Тиратрон с накаливаемым катодом

Опубликовано 19.03.2010 Ведущий Антон Панкратов

Мы уже рассказывали вам про такие интересные приборы, как тиратроны, но не затронули группу тиратронов с накаливаемым катодом. Итак….
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.
Мощный тиратрон с накаливаемым катодом - это трехэлектродный выпрямительный прибор, имеющий анод, катод и сетку (управляющий электрод), предназначенную для управления зажиганием.
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.
Сетка тиратрона имеет малую проницаемость, так что поле анода практически не действует в прикатодной области. Поэтому без подачи отрицательного смещения при нулевом потенциале сетки тиратроны выдерживают высокие напряжения между анодом и катодом. Большие значения анодных токов обусловливают применение либо многодырчатого либо многорешетчатого типа сетки. При этом последний тип сетки более характерен для приборов большой мощности, в то время как многодырчатые сетки применяются, в основном, в тиратронах малой и средней мощности. Преимущества многорешетчатых сеток заключаются в меньшей массе сетки, в меньших пусковых токах, в меньших падениях напряжения в сетке, а, следовательно, в меньшем нагреве сетки в разряде и, наконец, в более равномерной загрузке анода.
Появление тиристоров, выполняющих те же функции, что и тиратроны, но являющихся твердотельными приборами со всеми присущими им достоинствами, привело к резкому ограничению применения тиратронов. В связи с этим оказалось целесообразным использовать тиратроны только для выпрямления высоких рабочих напряжений (десятки-сотни киловольт). Однако применение здесь газонаполненных тиратронов невозможно из-за интенсивно происходящего в процессе эксплуатации поглощения инертного газа, которое приводит к быстрому выходу приборов из строя. В настоящее время в качестве высоковольтных вентилей применяются только ртутные тиратроны. Однако ртутные тиратроны способны работать в диапазоне температур 15-40 °С, что существенно ограничивает область их применений.
В то же время тиратроны выгодно отличаются от тиристоров такими достоинствами, как большие допустимые импульсные токи и напряжения и более высокое быстродействие. Поэтому в настоящее время в качестве импульсных коммутаторов широко используются водородные тиратроны.