электровакуум.приборы (1084498), страница 23
Текст из файла (страница 23)
Однако сеточные токи невелики и мощность, рассеиваемая сетками, у модуляторных ламп небольшая по сравнению с генераторными лампами. Лампы имеют невысокий КПД, но должны отдавать большую мощность в нагрузку, поэтому их аноды, как и у генераторньгх ламп, рассеивают большую мощность. На рис. 9.4 приведены анодносеточные, а на рис.
9.5 — анодные характеристики мощного модуляторного триода ГМ-3А. Триод имеет левые анодносеточные характеристики с большой протяженностью линейного участка в области отрицательных сеточных напряжений. Сетка в модуляторных лампах редкая с большой проницаемостью, поэтому коэффициент усиления имеет небольшое значение (от 5 до 20) . 113 На графике семейства анодных характеристик модуляторных ламп приведена кривая допустимой мощности, рассеиваемой анодом, Р, = = Р, е„( У,.
Гипербола ограничивает сверху область возможных электрических режимов лампы, и нагрузочная характеристика, по которой перемещается рабочая точка, должна проходить виже этой кривой. Кроме того, в предельных зксппуатационных данных лампы приводятся максимально допустимые значения тока и напряжения. На семействе анодных характеристик (рис. 9.5) вьщелена область допустимых электрических режимов, т. е. границы, в пределах которых разрешается выбор рабочей точки.
Такая же область существует не только у мо1цных ламп, но и у других электронных ламп любого назначения. Дополнительные параметры геиераториых и модуляториых ламп. Возможность применения мощных ламп в различных устройствах определяется не только статическими параметрами, но и рядом дополнительных параметров. Рассмотрим основные из них. Ток эмиссии катода — зто ток с катода на соединенные вместе остальные электроды при определенном напряжении на них.
Действующий потенциал в мощных лампах может в определенные моменты работы достигать такого значения, что объемный заряд у поверхности катода рассасывается и ток катода становится равным току эмиссии. Напряжение на электродах генераторных и модуляторных ламп не должно даже кратковременно превышать предельных значений из-за возможности возникновения пробоев между электродами, имеющими высокую разность потенциалов.
Пробои могут произойти по причине ухудшения вакуума в баллоне лампы и изоляционных свойств крепежных деталей. Мощность, рассеиваемая сетками. При работе генераторных ламп с большими положительными напряжениями управляющих сеток выделяющаяся на них мощность может достигать больших значений. Большая мощность вьщеляется также на экранирующих сетках генераторных тетродов и пентодов. Поэтому важным параметром мощных ламп является мощность, рассеиваемая сетками, что требует принятия конструктивных мер при разработке этих ламп. Обратные токи управляющей сетки.
Природа обратного сеточного тока будет рассмотрена в гл. 10. Поэтому остановимся лишь на одной компоненте сеточного тока, обусловленной термозлектронной эмиссией сетки. В результате разогрева управляющей сетки генераторных ламп излучением с катода и анода, а также мощностью, вьщеляюгцейся при протекании прямого сеточного тока, термозлектронная эмиссия сетки может быть заметной. В отрицательные полупериоды переменного напряжения на сетке разность потенциалов между сеткой и катодом иногда достигает значений, превышающих киловольты. При этом электроны, змиттированные горячей сеткой, бомбардируют катод, что может привести к разрушению его поверхности.
Это явление особенно опас. но при использовании оксидных и карбидированных катодов. 114 Сопротивление холодного катода. Вольфрамовые и карбидированные катоды имеют в холодном состоянии гораздо меньшее сопротивление, чем в горячем, поэтому при подаче полного (номинального) напряжения накала пусковой ток может в 10 раз превьппать установившееся для горячего катода значение. Возникающие при этом злектродинамические усилия могут привести к разрушению катода. Накал на мощные генераторные и модуляторные лампы подают ступенями, а среди параметров ламп указывается наибольший пусковой ток накала. 9.4, КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ГЕНЕРАТОРНЫХ И МОДУЛЯТОРНЫХ ЛАМП В отличие от ранее рассмотренных электронных ламп малой и средней мощности электроды в лампах большой мощности не монтируются на одной стеклянной или керамической ножке.
Катоды. Тип и конструкция катода моптной лампы определяются требуемым значением тока эмиссии, допустимыми напряжениями между электродами и рабочей температурой окружающих катод деталей. В генераторных лампах применяют оксидные, оксидно-ториевые, карбиднрованные и вольфрамовые катоды. При очень высоких'анодных напряжениях большую опасность представляет ионная бомбардировка поверхности катода, поэтому в генераторных лампах с высоким напряжением анода к вакууму предъявляются повышенные требования.
Оксидный катод, обладающий наибольшей эмиссионной способностью, применяют, как правило, в маломощных генераторных лампах с невысоким рабочим напряжением. При очень высоких напряжениях используются вольфрамовые катоды, не боящиеся ионной бомбардировки. В ряде случаев существенное значение имеет время разогрева катода. Для уменьшения этого времени применяют специальные конструкции катодов с малой тештовой инерционностью. В прямонакальных катодах используется так называемая решетчатая конструкция (рис. 9.6), представляющая собой перекрещивюощиеся нити торированной вольфрамовой проволоки. Время разогрева катодов косвенного накала во многом зависит от теплоемкости алундовых изоляторов подогревателя. Устранение алунда с поверхности подогревателя позволило резко увеличить скорость нагрева катода.
На рис. 9.7 представлен катод мощной лампы с неалундированным подогревателем. Изоляцию катода от подогревателя обеспечивает тонкие гребенки из керамики. Аводы. Конструкция анодов генераторных ламп определяется значением мощности, рассеиваемой анодом, и способом их охлаждения. В лампах малой и средней мощности аноды имеют естественное охлаждение за счет излучения энергии. Размеры анодов зависят от требуемого значения рассеиваемой мощности. Материалом анода чаще всего служит 115 йрг Рис. 9.6. Решетчатый катод а) Рис.
9.7. Конструкпля катода мошной генераторной лампы с неалундированным подогревателем: 1 — цилиндрический катод; 2 — гребенки нз апундовой керамики; 5 — тело накапа; 4 — цнлищзрический каркас из ниобиевой илн танталовой жести; 5 — ннобиевая или танталовая лента дпя крепления алундовых гребенок никель, поверхность которого подвергается чернению для увеличения коэффициента излучения (см. 8 5.4). Конструкшгя анодов генераторных и модуляторньзх ламп малой и средней мощности не имеет принципиального отличия (кроме геометрических размеров) от анодов приемно-усилительных ламп (см. рнс. 5.3) .
В мощных генераторных и модуляторных лампах применяется принудительное охлаждение анодов, которое бьвает воздушным, водяным и испарительным. При использовании принудительного охлаждения анод должен быть выполнен как часть внешней оболочки лампы, что позволяет подвести к нему охлаждающую среду. Аноды мощных ламп изготовляют из меди, обладающей большой теплопроводностью и высокой газонепроницаемостью. Воздушное охлаждение осуществляется обдуванием радиаторов, припаянных к аноду (рис. 9.8, а) . Применение радиаторов увеличивает теплоотдачу анода.
Тепловой контакт между анодом и радиатором обеспечивается оловянным или кадмиевым припоем. При водяном охлаждении анод лампы помещают в бачок, через который пропускают воду под давлением 3 — 4 кПа (рис. 9.8, 6). Температура анодов ламп не должна превышать температуры кипения воды, так как образующаяся на поверхности горячего анода пленка пара ухудшает тепловой контакт с охлаждающей средой. Следует отметить, что в некоторых типах ламп может быть использовано как воздушное, так 116 Рнс. 9.8. Мошные лампы с принудительным охлаждением воздухом (а) н водой (61 и водяное охлаждение, прн атом допустимая мощность на аноде будет определяться видом охлаждения. Наибольший аффект дает испарительное охлаждение, так как затраты тепла на испарение воды в несколько раз больше, чем на нагревание.
Лампы, в которых применяется испарительное охлаждение, называются ваиогропамп. Наружная поверхность анода вапотронов снабжена коническими выступами, препятствующими образованию пленки пара (рис. 9.9). Пузырьки пара, образующиеся на поверхности анода, отбрасываются от него, н на их место поступают новые порции воды. Сетки. Конструкция сеток, как и конструкция анодов, определяется рассеиваемой мощностью и допустимой температурой. В генераторных лампах малой и средней мощности применяются обычно молибденовые спиральные сетки, намотанные на никелевые или молибденовые траверзы. Для охлаждения сеток используются черненые радиаторы, которые приваривают к траверзам.
В мошньзх лампах выводы сеток имеют принудительное воздушное или водяное охлаждение. Кроме спиральных сеток в мощных лампах применяют стержневые сетки из прутков, параллельных катоду, или из танталовых лент, приваренных к танталовым кольцам (рис. 9.10). Поверхность сеток генераторных ламп покрывают цирконием, что увеличивает коэффициент излучения материала сепси. 117 9.9. Мощны лампа с испарительимм охлвкпением анода При работе короткими импульсами, длительность которых составляет от десятых долей до нескольких сотен микросекунд, с большими промежутками между ними, лампа может отдавать в нагрузку мощность, в 1000 раэ превышающую выходную мощность в непрерывном режиме.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
