Hva er en kald katode?

En kald katode er en katode som ikke blir oppvarmet. Selv om det kan virke åpenbart, er denne forskjellen veldig viktig for katodens indre funksjoner. Selv om disse katodene ikke er spesielt oppvarmet som varme katoder, har de fortsatt potensiale til å bli veldig varme ved bruk. En kald katode brukes i flere former for lysstoffrør og gassbaserte lyssystemer, for eksempel neonskilt. Mens kalde katodelys blir mye brukt i mange moderne systemer, er strømbruken ofte høyere enn alternative systemer.

En katode er den delen av en diode der strøm strømmer ut under strømforbruk. De fleste katoder er varme katoder eller filamenter. Disse katodene opprettholder en mye høyere effekttetthet ved å varme opp katoden. Dette forbedrer elektronstrømmen og lar katoden opprettholde en sterkere strømningsstrøm. Disse katodetypene brukes til alt fra lyspærer til katodestrålerør, også kjent som TV-rør.

En kald katode bruker ikke noen form for oppvarming for å lade kraftstrømmen. I dette tilfellet skyves en betydelig spenning gjennom katoden, og genererer et elektrisk felt. Katoden utnytter deretter dette elektriske feltet for å opprettholde sin strømningsstrøm. Denne metoden for å generere og opprettholde en ladning er mindre effektiv enn den for en varm katode, men den genererer også mindre varme.

Selv om den kalde katoden ikke er oppvarmet, betyr det ikke at den ikke er varm. Når strømmen beveger seg gjennom katoden, overføres en liten mengde strøm til varme. Denne varmen vil forbedre strømforbruket til katoden, men det vil også gjøre enheten varmere. Mens noen kalde katodeenheter alltid er kule å berøre, kan andre bli like varme som standard varme katodeenheter.

En av de primære bruksområdene av kalde katoder er i gassbasert belysning, slik som i neonskilt. Spenningen som kreves for å begeistre gassene er vanligvis lavere enn spenningen som kreves for andre former for belysning. Dette gjør at den kalde katoden kan operere ved en lavere spenning enn en varm katode og generere mindre overflødig varme.

Kalde katoder er også den viktigste måten å gjøre baklyset på for LCD-skjermer med flytende krystall. I dette tilfellet blir en kald katode hovedsakelig brukt til lavere varmeutvikling og stabil spenningsbruk. Dette gjør at de fleste LCD-TVer kan fungere uten et aktivt kjølesystem.

Problemet med kalde katoder ligger i spenningen som kreves for å holde dem i drift. Varme katoder kan fungere i varierende spenning veldig enkelt på grunn av den termiske induksjon som er opprettet av deres varme. Kalde katoder er ikke i stand til å gjøre dette, og nedganger i spenning fører til at katoden mister strømmen. Dette betyr at et kaldt system må opprettholde en høyere spenning og bruke mer strøm enn lignende varmtanlegg.