電気柵用電圧チェッカーのネオン管版

通常のネオンランプを使い、昨日リンクしたページの回路のように接続すると設計が大変だ。
この回路は元々海外のサイトで公開されていたもの(定数が同一かどうかは不明)である。

ネオンランプは50V〜80Vで点灯し、点灯すると定電圧放電管になる。
したがって抵抗分圧して、その抵抗と並列にネオン管を接続すると分圧比は抵抗比ではなくなる。
ネオン管が点灯している状態と点灯していない状態では分圧比が狂う。
これを避けるためには分圧抵抗と並列に入れるネオン管に、直列に抵抗を入れる必要がある。
これで分圧抵抗とネオン管に入れた直列抵抗の比だけネオン管の影響が軽減される。
これで計算してみると分かるが、分圧抵抗に結構電流を流さないと、ネオン管の点灯/消灯での分圧変化の影響が残る。

R2の両端の電圧が100Vになるとネオン管が点灯すると仮定すると、100μAの電流がそこに流れれば良い。
ネオン管の電流制限抵抗R3を100kΩ、ネオン管点灯電圧を80Vとするとネオン管には200μAが流れようとする。
ネオン管消灯時にはR2のみに流れていた電流が、ネオン管が点灯するとR2に流れるより多い電流がネオン管経由で流れようとする。
ネオン管が点灯すると、R2にはR3が並列接続されたように見えるからだ。
R2に対してR3が凄く大きな抵抗値ならば影響は少ないが、R3を大きくするとネオン管への電流が減少する。
なおネオン管は定電圧放電管ではあるが、点灯時の内部等価抵抗は数kΩに見えるのだとか。
実験的に定数を決めることは出来るが、それはネオン管の特性依存になる。
定電圧放電管と言っても、昨日リンクしたページの回路図のようにネオン管の定格電流の100倍もの電流を流したらどうなるのかは分からない。

では、私だったらどうするか。
これは良いのでは？
特性表によれば10mAの電流を流すと全点灯になるようなので、このネオン管に直列に1MΩの抵抗を入れれば点灯しそうだ。
負荷はかなり重いのだが、解決するには別電源が必要になる。

もう一つは分圧器とネオン管の組み合わせを複数個並列にする事であり、市販品はこの回路ではないかと思う。
設計は簡単で入力抵抗も約12MΩが確保出来る。
ネオン管への電流も200μA以下に設定出来る。
ただし電圧分解能を上げるために多数を並列に接続していけば、入力抵抗はそれに応じて下がってくる。
ネオン管の放電(点灯)開始電圧は50V〜90Vと幅があるので、それに応じた抵抗値の設定が必要だ。

今朝は雪が舞っている。
この冬初めての積雪で、1〜2cmといったところ。
雨には耐える電気柵だが、碍子に雪が積もればリークする。
朝の時点で碍子への明確な積雪はなかったが、それでも柵電圧は11.8kVまで低下していた。
その後更に雪が積もってくると8.8kVに下がる。
グラスファイバーのポールは着雪で真っ白になっている。
碍子の上にも雪が積もり耳を澄ますと小さな放電音が聞こえるも、雪を溶かすほどの熱量はない。
通常は13.6kVなので差は明確である。


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