Gaz-descărcare, sau ionic. numite dispozitive electronice, care utilizează o descărcare electrică într-un mediu gazos, însoțită de o mișcare direcțională a electronilor și a ionilor. Amplitudinea curentului care trece prin dispozitivul de ioni depinde de mulți factori și apariția curentului datorită coliziunii electronilor liberi cu atomii de gaz și de ionizare a gazului. Procesul de ionizare a gazului crește într-o manieră avalanșă, deci este inclus un rezistor limitator pentru a limita curentul în serie cu dispozitivul de descărcare a gazului.
Prin metoda obținerii ionilor pozitivi, se disting prizele: una independentă care apare sub acțiunea unui câmp electric și una ne-susținută, pentru menținerea căreia, pe lângă câmpul electric. O sursă externă de energie este necesară pentru a asigura ionizarea inițială. Densitatea curentului în golurile de evacuare se distinge prin descărcări întunecate, strălucitoare și arc.
Schema de comutare a dispozitivului ionic și caracteristica de tensiune curentă a descărcării electrice sunt prezentate în Fig. 1, a, b.
Dezavantajele dispozitivelor de vid și ion sunt: o durată de viață scurtă, o rezistență internă mare și, în consecință, o scădere de tensiune mare; necesitatea de a stabiliza curentul de încălzire.
Fig. 1. Dispozitiv de evacuare a gazelor
Lampa de neon este un dispozitiv de evacuare a gazelor cu descărcare în gaz, are două electrozi de diferite forme plasate într-un balon cu umplutură de gaz. Evacuarea lămpii cu neon are loc la curenți de mărime mică și tensiuni relativ mari. Ionizarea inițială are loc sub influența factorilor externi (radiații radioactive, raze cosmice etc.). Pe măsură ce tensiunea dintre electrozii crește la 60-220 V (tensiunea de aprindere), electronii liberi ai ionizării inițiale accelerează la viteze suficiente pentru a ioniza gazul, astfel încât procesul de ionizare are loc într-o manieră avalanșă.
Curentul de descărcare este limitat la un rezistor de balast de până la 10-20 mA (vezi figura 1, a). După aprinderea lămpii, o tensiune constantă de combustie U2 este fixată pe electrozii săi. care este oarecum mai mică decât tensiunea de aprindere. Lămpile de neon, care dau o strălucire portocalie roșie, sunt folosite ca lămpi de semnalizare, ele pot fi, de asemenea, utilizate ca elemente de comutare.
Dioda zener este diferită structural de lampa de neon. Catodul este realizat sub formă de cilindru, iar sârma de nichel este sudată pe partea sa interioară. Anodul este situat de-a lungul axei cilindrului (figura 2, a). Descărcarea de strălucire apare mai întâi între sârmă și anod, iar atunci când concentrația de ioni în spațiul interelectrode crește, trece la catodul principal. Principiul de stabilizare a tensiunii este că tensiunea pe rezistența limitatoare Rb poate fi determinată din expresia:
Când e. etc cu. Sursa E își modifică curentul, ceea ce determină o schimbare corespunzătoare a tensiunii UB. Dacă curentul nu depășește limitele de la Ist la Ist + ΔI, atunci tensiunile pe dioda zener și, în consecință, pe sarcină rămân practic neschimbate. Tensiunea pe rezistorul de balast se va schimba cu valoarea cu care emf-ul sa schimbat. etc cu. sursă (figura 2, b).
Diodele zener îndeplinesc valorile standardizate ale tensiunilor stabilizate, etichetate cu literele SG - stabilizatorul de gaze. Diodele Zener pot fi efectuate pentru mai multe valori ale presiunilor stabilizate. În acest caz, mai mulți electrozi sunt localizați între catod și anod, ale căror potențiali sunt determinate de potențialul punctelor corespunzătoare ale spațiului interelectrodei (fig.2, c, d).
Decathron - un dispozitiv de descărcare de gaze cu un catod rece, are un anod și zece situați în jurul lui catozi simetric. Evacuarea este menținută între anod și unul dintre catozi. Prin controlul impulsurilor, descărcarea poate fi transferată de la un catod la altul. Un decathron este utilizat în dispozitivele digitale.
Dispozitivele cu descărcare fără auto-susținere includ un gazetron și un tiratron cu catod încălzit (figura 3).
Fig. 2. Dispozitive ionice
Fig. 3. Dispozitive ionice: arzătorul cu gaz (I), simbolul său (II) și caracteristica de tensiune curentă (III); b - thyratron (I), caracteristicile anodice ale rețelei (II) și volt-amperi (III)
Tubul de gaz este un dispozitiv de supapă, care transmite curenți mari într-o direcție. Aceasta este o lampă de descărcare cu arc cu două electrozi, a cărei balon este umplut cu vapori de mercur sau un amestec krypton-xenon la o presiune de 0,01-0,5 mm Hg. Art. Anodii sunt realizați din grafit sau nichel, catozi - sub formă de spirală de tungsten oxidat.
Când filamentul este pornit, catodul este încălzit și începe să emită electroni. În cazul în care alimentarea anod un potențial pozitiv (un rezultat pozitiv semiundă), electronii vor începe să se deplaseze spre anod, se ciocnesc cu moleculele de umplutură și le ionizarea. Acest proces crește într-o manieră avalanșă și duce la o descărcare de arc. rezistență internă Gazotron scade dramatic, iar căderea de tensiune Ugor peste ea, chiar și la curenți mari anod este egal cu 10-12 C. În tranziția de la pozitiv la jumătate de ciclu negativ (pe anod - minus), descărcarea arcului este oprită, dar dacă tensiunea inversă este mai mare decât admisibilă , gazul se poate sparge și proprietățile valvei sunt încălcate. Denumirea gazetronilor: GG1-umplut cu gaz, gazul GP1, cu umplutură cu mercur. Ele sunt folosite ca redresoare.
Tiratronul, spre deosebire de tubulatura cu gaz, are un al treilea electrod, grila de control și este, în esență, un triod alimentat cu gaz. Dacă se aplică un potențial negativ considerabil asupra rețelei de tiratroni, chiar și în prezența unei tensiuni anodice, tiratronul nu se aprinde.
Pe măsură ce potențialul negativ al rețelei scade, la un moment dat, tiratul se aprinde, rezistența sa internă scade, iar curentul care curge prin tiratron crește. Timpul de aprindere depinde de raportul dintre tensiunile anodice și grilă.
Procesul de aprindere a unui tiratron depinde de mulți factori (temperatură, radiații externe etc.), prin urmare caracteristica de pornire este reprezentată sub forma unei regiuni de pornire.
Punctele situate deasupra zonei de pornire determină starea aprinsă a thyratronului. Astfel, prin ajustarea tensiunii pe rețea, este posibilă ajustarea cantității de tensiune rectificată, astfel încât tiratul este numit supapă controlată.
Tiratronii cu catozi de încălzire marca: ТГ1 - umplut cu gaz, ТР1 - cu umplutură cu mercur. Thyratronii cu catozi reci (MTX) sunt dispozitive de descărcare de gestiune.
Pentru a elimina deficiențele, tiratronii cu trei electrozi pot fi făcuți multigrimi. Acestea sunt utilizate ca redresoare cu reglarea tensiunii rectificate.