Импульсные водородные тиратроны
Информация - Разное
Другие материалы по предмету Разное
разряда накопителя энергии и окончания рабочего импульса тока напряжение на аноде тиратрона близко к нулю и плазма распадается (деионизируется) за счет ухода электронов и ионов на электроды прибора в результате амбиполярной диффузии. На поверхности электродов частицы рекомбинируют (объединяются в нейтральные молекулы). Время деионизации плазмы сравнительно велико (сотни микросекунд). В течение этого времени тиратрон в процессе роста напряжения на аноде при заряде накопителя энергии может открываться до прихода управляющего импульса на сетку. Причина открывания - развитие разряда в результате ионизации газа электронами, оставшимися в объёме от предыдущего импульса тока. Время деионизации определяет предельно допустимую частоту следования импульсов, величина которой обратно пропорциональна времени распада плазмы.
Для приближенной оценки времени деионизации (постоянной распада плазмы - времени уменьшения концентрации зарядов в е раз) и определения влияния на него различных параметров используется следующее соотношение:
, (8)
где td - постоянная распада плазмы; Da - коэффициент амбиполярной диффузии, возрастающий при уменьшении давления газа и массы его молекул.
Из соотношения (8) следует, что для быстрого восстановления электрической прочности тиратрона необходимо, чтобы прибор был наполнен легким газом при минимально возможных значениях давления газа и расстояния между электродами. Эти требования обусловили применение водорода в тиратронах при сравнительно низком (до 100 Па) давлении в условиях, соответствующих левой ветви кривой Пашена.
На практике недостаточно быстрое восстановление электрической прочности тиратрона проявляется в возникновении повторных зажиганий, когда в процессе роста напряжения на аноде тиратрон открывается до поступления управляющего импульса (случай 2 на рис. 7). Повторные зажигания нарушают нормальное функционирование радиоэлектронной аппаратуры, в которой используются тиратроны.
Рис. 7. Осциллограммы напряжения на аноде в нормальных условиях (1 - давление водорода 60 Па) и при повторных зажиганиях (2 - давление 120 Па)
Предельно допустимая частота следования импульсов для современных тиратронов достаточно высока (десятки кГц), что выгодно отличает их от коммутационных разрядников, для которых характерны более низкие (на 2 - 3 порядка) допустимые частоты из-за высокого давления газового наполнения. По допустимой частоте следования импульсов тиратроны существенно уступают вакуумным модуляторным приборам, но значительно превосходят их по максимально допустимому току и выгодно отличаются малым напряжением между анодом и катодом в открытом состоянии, и, соответственно, - высоким коэффициентом полезного действия коммутатора.
Заключение
Тиратро?н - ионный газоразрядный многоэлектродный коммутатор тока, в котором между анодом и катодом могут располагаться одна (триод), две (тетрод) или более (пентод, гексод) управляющие электроды (сетки). 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.
С развитием полупроводниковой электроники Т., предназначенные для использования в качестве реле, в выпрямителях тока, преобразователях почти полностью вытеснены полупроводниковыми приборами (гл. обр. тиристорами). Однако импульсные Т. (ИТ) применяются широко - преим. в цепях формирования мощных импульсов электрического тока (гл. обр. в качестве коммутирующих приборов в модуляторах передатчиков радиолокац. станций).
Принципиальная схема линейного модулятора на импульсном тиратроне: ИТ - импульсный тиратрон; ФЛ - формирующая линия; Z - эквивалентное сопротивление нагрузки; Lsap - зарядный дроссель; Е напряжения, подаваемого на сетку; Ср - разделительный конденсатор; R - резистор в цепи управления.
Список литературы
1.Каганов И.Л., Ионные приборы, М., 1972; Фогельсон Т.Б., Бреусова Л.Н., Вагин Л.Н., Импульсные водородные тиратроны, М., 197
.М.Р. Шебес. Теория линейных электрических цепей в упражнениях и задачах. М.: Высшая школа, 1990. 528 с.
.Киселев Ю.В. Искровые разрядники. Рязань: РРТИ, 1989.
4.Киселев Ю.В., Черепанов В.П. Искровые разрядники. М.: Сов. радио, 1976.
.Фогельсон Т.Б. Импульсные тиратроны. М.: Сов. радио. 1974.