Bir neon lamba, bir çift ayrılmış elektrotla sabitlenmiş ve bir inert gaz (neon veya argon) içeren cam bir kapaktan oluşan bir kızdırma lambasıdır. Bir neon lambanın ana uygulaması, gösterge lambaları veya pilot lambalar şeklindedir.
Düşük bir voltajla beslendiğinde, elektrotlar arasındaki direnç o kadar büyüktür ki, neon pratikte bir açık devre gibi davranır.
Bununla birlikte, voltaj kademeli olarak arttığında, neon camın içindeki inert gazın iyonlaşmaya başladığı ve son derece iletken olduğu belirli bir seviyede.
Bundan dolayı, gaz, negatif elektrotun çevresinden parlak bir aydınlatma üretmeye başlar.
İnert gazın neon olması durumunda aydınlatma turuncu renktedir. Çok yaygın olmayan Argon gazı için yayılan ışık mavidir.
Neon Lamba Nasıl Çalışır?
Bir neon lambanın çalışma karakteristiği Şekil 10-1'de görülebilir.
Neon ampuldeki parlama etkisini tetikleyen voltaj seviyesi, ilk arıza voltajı olarak adlandırılır.
Bu arıza seviyesine ulaşılır ulaşılmaz, ampul 'ateşleme' (parlayan) moduna geçer ve neon terminallerindeki voltaj düşüşü, devredeki herhangi bir akım artışına bakılmaksızın pratik olarak sabit kalır.
Ek olarak, ampulün içindeki parlayan bölüm, negatif elektrotun toplam alanının parıltıyla dolduğu bir noktaya kadar, besleme akımı arttıkça artar.
Akımdaki herhangi bir ek artış, neonu, parıltılı aydınlatmanın negatif elektrot üzerinde mavi-beyaz renkli bir ışığa dönüştüğü ve lambanın hızlı bir şekilde bozulmasına neden olduğu bir ark durumuna sürükleyebilir.
Bu nedenle, bir neon lambayı verimli bir şekilde aydınlatmanız için, lambanın 'yanması' için yeterli voltaja sahip olmanız ve ardından, akımı, bunu garanti edecek bir seviyeye sınırlayabilmek için devrede geniş seri dirence sahip olmanız gerekir lamba, tipik parlayan bölüm içinde çalışmaya devam eder.
Neon direnci, ateşlendikten hemen sonra kendi başına son derece küçük olduğu için, balast direnci adı verilen besleme hatlarından birine sahip bir seri dirence ihtiyaç duyar.
Neon Arıza Gerilimi
Genellikle bir neon lambanın ateşlenmesi veya bozulması, voltajı yaklaşık 60 ila 100 volt arasında (veya bazen daha da fazla) olabilir. Sürekli akım oranı oldukça düşüktür, genellikle 0,1 ile 10 miliamper arasındadır.
Seri direnç değeri, neonun bağlanabileceği giriş besleme voltajına göre belirlenir.
220 volt (ana şebeke) kaynağı ile kontrol edilen neon lambalar söz konusu olduğunda, 220 k direnç genellikle iyi bir değerdir.
Birçok ticari neon ampulle ilgili olarak, direnç muhtemelen yapının gövdesine dahil edilebilir.
Herhangi bir kesin bilgi verilmeden, bir neon lambanın yanarken hiçbir dirence sahip olmadığı, ancak terminallerinde yaklaşık 80 voltluk bir düşüşe sahip olabileceği varsayılabilir.
Neon Direnç Nasıl Hesaplanır
Neon balast direnci için uygun bir değer, üzerinde kullanılan kesin besleme voltajı ile ilgili olan bu kıyaslama dikkate alınarak ve örnek olarak yaklaşık 0,2 miliamperlik 'güvenli' bir akım varsayılarak belirlenebilir.
220 volt besleme için, direncin 250 - 80 = 170 volt kaybetmesi gerekebilir. Seri direnç ve neon ampul üzerinden akım 0,2 mA olacaktır. Bu nedenle, neon için uygun seri direnci hesaplamak için aşağıdaki Ohm kanunu formülünü kullanabiliriz:
R = V / I = 170 / 0.0002 = 850.000 ohm veya 850 k
Bu direnç değeri ticari neon lambaların çoğu için güvenli olacaktır. Neon parlaması oldukça göz kamaştırıcı olmadığında, balast direnci değeri, lambayı tipik parlama aralığında daha yükseğe sürmek için azaltılabilir.
Bununla birlikte, direnç hiçbir şekilde çok fazla düşürülmemelidir, bu da tüm negatif elektrotun sıcak parıltı tarafından yutulmasına neden olabilir, çünkü bu, lambanın artık su altında kaldığını ve ark moduna yaklaştığını gösterebilir.
Neon ışığının gücüyle ilgili bir başka sorun da, karanlıkta kıyasla ortam ışığında genellikle çok parlak görünebilmesidir.
Aslında, tamamen karanlıkta aydınlatma tutarsız olabilir ve / veya lambayı başlatmak için yüksek bir arıza voltajı gerektirebilir.
Bazı neonlar iyonlaşmayı teşvik etmek için inert gazla karıştırılmış küçük bir miktar radyoaktif gaza sahiptir, bu durumda bu tür bir etki görünmeyebilir.
Basit Neon Ampul Devreleri
Yukarıdaki tartışmada, bu lambanın çalışmasını ve karakteristiğini ayrıntılı olarak anladık. Şimdi bu cihazlarla biraz eğleneceğiz ve çeşitli dekoratif ışık efekti uygulamalarında kullanmak için bazı basit neon lamba devrelerinin nasıl oluşturulacağını öğreneceğiz.
Sabit Voltaj Kaynağı Olarak Neon Lamba
Neon lambanın standart ışık koşulları altında sabit voltaj özelliği sayesinde, voltaj dengeleme ünitesi olarak uygulanabilir.
Bu nedenle, yukarıda gösterilen devrede, lambanın her bir tarafından çıkarılan çıktı, neon tipik parlayan bölge içinde çalışmaya devam ettiği sürece, sabit voltaj kaynağı gibi çalışabilir.
Bu voltaj daha sonra lambanın minimum arıza voltajı ile aynı olacaktır.
Neon Lamba Flaşör Devresi
Bir gevşeme osilatör devresinde bir ışık flaşörü gibi bir neon lambanın kullanılması aşağıdaki resimde görülebilir.
Bu, bir DC voltajının besleme voltajına seri olarak bağlanmış bir direnç (R) ve kapasitör (C) içerir. Kondansatöre paralel olarak bir neon lamba bağlanmıştır. Bu neon, devrenin işleyişini göstermek için görsel bir gösterge olarak uygulanır.
Lamba, ateşleme voltajına ulaşılana kadar neredeyse açık bir devre gibi çalışır, anında düşük değerli bir direnç gibi akımı içinden geçirir ve parlamaya başlar.
Bu akım kaynağı için voltaj beslemesi, bu nedenle neon kırılma voltajından daha yüksek olmalıdır.
Bu devreye güç verildiğinde, kapasitör, direnç / kapasitör RC zaman sabiti tarafından belirlenen oranda bir yük toplamaya başlar. Neon ampul, kapasitör terminalleri boyunca geliştirilen yüke eşdeğer bir voltaj kaynağı alır.
Bu voltaj, lambanın arıza voltajına ulaşır ulaşmaz açılır ve kapasitörün neon ampul içindeki gaz yoluyla boşalmasını zorlayarak neonun parlamasına neden olur.
Kondansatör tamamen boşaldığında, lambadan daha fazla akım geçmesini engeller ve böylece kondansatör, neonun ateşleme voltajına eşit başka bir şarj seviyesi toplayana kadar tekrar kapanır ve döngü artık tekrar etmeye devam eder.
Basitçe söylemek gerekirse, neon lamba artık R ve C zaman sabiti bileşenlerinin değerlerine göre karar verilen bir frekansta yanıp sönmeye veya yanıp sönmeye devam ediyor.
Gevşeme Osilatörü
Bu tasarımdaki bir değişiklik, yukarıdaki diyagramda, bir balast direnci gibi çalışan 1 megohm potansiyometre ve voltaj giriş kaynağı olarak bir çift 45 volt veya dört 22,5 volt kuru pil kullanılarak gösterilmektedir.
Potansiyometre, lamba yanana kadar ince ayar yapılır. Daha sonra pot, neon parıltısı sadece sönene kadar ters yönde döndürülür.
Potansiyometrenin bu konumda olmasına izin vererek, neon, seçilen kapasitörün değeri tarafından belirlenen farklı yanıp sönme hızlarında yanıp sönmeye başlamalıdır.
Diyagramda yer alan R ve C değerleri dikkate alınarak devrenin zaman sabiti aşağıdaki gibi değerlendirilebilir:
T = 5 (megohm) x 0.1 (mikrofaradlar) = 0.5 saniye.
Bu, özellikle neon lambanın gerçek yanıp sönme hızı değildir. Kondansatör voltajının neon ateşleme voltajına kadar birikmesi için birkaç zaman sabiti (veya daha az) bir süre gerektirebilir.
Bu, açma voltajının besleme voltajının% 63'ünü aşması durumunda daha yüksek olabilir ve neon ateşleme voltajı spesifikasyonu, besleme voltajının% 63'ünden daha düşükse daha küçük olabilir.
Ek olarak, yanıp sönme oranının R veya C bileşen değerlerini değiştirerek, muhtemelen alternatif bir zaman sabiti sağlamak için işlenen çeşitli değerleri değiştirerek veya paralel bağlı bir direnç veya kapasitör kullanarak değiştirilebileceğini belirtir.
Örneğin, R ile paralel bir özdeş direncin bağlanması, yanıp sönme oranını iki kat daha fazla yapacaktır (çünkü paralel olarak benzer dirençlerin eklenmesi toplam direncin yarıya düşmesine neden olur).
Mevcut C'ye paralel olarak aynı değerde bir kapasitör takmak, yanıp sönme oranının% 50 daha yavaş olmasına neden olabilir. Bu tür bir devre, bir gevşeme osilatörü .
Rastgele Çoklu Neon Flaşör
R'yi değişken bir dirençle değiştirmek, istenen herhangi bir özel yanıp sönme oranı için ayarlamayı sağlayabilir. Bu, her biri aşağıda gösterildiği gibi kademeli olarak kendi neon lambasına sahip olan bir dizi kapasitör neon devresinin eklenmesiyle bir yenilik ışık sistemi gibi daha da geliştirilebilir.
Bu RC ağlarının her biri benzersiz bir zaman sabiti sağlayacaktır. Bu, tüm devre boyunca neonun rastgele yanıp sönmesine neden olabilir.
Neon Lamba Tonu Üreticisi
Bir osilatör olarak bir neon lamba uygulamasının başka bir varyasyonu, gevşeme osilatörü devresi olabilir, aşağıdaki şekilde gösterilmektedir.
Bu, değişken ton potansiyometresini uygun şekilde ayarlayarak, çıkışı kulaklıklar veya belki küçük bir hoparlör aracılığıyla dinlenebilen gerçek bir sinyal üreteci devresi olabilir.
Neon flaşörler rastgele veya sıralı olarak çalışacak şekilde tasarlanabilir. Şekil 10-6'da sıralı bir flaşör devresi gösterilmektedir.
Gerekirse en son aşamaya C3 bağlantısı kullanılarak bu devreye ek kademeler dahil edilebilir.
Astable Neon Lamba Flaşörü
Son olarak, bir çift neon lamba kullanılarak, kararsız bir multivibratör devresi Şekil 10-7'de gösterilmektedir.
Bu neonlar, R1 ve R2 (değerleri aynı olmalıdır) ve C1 tarafından karar verilen bir frekansta sırayla yanıp sönecek veya yanıp sönecektir.
Flaşör zamanlamasına ilişkin temel bir talimat olarak, gevşeme osilatör devresindeki balast direnç değerini veya kapasitör değerini artırmak, yanıp sönme oranını veya yanıp sönme frekansını ve bunun tersini azaltabilir.
Bununla birlikte, tipik bir neon lambanın çalışma ömrünü korumak için, kullanılan balast direnci değeri yaklaşık 100 k'den düşük olmamalıdır ve çok basit gevşeme osilatör devrelerinde en iyi sonuçlar çoğu zaman kapasitör değerini 1 mikrofarad'ın altında tutarak elde edilebilir.
Önceki: TTL Devreleri için 5 V - 10 V Dönüştürücü Sonraki: RC Devreleri Nasıl Çalışır?
