиусом изгиба, а также узким вектором свечения, но эти недостатки компенсируются возможностью создания уникальных световых шоу при использовании программируемых контроллеров с разными режимами работы. В то же время светящаяся неоновая нить тоньше (до 2 мм), и это позволяет монтировать ее в узкие стыки и щели, что актуально при автотюнинге и декоративном апгрейде различных устройств.

Тюнинг мотоцикла тонкой неоновой нитью и толстым LED-flex.

Следует добавить, что сейчас возвращается мода на ретро, в том числе и аналоговое, поэтому старые газоразрядные светильники не утрачивают актуальности в сфере дизайна и маркетинга. Цена и сложность в эксплуатации сделали классические неонки предметом выбора для состоятельных покупателей, желающих выделиться своим статусом и хорошим вкусом.

Достоинства и недостатки.

Неоновые трубки.

Плюсы

низкую потребляемую мощность;
низкий разогрев (до 40 градусов);
мягкий свет, отсутствие контрастных теней;
отсутствие шумов;
несложное диммирование;
долгий срок службы (80000 часов или 20 лет) нет элементов способных к перегоранию;
возможность изготовления ламп разных форм, габаритов.

Минусы

низкая механическая прочность;
высокое напряжение для подключения и работы;
небольшая яркость свечения – использование для дома только в качестве подсветки;
потребность в повышающем трансформаторе;
повышенные меры безопасности при подключении и эксплуатации;
безопасная утилизация ламп, содержащих пары ртути;
высокая цена.

Сравнение светодиодной ленты с неоном.

Светодиодные ленты.

Газоразрядные лампы по сравнению со светодиодными лентами имеют несколько преимуществ:

мягкость света (светодиодный – очень резкий, контрастный);
равномерность (светодиодные источники света светят точками);
возможность выгибания неона в любом направлении (светодиодная лента гнется только в одном);
малый разогрев или его полное отсутствие.

Однако, светодиодная лента потребляет меньше электричества и дает возможность использовать большее количество цветов. Также она экологически безопасна, тогда как газоразрядные источники света могут содержать пары ртути.

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:

Смешивание различных инертных газов с характерным свечением.
Изменение параметров электротока.
Варьирование состава светящегося вещества на внутренней поверхности колбы.
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.

Предыдущая
СветодиодыМонтаж и установка светодиодной подсветки для штор своими руками
Следующая
СветодиодыКак правильно выбрать, установить и использовать неоновую подсветку

Выводы и полезное видео по теме

Разнообразие ассортимента ламп на рынке:

Процесс изготовления ламп с газовым наполнителем:

Установка шнура в автомобиле:

Удивительная посылка из Китая:

Проверка характеристик неонового шнура:

Неоновые лампы способны превратить скучную улицу в праздничный балаган, а привычную обстановку квартиры сделать загадочной и стильной. Однако перед выбором устройств обязательно вспомните и об альтернативном варианте подсветки – светодиодных лентах, которые сейчас признаны самыми экономичными, производительными и надежными.

Возможно вы уже используете неон в интерьере своего дома? Пожалуйста, поделитесь фотографиями своих интерьеров с неоновой подсветкой, расскажите, довольны ли собственным выбором? Пишите свои комментарии в блоке под статьей.