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閘流管

閘流管出現于20世紀20年代末。早期的閘流管為靜電控制閘流管,管內充有惰性氣體或汞蒸氣。在第二次世界大戰中,隨著雷達的發展又研制出氫閘流管。
閘流管

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定義

  閘流管是在陰極-陽極之間有一個或多個柵極、具有控制特性的熱陰極充氣管。

注意事項

  1、要有一定的預熱時間。
  2、閘流管燈絲電壓要求穩定。
  3、氫氣要保證。
  4、保證閘流管柵極電壓的脈寬、幅度等參數符合要求。
  5、閘流管需保持良好的通風散熱狀態。
  6、隨時監測閘流管工作時產生的聲音和弧光。

工作原理

  柵極加上正向電壓后,陰極發射出的電子便在電場的作用下向柵極運動。在運動過程中,電子不斷與氣體分子相碰撞,使部分氣體分子電離,形成新的電子和離子。新的電子也向柵極運動,又會出現新的電離; 而離子向陰極運動在適當的條件下就能在極短的時間內發生“雪崩式”過程,在陰極-柵極間形成等離子區(見氣體放電)。這時,如陽極具有足夠高的正向電壓,那么,在陽極電場的作用下,等離子區里的部分電子將得到加速,在陽極-柵極空間使氣體分子電離。極-柵極間的等離子區迅速擴展到陽極-柵極空間。這時,整個閘流管導通,柵極失去控制能力。只有在陽極電壓降得很低,不足以維持放電電流時,放電才會熄滅。管子在放電熄滅以后還要經過一段消電離時間,待放電空間等離子區消失后,柵極才能恢復原來的控制功能,準備下一次工作。
  靜電控制閘流管的柵極加負偏壓,信號電壓加上后,陰極發射的部分電子穿過柵極進入陽極-柵極空間,在陽極電場的作用下產生“雪崩式”放電,使閘流管導通。

保養

  閘流管在工作一段時間以后,由于靜電吸附作用,將有一些灰塵粘在管外壁上,對玻璃管而言,可以用紗布蘸純度高的酒精液擦拭;對陶瓷管而言,需用干的絲綢布來擦拭,最好不要用酒精。千萬不能用水!

應用

  閘流管一般作為調制器的開關元件。在核聚變、加速器、激光、等離子體研究、航天、醫學等方面都有廣泛的應用。

應用規則

  1、為了導通閘流管(或雙向可控硅),必須有門極電流≧IGT ,直至負載電流達到≧IL 。這條件必須滿足,并按可能遇到的最低溫度考慮。
  2、要斷開(切換)閘流管(或雙向可控硅),負載電流必須   3、設計雙向可控硅觸發電路時,只要有可能,就要避開3+象限(WT2-,G+)。
  4、為減少雜波吸收,門極連線長度降至最低。返回線直接連至 MT1(或陰極)。若用硬線,用螺旋雙線或屏蔽線。門極和 MT1 間加電阻 1kΩ或更小。高頻旁路電容和門極間串接電阻。另一解決辦法,選用 H 系列低靈敏度雙向可控硅。
  5、若 dVD/dt或 dVCOM/dt可能引起問題,在 MT1 和MT2 間加入 RC 緩沖電路。若高 dICOM/dt可能引起問題,加入一幾 mH的電感和負載串聯。另一種解決辦法,采用Hi-Com雙向可控硅。
  6、假如雙向可控硅的 VDRM 在嚴重的、異常的電源瞬間過程中有可能被超出,采用下列措施之一:負載上串聯電感量為幾μH 的不飽和電感,以限制dIT/dt;用 MOV 跨接于電源,并在電源側增加濾波電路。
  7、選用好的門極觸發電路,避開 3+象限工況,可以最大限度提高雙向可控硅的 dIT/dt 承受能力。
  8、若雙向可控硅的 dIT/dt 有可能被超出,負載上最好串聯一個幾μH 的無鐵芯電感或負溫度系數的熱敏電阻。另一種解決辦法:對電阻性負載采用零電壓導通。
  9、器件固定到散熱器時,避免讓雙向可控硅受到應力。固定,然后焊接引線。不要把鉚釘芯軸放在器件接口片一側。
  10、為了長期可靠工作,應保證 Rth j-a 足夠低,維持 Tj 不高于 Tjmax ,其值相應于可能的最高環境溫度。

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