Газоразрядные (ионные) приборы. Маркировка электронных ламп.

Газоразрядными или ионными приборами называются (слайд 22) электрова­куумные приборы, наполненные газом, в которых прохождение тока вызвано не только электронами, но и заряженными частицами - ионами.

В отличие от ЭВП, в которых носителями тока являются толь­ко электроны, в ионных приборах, кроме электронов, носителями тока являются также положительные и отрицательные ионы газового наполнения.

Газовым наполнением ионных приборов обычно являются инерт­ные газы: гелий, аргон, неон, криптон, ксенон или же пары ртути. Некоторые типы ионных приборов заполняются также водоро­дом или смесью из нескольких инертных газов. В разряженном газе, наполняющем баллон, всегда имеется некоторое количество свобод­ных электронов и положительных ионов. При подключении прибора к источнику напряжения электроны будут двигаться к аноду, а положи­тельные ионы - к катоду. Сталкиваясь с нейтральными молекулами и атомами газа, они вызывают его ионизацию - выбивание электронов из структуры атома или молекулы.

В зависимости от величины проходящего через прибор тока раз­личают тихий, тлеющий и дуговой разряды.

Ионные приборы работают при тлеющем и дуговом разрядах. При дуговом разряде токи достигают сотен ампер, и наблюдается яркое свечение газа. Этот вид разряда происходит в приборах, называе­мых газотронами, тиратронами, разрядниками. Характерной особен­ностью всех газоразрядных приборов является небольшое внутреннее сопротивление (единицы и десятки ом) при их разрядах.

Стабилитроны и неоновые лампы работают при тлеющем разряде. Такой разряд характеризуется прохождением через лампу тока си­лой в несколько миллиампер и свечением газа.

Стабилитрон представляет собой двухэлектродную лампу, бал­лон которой наполнен газом - неоном или аргоном.

Если к электродам стабилитрона подключить источник напряже­ния, то при определенной его величине (Uст) вследствие ионизации газа через стабилитрон будет проходить ток (от Iст.min до Iст.max) (слайд № 23)

Особенностью стабилитрона является то, что изменение прохо­дящего через него тока в больших пределах (от Icт.min до Iст.max) не приводит к существенному изменению падения напряжения на нем (Uст_.). Это свойство стабилитрона используется для стабилизации напряжения. Стабилитрон включается параллельно нагрузке, на ко­торой необходимо поддерживать постоянное напряжение. Электриче­скими параметрами стабилитрона являются: напряжение зажигания Uз, напряжение стабилизации Uст, минимальный ток Iст.min, макси­мальный ток Iст.max_. Стабилитроны, работающие при тлеющем разря­де, изготовляются на стабилизирующее напряжение Uст= 60-150 В и разрядный ток, Iст = 1-200 мА. Используются в блоках питания РЛС (СГ2С, СГЗС, СГ1П, СГ2П, СГ16П).

Неоновая лампа представляет собой стеклянный баллон с дву­мя железными электродами, покрытыми барием. Внутри баллона нахо­дится газ - неон. Неоновые лампы могут работать как от постоян­ного, так и от переменного тока. Применяются в качестве инди­каторов, коммутирующих приборов для определения наличия электро­магнитного поля по их свечению и для других целей (ТН-0,2; МН-0,3 и др.).

Ионные разрядники, впервые предложенные и разработанные А.А.Чернышевым, применяются для защиты электрических цепей от возможных перенапряжений, а также в качестве быстродействующих переключателей.

Разрядники, используемые для защиты цепей от перенапряжения, изготавливают двух типов: алюминиевые (РА) и бариевые (РБ). Они представляют собой стеклянный баллон, заполненный аргоном, внутри которого параллельно друг другу на расстоянии 2-3 мм расположены два стержневых электрода. При повышении напряжения выше допусти­мого происходит пробой (дуговой разряд) между электродами, при этом линия закорачивается на корпус. Напряжение зажигания РА и РБ колеблет­ся от 100 до 500 В. В радиолокации в антенных переключателях сантиметрового диапазона, как правило, применяются резонансные разрядники. По конструктивному выполнению различают резонансные разрядники с внешними резонаторами, с внутренними резонаторами и безэлектродные (показать различные типы разрядников).

Основными параметрами резонансных разрядников являются:

- резонансная частота и пределы настройки;

- время срабатывания tсраб (tсраб< 0,01 мкс);

- время восстановления tвост (tвост= 1-2 мкс);

- величина постоянного напряжения на поджигающем электроде.

Тиратрон представляет собой газонаполненный триод. Напол­няются тиратроны инертным газом, парами ртути иди водородом. В схемах импульсных модуляторов РЛС широкое применение находят им­пульсные тиратроны, наполненные водородом. Преимущество водоро­да, как наполнителя, состоит в том, что он обеспечивает повышен­ную скорость развития разряда и деионизации, что позволяет сокра­тить время зажигания и время восстановления сеткой запирающих свойств.

Сетка в тиратроне предназначена для управления его зажига­нием. При большом отрицательном напряжении на сетке тиратрон заперт. С уменьшением его до напряжения зажигания в тиратроне происходит дуговой разряд. При этом дальнейшее изменение напря­жения на сетке не влияет на величину анодного тока. Управляющее действие сетки нейтрализуется окружающими её положительными ионами.

Для прекращения дугового разряда надо уменьшить напряжение на аноде тиратрона. Тиратрон обеспечивает значительные по вели­чине, запираемые сеткой, прямые анодные напряжения Uпр.max достигающие десятков киловольт и большой ток в импульсе сотни - тыся­чи ампер.

В настоящее время разработаны водородные тиратроны на пре­дельное напряжение до 38 кВ, ток в импульсе до 2000 А при дли­тельности импульсов 0,15-20 мкс и частоте повторения 6000-30000 Гц.

С целью улучшения электрических и эксплуатационных характе­ристик в последнее время широко применяются водородные тиратроны с оболочкой, выполненной из вакуумной керамики. Керамический бал­лон вместо стеклянного повышает устойчивость к механическим на­грузкам (керамика прочнее стекла), к воздействию повышенных тем­ператур (большая теплостойкость керамики), имеет меньшие габари­ты. Это делает перспективным применение металлокерамических тиратронов в малогабаритной и подвижной аппаратуре.

Маркировка электронных ламп(слайд 24)

В целях сокращенного наименования все электронные лампы име­ют соответствующую маркировку, например, 6П1П, 6Н8С, 1Ц11П и т.д.

В соответствии с государственным общесоюзным стандартом (ГОСТом) маркировка приемо-усилительных ламп состоит из 4-х эле­ментов:

первый элемент - число, указывающее напряжение накала в вольтах (округленно); для генераторных ламп первым элементов в обозначении является буква "Г".

второй элемент - буква, характеризующая тип лампы:

Д - диод, Х - двойной диод детекторный; Ц - двойной диод выпрями­тельный (кенотрон); С - триод, Н - двойной триод, Ф - триод-пентод, П - выходной пентод или лучевой тетрод, Э - тетрод, Е -индикатор настройки и т.д.

третий элемент - число, указывающее номер заводской разра­ботки;

четвертый элемент - буква, указывающая на конструкцию лам­пы (баллона): С - стеклянный баллон; П - пальчиковой серии, К - керамическая оболочка; Д - лампа с дисковыми выводами (впаями), Ж - желудевой конструкции, отсутствие буквы - металличес­кий баллон.

Так, маркировка 6П1П означает - 6 - напряжение накала лам­пы 6,3 В, П - лучевой тетрод, I - номер заводской разработки, П - баллон пальчиковый.

Второй учебный вопрос.