8.2. Газоразрядные приборы.
На основе перечисленных основных разновидностей электрических разрядов в газе было создано достаточно большое число электронных приборов, применявшихся как в бытовой радиоэлектронной аппаратуре, так и в устройствах силовой электроники. Их основные типы можно определить следующим образом.
Газотрон – двухэлектродный газоразрядный прибор с подогревным катодом, работающий в режиме несамостоятельного дугового разряда при токах в сотни ампер и обратных напряжениях в десятки киловольт (рис. 8.2.1).
Рисунок 8.2.1. Газотрон.
Тиратрон – газоразрядный прибор с тремя или четырьмя электродами, моментом зажигания которого можно управлять. Различают тиратроны с горячим катодом (работающие в режиме несамостоятельного дугового разряда) и с холодным катодом (работающие в режиме самостоятельного тлеющего разряда). Внешний вид тиратрона представлен на рис.8.2.2
Рисунок 8.2.2. Тиратрон.
Стабилитрон – двухэлектродная лампа тлеющего разряда с холодным катодом. Используется в стабилизаторах напряжения постоянного тока при напряжениях в десятки-сотни вольт и токах единицы-десятки миллиапмер. Внешний вид стабилитрона представлен на рис. 8.2.3
а)
б)
Рисунок 8.2.3. Внешний вид ламповых стабилитронов.
Газосветные сигнальные лампы работают в режиме тлеющего разряда в цепях как постоянного, так и переменного тока. Газосветные цифровые индикаторы имеют анод, изготовленный в виде сетки, через которую легко просматриваются десять катодов, выполненных в виде цифр от 0 до 9. Каждый катод имеет свой вывод. Подавая напряжение на анод и один из катодов, высвечивают нужную цифру.
а) б) в) г) д)
Рисунок. 8.2.4.. Условные графические обозначения газоразрядных приборов: а) – стабилитрон; б) – сигнальная лампа; в) – трехэлектродный тиратрон с холодным катодом; г) – четырехэлектродный тиратрон с холодным катодом; д) – тиратрон с горячим катодом.
На рис. 8.2.4 приведены условные графические изображения некоторых газорязрядных приборов.
К настоящему времени они практически полностью вытеснены полупроводниковыми приборами. Например, светоизлучающие диоды и светодиодные матрицы заменили газосветные сигнальные лампы; основной элементной базой устройств силовой электроники на сегодняшний день являются тиристоры и симисторы. Однако в последние годы использование газоразрядных электронных приборов получило новое развитие в современных устройствах отображения графической информации – плазменных панелях. Основную конкуренцию им на сегодняшнем этапе составляют жидкокристаллические панели. Какое из направлений окажется более перспективным, покажет время.
Контрольные вопросы:
1. В чем заключается сходство и различие между газоразрядными и электровакуумными приборами?
2. Для каких целей используются газоразрядные приборы тлеющего разряда?
3. Назовите области применения газоразрядных приборов дугового разряда.
4. Какой полупроводниковый прибор является аналогом газотрона?
5. В чем заключаются преимущества светоизлучающих диодов перед газосветными сигнальными лампами?