Класифікація газорозрядних вентилів (газонаповнених діодів)

Діод — електронний прилад з двома електродами, що пропускає електричний струм лише в одному напрямі. Застосовується урадіотехніці, електроніці, енергетиці та в інших галузях, переважно для випрямляння змінного електричного струму, детектування, перетворення та помноження частоти, а також для переключення електричних кіл.

Класифікація електровакуумних діодів

Електровакуумний діод — вакуумна двоелектродна електронна лампа, що має лише анод і катод[1].

Катод діода нагрівається до температур, при яких виникає термоелектронна емісія. При подаванні на анод позитивної відносно катода напруги частина емітованих електронів спрямовується до аноду, формуючи його струм, у протилежному випадку емітовані катодом електрони повертаються на катод. Таким чином, діод випрямляє прикладену до нього змінну електричну напругу. Ця властивість діода використовується для випрямлення змінної напруги і детектування сигналів високої частоти. Практичний частотний діапазон традиційного вакуумного діода обмежується значеннями 500 МГц. Дискові діоди, що інтегровані у хвилеводи, здатні детектувати частоти до 10 ГГц. Залежно від призначення та виконання електровакуумні діоди бувають наступних виконань:

· Одинарний (одноанодний) діод — малопотужний різновид електровакуумного діода, призначений для детектування сигналів високої частоти.

· Подвійний (двоанодний) діод — те ж але містить два діоди в одному корпусі із спільним розігрівом катода з метою використання їх у схемах двопівперіодного випрямлення.

· Кенотрон (від грец. kenos — порожній і (elec)tron) — електровакуумний діод, що використовується у випрямних та імпульсних режимах[1] (потужний різновид електровакуумного діода). Одинарний (одноанодний) кенотрон містить катод прямого або непрямого розігріву і анод. Низьковольтні кенотрони (допустима зворотна напруга на аноді до 2 кВ, допустима сила прямого струму сягає декількох ампер) мають оксидні катоди. Високовольтні кенотрони (напруга до 1 МВ, сила струму до 500 мА) мають оксидний або карбідований катод. З розвитком напівпровідникової техніки кенотрони повністю витіснені напівпровідниковими діодами.

· Механотрон — Електронно-керована лампа, в якій керування потоком електронів та іонів здійснюється механічним переміщенням одного чи декількох їх електродів відносно інших[1]. Може виконуватись як електровакуумний або газорозрядний прилад. Зазвичай, це різновид діода, у якому силою електронного чи іонного струму можна керувати механічним впливом ззовні. Механотрон є одним з видів електронно-механічних перетворювачів. Призначений для прецизійного вимірювання лінійних переміщень, кутів, сил і вібрації в контрольно-вимірювальних пристроях.

Класифікація газорозрядних вентилів (газонаповнених діодів)

Газорозрядний вентиль — газорозрядний прилад, який має переважно односторонню провідність^[1]. Електроди газорозрядних вентилів — анод, що виготовляють знікелю, сталі або графіту, і оксидний катод з прямим чи непрямим підігрівом (виключення становить ігнітрон з ртутним катодом) — поміщені в середовище інертного газу або суміші газів під тиском 0,1—0,25мм рт. ст. або пари і під тиском 0,001—0,01 мм рт. ст. Залежно від призначення та виконання газонаповнені діоди включають такі різновиди:

· Газотрон — некерований газорозрядний вентиль з дуговим розрядом у газі чи парах металів^[1] у вигляді газонаповненої лампи як і електровакуумний діод також має гарячий катод і анод, однак відрізняється деякими конструктивними особливостями. Електрони, емітовані катодом зазнають прискорення від позитивно зарядженого анода. Оскільки в лампі замість вакууму знаходяться частки газу то довжина шляху вільного пробігу електрона є невеликою — він вдаряє у молекулу газу вибиваючи з неї електрони тим самим іонізуючи газ. В лампі утворюється іонізований газ, що складається з різних зарядів — від'ємних електронів і додатних іонів. Електрони рухаються до аноду, іони до катоду. З огляду на різницю мас головним носієм струму є електрони, іони рухаються значно повільніше. Такі діоди знайшли застосування у підсилювачах великої потужності.

· Тиратрон (від лат. thýra — двері, вхід та (elec)tron), — іонний газорозрядний багатоелектродной комутатор струму (керований діод), в якому між анодом і катодом можуть розташовуватися один (тріод), два (тетрод) або більше керуючих електродів^[1]. Для того, щоб запалити розряд між анодом і катодом, на сітку подається електричний сигнал. На відміну від вакуумних тріодів, при знятті керуючого сигналу струм між анодом і катодом продовжується до тих пір, поки напруга на аноді не зменшиться нижче за напругу підтримки розряду. В сучасній електроніці, малопотужні тиратрони практично повністю витиснені напівпровідниковими приладамитиристорами. Сучасні потужні тиратрони застосовуються при комутації імпульсів струму до 10 кА і напруги до 50 кВ.

· Тиратрон тліючого розряду — тиратрон із холодним катодом, в якому необхідний струм є струмом тліючого розряду^[1]

· Ігнітрон (ртутний випрямляч) (від лат. Ignis — вогонь та (elec)tron) — керований ртутний вентиль, в якому головний дуговий розряд виникає від ігнайтера, зануреного в ртуть, на який подається електричний імпульс позитивної полярності по відношенню до катода^[1]. Застосовується як ртутний електричний вентиль у потужних випрямних пристроях, електроприводах, електрозварювальних пристроях, тягових та випрямних підстанціях тощо із середньою силою струму у сотні ампер та випрямленою напругою до 5 кВ. Для ігнітрона характерним є незначний спад напруги (15—20 В) та високий ККД (98—99 %)^[2] Ігнітронні контактори мають значні переваги перед електромагнітними контакторами, а саме: безінерційність, відсутність рухомих частин і вимикання струму в нульовій точці; все це забезпечує однорідність сили струму і відсутність перенапруг на трансформаторах при розмиканні струму.

· Стабілітрон (від лат. stabilis — стійкий, сталий та (elec)tron) — двоелектродний газорозрядний а також, напівпровідниковий пристрій (див. нижче), напруга на якому при зміні (у певних межах) струму, що проходить через нього змінюється незначно. Стабілітрони застосовують для підтримання сталої напруги на заданій ділянці електричного кола, наприклад, у стабілізаторах напруги. Серед газорозрядних стабілітронів розрізняють:

· Стабілітрон коронного розряду — іонний газорозрядний електровакуумний прилад, що призначений для стабілізації напруги (400 В…30 кВ) при малому споживанні струму (одиниці-десятки мікроампер) (для живлення електронно-променевих трубок, фотоелектронних помножувачів, лічильників Гейгера). Колби заповнюються воднем під тиском, близьким до атмосферного^[3].

· Стабілітрон тліючого розряду (застаріле — стабіловольт) — йонний газорозрядний електровакуумний прилад, що призначений для стабілізування напруги. Стабілітрони тліючого розряду заповнені сумішшю інертних газів і приначені для стабілізації напруг від 80 В (аргоново-гелієва і неон-криптонова суміші) до 1,2 кВ (гелієво-неонова суміш). Ця конструкція стабілітрона зазвичай має лише історичну цінність.

Поиск по сайту: