Трубка регулятора напряжения - Voltage-regulator tube
А трубка регулятора напряжения (VR трубка) является электронный компонент, используемый как шунтирующий регулятор держать Напряжение константа на заранее определенном уровне.
Физически эти устройства напоминают вакуумные трубки, но есть два основных отличия:
- Их стеклянные конверты заполнены газ смесь, и
- У них есть холодный катод; то катод не нагревается нить испускать электроны.
Электрически эти устройства напоминают Стабилитроны, со следующими основными отличиями:
- Они полагаются на газ ионизация, скорее, чем Пробой стабилитрона
- Нерегулируемое напряжение питания должно быть на 15–20% выше номинального выходного напряжения, чтобы гарантировать начало разряда.
- Выходная мощность может быть выше номинальной, если ток через трубку слишком мал.
Когда на электроды подается достаточное напряжение, газ ионизирует, образуя тлеющий разряд вокруг катод электрод. Затем трубка VR действует как отрицательное сопротивление устройство; как Текущий через устройство увеличивается, количество ионизации также увеличивается, уменьшая сопротивление устройства для дальнейшего протекания тока. Таким образом, устройство проводит ток, достаточный для поддержания необходимого значения напряжения на его выводах.
Поскольку устройство будет проводить почти неограниченный ток, должны быть какие-то внешние средства ограничения тока. Обычно это обеспечивается внешним резистор перед трубкой VR. Затем трубка VR проводит любую часть тока, которая не течет в нагрузку ниже по потоку, поддерживая приблизительно постоянное напряжение на электродах трубки VR. Регулируемое напряжение трубки VR гарантировалось только при проведении тока в допустимом диапазоне. В частности, если ток через трубку слишком мал для поддержания ионизации, выходное напряжение может превысить номинальное выходное напряжение - вплоть до входного напряжения питания. Если ток через трубку слишком велик, он может попасть в дуговая разрядка режим, при котором напряжение будет значительно ниже номинального и трубка может быть повреждена.
Некоторые трубки регуляторов напряжения содержали небольшое количество радионуклиды для более надежной ионизации.[1]
В Корона Трубка VR - это высоковольтная версия, водород - заполняется при давлении, близком к атмосферному, для напряжений от 400 В до 30 кВ при десятках микроампер. Оно имеет коаксиальный форма; внешний цилиндрический электрод является катодом, а внутренний - анодом. Стабильность напряжения зависит от давления газа.
Удачная трубка водородного регулятора напряжения с 1925 г. Трубка Raytheon, что позволяло радио того времени работать от сети переменного тока вместо батарей.
Конкретные модели
В Америке дали VR-трубки Артикулы трубок RETMA. Из-за отсутствия нагревателя (нити накала) номера деталей трубки начинались с "0 " (нуль).
В Европе трубкам VR были присвоены номера деталей под профессиональная система ("ZZ1xxx ") и под специализированная система.
В СССР стабилитронам тлеющего разряда давалось обозначение кириллицей с порядковым номером разработки.[2] Например, «СГ21Б», «СГ204К» и т. Д.[2]
Трубки VR были доступны только с определенным напряжением. Распространенными моделями были:
Восьмеричные трубки, 5–40 мА Текущий:[3]
- 0A3 - 75 вольт
- 0B3 - 90 вольт
- 0C3 - 105 вольт (лучшее регулирование из этих четырех)
- 0D3 - 150 вольт
Миниатюрные трубки, ток 5–30 мА:
- 0A2 - 150 вольт
- 0B2 - 108 вольт (лучшее регулирование из этих трех)
- 0C2 - 72 вольт
Миниатюрные трубки, ток 1–10 мА:
- 85A2 - 85 вольт (эквиваленты: 0G3, CV449, CV4048, QS83 / 3, QS1209)
Источник опорного напряжения 1,5-3,0 мА Ток:
- 5651 - 87 вольт (самый популярный источник опорного напряжения когда-либо сделал)
- 5651A - 85,5 вольт
Сверхминиатюрные трубки:
- Различные модели, такие как 991[4] это напоминало неоновые лампы, но были оптимизированы для более точного регулирования напряжения
Миниатюрные коронирующие трубки, ток 5–55 мкА:
- СК1022 1 кВ[5]
Сверхминиатюрные коронирующие трубки с проволочным концом:
Соображения по дизайну
Некоторые трубки регулятора напряжения имеют внутреннюю перемычку, подключенную между двумя контактами. Эту перемычку можно использовать последовательно с вторичной обмоткой трансформатора. Затем, если трубку снять, а не оставить нерегулируемое напряжение, выход отключится.
Поскольку тлеющий разряд представляет собой «статистический» процесс, в регулируемое напряжение вносится определенный электрический шум при изменении уровня ионизации. В большинстве случаев это можно легко отфильтровать, поместив небольшой конденсатор параллельно с трубкой VR или с помощью RC-развязки после трубки VR. Однако слишком большая емкость (> 0,1 мкФ, например, для 0D3), и цепь будет формировать релаксационный осциллятор, что определенно нарушит регулирование напряжения и, возможно, приведет к катастрофическому отказу лампы.
Трубки VR могут работать в серии для большего диапазона напряжений. Они не могли работать в параллельно: из-за производственных различий ток не будет равномерно распределяться между несколькими параллельными лампами. (Обратите внимание на эквивалентное поведение с последовательно и параллельно включенными стабилитронами.)
В настоящее время трубки VR почти полностью вытеснены твердое состояние регуляторы на основе Стабилитроны и диоды лавинного пробоя.
Информация о VR-трубке
Правильно работающие трубки ВР светятся при нормальной работе. Цвет свечения меняется в зависимости от газовой смеси, используемой для заполнения трубок.
Хотя у них нет нагревателя, трубки VR часто нагреваются во время работы из-за падения тока и напряжения через них.
Рекомендации
- ^ Электронные трубки
- ^ а б (на русском) http://library.tuit.uz/skanir_knigi/book/baz.lek.elektronike/baz.lek.po.elek2.htm В архиве 2013-12-30 в Wayback Machine Лекция 4 из Ташкентский университет информационных технологий
- ^ Лампы накаливания General Electric
- ^ 991 лист данных
- ^ Лист данных CK1022
- ^ Технические данные 6437 / CK1037
- ^ Лист данных CK1038
- ^ 6438 / CK1039 технический паспорт
