O que é um thyratron?
Um thyratron é uma forma precoce de componente eletrônico e uma variação nos tubos de vácuo usados pela primeira vez nos primeiros computadores. Originalmente concebido em 1914 e colocado em produção comercial em 1928, o thyratron ainda está em uso. É uma forma de alta interruptor de energia e também serve como retificador, capaz de converter corrente alternada (AC) em corrente direta (DC). Diferentemente dos tubos de vácuo padrão, um thyratron é um interruptor cheio de gás, geralmente contendo um gás inerte, como vapor de mercúrio, neon ou gases de xenônio. Não é incomum ser capaz de conduzir 10 a 20 quilovolts (kV) de energia. As aplicações para esses dispositivos incluem o uso em transmissores de televisão de frequência ultra-alta (UHF), aceleradores de partículas nucleares, sistemas de laser de alta energia e equipamentos de radar.
Várias variações no thyratron também existem. Os Krytons, que também são uma forma de tubo cheio de gás, diferem empregando uma descarga de arco de corrente elétrica em vez de descarga de gás e foram implementados em transmissores de radar que foram amplamente utilizados durante a Segunda Guerra Mundial. Os tiristores são uma versão mais moderna e são um híbrido entre os projetos de thyratron e transistor. Com base na tecnologia padrão de semicondutores usados para fabricar microprocessadores, o tiristor é empregado em ambientes de baixa e média potência para converter também CA em CC. Esses dispositivos são usados como interruptores para controlar velocidades do motor e operações químicas, como mudanças de pressão e temperatura no equipamento.
Uma das áreas em que o Thyratron está começando a ser eliminado está na arena da pesquisa de física de alta energia. Sua substituição é o transistor bipolar de portão isolada (IGBT), outro dispositivo de comutação de semicondutores de estado sólido como o tiristor. O primeiro versiOns de IGBTs eram lentos e propensos a fracassos quando entraram no mercado na década de 1980, mas os IGBTs atingiram uma terceira geração de refinamento de design. Agora eles têm taxas de pulso mais altas para trocar e estão mais prontamente disponíveis do que os tiratrons. Os usos para o IGBT também estão sendo vistos em produtos como carros elétricos e amplificadores de áudio.
A vida útil do thyratron à base de hidrogênio está na faixa de 1.200 horas, com outros modelos com duração de até 20.000 horas, enquanto um IGBT durará cerca de 250.000 horas. O consumo de energia também é muito maior com um tirátron, em oposição a um IGBT. Devido às restrições de importação e exportação impostas por várias nações e uma dificuldade crescente na obtenção de tiratrons, seu custo por unidade também tende a ser significativamente maior do que o uso de um IGBT para a mesma aplicação.