3. Неоновая лампа, стабилитрон.
Неоновая лампа
Неоновая лампа — газосветный прибор тлеющего разряда, имеет два электрода различной формы, помещенных в газонаполненный баллон. Разряд неоновой лампы происходит при токах небольшой величины и сравнительно больших напряжениях. Начальная ионизация здесь происходит под действием внешних факторов (радиоактивных излучений, космических лучей и т. д.). При увеличении напряжения между электродами до 60—220 В (напряжение зажигания) свободные электроны начальной ионизации разгоняются до скоростей, достаточных для ионизации газа, поэтому процесс ионизации протекает лавинообразно. Величина тока разряда ограничивается балластным резистором до 10—20 мА (см. рис. 1,а). После зажигания лампы на ее электродах устанавливается постоянное напряжение горения Uг, которое несколько меньше напряжения зажигания. Неоновые лампы, дающие оранжево-красное свечение, используют как сигнальные, их можно применять также как переключающие элементы.
Стабилитрон
Стабилитрон конструктивно отличается от неоновой лампы. Катод выполнен в виде цилиндра, с внутренней стороны его приварена никелевая проволока. Анод расположен по оси цилиндра (рис. 2, а). Тлеющий разряд возникает сначала между проволокой и анодом, затем, когда концентрация ионов в межэлектродном пространстве повысится, он переходит на основной катод. Принцип стабилизации напряжения заключается в том, что напряжение на ограничительном резисторе Rв может быть определено из выражения:
При изменении э. д. с. Е источника изменяется его ток, что вызывает соответствующее изменение напряжения Uв. Если при этом ток не выйдет за пределы от Iст до Iст+ΔI, то напряжения на стабилитроне и соответственно на нагрузке останутся практически неизменными. Напряжение на балластном резисторе изменится на ту величину, на которую изменилась э. д. с. источника (рис. 2,б). Стабилитроны выполняют на стандартные величины стабилизированных напряжений, маркируют буквами СГ — стабилизатор газовый. Стабилитроны могут быть выполнены на несколько значений стабилизированных напряжений. В этом случае между катодом и анодом располагают несколько электродов, потенциалы которых определяются потенциалами соответствующих точек межэлектродного пространства (рис. 2, в, г).
4. Тиратрон тлеющего разряда, тиратрон с накаленным катодом.
Тиратрон – это особый тип триода, который внутри наполнен инертным газом либо их смесью. Стеклянная колба имеет внутри два электрода (положительный и отрицательный) и сетку из металла. При подаче напряжения на катод происходит его нагрев, анод подключается к положительному источнику питания. Сетка же имеет отрицательный заряд, что удерживает электроны между катодом и сеткой.
Тиратроны с накаливаемым катодом
Тиратроном называют газоразрядный выпрямитель, имеющий анод, катод и один или несколько добавочных электродов-сеток. Тиратроны с накаливаемым катодом являются, большей частью, мощными газоразрядными управляемыми приборами и, аналогично газотронам, принадлежат к приборам несамостоятельного дугового разряда в инертных газах.
Предназначены для выпрямления и преобразования переменного тока промышленной частоты 50 Гц. Кроме выпрямления и преобразования некоторые типы тиратронов применяются (в зависимости от мощности) в электроприводе, релаксационных схемах, в релейных, инверторных, контролирующих, защитных и сварочных устройствах.
Баллоны тиратронов, как и газотронов, наполняются инертными газами (низковольтные приборы), ртутными парами (высоковольтные) или водородом (импульсные тиратроны).
Представляет собой электронный трехэлектродный или четырехэлектродный прибор. Соответственно имеет одну или две сетки, выполненных в виде пластин с круглыми отверстиями. Кроме того, тиратроны имеют анод и холодный катод. Все электроды помещены в миниатюрный стеклянный баллон, заполненный инертным газом при давлении порядка 103 Па. Катод изготавливается из молибдена или никеля, активированного материалом с малой работой выхода (цезий, барий и др.), и имеет большую поверхность по сравнению с анодом, выполненным обычно из молибденовой проволоки. Анодные характеристики тиратронов Uа.= f(Iа) представляют собой обычную характеристику нормального тлеющего разряда
В некоторых случаях мощный тиратрон можно использовать в газотронном режиме, для чего сетку соединяют с катодом через активное сопротивление или на сетку подают небольшой положительный потенциал относительно катода. Тиратроны тлеющего разряда (ТТР)
В тиратронах тлеющего разряда ток проходит через газ, ионизированный тлеющим разрядом. Баллон тиратрона наполнен смесью инертных газов (такое же наполнение имеет стабилитрон тлеющего разряда). Анод выполнен в виде металлического цилиндра, внутри которого расположен катод в виде петли тонкой проволоки со специальным покрытием, облегчающим зажигание газового разряда. На катод надет металлический цилиндр меньшего диаметра, выполняющий роль сетки (конструкцию тиратрона МТХ-90 см на иллюстрации). Такие тиратроны не требуют нагревания катода, поэтому они имеют ещё одно название — тиратроны с холодным катодом. Тиратроны тлеющего разряда относятся к маломощным тиратронам. Они применяются в устройствах автоматики для индикации (от одиночных контрольных ламп до матричных аналого-цифровых панелей с динамическим управлением) и выполнения логических функций. Особые комбинации управляющих электродов и газоразрядных трубок позволяют реализовать на тиратроне логические функции И, ИЛИ, ЗАПРЕТ, задержку прохождения импульса. Независимо от конструктивного исполнения, любой тиратрон может работать ячейкой памяти, индикатором, усилителем тока (ключом) и нормализатором сигналов.
Тиратроны различаются способом подачи управляющего сигнала (способом поджига)
тиратроны, управляемые током (трёхэлектродные)
тиратроны, управляемые напряжением (четырёхэлектродные)
а также
управляемые положительными напряжениями
управляемые отрицательными напряжениями