Ce este un Thyratron?

Un tiratron este o formă timpurie de componentă electronică și o variație a tuburilor cu vid utilizate pentru prima dată în calculatoarele timpurii. Conceput inițial în 1914 și pus în producție comercială în 1928, tiratronul este încă în uz. Este o formă de comutator de mare energie și servește și ca redresor, capabil să transforme curentul alternativ (AC) în curent continuu (DC). Spre deosebire de tuburile de vid standard, un tiratron este un comutator umplut cu gaz, care conține de obicei un gaz inert, cum ar fi vapori de mercur, neon sau gaze xenon.

Gazul dintr-un tiratron are ioni pozitivi care pot transporta curent electric, ceea ce face ca dispozitivul să fie capabil să conducă niveluri mult mai mari de curent decât un tub cu vid obișnuit. Nu este neobișnuit ca unul să fie capabil să conducă 10 – 20 kilovolți (kV) de putere. Aplicațiile pentru astfel de dispozitive includ utilizarea în transmițătoare de televiziune de ultra-înaltă frecvență (UHF), acceleratoare de particule nucleare, sisteme laser de înaltă energie și echipamente radar.

Există, de asemenea, mai multe variații ale tiratronului. Krytonurile, care sunt, de asemenea, o formă de tub umplut cu gaz, diferă prin utilizarea unei descărcări cu arc de curent electric în loc de descărcare de gaz și au fost implementate în transmițătoarele radar care au fost utilizate pe scară largă în timpul celui de-al Doilea Război Mondial. Tiristoarele sunt o versiune mai modernă și sunt un hibrid între designul tiratron și tranzistor. Bazat pe tehnologia standard de semiconductoare utilizată pentru fabricarea microprocesoarelor, tiristorul este folosit în medii de putere mică și medie pentru a converti, de asemenea, AC în DC. Aceste dispozitive sunt folosite ca comutatoare pentru a controla vitezele motorului și operațiunile chimice, cum ar fi schimbările de presiune și temperatură în echipamente.

Una dintre zonele în care tiratronul începe să fie eliminat treptat este în arena cercetării fizicii de înaltă energie. Înlocuitorul lor este tranzistorul bipolar cu poartă izolată (IGBT), un alt dispozitiv de comutare semiconductor cu stare solidă, cum ar fi tiristorul. Primele versiuni de IGBT au fost lente și predispuse la eșec când au apărut pe piață în anii 1980, dar IGBT-urile au ajuns la o a treia generație de rafinament al designului. Acum au puls mai mari pentru comutare și sunt mai ușor disponibile decât tiratronii. Utilizări pentru IGBT sunt, de asemenea, văzute în produse precum mașinile electrice și amplificatoarele audio.

Durata de funcționare a tiratronului pe bază de hidrogen este în intervalul de 1,200 de ore, alte modele având o durată de până la 20,000 de ore, în timp ce un IGBT va dura aproximativ 250,000 de ore. Consumul de energie este, de asemenea, mult mai mare cu un tiratron, spre deosebire de un IGBT. Din cauza restricțiilor de import și export impuse de mai multe națiuni și a dificultății crescânde în obținerea tiratronilor, costul lor pe unitate tinde, de asemenea, să fie semnificativ mai mare decât utilizarea unui IGBT pentru aceeași aplicație.