Тиратрон


Тиратро́н — ионный (газоразрядный) прибор, в котором при помощи одного или нескольких управляющих электродов обеспечивается управление моментом возникновения разряда.

К тиратронам с холодным катодом примыкают аркотроны — лампы с твёрдым холодным катодом на рабочие токи порядка единиц ампер, в которых имеется управляющая сетка для зажигания маломощным сигналом и вспомогательная сетка для пропуска подготовительного тока 10—20 мА[1].

Тиратрон представляет собой колбу, наполненную газом, в которой помещены три (или более) электрода. Для наполнения используются инертные газы, водород или пары ртути при давлении 2000—3000 Па. Электроды тиратрона называются анодом, катодом и сеткой, по аналогии с вакуумным триодом. Катод тиратрона обычно выполняется в виде металлического цилиндра, активированного цезием. Сетка имеет форму диска с отверстием и располагается в баллоне между анодом и катодом; она служит для зажигания газового разряда в пространстве между анодом и катодом. Для выполнения более сложных функций, чем включение и выключение электрического тока, тиратроны могут иметь две и больше сеток. В зависимости от количества сеток тиратроны называются: с одной — триод, с двумя — тетрод, с тремя и более — пентод, гексод. В трёхэлектродном тиратроне — триоде — разряд зажигается при подаче на сетку положительного по отношению к катоду напряжения определенной величины. Если при этом на аноде есть положительное по отношению к катоду напряжение, то газ между анодом и катодом ионизируется и тиратрон зажигается. При этом, в отличие от вакуумных триодов, при изменении потенциала сетки нельзя изменить величину анодного тока или погасить тиратрон. Объясняется это тем, что образовавшиеся в результате ионизации газа отрицательные электроны притягиваются сеткой и нейтрализуют её положительный заряд. В ряде схем управляющая сетка имеет отрицательный потенциал. В этом случае сетка зажжённого тиратрона притягивает положительные ионы, которые нейтрализуют её отрицательный заряд. В обоих случаях сетка теряет своё управляющее действие. Чтобы погасить тиратрон, необходимо отключить анодное напряжение или уменьшить его до величины ниже напряжения поддержания разряда.

Условно принято разделять тиратроны по назначению на маломощные и мощные. Маломощные тиратроны предназначены для индикации и выполнения логических функций в автоматических устройствах. Мощные тиратроны предназначены для управления токами большой величины в устройствах электропитания и электропривода. Мощные тиратроны способны коммутировать импульсы тока до 10 кА при напряжении до 50 кВ. В современной электронике тиратроны используются редко, они почти полностью вытеснены полупроводниковыми приборами. Полупроводниковой альтернативой тиратрону является тиристор.