|
| |
  |
Теория строительства Книги и журналы тем, что с изменением температуры нити накаливания меняется ее сопротивление. Критерием нормального режима работы кенотронов является рабочая температура катода. У вольфрамового катода рабочая темперагура катода составляет 2400-2600° К. Показанный на рис. 1-2, а ток / ограничивается режимом пространственного заряда; при повышении анодного напряжения увеличивается скорость движения электронов, уменьшается пространственный заряд и анодный ток возрастает. На рпс. 1-2, в показано семейство статических анодных характеристик кенотрона с металлическим,- катодом прямого накала. Здесь при малых напряжениях (или токах) накала, когда ток эмиссии катода огранР1чен, анодный ток почти не увеличивается с возрастанием анодного напряжения и возникает ток насыщения /5. При дальнейшем повышении напряжения накала и постоянном значении анодного напряжения увеличивается анодный ток. Чтобы нить накаливания кенотрона не перегорела, нельзя чрезмерно увеличивать напряжение (или ток) накала. Имеется строго определенное значение допустимого анодного тока при эксплуатации кенотрона. В кенотронах с оксидированными катодами косвенного накала ток насыщения практически не наблюдается, поскольку эмиссионная способность таких катодов велика. Тем не менее, для таких кенотронов также ограничивается максимально допустимое значение анодного тока, ибо при превышении указанного тока эмиссии нарушается целостность верхнего слоя катода. В области характеристики кенотрона, где отсутствует ток насыщения, анодный ток определяется законом степени трех в т о р ы X, т, е. h = AUJ\ где Л - коэффициент пропорциональности, зависимый от конструкции кенотрона. Отсюда следует, что кенотрон как элемент электрической цепи является нелинейным сопротивлением. Величина этого сопротивления связана с режимом работы кенотрона. В кенотронах с катодами прямого накала из чистых металлов величина сопротивления меняется также с изменением напряжения накала. Анодная характеристика маломощного диода (рис. 1-2, а) показывает наличие анодного тока даже при небольших отррщательных анодных напряжениях. Ток в данном случае объясняется действием «быстрых электронов», обладающих большой начальной скоростью у поверхности катода:  v.>vy 2~(;а, (1-5) где V - скорость, определяемая тормазящим полем анода с отрнца-гельным потенциалом - U; е и т - заряд и масса электрона. Кривая допустимой мощности рассеяния на аноде Ра.доп (рис. 1-2, д) обычно наносится на статических анодных характеристиках кенотрона и определяет области рабочих ха- рактеристик. Р а.доп конструктивная величина каждого кенотрона с естественным воздушным охлаждением за счет лучеиспускания как это видно из соотношения, будет а. доп (1-6) где Sa - рабочая поверхность анода; екания, определяемый конструкцией и степенью зачернения поверхности анода {I < 1); k - постоянная Больцмана; Т - рабочая температура анода. Мощность, рассеиваемая на аноде за счет протекания тока, - Рц-иау вт; Ра -/а£"а, бГП Ра - f> а (1-7) мгно- где lam и fam - амплитуды анодного тока и напряжения при синусоидальной форме кривой их изменений во времени; fa п Еа - постоянные составляющие анодного тока и напряжения; Ь и Иа - венные значения анодного тока и напряжения. Если через кенотрон протекает ток импульсной формы, то учитывается среднее значение тока за период его повторения. Очевидно, что в нормальном режиме эксплуатации кенотронов должны выполняться условия: а. доп (1-8) Часто приходится считаться и с тем, что при замкнутой кйнст-рукции электродов кенотрона почти вся мощность, расходуемая в цепи накала, рассеивается на аноде, и поэтому рассеивать на аноде мощность за счет протекания анодного тока надо значительно меньше, чем допустимо в соответствии с (1-8). В результате того, что величина рассеиваемой мощности на аноде ограничивается, приходится ограничивать и величину анодного тока при данном падении напряжении на кенотроне. При этом а. доп а. макс, доп (1-9) Характерные параметры кенотронов 1. Номинальные значения жения накала тока и напря-(/jj и (/„), причем должны быть выдержаны указанные в паспортных данных допустимые отклонения этих величин. 2. Допустимое обратное напряжение (обр.доп)» определяемое электрической прочностью кенотрона. При этом должно быть выполнено соотношение обр. доп обр> (МО) где f/обр - амплитуда напряжения на кенотроне при минусе аноде. 3. Допустимые значения мощности рассеяния на аноде и максимальный анодный ток (Радоп и /а.макс.доп) 4, Внутреннее сопротивление § ЬЗ. ИОННЫЕ ВЕНТИЛИ К ионным вентилям относятся газотроны, тиратроны, ртутные вентили, игнитроны и экситроны. Маломощные газотроны и тиратроны применяются в устройствах электропитания малой мощности ограниченно. Тиратроны высокого напряжения, ртутные вентили и экситроны используются в мощных установках электропитания с высоким выпрямленным напряжением. Как правило, во вновь проектируемых устройствах электропитания ионные вентили применяются ограниченно, преимущество отдается полупроводниковым вентилям. А. Газотроны Газотроны (рис. 1-3) представляют собой двухэлектродные газоразрядные приборы с катодами прямого или косвенного накала. Протекание тока через газотроны обусловлено дуговым разрядом, В зависимости от того, заполнен ли баллон парами ртути или инертными газами (аргоном, неоном, ксеноном или газовыми смесями), газотроны обозначаются соответственно ГР или ГГ. Кроме того, в обозначении типа газотрона указывается допустимый выпрямленный ток (среднее значение) в числителе дроби и допустимое обратное напряжение - в знаменателе дроби. Нормальный режим эксплуатации газотронов определяется хорошо развитым процессом ионизации газа, заполняющего междуэлектродное пространство, и дуговым разрядом между анодом и катодом. Вольт-амперная характеристика газотрона показана рис. 1-4, а. Участок о - а характеристики соответствует начальной стадии разряда, когда ток через газотрон обусловлен электронными процессами и отсутствием газового разряда. На этом участке характеристики ток мал и определяется законом степени трех вторых, как и в двухэлектродной электронной лампе. Падение напряжения на газотроне достигает больших значений. При напряжении зажигания иъ точке а характеристики (порог зажигания) происходит ионизация газа и наблюдается его свечение. На участке а - б характеристики интенсивно развивается ионизация газа и уменьшается падение напря- 0 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 |