【正文】 霓虹燈的開關次數(shù)不影響使用壽命，適合制作廣告背景掃描。一般的商品用霓虹燈多采用冷陰極輝光放電形式工作。典型的冷陰極霓虹燈結構如圖22所示。由玻璃燈管、霓虹燈變壓器、霓虹燈專用高壓線等部分組成。圖22 霓虹燈的結構玻璃燈管根據(jù)要求彎制加工成直線狀或異形曲線狀的文字或圖案。玻璃管主要用來填充工作氣體，限制放電區(qū)域，保持真空和透射光線。玻璃燈管以直徑規(guī)格分為:ФФФФФФ1Ф1Ф1Ф20mm等。以玻璃材質分:鈉玻璃管(俗稱石灰料玻璃管)及鉛玻璃管又稱紅丹料玻璃管)。鈉玻璃管穩(wěn)定性差，受潮后極易變質、泛堿(風化)，牢度差易爆裂。目前國內大部分采用的是石灰料即鈉鈣玻璃，與國外采用的紅丹料玻璃即鉛錯玻璃質量相差較大，存在問題為:采用的鈉鈣玻璃內氧化錳雜質含量過大。鈉鈣玻璃的化學穩(wěn)定性差，玻璃表面長期使用后的透明度降低，使燈的光衰加劇:玻璃中的納原子向玻管的內表擴散，溶入熒光粉晶體中，使熒光粉劣化。如果在彎制過程中加溫過甚， 玻璃中的納原子析出與汞化合形成黑色的吸光納汞齊膜，使熒光粉的光效率大為下降。鉛玻璃管其熱性能、機械性能、電性能、化學穩(wěn)定性能、真空性能和光學性能優(yōu)于鈉玻璃，其耐候性、使用壽命大大超過鈉玻璃。玻璃管可以是透明的(俗稱明管)，也可以是涂有熒光粉的(俗稱粉管)，依據(jù)所需獲得光色而定。明管所充的工作氣體通常為惰性氣體，不同的惰性氣體有其不一樣的發(fā)光光譜特性。以氖氣最為常見，發(fā)紅色光，此時氖氣不僅參與放電，而且也參與發(fā)光。粉管內涂各種規(guī)格熒光粉，內充氫氣及少量金屬汞，汞蒸激發(fā)輻射2537埃紫外線，被熒光粉吸收而產生熒光，氛氣作用提高光效降低著火電壓。在玻璃管兩端各置一個金屬電極，作為發(fā)射電子和收集電荷之用。常用電解銅或鍍鎳鐵制成圓錐形，有足夠的發(fā)射面積，保證散熱和降低陰極電位。電極要能經受質量相當大的正離子轟擊而不致升溫過高，不熔化和減少陰極濺射。金屬電極外有云母片，其作用一是支撐電極，二是隔熱，防止在真空除氣過程中，電極升溫過高導致外玻璃管炸裂。電極作為霓虹燈管的核心部件，其質量與性能的優(yōu)劣將直接影響燈管的壽命。質量好的燈管除了對真空度有較高的技術要求外，更重要的是必須有一對發(fā)射性能良好的電極，因為電極殼的表層通過轟擊加熱的過程中，能形成一層非常有利于電子發(fā)射激活層。若在轟擊中，完全喪失了這一激活層，那么真空度再高，其壽命也不會超過1000小時的。實驗也證明了燈管壽命不是跟真空度成正比關系。霓虹燈的電極發(fā)射電子是由正子轟擊陰極表面而產生二次電子發(fā)射的。它取決于陰極的材質及陰極的表面狀態(tài)。實驗證明，當陰極表面被其它單層低逸出功金屬原子覆蓋時，其二次電子發(fā)射系數(shù)變大，逸出功降低，發(fā)射性能好，濺射少。霓虹燈電極材料大都使用銅、鐵、鍍鎳鐵等金屬制作的，這些金屬的逸出功較高，電子發(fā)射性能相對較差。如果燈管使用這些純金屬發(fā)射電子勢必造成其陰極壓降大，陰極濺射得快，從而使燈管很快因濺射失效，特別是銅電極濺射得更快。實驗證明，純金屬容易濺散，但在金屬表面氧化一層有益的氧化膜或涂一層其它逸出功較低的金屬或其氧化物，這樣做可以大大降低其逸出功的，提高了電子發(fā)射性能，從而減緩了陰極濺散，起到了延長燈管壽命的作用。于是人們在制造電極時，大都把電極進行預處理。常見的霓虹燈變壓器有兩種：漏磁變壓器和電子變壓器。漏磁變壓器既是變壓器，與普通變壓器有同樣的結構，在鐵芯上繞上初級和次級線圈，同樣在鐵芯窗口的中間部位增加了一個普通變壓器所沒有的磁分路，這個磁分路用小的硅鋼片疊合而成，且與鐵芯之間有空氣隙，有意讓鐵芯中的磁通能通過這一分路漏出鐵芯。其作用相當于在變壓器上安裝了一個安全閥，當次級電流增加時，鐵芯中的磁通就會被這磁分路所旁路，只有少數(shù)磁通與次級線圈相聯(lián)系，使次級的感應電動勢減小，從而使漏磁變壓器獲得了霓虹燈變壓器所需的保持燈管電流不變的特性。實際上，燈管的壽命與電極的性能和結構有著緊密的聯(lián)系著的。漏磁變壓器通過長期的使用和改進，設計及制作工藝都已達到完善和成熟。它的性能可靠，工作穩(wěn)定，被廣泛使用。漏磁式霓虹燈變壓器功率高450vA ，重量大于10公斤，雖然具有工作穩(wěn)定可靠，負載能力強(可帶1米到12米霓虹管)，但是漏磁變壓器需耗費大量的銅和鋼，笨重且價高，安裝困難。在電力資源日益緊張的今大，傳統(tǒng)的漏磁式霓虹燈變壓器正被能低、體積小、重量輕的電子式霓虹燈變壓器所取代。電子式霓虹燈變壓器一般6米的功耗不大于80W，12米的功耗不大于105W，大型霓虹燈工程中能大幅度節(jié)約電力資源，且方便安裝維護，但也有缺點，主要是可靠性差、亮度低、恒流性能弱，其中以可靠性問題最為突出。電子變壓器原理并不復雜，所用之電經過整流濾波后得到 3OOV左右的直流電壓，然后通過逆變電路，將直流電轉變?yōu)楦哳l交流電，再經升壓變壓器升壓到很高的電壓供霓虹燈啟輝工作電路通常設置有保護電路，以保證霓虹燈管開路或短路等異常情況時電路的安全。用電子技術制成的霓虹燈電子變壓器，在霓虹燈工程中得到廣泛應用，相當大范圍內取代了傳統(tǒng)的漏磁變壓器。變壓器通過霓虹燈專用高壓絕緣線、杜美絲與玻璃管內電極相連。常見的高壓線有兩種：一是普通高壓線即塑料高壓線，這種高壓線價格便宜，但塑料容易老化，室外使用不久塑料就要老化易引起拉火等，安全性較差。另一種是硅橡膠絕緣高壓線，是目前較理想的霓虹燈連接線，安全性強，可靠性好。針對霓虹燈電子變壓器可靠性差的問題，本文從性價比及可靠性兩方面研究市場上逐漸成為主流的6到8米電子式霓虹燈變壓器，主要考慮關鍵部件設計、器件優(yōu)選和易損器件的保護，以期提高可靠性和性價比。電子變壓器的線路及工作原理霓虹燈電子變壓器電子線路見圖23。圖23 霓虹燈電子變壓器線路圖工作原理為:220V交流電經DlD4整流、C2和C3濾波后變成直流電，供給后面的振蕩線路，C2和C3聯(lián)接點的電壓在15V左右，RR2穩(wěn)定155V電壓。 A1是按的保險絲，起短路及大電流保護作用。RC1消除交流電高頻干擾。振蕩起振線路由RRCD6和D7構成，220V直流電經RR6對C4充電，當C4電壓上升到某一個值時，觸發(fā)二極管D7導通，使得三極管T2基極與發(fā)射極得到正向偏置電壓而導通，注意R5的功率要有2W。振蕩主線路由TTLLLR8和R9組成，由于起振線路的觸發(fā)使得T2導通，一旦T2導通，C3通過B初級、L3 和T2放電。LL2和L3繞在同一個高頻鐵氧體磁芯上，且同名端如圖1所示，由于有電流流過L3，L1和L2上感應電壓使得T2由導通變?yōu)榻刂?，而T1由截止變?yōu)閷?。一旦T1導通，C2通過TL3和B的初級放電，此時通過L