霓虹灯是由玻璃罩构成的辉光灯，用一对隔离电极固定，并含有惰性气体（氖或氩）。霓虹灯的主要用途是指示灯或指示灯。
当提供低电压时，电极之间的电阻是如此之大，以至于氖实际上表现得像一个开路电路。
然而，当电压逐渐升高时，在某一特定水平，氖玻璃内的惰性气体开始电离，并导致极易导电。
因此，气体开始从负极周围产生辐射照明。
如果惰性气体碰巧是氖，则照明是橙色的。对于不常见的氩气，发出的光是蓝色的。
霓虹灯的工作原理
霓虹灯的工作特性如图10-1所示。
在氖灯灯泡中触发发光效应的电压水平称为初始击穿电压。
一旦达到该击穿水平，灯泡将被触发进入“点火”（发光）模式，霓虹灯端子上的压降几乎保持不变，而与电路中电流的任何增加无关。
此外，随着电源电流的增加，灯泡内部的发光部分也会增加，直到负极的总面积被辉光填满为止。
任何电流的增加都可能使霓虹灯进入电弧状态，在这种情况下，辉光照明在负极上变成蓝白色的光，并开始产生灯的快速降解。
因此,为你照亮一个霓虹灯有效,你必须有足够的电压灯的“火”,然后,充足的串联电阻电路中能够限制当前水平,保证灯保持运行在典型的发光的部分。
由于霓虹灯的电阻本身非常小，在它被点燃后不久，它需要一个串联电阻与它的供电线路之一，称为镇流器电阻。
氖击穿电压
通常霓虹灯的点火或击穿电压在60到100伏特之间(有时甚至更高)。连续电流额定值相当小，一般在0.1到10毫安之间。
串联电阻值根据输入电源电压确定，霓虹灯可通过该电压连接。
当用220伏(市电)电源控制霓虹灯时，一个220 k电阻通常是一个很好的值。
对于许多商用霓虹灯而言，电阻器可能包含在结构主体中。
在没有给出任何精确信息的情况下，可以假定一盏霓虹灯在被点亮时没有电阻，但在其两端可能有大约80伏特的电压下降。
如何计算氖电阻
霓虹灯镇流器电阻器的适当值可通过考虑该基准来确定，该基准与通过其使用的精确电源电压有关，例如，假定“安全”电流约为0.2毫安。
对于220伏的电源，电阻可能要失去250 - 80 = 170伏。通过串联电阻和氖灯的电流为0.2毫安。因此，我们可以用下面的欧姆定律公式来计算氖的合适串联电阻:
R = V/I = 170 / 0.0002 = 850,000欧姆或850k
这电阻的值用大多数商用霓虹灯都是安全的。当氖辉光不是很刺眼时，可以降低镇流器的电阻值，以驱动灯在典型辉光范围内更高。
也就是说，电阻不能降低太多，这可能会导致整个负极被热辉光吞没，因为这可能表明灯现在被淹没并接近电弧模式。
另外一个关于霓虹灯功率的问题是，与在黑暗中相比，它在环境光中通常看起来更加闪亮。
实际上，在完全黑暗的情况下，照明可能不一致，或者需要增加击穿电压来启动灯。
有些氖原子带有一点放射性气体，与惰性气体混合以促进电离，在这种情况下，这种效应可能不可见。
简易霓虹灯电路
在以上的讨论中，我们对这种灯的工作原理和特点有了详细的了解。现在，我们将有一些乐趣与这些设备，并学习如何建立一些简单的霓虹灯电路，使用在各种装饰灯光效果的应用。
氖灯作为恒压电源
由于霓虹灯在标准照明条件下具有恒定电压的特点，可以作为稳压装置使用。
因此，在上面显示的电路中，如果霓虹灯在典型的发光区域内继续工作，则从灯的每一侧提取的输出可能会像恒压源一样工作。
这个电压将与灯的最小击穿电压相同。
霓虹灯闪烁电路
如下图所示，在松弛振荡器电路中使用霓虹灯（如闪光灯）。
这包括串联到直流电压的电源电压的电阻器（R）和电容器（C）。霓虹灯与电容器并联。该霓虹灯用作显示电路功能的视觉指示器。
该灯几乎像一个开路，直到达到其点火电压，当它瞬间切换电流通过它非常像一个低值电阻，并开始发光。
因此，该电流源的供电电压必须高于氖灯的击穿电压。
当这个电路被供电时，电容器开始以由电阻/电容器RC时间常数决定的速率积累电荷。霓虹灯得到的电压供应相当于通过电容器端子产生的电荷。
一旦该电压达到灯的击穿电压，它就会打开，并通过霓虹灯灯泡内的气体迫使电容器放电，从而使霓虹灯发光。
当电容器完全放电时，它会阻止任何进一步的电流通过灯，因此它会再次关闭，直到电容器收集到另一个等于霓虹灯点火电压的水平电荷，并且循环现在不断重复。
简单地说，霓虹灯现在保持闪烁或闪烁的频率由时间常数分量R和C的值决定。
张弛振荡器
在这个设计中的一个修改在上面的图中显示，通过使用一个1兆欧的电位器工作，就像一个镇流器电阻和一对45伏或4个22.5伏的干电池作为电压输入源。
把电位器微调到灯亮为止。然后将花盆向相反的方向旋转，直到霓虹灯的光芒逐渐消失。
允许电位计处于该位置，霓虹灯必须开始以不同的闪烁速率闪烁，这取决于所选电容器的值。
考虑图中R和C的值，电路的时间常数可计算如下:
T=5（兆欧）x 0.1（微法拉）=0.5秒。
这不是霓虹灯的真实闪烁率。可能需要几个时间常数（或更少）才能使电容器电压累积到霓虹灯点火电压。
如果接通电压超过电源电压的63%，则该值可能更高；如果霓虹灯点火电压规格低于电源电压的63%，则可能更小。
此外，这意味着可以通过改变R或C分量值来修改闪烁率，可能通过替换计算出的各种值来提供替代时间常数；或者使用并联电阻或电容器。
例如，连接一个与R并联的相同电阻器可能会使闪烁率增加两倍（因为并联添加类似电阻器会使总电阻减少一半）。
将相同值的电容器与现有的C并联，可能会导致闪烁速度降低50%。这种类型的电路称为弛豫振荡器．
随机多重霓虹灯闪光器
用可变电阻器代替R可以调整任何特定的期望闪烁率。这也可以像一个新奇的灯光系统一样，通过连接一组电容式霓虹灯电路进一步增强，每个电路都有自己的霓虹灯级联，如下所示。
每一个RC网络都有一个独特的时间常数。这可能会在整个电路中产生霓虹灯的随机闪烁。
霓虹灯音调发生器
作为振荡器的霓虹灯应用的另一个变化可能是松弛振荡器电路，如下图所示。
这可能是一个真正的信号发生器电路，通过适当调整可变音调电位器，可以通过耳机或小型扬声器收听其输出。
霓虹灯闪光器可设计为随机或顺序工作。顺序闪光器电路如图10-6所示。
如果需要，可通过将C3连接至最后一级，将附加级包括在该电路中。
不稳定霓虹灯闪光灯
最后，下图显示了一个使用一对霓虹灯的非稳态多谐振荡器电路。
这些霓虹灯将以R1和R2(它们的值必须相同)和C1决定的频率依次闪烁或开/关。
作为闪光器定时的基本说明，增加松弛振荡器电路中的镇流器电阻值或电容值可以降低闪光器的闪烁率或闪烁频率；反之亦然。
然而，为了保护典型霓虹灯的工作寿命，使用的镇流器电阻值不得低于约100 k；在非常简单的弛豫振荡器电路中，最好的结果通常可以通过将电容值保持在1微法拉以下来实现。
更多种类的霓虹灯电路
霓虹灯闪烁的明星
下一个霓虹灯电路提供了一个可爱的霓虹灯闪烁发光的结果。过去，我经常用这个设计来装饰派对。由于灯的点火范围不同，照明顺序基本上是随机的，因此闪烁的灯或“微小的闪烁的星星”。
在任何时候，单个（或有时两个）灯都会点亮，以允许电容器充电。当电容器充电时，这超过了另一个霓虹灯的点火阈值，迫使它触发。由于换向冲击，处于点亮模式的某些灯随后关闭先前点亮的其他一些灯。这些RC和氖网络基本上是弛豫振荡器。
为了使这些振荡器工作，电阻和电源电压都需要选择在NE-2霓虹灯曲线的负电阻部分附近。这通常发生在比较大的值范围内。一些额外的奢侈的东西可能需要进一步的实验。
电阻值在1至4兆欧范围内通常是一个良好的起点。确切地说，令人惊讶的是，我仍然不知道如何使用LED实现这种照明模式，而LED可能会变得非常简单、便宜或能耗低。
霓虹灯驱动电路
对于5-15伏直流电源，上述电路可用于驱动霓虹灯或产生高达数百伏的低电流直流电压。555设置为3-kHz非稳态多谐振荡器，其方波输出通过电阻器R3提供给指示变压器T1的一次绕组。
变压器的细节
该电路中的T1可以是一个具有适当匝数比的微型音频变压器，以产生必要的高输出电压。10伏输入电源和具有1:20匝数比的变压器将在此电路中提供200伏峰值的无负载直流输出。在半波整流器和滤波电容器的帮助下，这种交流电源可以很容易地转换为直流电。
你好Swagatam。我很高兴看到人们还在玩霓虹灯。它们是很有趣的学习工具。除了闪光灯，追逐器，触发器(切换和S/R)等，它们非常适合玩静电，检测射频场，甚至当大气电压梯度高到足以照亮它们时显示。
Anyway, I had one comment about your Random Multiple Neon Flasher schematic. Notice that C1, C2, and C3 are connected in parallel. There’s only one capacitor needed for this circuit, which I once built 60 years ago. Lol. I made mine with one R, one C, and six neons connected in parallel. You get a wild chaotic action that’s extremely sensitive to ambient light. It performs best in total darkness and with the six bulbs located close enough together that their emitted light affects adjacent bulbs. In bright light, the action drops way down and almost stops.
顺致敬意，
菲尔。
谢谢你菲尔，谢谢你宝贵的反馈，希望读者会发现它们有用。
先生，我现在很清楚严格意义上霓虹灯没有极性但我有一个电饭煲有三个功能三个霓虹灯指示灯。电路中二极管与灯泡的一端串联，另一端与电阻器串联。电炉是用交流电供电的。我想知道在这个电路中，led是在直流而不是交流下工作的。请回答。
s.sathananthan, LED工作与半波直流!
非常感谢你提供的信息很好地澄清了我的问题。
不客气！！
很久以前我就在寻找这些信息，感谢上帝，我找到了你的网站，让我告诉你…非常感谢!
不客气！
我对从你的项目中获取知识很感兴趣。我希望你所有的努力都是成功的，这将有助于广大人民。
谢谢你，爱德华，我很欣赏你的想法。
非常好的霓虹灯教程
我在Geisers上见过绿色霓虹灯。里面的气体是什么?我们在哪里可以得到不同颜色的霓虹灯(微型)指示器
对不起，我不知道。
我相信我能回答这个问题。多年前，有各种各样大小不同的气体放电灯。氖只是其中之一。另一种常见的版本充满氩气，发出紫色的光。如果你想使用气体放电灯作为电压调节器，氩气是更好的选择。霓虹灯也可以调节，只是不像氩气那样好。现在很难找到这些东西了，因为它们都被led和固态取代了。
如果我没弄错的话，你看到的绿色霓虹灯看起来里面有一层白色的涂层，是吗？。这是一种荧光粉，在紫外光的激发下会发出绿色的光。除了我们联想到的粉红橙色霓虹灯外，电离霓虹灯还发出远至紫外线范围的光。该紫外光激发灯内部的磷光体。没有危险，因为灯罩的玻璃几乎吸收了所有的紫外线。该灯也可能充满了氩气而不是氖气。但绿光来自磷光体的辉光，而不是气体。
顺致敬意，
菲尔。
亲爱的斯瓦加坦：，
非常感谢这些信息，但我有一个评论“霓虹灯只在DC工作”
在实践中，我有许多电路，工作在交流，最简单的是螺丝刀电压测试仪。
谢谢阿里，霓虹灯灯泡也将与上述文章中建议的高压直流电一起工作。
我想成为一名电子工程师(40多年)。我在60年代还是个孩子的时候经常玩霓虹灯。B无线电电池太贵了，所以我们只用了一根电源线和交流线路电压来建造我们的创造物。霓虹灯可用于交流或直流。这就是他们的优点，这并不重要。说到这里，我同意你的方法…新手可能不应该在没有隔离变压器或至少一个保险丝的情况下连接到交流线路电压。继续努力。
非常感谢您的友好反馈！
伟大的,有用的
谢谢你的反馈!
非常好的信息在你的文章。与SStark相似，我是EE，在60年代玩霓虹灯。三点意见。
1.当霓虹灯连接到交流电源时，两个电极都会发光。只需要在1支腿上安装电阻器。
2.即使有隔离变压器，仍然有高电压。所以实验人员必须小心!
3.用保险丝是个好主意。最好使用10ma(毫安)的保险丝。选择125或250额定电压，以适合的应用。
谢谢你提供的宝贵信息。感谢!