плотности пучка эмиттированных электронов. Тепловой экран 3 в виде закрытого цилиндра с

отверстием в торце уменьшает потери теплоты катодом и направляет электроны к аноду через отверстия в управляющем электроде (сетке). Анод и сетку изготовляют из никеля.

Пусть к аноду тиратрона подведено положительное напряжение, значение которого превышает напряжение зажигания дугового разряда. На сетку подано отрицательное напряжение, создающее потенциальный барьер, непреодолимый для эмиттировавших из катода электронов. В таком состоянии тиратрон погашен, анодный ток равен нулю. При подаче на сетку управляющего сигнала, компенсирующего отрицательный потенциал, электроны устремляются от катода к аноду, ионизируя по пути молекулы газа. Вспыхивает дуговой разряд, ток которого практически ограничивается только сопротивлением нагрузки в цепи анода. Возрастание тока от нуля до номинального значения происходит очень быстро, за 10-8 с. Таким образом, с помощью управляющего электрода можно регулировать момент зажигания тиратрона.

Если снова подать на сетку отрицательное напряжение, то это никак не повлияет на ток дугового разряда, так как положительные ионы газа притягиваются к сетке, компенсируя ее отрицательный потенциал. Чтобы погасить тиратрон, надо выключить анодное напряжение.

Устройство тиратрона с холодным катодом представлено на рис. 15.4. Катод 1 в виде полого цилиндра из никеля внутри активирован цезием. Малая работа выхода и большая излучающая поверхность обеспечивают необходимое количество эмиттированных электронов. Анодом служит цилиндрический стержень из молибдена 3. Управляющий электрод 2 в виде шайбы размещен у торца анода.

В исходном положении (тиратрон погашен, анодный ток равен нулю) на анод подано положительное напряжение, меньшее напряжения зажигания, но превышающее напряжение горения. Если подать на управляющий электрод положительный импульс напряжения, вспыхивает тлеющий разряд, обеспечивающий протекание анодного тока. Для гашения тиратрона надо выключить анодное напряжение.

Чтобы улучшить характеристику зажигания тиратрона и снизить импульс тока управляющего электрода, можно ввести дополнительный (четвертый) электрод, к которому подводится часть анодного напряжения. Тиратроны используют как преобразователи тока (выпрямители и инверторы), а также как бесконтактные реле в схемах автоматики, управления, защиты.

Карточка № 15.3 (219).

Тиратрон

§15.4. Стабилитрон

Стабилитрон (рис. 15.5) представляет собой двух-электродную газонаполненную лампу тлеющего разряда с холодным катодом. Катод 1 в виде полого цилиндра изготовляют из никеля, внутреннюю поверхность катода активируют. Анод 2 в форме стержня устанавливают по оси катода. К катоду приваривается проволочка, свободный конец которой размещается возле анода,

не касаясь его. Эта проволочка инициирует процесс разряда и называется поджигающим электродом 3. Вольт-амперная характеристика стабилитрона показана на рис. 15.6.

Рабочие режимы лампы соответствуют линейному участку вольт-амперной характеристики вг, напряжение стабилизации в точке а равно 150В. Рабочий участок характеризуют дифференциальным сопротивлением Rс= Uс/ Iс, значения которого обычно составляют около

200Ом.

Схема стабилизации напряжения с помощью стабилитрона представлена на рис. 15.7.

Рис. 15.7. Схема сталиби-зации напряжения

Для оценки эффективности стабилизации найдем отношение U1/ U2. Записав уравнения

Кирхгофа для приращений напряжений и токов

U1=R1 I+ U2=Rг( Iс+ Iн)+ U2

выходе схемы в 10 раз меньше изменения напряжения на ее входе. Промышленность выпускает стабилитроны с расчетным напряжением стабилизации от 70В до 1кВ и рабочими токами от 5 до

30мА.

Стабилитрон обычно применяют для стабилизации напряжения маломощных источников питания переносной радиоаппаратуры.

Карточка № 15.4 (175).

Стабилитрон

§15.5. Газосветные сигнальные лампы и индикаторы

Сигнальные лампы работают в режиме тлеющего разряда. В баллоне, заполненном газом (обычно неоном), размещают два электрода цилиндрической формы (рис. 15.8). Внешний полый цилиндр служит катодом, внутренний, расположенный по оси внешнего, — анодом. При наличии

на электродах постоянного напряжения возникает тлеющий разряд и околокатодное пространство светится красным светом. Для изменения светового оттенка к неону добавляют другие газы: гелий, аргон.

Газосветные сигнальные лампы для работы в цепях переменного тока изготовляют с одинаковыми электродами в виде дисков. Тогда по окончании каж-

дого полупериода напряжения анод и катод как бы меняются местами и при очень высоких частотах электроны, не успевая пройти межэлектродное расстояние, начинают совершать колебательные движения, ионизуя молекулы газа. Одновременно идет процесс рекомбинации молекул и весь объем газа между электродами светится.

Газосветные лампы, изготовленные в виде тонких длинных стеклянных трубок (напоминающих ртутные термометры), можно использовать в качестве вольтметров. Принцип их действия основан на том, что чем больше напряжение между анодом и катодом, тем выше столбик светящегося газа. Нанеся на поверхность трубки градуировочные деления, можно отсчитывать значения напряжения с точностью до 3%.

Газосветные лампы широко применяются в качестве цифровых индикаторов (рис. 15.9), работающих в режиме тлеющего разряда, когда светится тонкий слой газа, примыкающий к катоду. Баллон индикаторной лампы наполняют неоном или смесью инертных газов, имеющей

пониженное напряжение зажигания. Анод изготовляют из никелевой проволоки в виде сетки,

через которую просматриваются расположенные один под другим десять катодов из хромовой или титановой проволоки, выполненные в виде цифр от нуля до девяти. Каждый катод имеет свой вывод.

Подавая напряжение на анод и один из катодов, высвечивают нужную цифру. Для индикации многоразрядных чисел несколько (по числу разрядов) цифровых индикаторов располагают в строку.

Карточка № 15.5 (234).

Газосветные сигнальные лампы и индикаторы

§15.6. Условные обозначения и маркировка газоразрядных приборов

Конструкция и характеристика газоразрядных приборов постоянно совершенствуются, происходит процесс их миниатюризации, срок службы некоторых ионных приборов достигает

10000ч.

Рис. 15.10. Условные обозначения газоразрядных приборов: а — стабилитрон; б — сигнальная лампа; в — тиратрон (трехэлек- тродный) с холодным катодом, г — тиратрон (четырехэлектродный) с холодным катодом; д —

тиратрон с раскаленным катодом

Создают и новые типы газоразрядных ламп. Так, сравнительно недавно появились декатроны — многокатодные лампы тлеющего разряда, позволяющие вести счет и отображение импульсов в десятичной системе счисления.

На схемах газоразрядные приборы различных типов обозначают условными стандартными знаками.

Эти условные обозначения газоразрядных (ионных) приборов (рис. 15.10) напоминают условные обозначения электровакуумных приборов. Наличие молекул газа в баллоне помечается точкой вблизи катода.

Маркировка ионных приборов включает три или четыре элемента: первый определяет тип прибора: ТХ — тиратрон с холодным катодом; ТГ — тиратрон с горячим катодом; СГ — стабилитрон газоразрядный; ИН — индикаторная газоразрядная лампа; СН — сигнальная газоразрядная лампа; второй — цифра, определяющая группу прибора того или иного типа; третий — число, указывающее некоторые параметры прибора; четвертый — буква, характеризующая конструктивное оформление прибора.

Например, маркировка ТП-0,1/0,3 означает: тиратрон с подогревным катодом, заполненный аргоном; максимальное значение тока 0,1А; максимально допустимое напряжение 0,3кВ.

Карточка № 15.6 (302).

Условные обозначения и маркировка газоразрядных приборов