2.3. Стабилитроны (стабиловольты)

Стабилитрон, или стабиловольт, это газоразрядная двухэлектродная лампа с холодным катодом. Баллон стабилитрона наполнен инертным газом. Особенностью стабилитрона является то, что при работе (горении) напряжение на нем остается почти постоянным при изменении в определенных пределах протекающего через него тока. Вольтамперная характеристика стабилитрона приведена на рис. 5.3.3.

U_ст

I_ст

I_min I_max

Рис. 5.3.3. Вольтамперная характеристика стабилитрона

Указанное свойство прибора позволяет использовать стабилитрон для стабилизации выходного напряжения источников питания радиотехнической аппаратуры. Принципиальная схема включения стабилитрона показана на рис. 5.3.4.

R

+

U

R_н

–

Рис. 5.3.4. Схема стабилизатора напряжения

Если на входе стабилизатора напряжение U понизится, то величина тока через ре­зистор R и стабилитрон будет меньше. Падение напряжения на ре­зисторе R уменьшится, а напряжение на стабилитроне и на нагрузке R_H останется постоянным.

При увеличении напряжения на входе стабилизатора токи через стабилитрон, а также через резистор R возрастут, падение напряжения на резисторе R увеличится, а напря­жение на нагрузке R_H останется без изменения. Таким же образом напряжение на нагрузке при изменении величины нагрузки поддер­живается постоянным. Например, при увеличении нагрузки должны были бы возрасти ток и падение напряжения на резисторе R, однако, ввиду уменьшения напряжения на зажимах стабилитрона ток в нем уменьшается, вследствие чего суммарный ток через резистор R со­храняет свою первоначальную величину и напряжение на нагрузке остается без изменения, т. е. будет постоянным.

§ 3. Приборы с дуговым разрядом

К ионным приборам с дуговым разрядом относятся:

• газотроны;

• тиратроны;

• тригатроны;

• игнитроны.

3.1. Газотроны

Газотрон представляет собой двухэлектродную лампу, наполненную газом. Лампа наполняется парами ртути или каким-либо инерт­ным газом (рис. 5.3.5).

a) b)

Р ис. 5.3.5. Газотрон

a) конструктивное исполнение;

b) условное обозначение.

Принцип действия газотрона состоит в следующем. Катод при нагревании начинает излучать электроны. При своем движении к аноду электроны, сталкиваясь с молекулами паров ртути или газа, ионизируют их. Электроны, получаемые при ионизации, попадают на анод, создавая анодный ток, а положительно заряженные ионы, при­тягиваясь отрицательно заряженным катодом, уменьшают простран­ственный заряд, окружающий катод. Газотроны широко применяются в выпрямительных схемах благодаря тому, что дают больший коэффи­циент полезного действия, чем кенотроны.

При включении газотрона необходимо сначала прогреть катод в те­чение 3 – 5 мин (в зависимости от мощности газотрона) и только после этого можно подавать анодное напряжение.

Выключение газотрона производится в обратном порядке, т. е. вначале надо выключить анод­ное напряжение, а потом – напряжение накала. Несоблюдение этого условия вызывает разрушение катода и порчу газотрона.

Газотронные выпрямители применяются в таких же схемах, как и кенотронные. Особенностью газотронного выпрямителя является то, что схема фильтра должна начинаться не с конденсатора, а с дросселя. Дроссель ограничивает зарядный ток конденсатора фильтра и тем самым предотвращает разрушение катода газотрона.