Тиратрон

Миниатюрный тиратрон 2D21 (слева внизу, используется в контрольных цепях) и большой водородный тиратрон фирмы General Electric, используемый в импульсных радарах

Тиратрон (триод) МТХ-90, СССР, 1986 г.

Тиратроны ТХ4Б.

Тиратро́н — ионный газоразрядный многоэлектродный коммутатор тока, в котором между анодом и катодом могут располагаться одна (триод), две (тетрод) или более (пентод, гексод) сетки (управляющих электродов). 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.

Разновидности тиратронов

Тиратроны тлеющего разряда (ТТР)

Рабочий газ — смесь инертных газов (см. также стабилитрон тлеющего разряда). Основное применение тиратронов тлеющего разряда — логические схемы, устройства автоматики, счётно-решающие устройства и приборы индикации — от одиночных контрольных ламп до матричных аналого-цифровых панелей с динамическим управлением. 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

В ряде отечественных телевизоров в качестве задающего генератора кадровой развёртки применён тиратрон тлеющего разряда типа ТХ4Б. К сожалению, схема включения этого тиратрона выполнена неудачно, что при незначительном его износе вызывает срыв синхронизации. В радиолюбительской литературе приведены описания изменения схемы включения тиратрона в задающем генераторе кадров таких телевизоров, что позволяет «выжать» из него значительно больший ресурс. А после окончательного износа такого тиратрона, когда он более не способен работать в телевизоре, его можно ещё долго использовать вместо обычной неоновой лампы.

Индикаторные тиратроны

Индикаторные тиратроны — особый класс тиратронов тлеющего разряда, предназначенных, как и следует из их названия, не столько для коммутации электрических цепей, сколько для индикации. В отличие от простых неоновых ламп, они способны управляться пониженными напряжениями, а также запоминать своё состояние, разгружая управляющую ими вычислительную систему для выполнения других задач. Некоторые индикаторные тиратроны являются люминофорными, и позволяют получать цвета, отличные от свойственного неону оранжево-красного.

Хотя ничто не мешает применять для индикации практически любой подходящий по параметрам тиратрон тлеющего разряда, выполненный в прозрачном баллоне, использование в этом качестве именно специальных, индикаторных тиратронов позволяет получить значительно лучшие эргономические и эстетические показатели.

Отечественные индикаторные тиратроны представлены моделями: МТХ-90 — трёхэлектродный (данный тиратрон до сих пор используется в устройствах железнодорожной автоматики в блоках выдержки времени БВМШ и БСВШ, в качестве активного элемента релаксационного генератора в устройствах автоматического периодического срабатывания стробоскопов на импульсной лампе, в генераторах высокого напряжения некоторых ионизаторов воздуха, в качестве источника света и одновременно активного элемента релаксационного генератора в приборах для фототерапии, в сенсорных устройствах, где он открывается при воздействии на сетку наводок от прикосновения пальца к сенсору, подключённому к сетке через сопротивления в 1 МОм (наличие этого сопротивления обязательно!) и др.), ТХ5Б — четырёхэлектродный, ТХ16Б — пятиэлектродный, ТХ17Б — пятиэлектродный люминофорный зелёный, ТХ18А — трёхэлектродный, ТХ19А — шестиэлектродный люминофорный, существует в вариантах ТХ19АЖ — жёлтый, ТХ19АЗ — зелёный, ТХ19АК — красный, ТХИ2С — четырёхэлектродный, ИТС1 — семисегментный люминофорный (зелёный) газоразрядный индикатор с функцией запоминания состояния каждого сегмента по принципу тиратрона.

Тиратроны с накалённым катодом

Рабочий газ — неон, ксенон, криптон-ксеноновая смесь, аргоново-ртутная смесь или пары ртути. Применялись в управляемых выпрямителях (см. также игнитрон), а также как силовые коммутационные ключи.

• Применение ртутных тиратронов в наши дни запрещено.
• Импульсные водородные тиратроны широко применяются как коммутирующие ключи в линейных модуляторах

Маркировка

• ТГ («тиратрон с газовым наполнением») — тиратроны с накалённым катодом, наполненные инертным газом
• ТГИ («тиратрон с газовым наполнением, импульсный») — импульсные тиратроны, наполненные газом (как правило, водородом)
• ТР («тиратрон ртутный») — ртутные тиратроны с накалённым катодом
• ТГР («тиратрон газово-ртутный») — тиратроны с накалённым катодом со смешанным наполнением
• ТХ, МТХ («тиратрон холодный») — тиратроны тлеющего разряда
• ТПИ — тиратроны с полым катодом
• ТДИ — тиратроны с дуговой формой разряда

См. также

• Игнитрон
• Крайтрон
• Тригатрон
• Тиристор
• IGBT
• Таситрон

Литература

• Кацнельсон Б. В., Калугин А. М., Ларионов А. С. Электровакуумные электронные и газоразрядные приборы. — М.: Радио и связь, 1985.
• Справочная книга радиолюбителя-конструктора. Книга 2. / Под ред. Н. И. Чистякова. — М.: Радио и связь, 1993. — С. 157.
• Генис А. А., Горнштейн И. Л., Пугач А. Б. Приборы тлеющего разряда. — Киев, Технiка, 1970.
• Бочков В. Д., Королев Ю. Д. Импульсные газоразрядные коммутирующие приборы // Энциклопедия низкотемпературной плазмы, под ред. В. Е. Фортова. Вводный том, книга 4, раздел № XI.6 — М.: Наука, 2000. — С. 446—459.
• Гурлев Д. С. Справочник по электронным приборам. — Киев, 1974.
• Згурский В. С., Лисицын Б. Л. Элементы индикации. — М.: Энергия, 1980. — 304 с., ил.

Ссылки

• Музей электронных раритетов — Тиратроны с холодным катодом
• Музей электронных раритетов — Тиратроны с накаливаемым катодом