Neon-Glimmlampen (auch oft kurz NE-2) sind in mit Neongas gefüllte, kleine Glasbehälter mit zwei Metall-Elektroden, die beim Stromfluß glühen/glimmen. Sie werden oft als Leucht-Indikatoren in Haushaltsgeräten mit Netzbetrieb verwendet, z.B. Bügeleisen, Kaffeemaschinen oder in beleuchteten Netzschaltern von Mehrfachsteckdosen.
Neon-Glimmlampen sind recht robust und werden weder durch Vibrationen, mechanische Ströße oder häufiges
An- und Ausschalten beeinträchtigt. Sie können zwischen -40°C bis zu 150°C betrieben werden und sind auch
unempfindlich gegenüber Spannungsschwankungen oder -spitzen. Die Lebensdauer der Neon-Glimmlampen wird oft
mit bis zu 100.000 Stunden angegeben.
In der Regel sind die Glimmlampen wirklich mit
Neon-Gas gefüllt und leuchten so in tief
orangener Farbe. Oft sind auch blaue bzw. grüne Indikatorlampen erhältlich, die jedoch meist mit
Argon-Gas befüllt sind, welches im
ultravioletten Lichtspektrum leuchtet. Durch die Beschichtung der Innenwandung mit einer speziellen
flusreszierenden Schicht kommen die Farben grün und blau zustande.
Beim Betrieb der Neon-Glimmlampen muss man zwischen Zündspannung und Betriebsspannung
unterscheiden:
Die Zündespannung liegt meist bei 50V-100V und muss überschritten werden, um eine initiale
Zündung des Gases zu ermöglichen, dann kann die Lampe mit einer niedrigeren Spannung weiterbetrieben werden
(10-20V).
Betreibt man die Glimmlampen mit 240V, so muss immer ein entsprechende Vorwiderstand in Reihe geschaltet
werden.
Der Umgang mit (Netz-)Spannung von 240V ist lebensgefährlich und ist nicht empfohlen!
Nachbau und Betrieb der hier gezeigten Schaltungen ausdrücklich auf eigene Gefahr!
Die Stromaufnahme ist meist recht gering (0,2mA bis 3mA) und in der Regel wird ein Vorwiderstand von 10kΩ bis zu 220kΩ empfohlen. Doch bevor man willkürlich eine NE-2-Lampe mit einem zufällig gewählten Widerstand verschaltet, sollten einige Berechnungen durchgeführt werden, wie der folgende Versuch mit verschiedenen Widerständen zeigt.
Da ich bei meinen Neon-Glimmlampen nicht ganz sicher war, mit welcher Spannung sie genau betrieben werden sollten, habe ich mich entschlossen, eine kleine Versuchsreihe aufzubauen, um somit den optimalen Vorwiderstand herauszufinden.
Bei der verwendeten Netz-Spannung von 240V ergeben sich für die verschiedenen Widerstände die folgenden Werte (Rechner für Ohmsches Gesetz und Leistung benutzen):
| Widerstand | Stromstärke | Leistung |
|---|---|---|
| 47 kΩ | 5,1 mA | 1,2 W |
| 100 kΩ | 2,4 mA | 576 mW |
| 220 kΩ | 1 mA | 240 mW |
| 300 kΩ | 800 µA | 19,2 mW |
| 680 kΩ | 353 µA | 8,5 mW |
| 1 MΩ | 240 µA | 5,7 mW |
Man sieht recht schnell, welche Leistung durch die Widerstände aufgenommen wird.
Die üblichen 1/4-Watt-Widerstände aus den Beiträgen können hier nicht verwendet
werden, denn sie würden zu heiß oder zerstört werden (nur bei Widerstandswerten oberhalb von 300kΩ verwendbar).
Daher habe ich mich für die 1W-Widerstände entschieden, jedoch aber erst mit einem Wert von 100kΩ angefanden,
denn bei 47kΩ übersteigt die Leistung schon die Verträglichkeit der Widerstände.
Es ist jedoch natürlich auch leicht möglich mehrere Widerstände in Reihe zu werden, um so die Leistungsaufnahmen
zu teilen, z.B. 4×47kΩ = 188kΩ
Die Spannungversorgung habe ich mit dem sog. HOPI-Meter durchgeführt, welches auch gleich die wichtigsten Werte anzeigt:
Hier kann man im Detail erkennen, wie die immer höher werdenden Widerstandswerte von links nach recht
eine Abnahme der Leuchtkraft der NE-2-Lampen bewirken.
(100 kΩ, 220 kΩ, 300 kΩ, 680 kΩ, 1 MΩ)
Nachtrag: In dem Video-Beitrag Total Fail!!! The Green Neon Is A LIE!!! wurde von Fran Blanche durch einen mehrtägigen Dauertest heraus gefunden, dass speziell die mit Phosphor beschichteten Neon-Glimmlampen scheinbar nur eine sehr kurze Brenndauer haben und daher nur nicht für einen Dauerbetrieb ausgelegt sind.
Um einen Schaltkreis mit einer blinkenden Neon-Glimmlampe zu bauen, werden noch zwei weitere Bauteile
benötigt: eine Diode D1 und ein Kondensator C1.
Wichtig ist, dass beide Komponenten mindestens 250V aushalten können!
Das Prinzip dieses Schaltkreises basiert auf einem
Relaxationsoszillator.
Hierbei wird der Kondensator C1 durch den Widerstand langsam aufgeladen. In unserem Fall passiert das durch den
Wechselstrom mit einer Frequenz von 25Hz, da nur jede zweite Welle durch die Sperrdiode D1 den Stromkreis passieren
kann. Ist C1 nun nach einiger Zeit geladen bzw. ist die Entladespannung der Neon-Glimmlampe erreicht, so kann der
Strom solange durch die Lampe fließen, bis der Kondensator entladen ist.
Die Frequenz des Blinkens wird durch die Bauteile R1 und C1 bestimmt.
Vorsicht: Kondensatoren können ihre Ladung noch lange Zeit halten und sollten nach der Trennung
vom Stromkreis über einen Widerstand kontrolliert entladen werden! Geladene Kondensatoren sind lebensgefährlich!
Eine kleine Abwandlung des oben gesehenen Blinkers wird mit einem Polypropylen-Folienkondensator und einem zusätzlichen Widerstand vor der Neon-Lampe aufgebaut.
