Hva er en tyratron?

En tyratron er en tidlig form for elektronikkomponent, og en variasjon på vakuumrørene som først ble brukt i tidlige datamaskiner. Opprinnelig unnfanget i 1914 og satt i kommersiell produksjon i 1928, er tyratronen fortsatt i bruk. Det er en form for høyenergibryter og fungerer også som en likeretter, som er i stand til å konvertere vekselstrøm (AC) til likestrøm (DC). I motsetning til vanlige vakuumrør er en tyratron en gassfylt bryter, som vanligvis inneholder en inert gass, for eksempel kvikksølvdamp, neon eller xenongasser.

Gassen i en tyratron har positive ioner som kan føre elektrisk strøm, noe som gjør enheten i stand til å lede mye høyere strømnivå enn et typisk vakuumrør. Det er ikke uvanlig at en er i stand til å lede 10 - 20 kilovolt (kV) kraft. Bruksområder for slike enheter inkluderer bruk i UHF-tv-sendere (Ultra-High Frequency), kjernefysiske partikkelakseleratorer, høysenergiske lasersystemer og radarutstyr.

Flere varianter på tyratronen finnes også. Krytons, som også er en form for gassfylt rør, skiller seg ved å bruke en lysbueutladning av elektrisk strøm i stedet for gassutladning, og ble implementert i radarsendere som ble mye brukt under andre verdenskrig. Thyristors er en mer moderne versjon og er en hybrid mellom tyratron- og transistordesign. Basert på standard halvlederteknologi som brukes til å lage mikroprosessorer, brukes tyristoren i miljøer med lav og middels kraft for også å konvertere AC til DC. Disse enhetene brukes som brytere for å kontrollere motorhastigheter og kjemiske operasjoner, for eksempel trykk og temperaturendringer i utstyret.

Et av områdene der tyratronen begynner å fases ut er i arenaen for høyenergifysikkforskning. Deres erstatning er den isolerte porten bipolare transistoren (IGBT), en annen halvledersvitsjeanordning for solid tilstand som tyristor. De første versjonene av IGBT-er var treg og utsatt for å mislykkes da de kom på markedet på 1980-tallet, men IGBT-er har nådd en tredje generasjon designforfining. De har nå høyere puls for å bytte og er lettere tilgjengelig enn tyratroner. Bruksområder for IGBT sees også i slike produkter som elbiler og lydforsterkere.

Driftstiden for det hydrogenbaserte tyratronet er i området 1200 timer, med andre modeller som varer opptil 20 000 timer, mens en IGBT vil vare i rundt 250 000 timer. Energiforbruket er også mye høyere med en tyratron i motsetning til en IGBT. På grunn av import- og eksportbegrensninger som flere nasjoner har pålagt og økende vanskeligheter med å skaffe tyratroner, har kostnadene per enhet også en tendens til å være betydelig høyere enn å bruke en IGBT for den samme applikasjonen.