Особенности, конструкция и схемы подключения неоновых ламп

Схема подключения неоновых ламп.

Газоразрядные источники света соединяются с источником питания через резистор. Он вставляется в цепь для ограничения силы тока до величины 1 мА (а лучше – до десятых долей милиАмперов). Низкий ток увеличивает срок службы. Работа газоразрядной лампы без резистора представляет угрозу для здоровья людей. Применение резистора препятствует переходу разряда в дуговой, который может привести к короткому замыканию, взрыву трубки лампы. Конструкция некоторых источников света сразу включает в себя резистор: он монтируется в цоколь. Стоит внимательно изучить этот вопрос при покупке.

Газоразрядным лампам требуется высокое напряжение. Бытовая розетка такого не выдает. Необходим повышающий трансформатор. Его параметры зависят от габаритов ламп, их количества, наполняющего газа. Требуемое напряжение разнится от 2000 В до 12000 В. Например, для ламп, заполненных неоном существует следующая зависимость напряжения от длины.

Напряжение тр-ра, кВ	Диаметр трубки, мм
8	10	12	15	20
12	7000	8200	10000	12500	18000
10	6000	7000	8000	11000	15000
0,9	5500	6300	7500	9500	13500
0,8	4700	5400	6300	7400	11000
0,7	4100	4800	5800	7500	10500
0,6	3600	4000	4900	5800	8800
0,5	2900	3300	4000	5000	7300
0,4	2200	2500	3200	4000	5800
0,2	1000	1200	1500	2000	2500

Напряжение тр-ра, кВ	Диаметр трубки, мм
8	10	12	15	20
12	7000	8200	10000	12500	18000
10	6000	7000	8000	11000	15000
0,9	5500	6300	7500	9500	13500
0,8	4700	5400	6300	7400	11000
0,7	4100	4800	5800	7500	10500
0,6	3600	4000	4900	5800	8800
0,5	2900	3300	4000	5000	7300
0,4	2200	2500	3200	4000	5800
0,2	1000	1200	1500	2000	2500

Для подачи столь высокого напряжения необходимы высоковольтные провода. Их изоляция должна выдерживать не менее 1,5 часов рабочего напряжения. В качестве примера приведем провод ПМВК. Он недорогой, выдерживает до 20кВ, работает от -60 до +80 градусов.

Помните, чтобы самостоятельно подключить неоновые лампы, необходимы хорошие знания электрики. Работа с высокими напряжениями требует высокой группы по электробезопасности. Не забывайте о собственной безопасности!

Выделяют две схемы подключения ламп к трансформатору. Первая из них – стандартная. Лампы подключаются последовательно к трансформатору, а трансформатор к сети 220 V.

Стандартная электрическая схема.

Схема с нулевой точкой.

Лампы подключаются двумя группами по разные стороны от трансформатора. Используется равное количество однотипных источников света (по габаритам, газонаполнению).

Схема с нулевой точкой позволяет уменьшить длину проводов. В случае поломки одной ламп, работать перестанет лишь одна часть схемы, а вторая продолжит светить.

Холодный неон за счет своего устройства потребляет меньше энергии, чем обычный. Его можно запитать от низковольтного источника питания. Для создания нужных электрических параметров (напряжения, частоты) в схему встраивают инвертор. В зависимости от модели инверторы могут работать от двенадцативольтовых блоков питания или от пятивольтовых батареек. К батарейкам можно присоединить до трех метров неона. А к блоку питания 12 Вольт – до двадцати метров.

Схема подключения к источнику питания через инвертор.

При монтаже придерживайтесь нехитрых правил:

1. Провода и лампы не должны соприкасаться с металлом. При необходимости стоит использовать поликарбонатные держатели.
2. В случае применения двух и более трансформаторов, провода от них разделяют на расстояние свыше 20 см.
3. Место прохождения проводов сквозь металл  помещают в трубу из ПВХ.
4. Все металлические детали, трансформатор должны иметь заземление.

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

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.

Применение в интерьере и на улице

Благодаря своей универсальности неоновые лампы нашли применение в самых различных сферах нашей жизни. Чаще всего, конечно, их можно увидеть на улице.

Неоновые вывески

Естественно, не забыли про неон и рекламщики.

Неоновыми лампами украшают улицы и подсвечивают фасады зданий.

Не менее популярна сегодня неоновая подсветка и в квартире. Благодаря своеобразному мягкому и легко диммируемому свечению газосветные источники света открывают дизайнерам широкое поле деятельности.

Подсветка интерьера при помощи неоновых ламп

Кроме подсветки, неон может служить и оригинальным украшением дома.

Немалый интерес представляют комнатные декоративные светильники на неоновых лампах. Излучая мягкий ненавязчивый свет и имея оригинальные формы, они могут использоваться не только как украшение и создавать праздничную атмосферу, но и обеспечивать мягкую фоновую подсветку. На сегодня ассортимент неоновых светильников настолько широк, что выбрать подходящий не составляет труда.

Благодаря богатому ассортименту подобрать неоновый светильник на свой вкус не составит труда

Конечно, это далеко не вся область применения газосветных приборов, но и этого достаточно, чтобы показать, что неоновые лампы могут многое.

Неоновые лампы: принцип работы и специфика декоративного освещения

• Создание цветовых эффектов в системах освещения стало возможным при использовании таких источников света, как неоновые лампы, которые относятся к газоразрядным и могут быть наполнены не только неоном, но и другими газами.
• Они активно применяются дизайнерами, рекламщиками и оформителями, кроме того, ценятся и специалистами в сфере освещения за надежность и продолжительный срок службы.
• В этом материале мы разберемся в конструкционных особенностях неоновых источников освещения, расскажем о их достоинствах и недостатках, а также о том, как украсить интерьер с их помощью.

Конструкция и принцип действия

Внешне лампа напоминает обычный люминесцентный прибор – это стеклянная трубка, но наполненная не аргоном с капелькой ртути, а неоном или другим инертным газом. Выбор газа как раз и влияет на цвет свечения, а процесс его закачивания в трубку происходит под низким давлением.

Форма трубки является наиболее удобной конструкцией, работающей по следующей схеме. С двух сторон присоединяются электроды, на которые затем подается напряжение. Под воздействием напряжения атомы газа расстаются с минусовыми электродами и приобретают положительный заряд.

Положительно заряженные атомы движутся к минусовому полюсу-электроду, а отрицательно заряженные электроны к плюсовому. Заряженные атомы газа и отделившиеся от них электроны называются плазмой, они-то и формируют электрическую цепь неоновой трубки.

Чтобы освободить полость стеклянной трубки от воздуха и выжечь лишние вещества, на производстве используют вакуумно-термические аппараты.

С их же помощью закачивают один из благородных газов

Если внимательно присмотреться к разным типам неоновых лампочек, то можно заметить разницу: одни из них имеют ровное, спокойное свечение, другие светят максимально ярко.

Лампы, наполненные инертным газом, одинаково хорошо функционируют от переменного и постоянного тока. Однако второй вариант будет выглядеть неполноценно, так как область освещения сконцентрируется вокруг одного электрода. По этой причине для подключения приборов используют именно переменный ток, при этом значение напряжение должно быть большим – до 15 000 В.

Варианты свечения газоразрядных ламп. Источники света, излучающие цветные лучи от свечения газа, а не покрытия стеклянных трубок, еще называют газосветными.

Предположим, у люминесцентных ламп оттенок света возникает из-за люминофорного напыления

Чтобы увеличить стандартное напряжение до необходимого значения, применяют трансформатор.

Обязательный этап изготовления неоновых светильников – продолжительное тестирование. Для этого устройства подключают к напряжению на 12 или более часов, после чего выявляют недостатки. За этот период ртутные пары смешиваются с газом и равномерно распределяются внутри трубки, а напряжение стабилизируется.

Цветовое разнообразие газосветных ламп

Диапазон цветов у неоновых устройств действительно велик. Оттенки зависят и от выбранного газа, от состава нанесенного на стекло вещества и от газовой добавки к благородному наполнению трубки. Они могут менять интенсивность от нестабильности силы тока. Электроны атомов инертных газов при отделении высвобождают энергию, от которой зависит длина световой волны, а следовательно, и цвет.

Вопреки расхожему мнению, по которому неоновые лампы светятся голубым или сиреневым светом, приборы с неоновым наполнением имеют красное или оранжевое свечение. Кстати, для увеличения яркости красных ламп пары ртути не нужны – свет и так насыщенный

Если использовать в трубках чистые инертные газы, то они буду выдавать следующие цвета:

• гелий – розовый;
• криптон – зеленый;
• аргон – сиреневый или синий.

Можно получить и другие цвета. Для этого смешивают различные газы, меняют их пропорции, наносят люминофоры с внутренней стороны на стекло. Например, применяя в качестве покрытых люминофором трубок криптон, можно получить широкую гамму желтых оттенков.

Плотность и частота электрического тока также могут влиять на изменение цвета. Если взять в качестве примера неоновую лампу, то при уменьшении плотности тока свечение станет оранжевым, а при ее увеличение перейдет в синий сегмент спектра свечения.

Похожее свечение и у ультрафиолетовой подсветки, которую часто используют в ночных клубах и дискотеках

Чтобы эффект ультрафиолетовых ламп присутствовал у газоразрядных приборов, их заполняют ксеноном или криптоном. Иногда используют их смеси в различных пропорциях и микс с аргоном.

Получение различного спектра свечения.

Неоновые лампы относятся к газоразрядным. Непосредственно неоновая трубка светит красно-оранжевым светом. Для получения других цветов используют иные газы VIII группы Периодической системы. Гелий дает бело-оранжевый свет, аргон – сиреневый, криптон – сине-белый, ксенон – бело-голубой. Впрочем, называют их все равно неоновыми.

Разные цвета газоразрядных трубок.

Применяют 2 методики, чтобы получить других оттенков. В первом случае происходит смешение нескольких газов. Иногда примешивают небольшие объемы зелено-голубых паров ртути. В результате смешения газов получают много разнообразных оттенков.

Во втором случае на стенки стеклянной колбы наносят слой люминофора. При протекании тока лампа будет светиться разными цветами.

Правильные схемы подключения к сети

Подключение во многом проходит также, как для ламп накаливания, люминисцентных аналогов. Надо просто обесточить цоколь, а затем вкрутить в него лампу. Главное во время установки избегать прикосновения к металлическим частям изделия.

Последовательный

Такой вариант соединения не всегда считается оптимальным. Количество проводов нужно минимальное, но в бытовых условиях эту схему практически не используют. Это связано с двумя серьёзными недостатками:

1. При перегорании одной лампочки работать перестают все. Только последовательная замена приборов на всей цепи способна справиться с поиском неисправностей.
2. На лампы подают пониженное напряжение, потому сила свечения у них – не полная. От количества соединённых лампочек зависит то, насколько эта энергия неполная.

Соединение такого типа актуально при построении гирлянд на ёлках, при большом количестве световых источников с низким показателем мощности.

Само подключение по последовательной схеме максимально простое:

• От одного светильника к другому обходит фаза.
• У последней лампочки в цепи ноль подают ко второму контакту.
• Фаза проходит к выключателю, от распределительной коробки.
• Далее всё переходит к точечному светильнику.

Нулевой провод или нейтраль подключают ко второму контакту у последнего светильника.

Для домовых подъездов практическое применение схемы тоже допустимо.

Параллельный

Для большинства случаев применяют эту схему. Потребители не пугаются даже проводов в большом количестве. Главное преимущество – в подаче одинакового напряжения ко всем осветительным приборам, участвующим в схеме. Только одна лампочка не работает после перегорания, остальные компоненты остаются нетронутыми. С поиском мест поломки не возникнет никаких проблем.

Параллельное соединение проводят двумя путями:

1. Лучевой. Отдельный кабель соединяют с каждым из осветительных приборов. Наличие или отсутствие заземление влияет на то, будет провод трёх- или двухжильным.
2. Шлейфная схема.

Фаза с нейтралью от щитка и выключателя переходят на первый светильник от выключателя, когда речь о последнем варианте. От светильника кусок кабеля переходит к следующей части. Потом идёт ко второй, и так далее. Каждый из компонентов соединяют с четырьмя кусками кабеля, последний элемент – исключение.

Лучевой

Вариант подключения отличается надёжностью. При перегорании одной лампочки другие не затрагиваются. Но имеются и отрицательные стороны:

1. Кабелей нужно слишком много. Но качественное исполнение проводки позволяет смириться с таким недостатком.
2. Одно место используют для соединения большого количества кабелей. Непросто соединить все элементы на достаточно высоком уровне качества, но решить проблему можно.

Обычная клеммная колодка – один из оптимальных вариантов для соединения. Фазу подают с одной стороны, в этом участвуют перемычки. Потом эту часть разводят по другим участкам конструкции. Провода, идущие к лампочкам, подсоединяются с другой стороны.

Такой же способ применения – у клеммников ВАГО на соответствующее число контактов. Главное – правильно выбрать модель, участвующую в параллельном соединении. Внутри всё рекомендуют заполнить пастой, защищающей от окисления.

Ещё один из приемлемых вариантов – применение скрутки всех проводников, с последующей спайкой.

Установка и подключение

Монтаж неоновых осветительных приборов крайне прост. Он заключается в установке на выбранной поверхности держателей для ламп, куда затем фиксируются сами лампочки.

Подключаются такие устройства к сети посредством резистора, который выполняет функцию ограничения тока. Также данный прибор не допускает преобразования тлеющего разряда в дуговой. Как правило, такой резистор уже встроен в цоколь, и светильник включается сразу в сеть. Именно за счет простой установки и подключения лампа тлеющего разряда пользуется большой популярностью.

Осуществляя монтаж неоновых источников света, следует соблюдать определенные требования. Прежде всего, запрещена установка конвертера на металлические поверхности. В данном случае необходимо использовать специальную прокладку толщиной не меньше 1 см, которая помещается между корпусом устройства и поверхностью. Дистанция от ламп до поверхности не должна быть меньше 4 см.

При прокладывании кабеля следует использовать дистанционные держатели, обеспечивающие отдаленность не меньше 3 см от металлической поверхности. Если неоновый светильник устанавливается на улице, следует позаботиться о дополнительной защите кабеля посредством использования пластиковых гофрошлангов.

Светильники с неоном способны создать в вашем доме как романтическую, так и праздничную обстановку

Как сделать неоновую лампу своими руками.

Сделать полноценную неоновую лампу в домашних условиях вряд ли возможно. Главная трудность заключается в отсутствие в продаже компонентов: инертных газов, люминофора и т.д. Соблюсти технологию производства вне завода проблематично.

Самостоятельно удастся изготовить подобие газоразрядного светильника.

Понадобится подходящие по размеру 2 цветных светодиодов и клеящий стержень от клеевого пистолета. От цвета led зависит свет вашей будущей «лампы». А от длины стержня – длина.

Не забывайте о мерах безопасности при работе с электроприборами!

Схема подключения подобия неоновой лампы.

Итак, для начала при помощи паяльника с тонким жалом сделайте углубление с торца стержня. Туда помещаете светодиод так, чтобы контакты остались снаружи. Отверстие наглухо заделываете клеем. То же самое делаете с другой стороны.

Далее отрицательный контакт первого светодиода при помощи проводка и паяльника соединяете с положительным выводом второго.

Оставшиеся контакты соединяете с источником питания – получаете светящийся прибор. Его свет напоминает неоновый.

Свет «лампы» на свету; в темноте.

Светодиодная подсветка

Часто встречается подсветка из светодиода, который представляет собой полупроводниковый прибор излучающий свет при протекании через него электрического тока.

Цвет светоизлучающего диода зависит от материала, из которого он изготовлен и в некоторой степени от приложенного напряжения. Светодиоды представляют собой соединение двух полупроводников различных типов проводимости p

иn . Называют это соединение – электронно-дырочный переход, именно на нем возникает излучение света при прохождении через него прямого тока.

Возникновение светового излучения объясняется рекомбинацией носителей зарядов в полупроводниках, на приведенном ниже рисунке изображена примерная картина происходящего в светодиоде.

Рекомбинация носителей зарядов и возникновение светового излучения

На рисунке кружком со знаком «–» обозначены отрицательные заряды, они находятся в зеленой области, так условно обозначена область n. Кружок со знаком «+» символизирует положительные носители тока, находятся они в коричневой зоне p, граница между этими областями и есть p-n переход.

Когда под действием электрического поля положительный заряд преодолевает p-n переход, то прямо на границе он соединяется с отрицательным. А так как при соединении происходит и возрастание энергии от столкновения этих зарядов, то часть энергии идет на нагревание материала, а часть излучается в виде светового кванта.

Конструктивно светодиод представляет собой металлическое, чаще всего медное основание, на котором закреплены два кристалла полупроводников разной проводимости, один из них является анодом, другой – катодом. К основанию приклеен алюминиевый рефлектор с закрепленной на нем линзой.

Как можно понять из рисунка ниже, немало в конструкции уделено внимания отводу тепла, это неслучайно, так как полупроводники хорошо работают в узком тепловом коридоре, выход за его границы нарушает работу прибора вплоть до выхода из строя.

Схема устройства светодиода

У полупроводников с ростом температуры, в отличие от металлов, сопротивление не увеличивается, а напротив, уменьшается. Это может вызвать неконтролируемое увеличение силы тока и соответственно нагрева, при достижении определенного порога происходит пробой.

Светодиоды очень чувствительны к превышению порогового напряжения, даже кратковременный импульс выводит его из строя. Поэтому токоограничивающие резисторы должны быть подобраны очень точно. Кроме того, светодиод рассчитан на прохождение тока только в прямом направлении, т.е. от анода к катоду, если прикладывается напряжение обратной полярности, то это также может вывести его из строя.

И все же, несмотря на эти ограничения, светодиоды широко применяются для подсветки в выключателях. Рассмотрим схемы включения и защиты светодиодов в выключателях.

На рисунке ниже приведена схема подсветки. Она содержит: гасящий резистор R1, светодиод VD2 и защитный диод VD1. Буква а – анод светодиода, k – катод.

Схема подсветки на светодиоде

Так как рабочее напряжение светодиода гораздо ниже сетевого, то для его снижения используют гасящие резисторы, в зависимости от потребляемого тока его сопротивление будет разным.

Тестирование энергосберегающей лампы мультиметром

У такой лампы может перегореть:

• спираль накаливания;
• балластная схема.

Что конкретно произошло — понять можно, но лишь разобрав устройство. Взяв в руки лампу, можно заметить в её нижней части маленькую выемку. На фотографии она отмечена стрелочками

Осторожно, стараясь не поломать корпус лампы, в эту впадинку нужно поместить жало отвёртки либо лезвие ножа. После чего корпус слегка нужно приподнять

Главное, делать всё аккуратно, чтобы не разбить колбу.

Разобрав устройство, можно увидеть, что все провода внутри просто переплетены друг с другом, не имея никакого термического соединения. Внутри видна плата круглой формы, имеющая потемнение из-за перегрузки. На краях платы установлены штыки в форме квадратов. Это своего рода клеммы. К ним подводятся провода электропитания. Провода просто намотаны на эти клеммы.

Как только провода будут раскручены, каждую из спиралей нужно прозвонить мультиметром. Это позволит определить, какая из них перегорела.

Определившись с тем, что именно сломалось в лампе, мы смело можем заменить вышедшую из строя спираль на рабочую.