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闸流管
阅读:5361时间:2010-09-14 15:39:14

  闸流管出现于20世纪20年代末。早期的闸流管为静电控制闸流管,管内充有惰性气体或汞蒸气。在第二次世界大战中,随着雷达的发展又研制出氢闸流管

定义

  闸流管是在阴极-阳极之间有一个或多个栅极、具有控制特性的热阴极充气管。

原理

  栅极加上正向电压后,阴极发射出的电子便在电场的作用下向栅极运动。在运动过程中,电子不断与气体分子相碰撞,使部分气体分子电离,形成新的电子和离子。新的电子也向栅极运动,又会出现新的电离; 而离子向阴极运动在适当的条件下就能在极短的时间内发生“雪崩式”过程,在阴极-栅极间形成等离子区(见气体放电)。这时,如阳极具有足够高的正向电压,那么,在阳极电场的作用下,等离子区里的部分电子将得到加速,在阳极-栅极空间使气体分子电离。极-栅极间的等离子区迅速扩展到阳极-栅极空间。这时,整个闸流管导通,栅极失去控制能力。只有在阳极电压降得很低,不足以维持放电电流时,放电才会熄灭。管子在放电熄灭以后还要经过一段消电离时间,待放电空间等离子区消失后,栅极才能恢复原来的控制功能,准备下一次工作。

  静电控制闸流管的栅极加负偏压,信号电压加上后,阴极发射的部分电子穿过栅极进入阳极-栅极空间,在阳极电场的作用下产生“雪崩式”放电,使闸流管导通。

使用

  1、要有一定的预热时间。

  2、闸流管灯丝电压要求稳定。

  3、氢气要保证。

  4、保证闸流管栅极电压的脉宽、幅度等参数符合要求。

  5、闸流管需保持良好的通风散热状态。

  6、随时监测闸流管工作时产生的声音和弧光。

保养

  闸流管在工作一段时间以后,由于静电吸附作用,将有一些灰尘粘在管外壁上,对玻璃管而言,可以用纱布蘸纯度高的酒精液擦拭;对陶瓷管而言,需用干的丝绸布来擦拭,最好不要用酒精。千万不能用水!

应用

  闸流管一般作为调制器的开关元件。在核聚变、加速器、激光、等离子体研究、航天、医学等方面都有广泛的应用。

应用规则

  规则 1 为了导通闸流管(或双向可控硅),必须有门极电流≧IGT ,直至负载电流达到≧IL 。这条件必须满足,并按可能遇到的最低温度考虑。

  规则 2.要断开(切换)闸流管(或双向可控硅),负载电流必须<IH, 并维持足够长的时间,使能回复至截止状态。在可能的最高运行温度下必须满足上述条件。

  规则 3.设计双向可控硅触发电路时,只要有可能,就要避开3+象限(WT2-,G+)。

  规则 4.为减少杂波吸收,门极连线长度降至最低。返回线直接连至 MT1(或阴极)。若用硬线,用螺旋双线或屏蔽线。门极和 MT1 间加电阻 1kΩ或更小。高频旁路电容和门极间串接电阻。另一解决办法,选用 H 系列低灵敏度双向可控硅。

  规则 5.若 dVD/dt或 dVCOM/dt可能引起问题,在 MT1 和MT2 间加入 RC 缓冲电路。若高 dICOM/dt可能引起问题,加入一几 mH的电感和负载串联。另一种解决办法,采用Hi-Com双向可控硅。

  规则 6.假如双向可控硅的 VDRM 在严重的、异常的电源瞬间过程中有可能被超出,采用下列措施之一:负载上串联电感量为几μH 的不饱和电感,以限制dIT/dt;用 MOV 跨接于电源,并在电源侧增加滤波电路。

  规则 7.选用好的门极触发电路,避开 3+象限工况,可以最大限度提高双向可控硅的 dIT/dt 承受能力。

  规则 8.若双向可控硅的 dIT/dt 有可能被超出,负载上最好串联一个几μH 的无铁芯电感或负温度系数的热敏电阻。另一种解决办法:对电阻性负载采用零电压导通。

  规则 9.器件固定到散热器时,避免让双向可控硅受到应力。固定,然后焊接引线。不要把铆钉芯轴放在器件接口片一侧。

  规则 10.为了长期可靠工作,应保证 Rth j-a 足够低,维持 Tj 不高于 Tjmax ,其值相应于可能的最高环境温度。

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