2. Тиратрон

Тиратрон – газоразрядный (ионный) прибор с сеточным управлением моментом возникновения (зажигания) тлеющего разряда. Тиратрон изобретен в 1929 г. американским ученым А.Халлом. Ранее широко использовался в устройствах вычислительной техники в качестве реле и для выполнения логических операций. Основное применение тиратронов тлеющего разряда – в устройства автоматики, в газоразрядных системах, в качестве высоковольтных коммутаторов.

В тиратроне между анодом и катодом могут располагаться одна (триод), две (тетрод) или более (пентод, гексод) управляющих электродов, называемых сетками. Для того, чтобы зажечь разряд между анодом и катодом, на сетку подаётся электрический сигнал. В отличие от вакуумных триодов, при снятии управляющего сигнала ток между анодом и катодом продолжается до тех пор, пока напряжение на аноде не уменьшится ниже напряжения поддержания разряда. В современной электронике, маломощные тиратроны практически полностью вытеснены полупроводниковыми приборами. Современные мощные тиратроны применяются при коммутации импульсов тока до 10 кА и напряжения до 50 кВ.

В качестве рабочего газа в тиратронах используется смесь инертных газов. Тиратроны различаются способом подачи управляющего сигнала (способом поджига):

• тиратроны, управляемые током (трёхэлектродные);

• тиратроны, управляемые положительными напряжениями;

• тиратроны, управляемые отрицательными напряжениями.

Особый класс тиратронов тлеющего разряда – индикаторные тиратроны. Они предназначенны, как и следует из их названия, не столько для коммутации электрических цепей, сколько для индикации. В отличие от простых неоновых ламп, они способны управляться пониженными напряжениями, а также запоминать своё состояние, разгружая управляющую ими вычислительную систему для выполнения других задач. Некоторые индикаторные тиратроны являются люминофорными, и позволяют получать цвета, отличные от свойственного неону оранжево-красного цвета.

Хотя ничто не мешает применять для индикации практически любой подходящий по параметрам тиратрон тлеющего разряда, выполненный в прозрачном баллоне, использование в этом качестве именно специальных, индикаторных тиратронов позволяет получить значительно лучшие эргономические и эстетические показатели.

Среди отечественных индикаторных тиратронов можно выделить следующие модели:

1) МТХ-90 – трёхэлектродный прибор. Данный тиратрон до сих пор используется в устройствах железнодорожной автоматики в блоках выдержки времени БВМШ и БСВШ. Он также используется в качестве активного элемента в релаксационных генераторах, применяемых в стробоскопах, где необходима генерация периодических световых импульсов. МТХ-90 иногда используется в генераторах высокого напряжения для ионизаторов воздуха, в качестве источника света и одновременно активного элемента релаксационного генератора в приборах для фототерапии, в сенсорных устройствах. В последнем случае тиратрон открывается при воздействии на сетку наводок от прикосновения пальца к сенсору, подключённому к сетке через сопротивления в 1 Мом.

2) ТХ5Б –четырёхэлектродный прибор;

3) ТХ16Б – пятиэлектродный прибор;

4) ТХ17Б – пятиэлектродный прибор с люминофором зелёного цвета;

5) ТХ19АЗ – шестилектродный прибор с люминофором зеленого цвета;

6) ТХ19АЖ – шестилектродный прибор с люминофором желтого цвета;

7) ТХ19АК – шестилектродный прибор с люминофором красного цвета.

Как уже было отмечено, в тиратронах в качестве рабочего газа используют неон, ксенон, криптон-ксеноновую смесь, аргоново-ртутную смесь или пары ртути. Последние применялись в управляемых выпрямителях, а также в силовых коммутационных ключах. В приборах импульсного типа используют водород. Импульсные водородные тиратроны широко применяются как коммутирующие ключи в линейных модуляторах