Μια ψυχρή κάθοδος είναι μια κάθοδος που δεν θερμαίνεται. Αν και αυτό μπορεί να φαίνεται προφανές, αυτή η διαφορά είναι πολύ σημαντική για τις εσωτερικές λειτουργίες της καθόδου. Αυτές οι κάθοδοι, αν και δεν θερμαίνονται ειδικά όπως οι θερμές κάθοδοι, εξακολουθούν να έχουν τη δυνατότητα να θερμαίνονται πολύ μέσω της χρήσης. Μια ψυχρή κάθοδος χρησιμοποιείται σε διάφορες μορφές συστημάτων φωτισμού φθορισμού και αερίου, όπως επιγραφές νέον. Ενώ τα φώτα ψυχρής καθόδου χρησιμοποιούνται ευρέως σε πολλά σύγχρονα συστήματα, η χρήση ηλεκτρικής ενέργειας είναι συχνά υψηλότερη από τα εναλλακτικά συστήματα.
Μια κάθοδος είναι το τμήμα μιας διόδου όπου ρέει ηλεκτρισμός κατά τη χρήση ρεύματος. Οι περισσότερες κάθοδοι είναι θερμές κάθοδοι ή νήματα. Αυτές οι κάθοδοι διατηρούν πολύ υψηλότερη πυκνότητα ισχύος θερμαίνοντας την κάθοδο. Αυτό βελτιώνει τη ροή ηλεκτρονίων και επιτρέπει στην κάθοδο να διατηρεί ισχυρότερη ροή ισχύος. Αυτοί οι τύποι καθόδων χρησιμοποιούνται για τα πάντα, από λαμπτήρες έως καθοδικούς σωλήνες ακτίνων (CRT), γνωστούς και ως σωλήνες τηλεόρασης (τηλεόρασης).
Μια ψυχρή κάθοδος δεν χρησιμοποιεί καμία μορφή θέρμανσης για να φορτίσει τη ροή ισχύος της. Σε αυτή την περίπτωση, μια σημαντική τάση ωθείται μέσα από την κάθοδο, δημιουργώντας ένα ηλεκτρικό πεδίο. Στη συνέχεια, η κάθοδος χρησιμοποιεί αυτό το ηλεκτρικό πεδίο για να διατηρήσει τη ροή ισχύος της. Αυτή η μέθοδος δημιουργίας και διατήρησης φορτίου είναι λιγότερο αποτελεσματική από αυτή μιας θερμής καθόδου, αλλά παράγει επίσης λιγότερη θερμότητα.
Αν και η ψυχρή κάθοδος δεν θερμαίνεται, αυτό δεν σημαίνει ότι δεν είναι ζεστή. Καθώς το ρεύμα κινείται μέσα από την κάθοδο, μια μικρή ποσότητα ισχύος μεταφέρεται σε θερμότητα. Αυτή η θερμότητα θα βελτιώσει τη χρήση ισχύος της καθόδου, αλλά θα κάνει επίσης τη μονάδα πιο ζεστή. Ενώ ορισμένες συσκευές ψυχρής καθόδου είναι πάντα δροσερές στην αφή, άλλες μπορεί να γίνουν τόσο ζεστές όσο οι τυπικές συσκευές θερμής καθόδου.
Μία από τις πρωταρχικές χρήσεις των ψυχρών καθόδων είναι ο φωτισμός με βάση το αέριο, όπως αυτοί σε επιγραφές νέον. Η τάση που απαιτείται για τη διέγερση των αερίων είναι συνήθως χαμηλότερη από την τάση που απαιτείται για άλλες μορφές φωτισμού. Αυτό επιτρέπει στην ψυχρή κάθοδο να λειτουργεί με χαμηλότερη τάση από μια θερμή κάθοδο και να παράγει λιγότερη περίσσεια θερμότητας.
Οι ψυχρές κάθοδοι είναι επίσης ο κύριος τρόπος δημιουργίας του πίσω φωτισμού για οθόνες υγρών κρυστάλλων (LCD). Σε αυτή την περίπτωση, μια ψυχρή κάθοδος χρησιμοποιείται κυρίως για τη χαμηλότερη παραγωγή θερμότητας και τη χρήση σταθερής τάσης. Αυτό επιτρέπει στις περισσότερες τηλεοράσεις LCD να λειτουργούν χωρίς ενεργό σύστημα ψύξης.
Το πρόβλημα με τις ψυχρές καθόδους έγκειται στην τάση που απαιτείται για να διατηρηθούν σε λειτουργία. Οι θερμές κάθοδοι μπορούν να λειτουργήσουν σε μεταβλητές τάσεις πολύ εύκολα λόγω της θερμικής επαγωγής που δημιουργείται από τη θερμότητά τους. Οι ψυχρές κάθοδοι δεν μπορούν να το κάνουν αυτό και οι βυθίσεις στην τάση προκαλούν την απώλεια ισχύος της κάθοδος. Αυτό σημαίνει ότι ένα ψυχρό σύστημα πρέπει να διατηρεί υψηλότερη τάση και να χρησιμοποιεί περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια από παρόμοια θερμά συστήματα.