|
| |
|
Слаботочка Книги ние кенотрона Rt - отношение приращения анодного напряжения к приращению анодного тока - является непостоянным. Однако для рабочего участка вольт-амперной характеристики внутреннее сопротивление кенотрона можно считать практически постоянным. Ток насыщения и внутреннее сопротивление являются основными параметрами кенотрона, необходимыми для расчета выпрямителей. Кроме этого, параметрами кенотронов являются максимальная мощность, рассеиваемая анодом (Ра), и максимальное обратное напряжение (f/обр). Перегрузка кенотрона по току выше максимального значения приводит к увеличению мощности, рассеиваемой анодом, и к его перегреву. Результатом перегрева является ухудшение вакуума за счет выделения газов, находящихся в порах анода. При этом начинается процесс ионизации молекул газа, который при достаточно высоких анодных напряжениях может привести к разрушению активного слоя катода положительными ионами. Наличие в междуэлектродном пространстве ионизированных молекул газа может явиться причиной возникновения обратного тока и пробоя кенотрона при обратной полярности напряжения на его электродах. Причиной пробоя в этом случае является электронная эмиссия с анода под действием бомбардировки последнего положительными ионами газа. Второй возможной причиной пробоя между электродами вентиля при обратном напряжении является недостаточная электрическая прочность междуэлектродного пространства, а также ухудшение изоляции между наружными выводами электродов. К параметрам кенотрона относятся также напряжения Un и ток /н накала. В процессе работы кенотрона величина напряжения (а следовательно, и тока) накала не должна значительно изменяться. Обычно допускаемые пределы изменения напряжения накала не превосходят ±10%. Повышение напряжения накала сверх установленного значения (перекал) приводит к увеличению тока насыщения кенотрона (рис. 2-3) и к быстрому износу катода. Снижение напряжения накала (недокал) приводит к увеличению внутреннего сопротивления кенотрона (см. рис. 2-3), увеличению потерь (при неизменной величине анодного тока) и к перегреву анода. Так как внутреннее сопротивление кенотронов относительно велико, их преимущественно используют в установках малой и средней мощности, при относительно высоких значениях выпрямленного напряжения. Достоинствами кенотронов являются: 1) простота устройства и малая стоимость; 2) малые габаритные размеры высоковольтных маломощных кенотронов; 3) большие допустимые обратные напряжения и 4) нечувствительность к изменениям температуры окружающей среды. К числу недостатков кенотронов следует отнести: 1) необходимость дополнительного источника питания цепи накала; 2) большое внутреннее сопротивление; 3) малые допустимые токи нагрузки, и 4) малую надежность конструкции (хрупкость). Параметры наиболее часто применяемых типов кенотронов приведены в приложении П1. 2-3. ионные вентили В отличие от электронных вентилей, в которых ток переносится исключительно электронами, в ионных приборах, кроме электронов, остающихся по-прежнему главными носителями тока в этом процессе, принимают также участие и нололсительные ионы. Роль ионов, находящихся в междуэлектродном пространстве, сводится главным образом к компенсации объемного заряда электронов, благодаря чему возможно прохождение через прибор значительных токов (достигающих сотен и тысяч ампер) при относительно небольшом падении напряжения (10-20 в) в приборе. Положительные ионы создаются электронами, ионизирующими атомы или молекулы газа, которыми заполняется прибор после удаления из него воздуха. В зависимости от рода заполнения различают приборы ртутные (заполненные парами ртути) и газонаполненные (заполненные нарами аргона, криптона, ксенона или других инертных газов). По тину катода все существующие тины ионных вентилей можно разделить на две группы: 1. Ионные вентили с твердыми (оксидными и ториро-ванными) катодами, известные под названием газотронов и тиратронов. 2. Ионные вентили с жидкими (ртутными) катодами, известные под названием экзитронов и игнитронов. Тиратроны и игнитроны отличаются от газотронов и экзитронов наличием, кроме двух основных электродов (анода и катода), еще и третьего (управляющего) электрода, что позволяет использовать их в качестве управляемых вентилей. В современных источниках питания радиоаппаратуры преимущественно используются газотроны и тиратроны; вентили с жидкими ртутными катодами не нашли широкого применения и поэтому в дальнейшем не рассматриваются. Вентильные свойства ионных приборов, так же как и электронных, объясняются тем, что только один из электродов (катод) является источником электронов, поэтому ток через прибор может протекать лишь в одном направлении. Это происходит тогда, когда анод положителен по отношению к катоду. Газотроном называется двухэлектродный ионный вентиль, заполненный инертным газом или парами ртути, с твердым накаливаемым катодом. Конструктивное выполнение газотрона определяется силой прямого тока и величиной обратного напряжения. Кроме того, имеет большое значение величина температуры окружающей среды. Мощные высоковольтные газотроны (как, например, газотрон типа ВГ-163, изображенный на рис. 2-4) рассчитанные на большие токи и напряжения, имеют оксидные подогревные катоды, обладающие большей удельной эмиссией, чем другие, ранее рассмотренные типы катодов. Аноды этих газотронов изготовляются из графита, обеспечивающего хорошую отдачу тепла. Вывод от анода в высоковольтных газотронах делается через верхнюю  Рис. 2-4. Конструкция высоковольтного газотрона типа ВГ-163. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 [13] 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 |