Co to jest Thyratron?
Tyratron jest wczesną formą elementu elektronicznego i odmianą lamp próżniowych po raz pierwszy zastosowanych we wczesnych komputerach. Oryginalnie opracowany w 1914 r. I wprowadzony do produkcji komercyjnej w 1928 r., Tyratron jest nadal w użyciu. Jest to forma przełącznika wysokoenergetycznego i służy również jako prostownik, zdolny do przekształcania prądu przemiennego (AC) w prąd stały (DC). W przeciwieństwie do standardowych lamp próżniowych, tyratron jest przełącznikiem wypełnionym gazem, zwykle zawierającym gaz obojętny, taki jak para rtęci, gazy neonowe lub ksenonowe.
Gaz w tyratronie ma jony dodatnie, które mogą przenosić prąd elektryczny, co sprawia, że urządzenie jest w stanie przewodzić znacznie wyższe poziomy prądu niż typowa lampa próżniowa. Często zdarza się, że można przewodzić prąd o mocy 10–20 kilowoltów (kV). Zastosowania takich urządzeń obejmują zastosowanie w nadajnikach telewizyjnych o ultrawysokiej częstotliwości (UHF), akceleratorach cząstek jądrowych, systemach laserowych o wysokiej energii i sprzęcie radarowym.
Istnieje również kilka odmian tyratronu. Krytony, które są również formą rurki wypełnionej gazem, różnią się zastosowaniem wyładowania łukowego prądu elektrycznego zamiast wyładowania gazowego i zostały zaimplementowane w przekaźnikach radarowych, które były szeroko stosowane podczas II wojny światowej. Tyrystory są bardziej nowoczesną wersją i są hybrydą między tyratronem a tranzystorem. Oparty na standardowej technologii półprzewodnikowej stosowanej do wytwarzania mikroprocesorów, tyrystor jest wykorzystywany w środowiskach o małej i średniej mocy do konwersji prądu przemiennego na stały. Urządzenia te są używane jako przełączniki do kontrolowania prędkości silnika i operacji chemicznych, takich jak zmiany ciśnienia i temperatury w sprzęcie.
Jednym z obszarów, w których tyratron zaczyna się stopniowo wycofywać, jest obszar badań fizyki wysokich energii. Ich zamiennikiem jest tranzystor bipolarny z izolowaną bramką (IGBT), kolejne półprzewodnikowe półprzewodnikowe urządzenie przełączające, takie jak tyrystor. Pierwsze wersje IGBT były powolne i podatne na awarie, kiedy pojawiły się na rynku w latach 80., ale IGBT osiągnęły trzecią generację udoskonalenia projektu. Mają teraz wyższe częstości tętna do przełączania i są łatwiej dostępne niż tyratrony. Zastosowania IGBT są również widoczne w takich produktach, jak samochody elektryczne i wzmacniacze audio.
Żywotność tyratronu na bazie wodoru wynosi 1200 godzin, podczas gdy inne modele trwają do 20 000 godzin, podczas gdy IGBT potrwa około 250 000 godzin. Zużycie energii jest również znacznie wyższe w przypadku tyratronu w przeciwieństwie do IGBT. Z powodu ograniczeń importowych i eksportowych nałożonych przez kilka narodów oraz rosnących trudności w uzyskiwaniu tyratronów, ich koszt jednostkowy jest również znacznie wyższy niż w przypadku zastosowania IGBT do tej samej aplikacji.