Трубка регулятора напряжения

Схематическое изображение трубки регулятора напряжения с холодным катодом 5651 Трубка регулятора в работе

A Трубка регулятора напряжения (VR tube ) - это электронный компонент, используемый в качестве шунтирующего регулятора для поддержания постоянного напряжения на заранее заданном уровень.

Физически эти устройства напоминают вакуумные лампы, но имеют два основных отличия:

• их стеклянные оболочки заполнены газовой смесью и
• У них есть холодный катод ; катод не нагревается нитью для испускания электронов.

В электрическом отношении эти устройства напоминают стабилитроны со следующими основными отличиями:

• Они полагаются на газ ионизацию, а не на 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 ионизируется, образуя тлеющий разряд вокруг катодный электрод. Затем трубка VR действует как устройство отрицательного сопротивления ; по мере того, как ток через устройство увеличивается, степень ионизации также увеличивается, уменьшая сопротивление устройства дальнейшему протеканию 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 резистором 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 перейти в режим дугового разряда, где напряжение будет значительно ниже номинального, и трубка может быть повреждена.

Некоторые трубки для регуляторов напряжения содержат небольшое количество радионуклидов для обеспечения более надежной ионизации.

Трубка Corona VR представляет собой высоковольтную версия, заполненная водородом при давлении, близком к атмосферному, для напряжений от 400 В до 30 кВ при десятках микроампер. Имеет форму коаксиального ; внешний цилиндрический электрод является катодом, а внутренний - анодом. Стабильность напряжения зависит от давления газа.

Удачной трубкой водородного регулятора напряжения 1925 года была трубка Raytheon, которая позволяла радиоприемникам того времени работать от источника переменного тока вместо батарей.

• 1 Конкретные модели
• 2 Соображения по конструкции
• 3 Информация о трубках VR
• 4 Ссылки

В Америке трубки VR были предоставлены RETMA номера деталей трубки. При отсутствии нагревателя (нити накала) номера деталей трубки начинались с «0 » (ноль).

В Европе трубкам VR были присвоены номера деталей в соответствии с профессиональной системой («ZZ1xxx ») и в рамках специальной системы.

. В СССР Стабилитронам тлеющего разряда присвоено обозначение кириллицей с порядковым номером разработки. Например, лампы «СГ21Б», «СГ204К» и т. Е.

VR были доступны только для определенных напряжений. Распространенными моделями были:

восьмеричные лампы, 5–40 мА ток:

• 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 В

Миниатюрные трубки, ток 1–10 мА:

• 85A2 - 85 В (эквиваленты: 0G3, CV449, CV4048, QS83 / 3, QS1209)

Источник опорного напряжения 1,5-3,0 мА ток:

• 5651 - 87 вольт (самый популярный опорное напряжение когда-либо сделал)

• 5651A - 85,5 вольт

Субминиатюрный трубки:

• Различные модели, такие как 991, напоминающей неоновые лампы, но были оптимизированы для более точного регулирования напряжения

Миниатюрные коронирующие трубки, ток 5–55 мкА:

• CK1022 1 кВ

Сверхминиатюрные коронирующие трубки с проволочным концом:

• CK1037 (6437) 700 В, 5–125 мкА
• CK1038 900 В, 5–55 мкА
• CK1039 (6438) 1,2 кВ, 5–125 мкА

Некоторые трубки регулятора напряжения имеют внутренний Внутренняя перемычка подключена 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, разместив небольшой конденсатор параллельно трубке VR или используя RC-развязку после трубки VR. Однако слишком большая емкость (>0,1 мкФ для 0D3, например), и схема будет формировать генератор релаксации, определенно нарушая регулирование напряжения и, возможно, вызывая катастрофический отказ лампы.

Лампы VR могут использоваться в серии для более широких диапазонов напряжения. Они не могли работать параллельно : из-за производственных различий ток не мог распределяться поровну между несколькими параллельными лампами. (Обратите внимание на аналогичное поведение с последовательно и параллельно включенными стабилитронами.)

В настоящее время лампы VR почти полностью вытеснены твердотельными стабилизаторами на основе стабилитронов и диоды лавинного пробоя.

Правильно работающие лампы VR светятся при нормальной работе. Цвет свечения меняется в зависимости от газовой смеси, используемой для заполнения трубок.

Хотя в них нет нагревателя, трубки VR часто нагреваются во время работы из-за проходящего через них тока и падения напряжения.

• Портал электроники