Материал: konspekt_vpe

91

Стабілітрони стабілізації напруги, у яких робоча точка зміщується в межах всієї характеристики

від Імин до Імакс. Працюють при струмах від 20 до 200 мА.

Стабілітрони опорної напруги, що застосовуються в електронних стабілізаторах. Працюють при струмах до 5мА, мають невелику площу катода і загальні розміри.

Виготовляються в скляних або керамічних оболонках, що заповнюються сумішшю інертних газів під тиском 20-80 мм.рт.ст.

Як правило має 2 електрода – анод і катод. Для зменшення напруги виникнення розряду та робочої напруги використовують електрод підпалу. Катод має більшу, в порівнянні з анодом площу. Катод виготовляється з нікелю та бездомішковому молібдену, іноді активуються.

Характеристики.

Напругою запалювання – потенціал, при якому виникає тліючий розряд.

Напругою горіння (стабілізації) – робочий потенціал на стабілітроні, при якому робоча точка знаходиться в межах струмів стабілізації.

Опір обмеження – опір резистора, що послідовно входить в коло стабілітрона для обмеження струму розряду.

Рис. ВАХ та параметрична схема включення

стабілітрона тліючого розряду.

Стабілітрони коронного розряду.

Використовуються як для безпосередньої стабілізації напруги, так і в якості опорних елементів у високовольтних електронних стабілізаторах при струмах до 1,5 мА та напругах від 300В до 30кВ.

Застосовуються в колах живлення фотопомножувачів, електронно-оптичних перетворювачів зображень, в колах відбивних клістронів.

Балони наповнюються сумішшю водню та азоту.

Мають більш пологі ВАХ та збільшену провідність до виникнення розряду (до 2 мкА). Для виникнення розряду необхідно до 30 с.

Рис. ВАХ коронного розряду та схема позитивної корони.

92

Тиратрони тліючого розряду.

Тиратрони тліючого розряду є малопотужними приладами з холодним катодом (ТХК), що застосовуються в системах електроавтоматики, електронній імпульсній апаратурі, релаксаційних генераторах та інш.

Є високочутливим реле, яке після вмикання вимикається при зменшенні напруги на аноді нижче потенціалу горіння, або негативним імпульсом на керуючу сітку.

Переваги: висока економічність, простота конструкції, малі габарити та вага, здатність пропускати в імпульсі великі струми, довговічність, вібростійкість, великий діапазон робочих температур, малі пускові струми при великому вхідному опорі.

Керування запалюванням можливе двома способами.

Струмове керування – зміна струму в колі керуючого електрода (сітки). Характерно для тиратронів - тріодів. Між сіткою та катодом встановлюється тихий розряд (опір обмеження 10-50МОм). Зміна струму змінює напругу запалювання тиратрона.

Потенційне керування – зміна потенціалу на керуючому електроді (електродах). Використовують, як правило 2 керуючі сітки: сітка попереднього розряду та сітка керування запалюванням. Характеризуються більш стабільними характеристиками:

-підготовчий розряд суттєво зменшує статистичний час запізнення виникнення основного розряду;

-багатосіточне керування суттєво розширює функціональні та діапазонні можливості приладу;

-потенційне керування дозволяє використовувати малопотужні керуючі сигнали з низьким потенціалом.

Рис. Схема включення тиратрону тліючого розряду за допомогою імпульсу напруги на сітці скрізь конденсатор С

Рис. Пускова характеристика та пускова область тиратрона з струмовим керуванням типу МТХ-90

Рис. Електродна структура тиратрона тліючого розряду з

потенційним керуванням типу ТХ -4Б

Прилади дугового розряду.

Поділяються на прилади із самостійним та несамостійним дуговим розрядом.

Використовуються в схемах перетворення одного виду електричної енергії в іншу (випрямлення та інвертування струмів), в якості комутаторних імпульсних приладів.

Конструктивно розрізняються: газотрони – двохелектродні вентилі;

тиратрони – прилади із сітковим керуванням; ртутні ігнатрони – прилади з ртутним катодом та запалювальним електродом (ігнітер), який занурюються в

нього;

93

ртутні екситрони – прилади з ртутними катодами та постійною допоміжною дугою на анодах збудження (випрямлення трьохфазного струму).

Рис. Скляний газотрон: 1- молібденовий вивід аноду; 2- дисковий нікелевий анод; 3- анодний екран; 4- оксидний катод прямого розжарення; 5- діафрагма; 6- газопоглинач; 7- діафрагма з отворами; 8,9 – діафрагми анодного кріплення; 10скляна трубка та схема включення (а), діаграми струмів та напруг газотрону (б)

Параметри.

Допустимі середні значення струму Іа,сер; Допустимі максимальні значення струму Іа,мах;

Допустиме падіння напруги між катодом та анодом Uа; Максимальне зворотна анодна напруга Uа, звор.

Тиратрони несамостійного дугового розряду (імпульсні тиратрони).

Створені для отримання нетривалих електричних імпульсів великої потужності і використовуються в радіолокаційних пристроях, в колах модуляторів, генераторах розгортки, датчиків імпульсів, формуючих пристроїв та інш.

Характеризуються значною імпульсним навантаженням при малих середніх струмах аноду. В імпульсі струм може досягати декілька сотень А при середньому струмі до 1А. Тривалість імпульсів в межах 0,15 -30 мкс при частоті повторення декілька тисяч Гц.

В якості газів використовують інертні гази та, при необхідності роботи у високочастотному діапазоні, водень. Останній є активним елементом та поглинається електродами. Тому використовують генератори водню на основі гідриду титану.

Робота характеризується імпульсною потужністю, найвищою частотою повторення імпульсів, крутизною наростання переднього фронту імпульсного анодного струму та його можливою мінімальною тривалістю. Чим вони вище – тим краще. Також вони характеризуються запізненням анодного струму відносно імпульсу на сітці (0,1-1мкс) із-за необхідності часу для розвитку розряду.

Рис. Конструкція високовольтного вентильного тиратрона з ртутним наповненням, його пускова характеристика та характеристика сіткового запирання: 1- увігнутий графітовий анод; 2- сітка з малими отворами; 3-ціліндричний оксидний катод непрямого розжарення з ребрами; 4- спіраль розжарення; 5- ртуть та пускові характеристики та характеристики сіткового запирання

95

Характеризуються наступними параметрами:

-статичні та динамічні напруги пробою;

-діапазон робочих напруг;

-струм розряду;

-ємність газового проміжку;

-час запізнення виникнення розряду;

-час відновлення електричної міцності. Існує 4 робочих стана газового розрядника:

Стан спокою: внутрішні опір розрядника перевищує 1 ГОм, а ємність не перевищує декількох пФ. Тліючий розряд: при досягненні напруги захисту (від 70 В до декілька кВ) відбувається пробій газу і скрізь

нього проходить струм, напруга падає до 80 В. Збільшення струму до 0,8-1А приводить до незначного збільшення напруги.

Область електричної дуги: при подальшому збільшенні струму на протязі наносекунд виникає електрична дуга. Напруга падає до 20-25 В и з ростом струму майже не змінюється. Розряд струму при цьому може складати до 150 кА.

Погашення розряду: при зниженні напруги до значень,що нижче напруги горіння електричної дуги або тліючого розряду, розряд гасне і розрядник переходить у стан спокою.

Індикаторні прилади

Електровакуумні та газорозрядні прилади відображення інформації класифікують за фізикою процесів, що мають місце в них при їх роботі на:

вакуумні

--вакуумні електронно-променеві та польові люмінесцентні індикатори (кінескопи та FEDпанелі);

--вакуумні квантоскопи;

--вакуумні люмінесцентні індикатори (сегментні та точкові);

--вакуумні індикатори розжарювання;

газорозрядні

--газорозрядні сигнальні індикатори;

--газорозрядні знакові індикатори;

--газорозрядні аналогові та дискретні лінійні індикатори;

--газорозрядні сегментні індикатори;

--газорозрядні індикаторні тиратрони;

--газорозрядні індикаторні панелі.

Мінімальний інформаційний елемент, що створює інформаційне поле має назву елементу відображення інформації (піксель).

Зспособом створення інформаційного поля індикатори розрізняють на:

--одиночні або точкові;

--літерно-знакові;

--сегментні (знако- (цифро або літеро) синтезуючи);

--шкальні;

--матричні.

Один люмен дорівнює світловому потоку, що випромінює точкове ізотропне джерело, з силою світла, що дорвнює одній канделі, у телісному куті в один стеррадиан (1 лм = 1 кд × ср). Повний світловий потік, що створюється ізотропним джерелом з силою світла 1 кд дорівнює 4π люменам.

Канде́ла (кд, cd; від лат. candela — свіча) дорівнює силі світла, що випромінюється у заданому напрямку джерелом монохроматичного світла частотою 540·1012 Гц, енергетична сила світла якого у цьому напрямку складає

(1/683) Вт/ср.

Люкс (лк, lx) — одиниця вимірювання освітлення, що дорівнює освітленню поверхні площиною 1 м² при світловому потоці, що на неї падає в 1 лм.

Кольорова температура джерела світла визначається порівнянням з «чорним тілом». Якщо температура чорного тіла підвищується то синя складова у спектрі посилюється, а червона падає. Лампа розжарення з теплобілим світлом має кольорову температуру 2700 K, а люмінесцентна лампа с кольоровістю денного світла - 6000 K.

1 ВАКУУМНІ ІНДИКАТОРНІ ПРИЛАДИ

Розділяються на накальні та люмінесцентні індикаторні прилади.

1.1 Накальні індикаторні прилади