Vad är en tyratron?
En tyratron är en tidig form av elektronikkomponent och en variation på vakuumrören som först användes i tidiga datorer. Ursprungligt tänkt 1914 och sattes i kommersiell produktion 1928, är tyratronen fortfarande i bruk. Det är en form av högenergibrytare och fungerar också som en likriktare, som kan omvandla växelström (AC) till likström (DC). Till skillnad från vanliga vakuumrör är en tyratron en gasfylld switch, vanligtvis innehållande en inert gas, såsom kvicksilverånga, neon eller xenongaser.
Gasen i en tyratron har positiva joner som kan bära elektrisk ström, vilket gör anordningen kapabel att leda mycket högre strömnivåer än ett typiskt vakuumrör. Det är inte ovanligt att en kan leda 10 - 20 kilovolt (kV) kraft. Tillämpningar för sådana anordningar inkluderar användning i UHF-tv-sändare (Ultra-High Frequency), kärnpartikelacceleratorer, laseranläggningar med hög energi och radarutrustning.
Flera variationer på tyratron finns också. Krytons, som också är en form av gasfylldt rör, skiljer sig genom att använda en bågeutladdning av elektrisk ström istället för gasurladdning och implementerades i radarsändare som användes allmänt under andra världskriget. Thyristors är en mer modern version och är en hybrid mellan tyratron- och transistorkonstruktioner. Baserat på standard halvledarteknik som används för att tillverka mikroprocessorer används tyristorn i miljöer med låg och medeleffekt för att också konvertera växelström till likström. Dessa enheter används som omkopplare för att kontrollera motorvarvtal och kemiska operationer, t.ex. tryck- och temperaturförändringar i utrustningen.
Ett av områdena där tyratronen börjar fasas ut är inom arenaen för högenergifysikforskning. Deras ersättning är den isolerade-grindiga bipolära transistorn (IGBT), en annan halvledaromkopplare för fast tillstånd som tyristorn. De första versionerna av IGBT: er var långsamma och benägna att misslyckas när de kom på marknaden på 1980-talet, men IGBT: erna har nått en tredje generation av designförfining. De har nu högre pulsfrekvens för växling och är lättare tillgängliga än tyratroner. Användningar för IGBT ses också i produkter som elbilar och ljudförstärkare.
Drifttiden för den vätebaserade tyratronen ligger inom 1 200 timmar, med andra modeller som varar upp till 20 000 timmar, medan en IGBT kommer att pågå i cirka 250 000 timmar. Energiförbrukningen är också mycket högre med en tyratron i motsats till en IGBT. På grund av import- och exportbegränsningar som införts av flera länder och ökande svårigheter att få tyratroner tenderar deras kostnad per enhet också att vara betydligt högre än att använda en IGBT för samma applikation.