ネオンランプは、ガラスカバーで構成され、1対の分離電極で固定され、不活性ガス（ネオンまたはアルゴン）を含むグローランプです。ネオンランプの主な用途は、インジケーターランプまたはパイロットランプの形です。
低電圧が供給されると、電極間の抵抗が非常に大きくなるため、ネオンは実際には開回路のように動作します。
ただし、電圧を徐々に上げると、ネオンガラス内部の不活性ガスがイオン化し始め、非常に導電性の高い特定のレベルになります。
これにより、ガスは負極の周りから放射照明を生成し始めます。
不活性ガスがたまたまネオンの場合、照明はオレンジ色になります。あまり一般的ではないアルゴンガスの場合、放出される光は青色です。
ネオンランプのしくみ
ネオンランプの動作特性を図10-1に示します。
ネオン電球の光る効果を引き起こす電圧レベルは、初期絶縁破壊電圧と呼ばれます。
このブレークダウンレベルに達するとすぐに、電球は「点火」（グロー）モードにトリガーされ、回路内の電流の増加に関係なく、ネオン端子間の電圧降下は実質的に固定されたままになります。
さらに、電球内部のグローセクションは、供給電流が増加するにつれて増加し、負極の総面積がグローで満たされるポイントまで増加します。
電流がさらに増加すると、ネオンがアーク状態になり、グロー照明が負極上で青白色の光に変わり、ランプの急速な劣化が始まります。
したがって、ネオンランプを効率的に点灯するには、ランプが「発火」するのに十分な電圧が必要です。次に、回路に十分な直列抵抗を設定して、電流を次のことを保証するレベルに制限できるようにする必要があります。ランプは、通常の光るセクション内で動作し続けます。
ネオン抵抗自体は発射直後は非常に小さいため、安定器と呼ばれる電源ラインを備えた直列抵抗が必要です。
ネオン絶縁破壊電圧
一般に、ネオンランプの発火または絶縁破壊電圧は、約60〜100ボルト（または場合によってはそれ以上）のどこかになります。連続電流定格はごくわずかで、通常は0.1〜10ミリアンペアです。
直列抵抗値は、ネオンが接続される可能性のある入力電源電圧に応じて決定されます。
220ボルト（主電源）の電源で制御されるネオンランプに関しては、通常、220kの抵抗が適切な値です。
多くの市販のネオン電球に関しては、抵抗器が構造の本体に含まれている可能性があります。
正確な情報が提供されていない場合、ネオンランプは点灯している間は抵抗がないだけで、端子間で約80ボルトの電圧降下があると考えられます。
ネオン抵抗の計算方法
ネオンバラスト抵抗器の適切な値は、このベンチマークを考慮に入れることで決定できます。これは、その両端で使用される正確な供給電圧に関連し、例として、約0.2ミリアンペアの「安全な」電流を想定します。
220ボルトの電源の場合、抵抗は250〜80 = 170ボルトを失う必要がある場合があります。直列抵抗とネオン電球を流れる電流は0.2mAになります。したがって、ネオンの適切な直列抵抗を計算するために、次のオームの法則の式を使用できます。
R = V / I = 170 / 0.0002 = 850,000オームまたは850k
この 抵抗値 市販のネオンランプの大部分で安全です。ネオンの輝きがあまり眩しくない場合は、バラスト抵抗の値を下げて、通常のグロー範囲全体でランプを高くすることができます。
とはいえ、抵抗を下げすぎてはいけません。これは、ランプが浸水してアークモードに近づいていることを示している可能性があるため、負極全体が高温のグローに飲み込まれる可能性があります。
ネオングローのパワーに関するもう1つの問題は、通常、暗闇に比べて周囲光ではかなり光沢があるように見えることです。
実際、完全な暗闇では、照明に一貫性がないか、ランプを起動するためにブレークダウン電圧を上げる必要があります。
一部のネオンは、イオン化を促進するために不活性ガスと混合された放射性ガスのわずかなヒントを持っています。その場合、この種の効果は見えない可能性があります。
シンプルなネオン電球回路
上記の議論で、私たちはこのランプの働きと特徴を詳しく理解しました。ここで、これらのデバイスを楽しんで、さまざまな装飾的な光の効果のアプリケーションで使用するためのいくつかの簡単なネオンランプ回路を構築する方法を学びます。
定電圧源としてのネオンランプ
標準的な光条件下でのネオンランプの定電圧機能により、電圧安定化ユニットとして適用できます。
したがって、上記の回路では、ネオンが通常の発光領域内で動作し続ける場合、ランプの両側から抽出された出力が定電圧の原点のように動作する可能性があります。
この電圧は、ランプの最小ブレークダウン電圧と同じになります。
ネオンランプフラッシャー回路
弛緩発振回路でライトフラッシャーのようなネオンランプを使用すると、下の画像で見ることができます。
これには、DC電圧の供給電圧に直列に接続された抵抗（R）とコンデンサ（C）が含まれます。コンデンサと並列にネオンランプが取り付けられています。このネオンは、回路の機能を示す視覚的なインジケータとして適用されます。
ランプは、点火電圧に達するまではほとんど開回路のように機能し、ランプは、値の小さい抵抗のように瞬時に電流を切り替えて点灯し始めます。
したがって、この電流源の電圧供給は、ネオンの絶縁破壊電圧の供給電圧よりも高くする必要があります。
この回路に電力が供給されると、コンデンサは抵抗/コンデンサのRC時定数によって決定されるレートで電荷の蓄積を開始します。ネオン電球は、コンデンサの端子間に発生する電荷と同等の電圧を供給します。
この電圧がランプの絶縁破壊電圧に達するとすぐにスイッチがオンになり、ネオンバルブ内のガスを介してコンデンサが強制的に放電され、ネオンが発光します。
コンデンサが完全に放電すると、それ以上の電流がランプを通過するのを防ぎ、コンデンサがネオンの発火電圧に等しい別のレベルの電荷を集めるまで再びシャットダウンし、サイクルが繰り返され続けます。
簡単に言うと、ネオンランプは時定数成分RとCの値によって決定される周波数で点滅または点滅し続けます。
“電子回路設計入門 ”
弛張発振器
この設計の変更は、バラスト抵抗のように機能する1メガオームのポテンショメータと、電圧入力ソースとして2つの45ボルトまたは4つの22.5ボルトの乾電池を使用することによって上の図に示されています。
ポテンショメータは、ランプが点灯するまで微調整されます。次に、ネオンの輝きが消えるまで、ポットを反対方向に回転させます。
ポテンショメータがこの位置にあることを許可すると、ネオンは、選択されたコンデンサの値によって決定されるさまざまな点滅速度で点滅を開始する必要があります。
図のRとCの値を考慮すると、回路の時定数は次のように評価できます。
T = 5（メガオーム）x 0.1（マイクロファラッド）= 0.5秒。
これは特にネオンランプの真の点滅速度ではありません。コンデンサの電圧がネオンの発火電圧まで蓄積するには、数時定数（またはそれ以下）の期間が必要になる場合があります。
これは、ターンオン電圧が供給電圧の63％を超える場合は高くなり、ネオン点火電圧の仕様が供給電圧の63％未満の場合は小さくなる可能性があります。
さらに、RまたはCコンポーネントの値を変更することによって、おそらく代替の時定数を提供するために計算されたさまざまな値を置き換えることによって、または並列に接続された抵抗またはコンデンサを使用することによって、点滅速度を変更できることを意味します。
たとえば、Rと並列に同じ抵抗を接続すると、点滅速度が2倍になる可能性があります（同様の抵抗を並列に追加すると、合計抵抗が半分に減少するため）。
既存のCと並列に同じ値のコンデンサを取り付けると、点滅速度が50％遅くなる可能性があります。このタイプの回路は、 弛張発振器 。
ランダムマルチネオンフラッシャー
Rを可変抵抗器に置き換えると、特定の希望する点滅速度を調整できるようになります。これは、以下に示すように、それぞれがカスケード接続された独自のネオンランプを備えたコンデンサネオン回路のアレイを取り付けることにより、ノベルティライトシステムのようにさらに強化することもできます。
これらのRCネットワークはそれぞれ、固有の時定数を有効にします。これにより、回路全体でネオンがランダムに点滅する場合があります。
ネオンランプトーンジェネレーター
発振器としてのネオンランプアプリケーションの別のバリエーションは、緩和発振回路である可能性があり、次の図に示されています。
これは、可変トーンポテンショメータを適切に調整することにより、ヘッドホンまたはおそらく小型スピーカーを介して出力を聞くことができる本物の信号発生器回路である可能性があります。
ネオンフラッシャーは、ランダムにまたは順次機能するように設計できます。順次フラッシャー回路を図10-6に示します。
必要に応じて、最後のステージへのC3接続を使用して、この回路に追加のステージを含めることができます。
Astableネオンランプフラッシャー
最後に、1対のネオンランプを使用した非安定マルチバイブレータ回路を図10-7に示します。
これらのネオンは、R1とR2（値は同じでなければなりません）とC1によって決定された頻度で順番に点滅または点滅します。
フラッシャーのタイミングに関する基本的な指示として、緩和発振回路のバラスト抵抗値またはコンデンサ値を増やすと、フラッシング速度またはフラッシング周波数を下げることができ、その逆も可能です。
ただし、一般的なネオンランプの動作寿命を保護するために、使用するバラスト抵抗値は約100 k以上である必要があり、コンデンサ値を1マイクロファラッド未満に維持することで、非常に単純な緩和発振回路で最高の結果が得られることがよくあります。
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