МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»
ДОСЛІДЖЕННЯ ВЛАСТИВОСТЕЙ І ЗНЯТТЯ
ХАРАКТЕРИСТИК ТИРАТРОНА ТЛІЮЧОГО
РОЗРЯДУ
Інструкція до лабораторної роботи № 2
з дисципліни: “Електроніка та мікросхемотехніка”
для студентів базового напряму 6.0914
«Комп’ютеризовані системи, автоматика і управління»
Затверджено
на засіданні кафедри
Автоматика і телемеханіка
Протокол №8 від 24 січня 2002 р.
Львів – 2002
Дослідження властивостей і зняття характеристик тиратрона тліючого розряду: Інструкція до лабораторної роботи №2 з дисципліни: “Електроніка та мікросхемотехніка” / Укл.: Вітер О.С., Гаранюк І.П. Львів: Видавництво Національного університету “Львівська політехніка”, 2002. 8 с.
Укладачі Вітер О.С., канд. техн. наук, доц.
Гаранюк І.П., канд. техн. наук, доц.
Відповідальний за випуск Дудикевич В.Б., д-р техн. наук, проф.
Рецензенти Стрілецький З.М., канд. техн. наук, доц.
Мотало В.П., канд. техн. наук, доц.
Мета роботи – вивчення властивостей і зняття пускової характеристики тиратрона тліючого розряду.
Теоретичні відомості
Тиратроном тліючого розряду називають газорозрядний (іонний) прилад, який має холодний катод, анод і керуючий електрод (сітку). Сітка в тиратроні має більш обмежену дію, ніж в електровакуумних тріодах. В останніх, змінюючи напругу сітки, можна плавно керувати анодним струмом, змінюючи його від нуля до максимального значення. А в тиратроні за допомогою сітки можна тільки вмикати тиратрон, але не можна плавно змінювати анодний струм. Після виникнення розряду сітка втрачає керуючу дію. Припинити розряд у тиратроні можна тільки зниженням анодної напруги до значення, при якому розряд не зможе існувати, або шляхом розімкнення анодного кола.
Відстані між електродами і тиск газу підбираються так, що між сіткою і катодом виникає самостійний темний розряд при нижчій напрузі, ніж напруга між анодом і катодом. А потім може виникнути тліючий розряд між катодом і анодом, якщо анодна напруга буде достатньою. При цьому струм сітки складає одиниці чи десятки мікроампер, а струм аноду може бути в тисячі разів більшим (одиниці або десятки міліампер). Напруга виникнення розряду в анодному колі тим нижча, чим більший струм сітки. Це пояснюється тим, що з ростом струму сітки в проміжку сітка-катод збільшується кількість іонів і електронів, що полегшує виникнення розряду в анодному колі.
Втрата сіткою керуючої дії після виникнення розряду в анодному колі пояснюється тим, що сітка оточена плазмою з великою кількістю електронів та іонів. Позитивно заряджена сітка притягає з плазми електрони, які утворюють біля поверхні сітки негативно заряджений шар (електронну оболонку), що нейтралізує дію позитивного заряду сітки. Якщо збільшити або зменшити додатну напругу сітки, то вона притягне до себе з плазми більше або менше електронів і як раніше дія її заряду буде нейтралізуватися відповідною зміною заряду електронної оболонки. У випадку коли на сітку подати від’ємну напругу, то вона притягне з плазми позитивні іони, які створять навколо неї позитивно заряджений шар (іонну оболонку), що нейтралізує дію негативного заряду сітки.
Електронна (чи іонна) оболонка сітки знаходиться в динамічному стані. Так, наприклад, іони, які торкаються негативно зарядженої сітки, віднімають від неї електрони і перетворюються в нейтральні атоми, але на зміну їм до сітки притягаються з плазми нові іони. Якщо збільшити від’ємну напругу сітки, то вона притягне більше іонів. Заряд іонної оболонки збільшується і знову цілком компенсує дію негативного заряду сітки. Інакше можна сказати, що поле, яке створюється зарядом сітки, зосереджено між сіткою і її іонною (або електронною) оболонкою, як між обкладинками конденсатора. Це поле не проникає через оболонку, тому не може впливати на струм анода.
Тиратрони тліючого розряду, як правило, мають мініатюрне виконання і наповнені неоном або аргоном або неоново-аргоновою сумішшю. Можуть працювати при температурах оточуючого середовища від –60 до + 100оС. Їх довговічність складає декілька тисяч годин. Робочі напруги сітки і анода десятки – сотні вольт. Час відновлення керуючої дії сітки після припинення анодного струму переважно складає десятки або сотні мікросекунд.
Тиратрони тліючого розряду знаходять застосування в пристроях автоматики, в релейних схемах і схемах лічби, а також в імпульсних генераторах та інших пристроях.