1629382485-048081f33d7067cb67d6bd3d4cee7eee (846428), страница 36
Текст из файла (страница 36)
Это — ионный прибор, содержащий анод, катод,одну или несколько сеток. Наиболее часто применяются тиратроныс накаленным катодом, работающие в режиме несамостоятельногодугового разряда. Устройство тиратрона с одной сеткой показанона рис. 8-3. Баллоны тиратронов наполняются инертными газами]£ / *1^21^5Рис.
8-3. У стройствотиратрона.1 — катод; 2 — подогреватель; 3 — сетка; 4 —анод; 5 — экран.Р ис. 8-4. Х арактеристики тиратрона.а — 1а = ф ( и с ); б — левая п усковая характеристика;в — праваяп у ск ов а яхарактеристика.(низковольтные приборы), ртутными парами (высоковольтныетиратроны) или водородом (импульсные тиратроны). Роль сетокв тиратронах выполняют обычно никелевые или молибденовыедиски с отверстиями разной формы и величины.Изменяя напряжение на сетке, можно менять напряженностьэлектрического поля и управлять моментом начала разряда —«зажиганием» тиратрона.
Напряжение на сетке, при котором возникает разряд, зависит также от анодного напряжения.На рис. 8-4, а изображены зависимости / а = а|з (С/с) при различных значениях V а. Для снятия характеристик сначала устанавливается 11а = 0, затем — большое отрицательное напряжение11с. После этого устанавливается заданное значение IIа. При значительном отрицательном напряжении на сетке ток через приборравен нулю.
Если уменьшать напряжение на сетке, то наиболеебыстрые электроны, преодолевая тормозящее действие поля,проходят сетку и устремляются к аноду. При некотором значении — и с — — С/с з происходит ионизация газа и скачком возрастает ток. Тиратрон зажигается. Дальпейшее изменение потенциала сетки от — и с з в любом направлении не влияет на ток / а,так как сетка теряет свое управляющее действие. Это объясняетсянейтрализацией поля отрицательно заряженной сетки полем.образовавшихся при разряде положительных ионов, притянутых ксетке.
Прекратить разряд можно только при значительном понижении или выключении анодного напряжения.Если увеличить потенциал апода (IIа > 11а), то разряд будетначинаться при более отрицательном напряжении на сетке — [/'с 3,а ток возрастет, так как в результате роста скорости электроновувеличится коэффициент ионизации газа.Кривая, связывающая потенциал зажигания тиратрона исоответствующее ему анодное напряжение, называется пусковойхарактеристикой (или характеристикой зажигания) тиратрона(рис. 8-4, б и в). Условия зажигания при подведении к тиратронупеременного напряжения отличаются от статических пусковыххарактеристик, образуя пусковую область (на рисунке заштрихована). Наличие пусковой области объясняется существованиемв тиратроне предразрядного тока сетки, вызванного запаздываниемдеионизации при погасании тиратрона, а также эмиссией с сетки.Предразрядный ток течет внутри тиратрона от катода к сетке.На сдвиг пусковой характеристики влияет также сопротивлениев цепи сетки.
Окружая сетку, ионы создают в ее цепи ток,направленный во внешней цепи от сетки. Падение напряжения на сопротивлении при наличии тока в цепи сетки уменьшаетее отрицательный потенциал и сдвигает пусковую характеристику.В тиратронах при достаточно больших аподных напряженияхможет возникнуть самостоятельный тлеющий разряд между сеткойи анодом. П оэтому для каждого типа прибора существует предельнодопустимое анодное напряжение. Чтобы устранить это вредноеявление и повысить предельное напряжение, в тиратрон вводитсяеще одна, экранирующая сетка. Она позволяет также расширитьпределы управления током тиратрона. Устройство экранированного тиратрона показано на рис.
8-5, а пусковые характеристикиэкранированного тиратрона при различных напряжениях экранирующей сетки 11С2 — на рис. 8-6 .Тиратроны с густой сеткой из тонкой молибденовой или никелевой проволоки называют таситронами. Сетка, помещеннаявнутри экрана, охватывающего анод и -катод, делит разрядныйобъем на катодную и анодную части. Через густую сетку силовыелинии от анода практически не проникают в прикатодную область,где поэтому образуется плотный отрицательный объемный заряд.Скорости электронов, диффундирующих через отверстия сеткик аноду, очень малы, и ионизация газа здесь не возникает. Разрядпроисходит лишь в анодной части, где скорости электронов доста-точно велики (на малых расстояниях от сетки потенциал практически равен анодному).
В таситроне с помощ ью напряжения насетке можно управлять не только возникновением разряда, нои его гашением.Тиратроны используются в схемах электронных реле, позволяющих при малых токах в управляющей цепи включать и выключать сильноточные схемы, а также в схемах выпрямителей переменного тока. В последнем случае, изменяя напряжение на сетке, мож-Рнс. 8 - 6 . П уск овы е характеристики тиратрона с экранирующ ейсетк ой .Рис.
8-5. У стр ой ств о тиратронас экранирую щ ей сеткой.1 — баллон; 2 — катод; з — подогреватель; 4 — управляю щ ая сетка; 5 —экранирующая сетка; в — анод; 7 —экран; в — ш тырьки.но легко управлять величиной выпрямленного тока. Зажиганиетиратрона происходит во время положительного полупериодапеременного напряжения на аноде, в момент, зависящий от заданного напряжения на сетке. После зажигания напряжение на анодеснижается до значения определяемого падением напряжения междуэлектродами при дуговом разряде (15—20 В). От момента зажигания и до конца положительного полупериода тиратрон пропускаетток.
Длительность импульса анодного тока, а следовательно, иего среднее значение можно регулировать, изменяя напряжениена сетке и управляя моментом зажигания.В режиме самостоятельного дугового разряда работают мощныеионные приборы — ртутные вентили и игнитроны, используемыев схемах мощных выпрямителей, практически не применяющихсяв радиотехнических устройствах.Тлеющий разряд используется в ионных стабилизаторах напряжения — стабилитронах, а также в маломощных импульсныхпереключающих приборах — тиратронах тлеющего разряда.Стабилитрон. Е го конструкция показана на рис. 8-7.
Катодстабилитрона выполнен в виде цилиндра, внутри которого помещенстержневой анод. Внутренняя поверхность катода активирована.Рнс. 8-7. У строй ство стабилитрона.2 — катод;анод; 4 — штырьки.1 — баллон;Рис. 8-9. Вольт-амперная характеристика стабилитрона.л—Схема включения стабилитрона приведепа на рис. 8-8. Напряжение, поддерживаемое стабилитроном постоянным, называетсянапряжением стабилизации ¿7СТ (рис. 8-9), а токи, ограничивающиеобласть тлеющ его разряда, максимальным / с макс и минимальным1 с . мин токами стабилизации, при которых сохраняется стабилизирующее действие.В неразветвленную часть схемы включен балластный или ограничительный резистор /г 0Гр- Его величину выбирают такой, чтобыпри номинальных значениях £/0 и Ля ток через стабилитрон былравен / с ср.
П ри изменении питающего напряжения 170 или сопротивления нагрузки 7?н ток через стабилитрон меняется, но напряжение на его зажимах остается практически неизменным. Неменяется, следовательно, и напряжение на нагрузке, подключенной к стабилитрону параллельно. Напряжение стабилизации£/ст определяется в основном материалом катода (работой выхода)и родом газа, заполняющего прибор (его потенциалом ионизации).Тиратроны тлеющего разряда применяются в счетных и импульсных устройствах. Устройство тиратронов тлеющегр разрядаРпс. 8-10.
У стройство тиратронов тлею щ его разряда.а — триодного типа (М Т Х -90); б — с экранирую щ ей се т кой (Т Х -З Б ); 1 — катод; 2 — сетка; 3 — анод; 4 — баллон; 5 — штырьки; в — стеклянный чехол ан ода; 7 —экранирующ ая сетка.показано на рис. 8-10. Миниатюрный баллон заполнен неоном придавлении около 103 Па. Катод тиратрона М Т Х -90 — триодноготипа (рис. 8- 10, а) выполнен в виде никелевого цилиндрика, покрытого внутри цезием. Анодом лампы служит торец молибденовой проволоки; сама проволока у торца заключена в стеклянный чехол.Сетка защищает анод от непосредственного попадания частиц,движущихся от катода.
Конструкция тиратрона с двумя сетками(ТХ-ЗБ) иная: катод стержневой, а сетки выполнены в виде пластин с круглыми диафрагмами.На рис. 8-11 показаны основные характеристики тиратроновтлеющего разряда. В триоде напряжение зажигания зависит оттока сетки. П оэтому такие лампы часто называют тиратронамис токовым управлением. На сетку этой лампы подается небольшоенапряжение, под воздействием которого возникает вспомогательный тихий разряд между сеткой и катодом, облегчающий установление разряда в промежутке сетка — катод.
Наилучшее управление разрядом получается при малых токах сетки, на круто падающем участке пусковой характеристики (риС. 8- 11, а).Рис. 8-11. Характеристики тиратронов.а — пусковая характеристика тиратрона М ТХ -90; б — пусковая характеристика тиратрона Т Х -З Б ; в — характеристика пробоя; г — вольт-амперные характеристики.В тетроде управление зажиганием осуществляется путем изменения потенциала в пространстве между первой и второй сетками(потенциальное управление). 11а первую сетку подается положительное напряжение 50— 100 В, обеспечивающее подготовительныйтихий разряд между катодом и первой сеткой.
Напряжение на второй сетке тож е положительное, но меньше, чем на первой. С увеличением и с2 тормозящее поле между сетками уменьшается,электроны проходят к аноду и в пространстве между второй сеткойи анодом ионизируют газ, вызывая появление тлеющего разряда.Из пусковы х характеристик этого тиратрона (рис. 8-11, б) видно,что управление зажиганием возможно не только путем изменениянапряжения, но и изменения тока 1С1.В некоторых случаях тиратроны м огут работать при обратнойполярности папряжений на сетке и аноде. Тогда удобно п ол ьзоваться так называемой характеристикой пробоя (рис.
8- 11, в).При любых напряжениях, соответствующ их точкам внутри очерченного многоугольника, тиратрон зажигается. Надписи обозначают междуэлектродный промежуток, в котором существует разряд.Вольт-амперные • характеристики тиратронов (рпс. 8-11, г)свидетельствуют о наличии стабилизирующих свойств этих п р и б оров, характерных вообще для тлеющегоразряда.Тиратроны тлеющего разряда предназначены для работы в импульсныхсхемах.
Поэтому время деонизацнигаза после снятия анодного напряжения в этих приборах должно быть небольшим.Декатроны — многоэлектродпые переключающие приборы тлеющего разряда.На рис. 8-12 показано для примераЬ квустройство двухимпульсного декатрона.Рис.8-12.Устройство д еВокруг анода расположены три группыкатрона.катодов: индикаторные катоды К , перК о — основнойиндикаторны йвые 1П К и вторые 2ПК подкатоды,катод; 1 П К — первые п о д к а т о ды; 2 П К — вторые п одкатоды ;соединенныекатоднымикольцами.К , , К г — индикаторные к а т о д ы ;А — анод.Основной индикаторный катод Н0 имеетотдельный вывод.На анод подается положительное относительно индикаторныхкатодов напряжение; положительное напряжение около 50 Вподводится также на первые подкатоды. В начальном состояниитлеющий разряд существует между анодом и основным катодом.Разряд перемещается на другие электроды при подаче двух отри цательных следующих друг за другом импульсов амплитудой п ри мерно 100 В и длительностью 20 — 30 м к с.Первый импульс поступает в цепь первых подкатодов и вызываетпереброс разряда на п одк атод /Я /?!.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
